2021-2022学年河北省秦皇岛市官庄中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年河北省秦皇岛市官庄中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. 如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O。将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，受到的拉力分别用F1和F2表示。 A若 l1= l2 ，则两绳受到的拉力F1 = F2 B若 l1= l2 ，则两绳受到的拉力F1 F2 C若 l1 l

2、2 ，则两绳受到的拉力F1 l2 ，则两绳受到的拉力F1= F2参考答案：AD2. （单选）关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是 A甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的B乙图中，演示简谐运动的图像实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大C丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度D丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大参考答案：C 3. 一灵敏电流计G的满偏电流为200A，内阻为495.0如图所示，虚线框内为利用该灵敏电流计改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，图中电阻箱读数为5.0现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满

3、偏，则根据以上数据计算可知（）AM、N两端的电压为0.1mVBM、N两端的电压为10mVC流过M、N的电流为2AD流过M、N的电流为20mA参考答案：D【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】由图示电路图可知：电流计与电阻箱并联，应用并联电路特点与欧姆定律分析答题【解答】解：AB、M、N两端电压为：U=IgRg=200106495.0V=0.099V=99mV，故AB错误；CD、流过M、N的电流为：I=Ig+=200106+=0.02A=20mA，故C错误，D正确；故选：D4. 氢的同位素氕、氘、氚的原子核以同样的速度垂直磁场方向在同一磁场中做匀速圆周运动，则 （） A它们的轨道半径相等，运动周期相

4、同 B它们在磁场中受到的洛仑兹力相等，运动周期相等 C氕核的轨道半径最小，氚核的运动周期最大 D氕核的轨道半径最大，氘核的运动周期最大参考答案：C5. 如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落，然后垂直于磁场方向进入一个有理想水平边界线的匀强磁场中，从边刚进入磁场到边刚进入磁场的这段时间内，线圈运动的速度图象可能是参考答案：DA二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的_倍。参考答案：由万有引力提供向心力可知，联立以上两式可得。7. 硅光电池的电动势与入射光强之间的特性

5、曲线称为开路电压曲线，光电流强度与光照强度之间的特性曲线称为短路电流曲线，如图(a)所示，当入射光强足够大时，开路电压恒定约为_mV，此时硅光电池的等效内阻约为_。（1）入射光强从10mW/cm2开始逐渐增大的过程中，硅光电池的等效内阻将（ ）A逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大（2）如果将硅光电池串联一个滑动变阻器，实验测得它的伏安特性曲线为图（b）所示，那么变阻器的功率和变阻器两端的电压变化关系可能为（ ）参考答案：580600均得分 ； 9.710均得分 （1） ( B )（2） ( C )8. (5分)如图所示为AB两质点运动的v-t图像。由图像可知，B追

6、上A之前，两质点相距的最大距离smax= m。参考答案： 答案：317.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间t，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。(1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较_(选填“宽”或“窄”)的挡光板。(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放如图丙所示，用游标卡尺

7、测出挡光板的宽度d_mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔t0.02 s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为_m/s；实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式_时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间t，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系处理数据时应作出_图象(选填“vm2”或“v2m2”)；某同学在中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是_。参考答案：(1)窄 (2)11.40 0.57 m1?m2 v

8、2m2 小车与水平轨道间存在摩擦力10. (5分)在离地面200m高处，以初速度v0竖直上抛一个小球，9s后小球的速率为2v0，g10m/s2，则可知v0 m/s；再经过时间 s后小球落回地面。参考答案： 答案：30、1 11. 一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图所示气体在状态A时的内能 状态B时的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；由A变化到B，气体对外界做功的大小 （选填“大于”、“小于”或“等于”）气体从外界吸收的热量参考答案：等于；等于【考点】理想气体的状态方程【分析】由图示图象求出气体在状态A、B时的压强与体积，然后判断A、B两状态的气体温度关系，

9、再判断内能关系，根据气体状态变化过程气体内能的变化情况应用热力学第一定律判断功与热量的关系【解答】解：由图示图象可知，气体在状态A与状态B时，气体的压强与体积的乘积：pV相等，由理想气体状态方程可知，两状态下气体温度相等，气体内能相等；A、B两状态气体内能相等，由A变化到B过程，气体内能的变化量：U=0，由热力学第一定律：U=W+Q可知：W+Q=0，气体对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量故答案为：等于；等于12. 如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等于 ；在滑动变阻器的滑片P

10、向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是 参考答案：答案：I2 ：I1 V1与V213. 如图所示，真空中有一顶角为75o，折射率为n =的三棱镜欲使光线从棱镜的侧面AB进入，再直接从侧面AC射出，求入射角的取值范围为 。参考答案：450900三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用

11、电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。 开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有根据力的平衡条件有联立式可得此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖吕萨克定律有式中V1=SHV2=S（H+h）

12、联立式解得从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。15. （选修模块34）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。 参考答案：解析：由得（1分）由得，（1分）由，可知C45（1分）而光线在BC面的入射角C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，一质量m=0.1kg、电

13、量q=1.010-5 C的带正电小球（可视作点电荷），它在一高度和水平位置都可以调节的平台上滑行一段距离后平抛，并沿圆弧轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平，已知圆弧半径R=1.0m，平台距AB连线的高度h可以在0.2m-0.8m之间调节。有一平行半径OA方向的匀强电场E，只存在圆弧区域内。为保证小球从不同高度h平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，小球平抛初速度v0和h满足如图所示的抛物线，同时调节平台离开A点的距离合适。不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）小球在空中飞行的最短时间t；（2）平台离开A的水平距离x范围；（3）当h=0.2m且E=2.5104N/

14、C时，小球滑到最低点C点的速度v；（4）为了保证小球在圆轨道内滑动到C点的速度都是（3）中的v，则电场力F（F=qE）的大小应与平台高度h满足的关系。（通过列式运算说明）参考答案：（1）当平台高度为0.2m时，空中飞行的最短时间t=0.2s（2）因为小球从不同高度h平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，所以小球进入圆弧轨道时时的速度方向不变，设此速度与竖直方向成角。tg=v02=2ghtan2由图像中当h=0.8m时，v0=3m/s代入上式得9=2100.8tg2tg=0.75 =370 则=1060所以v02=11.25h当h=0.2m时, v0=1.5m/s平台离开A的

15、最小距离为s1= v0t=1.50.2=0.3m同理得平台离开A的最大距离为s2= v0=3=1.2m（3）小球到达A点时的速度vA=2.5m/s从A点到C点，由动能定理得mgR(1-cos530)-qE R(1-cos530)= mvC2- mvA2代入数据，解得vC=3.5m/s（4）从A点到C点，由动能定理得mgR(1-cos530)-FR(1-cos530)=mvC2- mvA2 =mvC2- m =mvC2- m代入数据得32F=125h-17或17. 如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管ABC两端开口，AB段竖直，BC段水平，AB=10cm，BC40cm，在水平段BC内有一长10cm的水银柱，其左端距B点100cm，环境温度为330 K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10cm。已知大气压为75cmHg且保持不变，若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出。参考答案：见解析18. （9分）如图是离心轨道演示仪结构示意图。光滑弧形轨道下端与半径为R的光滑圆轨道相接，整个轨道位于竖直平面内。质量为m的小球从弧形轨道上的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开圆轨道。小球运动到圆轨道的最高点时，对轨