2021-2022學(xué)年河北省承德市回族中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河北省承德市回族中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選）如圖所示，小球在豎直力F作用下壓縮豎直輕彈簧并保持靜止。若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度變?yōu)榱銥橹?，在小球上升過(guò)程中A.小球的動(dòng)能一直減小B.小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能最大C.小球動(dòng)能最大時(shí)彈性勢(shì)能為零D.小球動(dòng)能減為零時(shí)，重力勢(shì)能最大參考答案：D解析：A、將力F撤去小球?qū)⑾蛏蠌椘鸬倪^(guò)程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B、C由上分析可知，小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，a=0，速度最大，動(dòng)能最大；此后彈力小于重力，小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球飛離彈簧．故小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能不是最大，小球動(dòng)能最大時(shí)彈性勢(shì)能不為零．故B、C錯(cuò)誤．D、當(dāng)彈簧的彈力與重力大小相等時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大；由于彈簧的彈力不等于零，所以彈性勢(shì)能不等于零；小球離開彈簧后只受重力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不斷減小，當(dāng)小球動(dòng)能減為零時(shí)，重力勢(shì)能最大，故D正確．故選：D2.（單選）如圖所示，光滑的凸輪繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，C、D是凸輪邊緣上的兩點(diǎn)，AB桿被限制在豎直方向移動(dòng)，桿下端A在O點(diǎn)正上方與凸輪邊緣接觸且被托住.圖示位置時(shí)刻，AB桿下降速度為v，則A．凸輪繞O軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)B．凸輪上C、D兩點(diǎn)線速度大小相等C．凸輪上C、D兩點(diǎn)加速度大小相等D．凸輪上與桿下端接觸點(diǎn)的速度大小一定為v參考答案：A3.在物理學(xué)的發(fā)展中，有許多科學(xué)家做出了重大貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的有（

）A．庫(kù)侖通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量出萬(wàn)有引力常量B．伽利略通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)電場(chǎng)線是客觀存在的D．胡克總結(jié)出彈簧彈力與形變量間的關(guān)系參考答案：D4.一個(gè)高爾夫球靜止于平坦的地面上。在t=0時(shí)球被擊出，飛行中球的速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。若不計(jì)空氣阻力的影響，根據(jù)圖象提供的信息不可以求出的量是（）A．球在何時(shí)落地

B．人擊球時(shí)對(duì)球做的功C．球可上升的最大高度

D．落地時(shí)球的速度大小和方向參考答案：B5.如圖所示電路中的電源為恒流源，不管外電路的電阻如何變，它都能夠提供持續(xù)的定值電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)變化量與電流表的讀數(shù)變化量之比的絕對(duì)值是A．R0

B．R1C．R2

D．不能確定參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力7.瞬時(shí)速度是一個(gè)重要的物理概念。但在物理實(shí)驗(yàn)中通常只能通過(guò)（Ds為擋光片的寬度，Dt為擋

光片經(jīng)過(guò)光電門所經(jīng)歷的時(shí)間）的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)近似表征物體的瞬時(shí)速度。這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)Dt

或Ds趨近零。為此人們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物體的瞬時(shí)速度。如圖所示，在傾斜導(dǎo)軌的A處放置一光

電門，讓載有輕質(zhì)擋光片（寬度為Ds）的小車從P點(diǎn)靜止下滑，再利用處于A處的光電門記錄下?lián)豕馄?/p>

經(jīng)過(guò)A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間Dt。按下來(lái)，改用不同寬度的擋光片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算出

不同寬度的擋光片從A點(diǎn)開始在各自Ds區(qū)域內(nèi)的，并作出-Dt圖如下圖所示。

在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，請(qǐng)繼續(xù)完成下列實(shí)驗(yàn)任務(wù)：

(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)圖線，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為

；

(2)依據(jù)實(shí)驗(yàn)圖線，擋光片經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為

；

(3)實(shí)驗(yàn)操作須注意的主要事項(xiàng)是

。參考答案：8.1919年盧瑟福通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子

9.一同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如下圖所示。A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有若干個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。該同學(xué)用刻度尺測(cè)出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度＝

