2021-2022学年山西省运城市岭底中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年山西省运城市岭底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.质量为1kg的物体静止于光滑水平面上．t=0时刻起，物体受到向右的水平拉力F作用，第ls内F＝2N，第2s内F=1N.下列判断正确的是

A．2s末物体的速度是3m／s

B．2s内物体的位移为3m

C．第1s末拉力的瞬时功率最大

D．第2s末拉力的瞬时功率最大参考答案：AC2.（单选）如图，水平放置的光滑金属导轨COD处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，电阻不计。一均匀金属棒M在外力F作用下，以恒定速率v由O点水平向右滑动，棒与导轨接触良好且始终与OD垂直。以O点为原点，则感应电动势E、流过金属棒的电流I、外力F、感应电流的热功率P随时间t变化的图像正确的是参考答案：B3.（单选）如图,质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是()

参考答案：A4.如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，。从点光源S发出的细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向，当SO与AC成角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则此棱镜的折射率为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：A5.如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻R相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直。一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点。整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计。以下说法正确的是ACD2012学年普陀模拟18（

）（A）金属棒在整个上行与回到出发点的过程中，将一部分动能转化为电能（B）上行过程中通过R的电荷量大于下行过程中通过R的电荷量（C）上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量（D）金属棒在经过同一位置时，上行速度大小总要大于下行时的速度大小参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____．参考答案：7.如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角300方向时，A对B的静电力为B所受重力的倍，则丝线BC长度为

。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍能在300处平衡。以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到00处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是

。参考答案：；；先不变后增大对小球B进行受力分析，根据相似三角形有：，再根据余弦定则求出BC的长度：；若两者间的库仑力变为B的重力的0.5倍，根据几何关系可知AB与BC垂直，即拉力与库仑力垂直；随着电量的减小，细绳的拉力不变，库仑力减小。当细绳变为竖直方向时，库仑力和拉力的合力等于重力，库仑力减小，拉力增大，所以拉力先不变后减小。【考点】力的合成和分解

共点力的平衡8.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．9.一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，若已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为

个，如果能引起人的视觉反应的此单色光的最小强度是人的视网膜单位面积上每秒钟获得n个光子，那么当人距离该光源

远时，就看不清该光点源了。（球面积公式为，式中r为球半径）参考答案：

答案：10.

（3分）原子弹是利用

反应而获得巨大核能，氢弹是利用

反应而获得巨大核能。图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的

标志．参考答案：答案：核裂变

核聚变

辐射警示（每空1分，共3分）11.如图所示，用一根长为的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小力F＝___________

参考答案：12.长度为L=0.5m的轻质细杆，一端有一质量为m=3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，当小球通过最高点时速率为2m／s时，小球受到细杆的

力（填拉或支持），大小为

N，g取10m／s。参考答案：支持力，613.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等

后三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.打井施工时要将一质量可忽略不计的坚硬底座A送到井底，由于A与井壁间摩擦力很大，工程人员采用了如图所示的装置．图中重锤B质量为m，下端连有一劲度系数为k的轻弹簧，工程人员先将B放置在A上，观察到A不动；然后在B上再逐渐叠加压块，当压块质量达到m时，观察到A开始缓慢下沉时移去压块．将B提升至弹簧下端距井口为H0处，自由释放B，A被撞击后下沉的最大距离为h1，以后每次都从距井口H0处自由释放．已知重力加速度为g，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内．（1）求下沉时A与井壁间的摩擦力大小f和弹簧的最大形变量△L；（2）求撞击下沉时A的加速度大小a和弹簧弹性势能Ep；（3）若第n次撞击后，底座A恰能到达井底，求井深H．参考答案：解：（1）A开始缓慢下沉时，受力平衡，则有：f=2mg底座质量不计，所以合力为零，所以始终有：k△L=f解得：（2）撞击后AB一起减速下沉，对B，根据牛顿第二定律得：k△L﹣mg=ma解得：a=g，A第一次下沉，由功能关系得：mg（H0+△L+h1）=EP+fh1解得：（3）A第二次下沉，由功能关系mg（H0+△L+h1+h2）=EP+fh2又f=2mg解得：h2=2h1A第三次下沉，由功能关系有：mg（H0+△L+h1+h2+h3）=EP+fh3解得

h3=4h1同理

A第n次下沉过程中向下滑动的距离为：所以井底深度为：答：（1）求下沉时A与井壁间的摩擦力大小f为2mg，弹簧的最大形变量△L为；（2）求撞击下沉时A的加速度大小a为g，弹簧弹性势能为；（3）若第n次撞击后，底座A恰能到达井底，则井深H为（2n﹣1）h1．【考点】功能关系；弹性势能．【分析】（1）A开始缓慢下沉时，受力平衡，根据平衡条件求解f，底座质量不计，所以合力为零，结合胡克定律求解；（2）撞击后AB一起减速下沉，对B，根据牛顿第二定律以及功能关系求解；（3）A第二次下沉，由功能关系求出下降的距离与第一次下降距离的关系，同理求出第三次下降的距离与第一次下降距离的关系，进而求出第n次下沉过程中向下滑动的距离，再结合数学知识求解．17.“耗资”500万英镑的伦敦奥运会游泳馆由于建造方面发生失误，其泳道长度比奥运标准短2英寸（约6厘米）。标准游泳池

应为长50m、宽25m、水深3m．设水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023／mol试估算标准游泳池中水分子数．(结果保留两位有效数字)参考答案：标准游泳池中水分子

18.如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系，平面处在周期性变化的电场和磁场中，电场和磁场的变化规律如图乙所示（规定沿＋y方向为电场强度的正方向，竖直向下为磁感应强度的正方向）．在t=0时刻，一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处，以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2T．求：

（1）t=1s末速度的大小和方向；

（2）1s～2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；

（3）在给定的坐标系中，大体画出小球在0到6S内运动的轨迹示意图。

（4）6s内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标．参考答案：（1）在0~1s内，金属小球在电场力作用下，在x轴方向上做匀速运动

y方向做匀加速运动

（1分）

1s末粒子的速度

（1分）

设与x轴正方向的夹角为，则

=

（1分）

（2）在1s~2s内，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律

得m

（1分）

粒子做圆周运动的周期

（1分）

粒子运动轨迹