安徽省蚌埠市實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

安徽省蚌埠市實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年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.(單選)用某種單色光照射某金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)?，F(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱，則（

）（A）需要更長的照射時(shí)間才能發(fā)生光電效應(yīng)（B）光電子的最大初動(dòng)能減少（C）單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少（D）可能不發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：C2.真空中有一長是寬2倍的矩形區(qū)域PMNQ，該區(qū)域中有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子（不計(jì)重力）從左側(cè)PQ邊中點(diǎn)O垂直于電場和磁場的方向射入，恰能沿直線從MN邊的中點(diǎn)射出，電場和磁場的方向如圖所示?，F(xiàn)只撤去磁場，粒子恰從N點(diǎn)射出；若只撤去電場，則此粒子將

：A．從P、M之間的某點(diǎn)射出

B．從P點(diǎn)射出

C．從M、之間的某點(diǎn)射出

D．從M點(diǎn)射出參考答案：B3.兩顆人造地球衛(wèi)星，它們質(zhì)量的比m1:m2=1:2，它們運(yùn)行的線速度的比是v1:v2=1:2，那么(

).(A)它們運(yùn)行的周期比為8:1

(B)它們運(yùn)行的軌道半徑之比為4:1(C)它們所受向心力的比為1:32

(D)它們運(yùn)動(dòng)的向心加速度的比為1:16參考答案：4.如圖所示，質(zhì)量為0.12kg的裸銅棒，長為20cm，兩頭與軟導(dǎo)線相連，吊在B=0.5T，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)在通以恒定電流I，銅棒將向紙面外擺起，最大擺角為37°，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，那么銅棒中電流的大小和方向分別為（

）

A．I=4A，方向從a指向b

B．I=4A，方向從b指向a

C．I=9A，方向從a指向b

D．I=9A，方向從b指向a參考答案：

答案：A5.飛機(jī)起飛時(shí)，其豎直方向速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是

A．飛機(jī)經(jīng)20min達(dá)到最高點(diǎn)B．飛機(jī)飛行的最大高度為6000mC．飛機(jī)經(jīng)5min達(dá)到最高點(diǎn)D．飛機(jī)飛行的最大高度為4500m參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.若某歐姆表表頭的滿偏電流為5mA，內(nèi)接一節(jié)干電池，電動(dòng)勢為1.5V，

那么該歐姆表的內(nèi)阻為________Ω，待測電阻接入紅、黑表筆之間時(shí)，指針偏在滿刻度的3/4處，則待測電阻的阻值為________Ω，表盤中值刻度是________．參考答案：3001003007.如圖甲所示為某一測量電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器由最右端滑動(dòng)至最左端，兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示，可知：_____（填“a”或“b”）是電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為_____V，電阻Rl阻值為_____Ω，變阻器最大阻值為_____Ω。參考答案：8.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，表1是其記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題（答案保留3位有效數(shù)字）：（1）木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；（2）實(shí)驗(yàn)次數(shù)5中監(jiān)測到的加速度

m/s2．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49

參考答案：(1)0.401

(2)1.459.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為T=2π。地球同步通訊衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯(lián)立解得H=。10.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時(shí)，溫度為tA=27℃，則在狀態(tài)B的溫度為﹣33℃．氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過程中對外所做的功為300J．（取1atm=1.0×105Pa）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：由圖象可知A和B狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可以求得在B狀態(tài)時(shí)氣體的溫度，在等壓變化的過程中，封閉氣體的壓力不變，根據(jù)功的公式W=FL可以求得氣體對外做功的大小．解答：解：由圖可知，對于一定質(zhì)量的理想氣體，在A狀態(tài)時(shí)，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B狀態(tài)時(shí)，PB=1atm，VB=6L，TB=？根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得=代入數(shù)據(jù)解得TB=240k=﹣33°C氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M的過程中，氣體的體積不變，所以此過程中不對外部做功，從狀態(tài)M等壓變化到狀態(tài)B的過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，壓力的大小為F=PS，氣體對外做的功的大小為W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J．故答案為：﹣33°C，300J點(diǎn)評(píng)：根據(jù)圖象，找出氣體在不同的狀態(tài)下的狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算即可，在計(jì)算做功的大小的時(shí)候，要注意A到M的過程，氣體的體積不變，氣體對外不做功．只在M到B的等壓的過程中對外做功．11.如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時(shí)活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時(shí)被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計(jì)?，F(xiàn)對被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強(qiáng)P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時(shí)氣體的溫度；

②此過程中缸內(nèi)氣體對外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內(nèi)能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：12.光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)測得光電子最大初動(dòng)能與照射光頻率的圖象如圖所示，其中圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為ν0，則該金屬的逸出功為