，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

。參考答案：

10.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（2分）11.在光滑水平面上，有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場(chǎng)邊界方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，平行磁場(chǎng)區(qū)域的寬度大于線框邊長(zhǎng)，如圖甲所示．測(cè)得線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖象中四段時(shí)間分別為△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小之比1：1；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，則線框邊長(zhǎng)與磁場(chǎng)寬度比值為7：18．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．專題：電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題．分析：線框未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電流，水平方向只受外力作用．可得△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小相等．設(shè)線框加速度a，bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式得到三段位移與時(shí)間的關(guān)系式，即可求出則線框邊長(zhǎng)與磁場(chǎng)寬度比值．解答：解：因?yàn)椤鱰1、△t3兩段時(shí)間無(wú)感應(yīng)電流，即無(wú)安培力，則線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合外力為水平外力．所以△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小相等．即水平外力的大小之比為1：1．設(shè)線框加速度a，bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v，△t2=△t3=2△t4=2△t，線框邊長(zhǎng)l，磁場(chǎng)寬L根據(jù)三段時(shí)間內(nèi)線框位移，得：

v?2△t+a（2△t）2=l

v?4△t+a（4△t）2=L

v?5△t+a（5△t）2=l+L解得：=故答案為：1：1，7：18．點(diǎn)評(píng)：此題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合，根據(jù)圖象上獲取的信息，結(jié)合E=Blv分析線框的運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵．12.（單選）一輛汽車在公路上以30m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險(xiǎn)情，司機(jī)采取緊急剎車，剎車時(shí)的加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后8秒內(nèi)滑行的距離A．80m

B．0m

C．400m

D．90m參考答案：D13.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質(zhì)量為，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計(jì)，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產(chǎn)生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質(zhì)量為__________kg。參考答案：答案：5；0.25三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長(zhǎng)線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過(guò)SD用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點(diǎn)間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過(guò)SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等有可得

SD=d考點(diǎn)：光的折射定律。15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在汽缸底部開有一小孔,與U形水銀管相連,外界大氣壓為

,缸內(nèi)氣體溫度

27℃,穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為

,此時(shí)活塞離容器底部的高度為

L=50cm(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)).已知柱形容器橫截面

S=0.01m2,取

75cmHg壓強(qiáng)為

,重力加速度

g=10m/s2

（1）求活塞的質(zhì)量;

（2）若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至-3℃,求此時(shí)U形管兩側(cè)水銀面的高度差

′和活塞離容器底部的高度L′.參考答案：（i）（ii）（i）A中氣體壓強(qiáng)PA=P0+P△h=76.5cmHg=1.02×105Pa對(duì)活塞PAS=P0S+mg解得m=2kg．（ii）由于氣體等壓變化，U形管兩側(cè)水銀面的高度差不變△h′=1.5cmT1=300K，體積V1=50cm.sT2=270K，體積V2=L′S由：解得：L′=45cm．17.（18分）環(huán)保汽車將為2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量。當(dāng)它在水平路面上以的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入電流，電壓。在此行駛狀態(tài)下：（1）求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率；（2）若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实霓D(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率，求汽車所受阻力與車重的比值（）；（3）設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該汽車供電，其他條件不變，求所需太陽(yáng)能電池板的最小面積。結(jié)合計(jì)算結(jié)果，簡(jiǎn)述你對(duì)該設(shè)想的思考。已知太陽(yáng)輻射的總功率，太陽(yáng)到地球的距離，太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有的能量損耗，該車所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率為。參考答案：答案：（1）；（2）；（3）。解析：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率

（2）在勻速行駛時(shí)

汽車所受阻力與車重之比

（3）當(dāng)陽(yáng)光垂直電池板入射時(shí)，所需板面積最小，設(shè)其為，距太陽(yáng)中心為的球面面積

若沒(méi)有能量損耗，太陽(yáng)能電池板接收到的太陽(yáng)能功率為，則設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)際接收到的太陽(yáng)能功率為，

由于，所以電池板的最小面積

分析可行性并提出合理的改進(jìn)建議。18.如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0°C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。（i）求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)（以mmHg為單位）（ii）將右側(cè)水槽的水從0°C加熱到一定溫度時(shí)，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。參考答案：（i）mmHg（ii）T/=364K（i）在打開閥門S前,兩水槽水溫均為T0=273K,設(shè)玻璃泡B中的氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為VB,玻璃泡C中