2021-2022学年河北省承德市平房满族蒙古族乡中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年河北省承德市平房满族蒙古族乡中学高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下参考答案：C2. （单选）质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x5tt2(各物理量均采用

2、国际制单位)，则该质点A第1 s内的位移是6 m B前2 s内的平均速度是6 m/sC. 任意相邻的1 s 内位移差都是1 m D. 任意1 s内的速度增量都是1 m/s参考答案：A3. 两个带电荷量分别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图2所示，由图可知A两质点带异号电荷，且Q1Q2B两质点带异号电荷，且Q1Q2D两质点带同号电荷，且Q1Q2参考答案：A4. （多选）如图示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点且ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a、b、d点的电势分别为20V,24V和12V，一个质子以速度经过b点，速度方向与bc成角

3、，经过一段时间质子经过c点，不计质子的重力，则：A场强方向由b指向d Bc点的电势低于a点的电势C质子从b点运动到c点，电场力做功8eVD质子从b点运动到c点，电场力做功10eV参考答案：BC5. 如图所示，作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y 方向，大小未知的力F2与+x方向夹角为，下列说法正确的是（ ） A力F3只可能在第二象限 B力F3与F2夹角越小，则F3与F2越小 CF3的最小值为F1cos D力F3可能在第三象限的任意范围内参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子的能量范围约为1. 61eV-3.11

4、eV，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出_种不同频率的光子，其中处于红光之外非可见光范围的有_种，处于紫光之外非可见光范围的有_种。参考答案：6 1 3根据知，大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的可见光；根据能级的跃迁满足得跃迁产生的光子能量分别是12.75 eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可见光的光子能量范围约为1.62eV3.11eV所以处于红光之外非可见光范围的光子能量有0.66eV，即1种，处于紫光之外非可见光范围的光子能量有12.75 eV，12.09eV，10.2eV，即3种7. 如图所示，用跨过

5、光滑定滑轮的质量不计的缆绳将海面上一艘小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船从A点沿直线加速运动到B点的速度大小分别为v0和v，经历的时间为t，A、B两点间距离为d。则小船在全过程中克服阻力做的功Wf _，若小船受到的阻力大小为f，则经过B点时小船的加速度大小a HYPERLINK l _msocom_24 jf24_。参考答案：Wf Ptmv2 + mv02 ，aP/mvf/m8. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。（1）根据电路图完成实物图的连线；（2）实验中保持电动机两端电压

6、U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：实验次数12345电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.41.652.12.7计算电动机效率的表达式为_（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为_。（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是_；可估算出电动机线圈的电阻为_。参考答案：（1）（2分）如右图 （2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.49. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑

7、轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.打出的纸带如图：试回答下列问题：已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=_,打点计时器打B点时滑块速度vB=_.已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一

8、过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=_.测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_.参考答案：VA= x1/2t 、VB=(x3- x1)/2t x， mgx. M=2/k.10. 质量为M的均匀直角金属杆aob可绕水平光滑轴o在竖直平面内转动，oa=ob/2=l现加一水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，并通以电流I，若撤去外力后恰能使

9、直角金属杆ob部分保持水平，如图所示则电流应从杆的_端流入；此电流强度I的大小为_ 参考答案：答案：a 4Mg/9Bl11. （2）某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出. 从纸带上测出，。（a）请通过计算，在下表空格内填入合适的数据（计算结果保留三位有效数字）：（2分）计数点123456各计数点的速度0.500.700.901.101.51（b）根据表中数据，在所给的坐标系中作出图象（以0计数点作为计时起点）；由图象可得，小车运动的加速度大小

10、为_（2分+2分）参考答案：12. 19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指 （填“宏观问题”或“微观问题”）与 （填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题 高速问题13. 测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C。重力加速度为g。实验步骤如下：(1) 用天平称出物块Q的质量m；(2) 测量出轨道AB的半径R、BC的长度

11、L和CC/的高度h；(3) 将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；(4) 重复步骤C，共做10次；(5) 将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C的距离s.用实验中的测量量表示：物块Q到达C点时的动能EkC _；在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W克 _；物块Q与平板P之间的动摩擦因数_ .参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 仪器读数，游标卡尺读数（1） mm螺旋测微器读数 （2） mm参考答案：1） 11.70 mm （2） 6.123、6.124、6.125 mm.15. 某研究小组设计了一种“用一把尺子

12、测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）。第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P 间的水平距离x2。（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_。（用实验中所测物理量的符号表示，已

13、知 重力加速度为g）。（2）（多选）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数，下列能引起实验误差的是（ ）（A）h的测量（B）H的测量（C）L的测量（D）x2的测量（3）若实验中测得h15cm、H25cm、x130cm、L10cm、x220cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数_。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:(1) OP的长度;(2)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.参考答案：（1）过O点和P点作速度方向的垂线,两线交点C即为电子在磁场中

14、做匀速圆周运动的圆心,如图所示,则可知解得:17. 如图所示，竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源A，其电荷量Q = 4103 C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为，其中k为静电力恒量，r为空间某点到A的距离有一个质量为m = 0.1 kg的带正电小球B，B球与A球间的距离为a = 0.4 m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源A形成的电场中具有的电势能表达式为，其中r为q与Q之间的距离有一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H = 0.8 m处自由下落，落在小球B上立刻也小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，它们向上运动到达的最高点P（取g = 10 m/

15、s2，k = 9109 Nm2/C2），求： （1）小球C与小球B碰撞后的速度为多少？ （2）小球B的带电量q为多少？ （3）P点与小球A之间的距离为多大？ （4）当小球B和C一起向下运动与场源A距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？参考答案：（1）小球C自由下落H距离的速度v0 = = 4 m/s 小球C与小球B发生碰撞，由动量守恒定律得：mv0 = 2mv1，所以v1 = 2 m/s（2）小球B在碰撞前处于平衡状态，对B球进行受力分析知： ，代入数据得：C （3）C和B向下运动到最低点后又向上运动到P点，运动过程中系统能量守恒，设P与A之间的距离为x，由能量守恒得： 代入数据得：x = (0.4) m（或x = 0.683 m） （4）当C和B向下运动的速度最大时，与A之间的距离为y，对C和B整体进行受力分析有：，代入数据有：y = m（或y = 0.283 m） （2分） 由能量守恒得： 代入数据得：（或vm = 2.16 m/