．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動(dòng)能為

．已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為C．參考答案：hν0，．【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程．【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．【解答】解：當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，最大初動(dòng)能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．從圖象上可知，逸出功W0=hv0．根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最小波長為λ1，即頻率最大，那么產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為Ekm=，故答案為：hν0，．13.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)內(nèi)，如圖所示，則電源內(nèi)阻r=4Ω，當(dāng)電流為1.5A時(shí)，外電路的電阻R=Ω．參考答案：考點(diǎn)：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：三種功率與電流的關(guān)系是：直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖線．根據(jù)圖線a斜率求解電源的電動(dòng)勢．由圖讀出電流I=1.5A時(shí)，發(fā)熱功率Pr=I2r，求出電源的內(nèi)阻．解答：解：根據(jù)直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，內(nèi)阻為r==4Ω，當(dāng)電流為1.5A時(shí)，由圖讀出電源的功率PE=12W．由PE==故答案為：4

點(diǎn)評(píng)：本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據(jù)解析式來理解圖象的物理意義．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）某同學(xué)為了測電流表A1的內(nèi)阻r1的精確值，有如下器材：

器材名稱器材代號(hào)器材規(guī)格電流表電流表定值電阻滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器電源A1A2R0R1R2E量程300mA,內(nèi)阻約為5Ω量程600mA,內(nèi)阻約為1Ω5Ω0~10Ω，額定電流1A0~250Ω，額定電流0.3A電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻較小導(dǎo)線、電鍵

若干

（1）（5分）要求電流表A1的示數(shù)從零開始變化，且能多測幾組數(shù)據(jù)，盡可能減小誤差。在虛線框中畫出測量用的電路圖，并在圖中標(biāo)出所用器材的代號(hào)。

（2）（5分）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算電流表A1的內(nèi)阻r1，則所用電流表A1的內(nèi)阻r1的表達(dá)式為r1=

；式中各符號(hào)的意義是

參考答案：答案：（1）點(diǎn)酷圖如圖所示.（5分）（2）

（3分）

I2、I1分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A2、A1的示數(shù)，RO是定值電阻的電阻大?。?分）15.(9分)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們欲根據(jù)所學(xué)力學(xué)知識(shí)測量物體與某種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。為避免速度的測量，他們采取以下方案：將這種材料鋪設(shè)于如左下圖所示的斜而軌道與水平軌道上，兩軌道接觸處有一小段弧形軌道以保證變軌道時(shí)不損失速度，整個(gè)裝置放于水平面上。將小物體自斜面上A點(diǎn)靜止起釋放，發(fā)現(xiàn)最終物體停在水平軌道上B點(diǎn)。通過一些必要的測量，他們便解決了問題。思考后請回答以下問題：（注：當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭未知）

（1）在以下給出的器材中選出合適的來完成本實(shí)驗(yàn)

（填序號(hào)即可）

①刻度尺

②量角器

③秒表

④天平

⑤鉛垂線

⑥白紙及鉛筆等文具（2）根據(jù)所選實(shí)驗(yàn)器材，寫出需要測量的物理量

（表述要準(zhǔn)確地位，指明物理量的符號(hào)）。（3）根據(jù)測量的物理量，寫出計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式

（用物理量的符號(hào)表示）。參考答案：答案：（1）①、⑤、⑥；（2）A點(diǎn)離地高度h；A、B兩點(diǎn)水平距離s；（3）μ=h/s

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動(dòng)，自M點(diǎn)垂直于磁場邊界射入勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎直。已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1，并在磁場邊界的N點(diǎn)射出；乙種離子在MN的中點(diǎn)射出；MN長為l。不計(jì)重力影響和離子間的相互作用。求：（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（2）甲、乙兩種離子的比荷之比。參考答案：（1）（2）試題分析本題主要考查帶電粒子在電場中的加速、在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的的能力。解析（1）設(shè)甲種離子所帶電荷量為q1、質(zhì)量為m1，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，由動(dòng)能定理有①由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有②由幾何關(guān)系知③由①②③式得④（2）設(shè)乙種離子所帶電荷量為q2、質(zhì)量為m2，射入磁場的速度為v2，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2。同理有⑤⑥由題給條件有⑦由①②③⑤⑥⑦式得，甲、乙兩種離子的比荷之比為⑧【點(diǎn)睛】此題與2013年北京理綜卷第23題情景類似，都可以看作是質(zhì)譜儀模型。解答所用的知識(shí)點(diǎn)和方法類似。17.一足夠大的水池內(nèi)盛有某種透明液體，液體的深度為H，在水池的底部中央放一點(diǎn)光源，其中一條光線以30°入射角射到液體與空氣的界面上，它的反射光線與折射光線的夾角為105°，如圖所示．求：(1)這種液體的折射率；

(2)液體表面亮斑的面積。參考答案：18.如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個(gè)小孔，AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質(zhì)量為電荷量為的粒子（不計(jì)重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場（電場方向指向O點(diǎn)），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動(dòng)后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場。（1）求粒子運(yùn)動(dòng)的速度大??；（2）粒子在MN下方的磁場中運(yùn)動(dòng)，于MN板O點(diǎn)發(fā)生一次碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時(shí)無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方第二象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，從A點(diǎn)射出磁場，求MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時(shí)間為多少？參考答案：（1）粒子進(jìn)入靜電分析器做圓周運(yùn)動(dòng)，故

（3分）

（2分）

（2）