2022年河北省石家庄市平山县平山中学高三物理期末试题含解析

2022年河北省石家庄市平山县平山中学高三物理期末试题含解析一、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1.一带电小球在空中由点运动到点的过程中，受重力和电场力作用。若重力做功，电场力做功，则小球的

A．重力势能增加

B．电势能增加C．动能减少

D．机械能增加参考答案：AD2.在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献。下列说法中正确的是A.法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．库仑在前人研究的基础上通过库仑扭秤实验得出了库仑定律C．楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法—楞次定律D．哥白尼提出了日心说，并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律参考答案：B3.在电荷量分别为+2q和—q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示。在两点电荷连线的中垂线上有a、b两点，以下说法正确的是（

）

A．a点的电势等于b点的电势

B．a点的电场强度等于b点的电场强度

C．将带负电的试探电荷从a点移到b点电场力做正功

D．一个带正电的试探电荷在a点时具有的电势能比在b点时大参考答案：D4.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是A．此列波的波长为2.5mB．此列波的频率为2HzC．此列波的波速为2.5m／SD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播参考答案：D由题，b和c之间的距离是5m，则波长即为5m．故A错误．b、a两点振动相差半个周期，由题：图中质点b的起振时刻比质点a延迟了

0.5s，则周期T=1s，频率f=1Hz．故B错误．波速为v==5m/s．故C错误．由于质点b的起振时刻比质点a迟，所以波沿X轴正方向传播．故D正确．故答案为：D。5.在国际单位制中，电场强度单位的符号是（）A．N B．N/C C．N/（A?m） D．N/A参考答案：B【考点】电场强度．【分析】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可．【解答】解：根据电场强度的E==可知，电场力的单位为N，电量的单位为C，而电势差的单位为V，距离的单位为m，所以电场强度的单位是N/C，或V/m，所以B正确，ACD错误．故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如下左图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α．AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力．现物块静止不动，则摩擦力的大小为

参考答案：7.当每个具有5．0eV的光子束射人金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大初动能是1．5eV。为了使这种金属产生光电效应，入射光子的最低能量是_________eV。为了使从金属表面逸出的电子具有的最大初动能加倍，入射光子的能量是_________eV。参考答案：3.5、3.58.一定质量的理想气体，等压膨胀，压强恒为2×105帕，体积增大0.2升，内能增大了10焦耳，则该气体

（吸收、放出）

焦耳的热量。参考答案：

答案：吸收，50

9.如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后，发现下面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度

了（填“升高”或“降低”），下面气体压强的变化量

上面气体压强的变化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：升高

；等于10.（4分）有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3②4：111.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角θ较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为________T，摆球的最高点与最低点的高度差为_______h。参考答案：A.1

0.16

B.

12.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________参考答案：v0≥，≤v0≤13.如图所示，平行板电容器竖直放置，两板间存在水平方向的匀强电场，质量相等的两个带电液滴1和2从O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB=BC，则它们带电荷量之比q1：q2等于

参考答案：2:1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。15.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（a）为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出图像。足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角θ=30°。轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻r=0.5Ω，质量m=0.2kg，杆长。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图（b）所示的图像（设杆在整个运动过程中与轨道垂直，）。试求：（1）t=0.5s时电阻R的热功率；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）估算0~1.2s内通过电阻R的电量大小及在R上产生的焦耳热。 图（a） 图（b）参考答案：（1）由I?t图像可知当t=0.5s时，I=1.10A； （1分） （2分）（2）由图知，当金属杆达到稳定运动时的电流为1.60A， （1分）杆受力平衡： （1分）解得 （2分）（3）1.2s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积，由图知：总格数为129格（126~133格均正确）（1.26C~1.33C格均正确） （1分）由图知：1.2s末杆的电流I=1.50A （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） 17.带电量为Q，质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器，进入时速度和电容器中的场强方向垂直。已知：电容器的极板长为L，极板间距为d，两极板的电压为U2，重力不计，求：（1）经过加速电场后的速度；（2）离开电容器电场时的偏转量。参考答案：解：（１）粒子在加速电场加速后，由动能定理得

（3分）

速度为

（2分）（２）进入偏转电场，粒子在平行于板面的方向上做匀速运动

（2分）在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度（3分）因此离开电容器电场时的偏转。

（2分）

18.某甲设计了1个如图复19-1所示的“自动喷泉”装置，其中A、B、C为3个容器，D、E、F为3根细管，管栓K是关闭的．A、B、C及细管D、E中均盛有水，容器水面的高度差分别为和如图所示．A、B、C的截面半径为12cm，D的半径为0.2cm．甲向同伴乙说：“我若拧开管栓K，会有水从细管口喷出．”乙认为不可能．理由是：“低处的水自动走向高外，能量从哪儿来？”甲当即拧开K，果然见到有水喷出，乙哑口无言，但不明白自己的错误所在．甲又进一步演示．在拧开管栓K前，先将喷管D的上端加长到足够长，然后拧开K，管中水面即上升，最后水面静止于某个高度处．

(1)．论证拧开K后水柱上升的原因．

(2)．当D管上端足够长时，求拧开K后D中静止水面与A中水面的高度差．

(3)．论证水柱上升所需能量的来源．

参考答案：实践证明，甲的设计是正确的，所以乙的结论肯定是错的。（1）设大气压为，水的密度为。拧开前的情况如图复解19-l的（a）图所示。由流体静力学可知，、中气体的压强为

（1）中气体的压强为

（2）由（1）、（2）两式可得

即，当拧开后，中气体压强降至，此时

（3）

即管中容器水面以上的那一段水柱所受合力向上，所以管中水柱上升。（2）拧开后，水柱上升，因管上端已足够长，故水不会从管口喷出．设到中的水面静止时中增加水量的体积为，则中减少水量的体积亦为，其水面将略有降低，因而及中气体压强路有下降，中的水将通过管流入中，当从流入水量的体积等于时，、中气体压强恢复原值。因为、、的半径为管半径的60倍，截面积比为3600倍，故、、中少量水的增减（）引起的、、中水面高度的变化可忽略不计，即和的数值保持不变。设中水面静止时与中水面的高度差为，（见图复解19-1（b）），则有

（4）由此可得

（5）（3）将图复解

19-l（a）和(b)两图相比较可知，其差别在于体积为的水从移至中，另的水又由移入中，前者重力势能减少