2022年河北省石家莊市平山縣平山中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年河北省石家莊市平山縣平山中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一帶電小球在空中由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，受重力和電場(chǎng)力作用。若重力做功，電場(chǎng)力做功，則小球的

A．重力勢(shì)能增加

B．電勢(shì)能增加C．動(dòng)能減少

D．機(jī)械能增加參考答案：AD2.在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家做出了杰出貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法中正確的是A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．庫(kù)侖在前人研究的基礎(chǔ)上通過(guò)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)得出了庫(kù)侖定律C．楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并研究得出了判斷感應(yīng)電流方向的方法—楞次定律D．哥白尼提出了日心說(shuō)，并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律參考答案：B3.在電荷量分別為+2q和—q的兩個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線分布如圖所示。在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上有a、b兩點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是（

）

A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)

B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C．將帶負(fù)電的試探電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做正功

D．一個(gè)帶正電的試探電荷在a點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能比在b點(diǎn)時(shí)大參考答案：D4.一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示,已知圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了0.5s,b和c之間的距離是5m，以下說(shuō)法正確的是A．此列波的波長(zhǎng)為2.5mB．此列波的頻率為2HzC．此列波的波速為2.5m／SD．此列波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向傳播參考答案：D由題，b和c之間的距離是5m，則波長(zhǎng)即為5m．故A錯(cuò)誤．b、a兩點(diǎn)振動(dòng)相差半個(gè)周期，由題：圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了

0.5s，則周期T=1s，頻率f=1Hz．故B錯(cuò)誤．波速為v==5m/s．故C錯(cuò)誤．由于質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a遲，所以波沿X軸正方向傳播．故D正確．故答案為：D。5.在國(guó)際單位制中，電場(chǎng)強(qiáng)度單位的符號(hào)是（）A．N B．N/C C．N/（A?m） D．N/A參考答案：B【考點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度．【分析】物理公式不僅確定了各個(gè)物理量之間的關(guān)系，同時(shí)也確定了物理量的單位之間的關(guān)系，根據(jù)物理公式來(lái)分析物理量的單位即可．【解答】解：根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的E==可知，電場(chǎng)力的單位為N，電量的單位為C，而電勢(shì)差的單位為V，距離的單位為m，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是N/C，或V/m，所以B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如下左圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α．AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力．現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力的大小為

參考答案：7.當(dāng)每個(gè)具有5．0eV的光子束射人金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大初動(dòng)能是1．5eV。為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量是_________eV。為了使從金屬表面逸出的電子具有的最大初動(dòng)能加倍，入射光子的能量是_________eV。參考答案：3.5、3.58.一定質(zhì)量的理想氣體，等壓膨脹，壓強(qiáng)恒為2×105帕，體積增大0.2升，內(nèi)能增大了10焦耳，則該氣體

（吸收、放出）

焦耳的熱量。參考答案：

答案：吸收，50

9.如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的體積比原來(lái)大了，則可以判斷環(huán)境溫度

了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強(qiáng)的變化量

上面氣體壓強(qiáng)的變化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

參考答案：升高

；等于10.（4分）有兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為_(kāi)_________；②擺長(zhǎng)之比為_(kāi)________。參考答案：①1：3②4：111.如圖所示的單擺，擺球a向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前a球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h，偏角θ較小，擺動(dòng)的周期為T(mén)，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的4倍，碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半。則碰撞后，擺動(dòng)的周期為_(kāi)_______T，擺球的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為_(kāi)______h。參考答案：A.1

0.16

B.

12.從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時(shí)在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度v0應(yīng)滿足什么條件？________（不計(jì)空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)）.若要乙物體在下落過(guò)程中與甲物體相碰，則v0應(yīng)滿足什么條件？________參考答案：v0≥，≤v0≤13.如圖所示，平行板電容器豎直放置，兩板間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴1和2從O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB=BC，則它們帶電荷量之比q1：q2等于

參考答案：2:1三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說(shuō)明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過(guò)大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長(zhǎng)度均為0.6m?，F(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長(zhǎng)，求:(1)小物塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)速度的大??；(2)水平恒力F對(duì)小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過(guò)程，對(duì)小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對(duì)小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，對(duì)小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖（a）為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流傳感器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出圖像。足夠長(zhǎng)光滑金屬軌道電阻不計(jì)，傾角θ=30°。軌道上端連接有阻值R=1.0Ω的定值電阻，金屬桿MN電阻r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg，桿長(zhǎng)。在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓金屬桿從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放，此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖（b）所示的圖像（設(shè)桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與軌道垂直，）。試求：（1）t=0.5s時(shí)電阻R的熱功率；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）估算0~1.2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱。 圖（a） 圖（b）參考答案：（1）由I?t圖像可知當(dāng)t=0.5s時(shí)，I=1.10A； （1分） （2分）（2）由圖知，當(dāng)金屬桿達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流為1.60A， （1分）桿受力平衡： （1分）解得 （2分）（3）1.2s內(nèi)通過(guò)電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積，由圖知：總格數(shù)為129格（126~133格均正確）（1.26C~1.33C格均正確） （1分）由圖知：1.2s末桿的電流I=1.50A （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） 17.帶電量為Q，質(zhì)量為m的原子核由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后進(jìn)入一個(gè)平行板電容器，進(jìn)入時(shí)速度和電容器中的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直。已知：電容器的極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間距為d，兩極板的電壓為U2，重力不計(jì)，求：（1）經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后的速度；（2）離開(kāi)電容器電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量。參考答案：解：（１）粒子在加速電場(chǎng)加速后，由動(dòng)能定理得

（3分）

速度為

（2分）（２）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，粒子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng)

（2分）在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度（3分）因此離開(kāi)電容器電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)。

（2分）

18.某甲設(shè)計(jì)了1個(gè)如圖復(fù)19-1所示的“自動(dòng)噴泉”裝置，其中A、B、C為3個(gè)容器，D、E、F為3根細(xì)管，管栓K是關(guān)閉的．A、B、C及細(xì)管D、E中均盛有水，容器水面的高度差分別為和如圖所示．A、B、C的截面半徑為12cm，D的半徑為0.2cm．甲向同伴乙說(shuō)：“我若擰開(kāi)管栓K，會(huì)有水從細(xì)管口噴出．”乙認(rèn)為不可能．理由是：“低處的水自動(dòng)走向高外，能量從哪兒來(lái)？”甲當(dāng)即擰開(kāi)K，果然見(jiàn)到有水噴出，乙啞口無(wú)言，但不明白自己的錯(cuò)誤所在．甲又進(jìn)一步演示．在擰開(kāi)管栓K前，先將噴管D的上端加長(zhǎng)到足夠長(zhǎng)，然后擰開(kāi)K，管中水面即上升，最后水面靜止于某個(gè)高度處．

(1)．論證擰開(kāi)K后水柱上升的原因．

(2)．當(dāng)D管上端足夠長(zhǎng)時(shí)，求擰開(kāi)K后D中靜止水面與A中水面的高度差．

(3)．論證水柱上升所需能量的來(lái)源．

參考答案：實(shí)踐證明，甲的設(shè)計(jì)是正確的，所以乙的結(jié)論肯定是錯(cuò)的。（1）設(shè)大氣壓為，水的密度為。擰開(kāi)前的情況如圖復(fù)解19-l的（a）圖所示。由流體靜力學(xué)可知，、中氣體的壓強(qiáng)為

（1）中氣體的壓強(qiáng)為

（2）由（1）、（2）兩式可得

即，當(dāng)擰開(kāi)后，中氣體壓強(qiáng)降至，此時(shí)

（3）

即管中容器水面以上的那一段水柱所受合力向上，所以管中水柱上升。（2）擰開(kāi)后，水柱上升，因管上端已足夠長(zhǎng)，故水不會(huì)從管口噴出．設(shè)到中的水面靜止時(shí)中增加水量的體積為，則中減少水量的體積亦為，其水面將略有降低，因而及中氣體壓強(qiáng)路有下降，中的水將通過(guò)管流入中，當(dāng)從流入水量的體積等于時(shí)，、中氣體壓強(qiáng)恢復(fù)原值。因?yàn)椤?、的半徑為管半徑?0倍，截面積比為3600倍，故、、中少量水的增減（）引起的、、中水面高度的變化可忽略不計(jì)，即和的數(shù)值保持不變。設(shè)中水面靜止時(shí)與中水面的高度差為，（見(jiàn)圖復(fù)解19-1（b）），則有

（4）由此可得

（5）（3）將圖復(fù)解

19-l（a）和(b)兩圖相比較可知，其差別在于體積為的水從移至中，另的水又由移入中，前者重力勢(shì)能減少