2022年湖北省孝感市安陆凤凰学校高三物理上学期期末试卷含解析

2022年湖北省孝感市安陆凤凰学校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.（2013秋?嘉兴期末）木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25．夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示．则在力F作用后（）A． 木块A所受摩擦力大小是12.5NB． 木块A所受摩擦力大小是11.5NC． 木块B所受摩擦力大小是7ND． 木块B所受摩擦力大小是9N参考答案：D解：未加F时，木块AB受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，则弹簧弹力为：F1=kx=400N/m×0.02m=8N；B木块与地面间的最大静摩擦力为：fBm=μGB=0.25×60N=15N；而A木块与地面间的最大静摩擦力为：fAm=μGA=0.25×50N=12.5N；施加F后，对木块B有：F+F1＜fBm；木块B受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：fB=1N+8N=9N，施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为：fA=8N；故选：D．2.足够长的水平传送带始终以速度匀速运动，某时刻使一质量为，初速度大小也为的物体，沿与传送带运动方向相反的方向在传送带上滑动，教最后物体的速度与传送带相同。在物体相对传送带滑动的过程中，传送带克服摩擦力做的功为，滑动摩擦力对物体的冲量为，物体与传送带间摩擦生热为，则下列判断正确的是

A．

B．

C．

C．

参考答案：C湖北省武汉二中、龙泉中学10-11学年高一下学期期末联考（物理）3.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v／3时，汽车的瞬时加速度的大小为A．

B．C．

D．参考答案：B当汽车匀速行驶时，有f=F=．根据P=F′，得F′=，由牛顿第二定律得a==．故B正确，A、C、D错误。4.（多选题）在某一高度以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为10m/s时，以下判断正确的是（g取10m/s）（）A．小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m/s，方向向上B．小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s，方向向下C．小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s，方向向上D．小球的位移大小一定是15m参考答案：ACD【考点】竖直上抛运动．【分析】竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性．（1）速度对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反．（2）时间对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等．（3）能量对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度重力势能变化量的大小相等，均为mgh．本题初速度方向已知，末速度方向未知，分情况讨论．【解答】解：以向上为正方向，则初速度：v0=20m/s；①当末速度向上，即v=10m/s时，平均速度为：==m/s=15m/s，向上；运动位移：x==m=15m；②当末速度向下，即v=﹣10m/s时，平均速度为：==m/s=5m/s，向上；运动位移：x==m=15m；故选ACD．5.（单选）如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，重物B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧，cO′与aO′夹角为120°；弹簧、细线、滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。其中A的重力为20N，B的重力为40N，B与桌面间的动摩擦因数为0.5，则下列说法正确的是A．弹簧的弹力大小为10NB．桌面对B的摩擦力大小为20NC．线bO′与cO′拉力的合力大小为10ND．线OP与竖直方向的夹角为60°参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(选修模块3－5)（4分）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV。现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种。

参考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）7.如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为

．参考答案：【考点】平抛运动．【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知识来求，然后才能求圆的半径．【解答】解：如图所示h=R则Od==R小球做平抛运动的水平位移为：x=R+R竖直位移为：y=h=R根据平抛运动的规律得：y=gt2x=v0t联立解得：R=故答案为：．8.日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘131，它通过一系列的衰变产生对人体有危害的辐射，碘131不稳定，发生衰变，其半衰期为8天．碘131的衰变方程：(衰变后的新元素用Y表示)，经过

天有的碘131发生了衰变．参考答案：，，249.用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较

（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行

。如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为

mA。参考答案：大；调零；22.010.（6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为

m3（保留二位有效数字）。参考答案：

11.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”、“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。

参考答案：

吸收（2分）

5（2分）12.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

13.（1）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p﹣V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度升高（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量等于它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德罗常数为60×1023mol﹣1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下理想气体的摩尔体积都为224L，已知第（1）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）根据气体状态方程和已知的变化量去判断温度的变化．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关．根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热．（2）由图象可知C状态压强为p0=1atm，对于理想气体，由盖吕萨克定律解得标准状态下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数．解答：解：（1）pV=CT，C不变，pV越大，T越高．状态在B（2，2）处温度最高．故从A→B过程温度升高；在A和C状态，pV乘积相等，所以温度相等，则内能相等，根据热力学第一定律△U=Q+W，由状态A变化到状态C的过程中△U=0，则理想气体吸收的热量等于它对外界做的功．故答案为：升高

等于（2）解：设理想气体在标准状态下体积为V，由盖吕萨克定律得：解得：该气体的分子数为：答：气体的分子数为7.3×1022个．点评：（1）能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，W、Q取正负号的含义．（2）本题关键根据盖吕萨克定律解得标准状况下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）在地球表面，某物体用弹簧秤竖直悬挂且静止时，弹簧秤的示数为160N，把该物体放在航天器中，若航天器以加速度a＝g/2（g为地球表面的重力加速度）竖直上升，在某一时刻，将该物体悬挂在同一弹簧秤上，弹簧秤的示数为90N，若不考虑地球自转的影响，已知地球半径为R。求：（1）此时物体所受的重力（2）此时航天器距地面的高度。参考答案：解析：（1）T－G′＝ma

……2分

G′＝T－ma＝90－16×5＝10N

……3分

（2）G0＝

……2分

则

所以r＝4R

……2分

即此时航天器距地高度为3R

……1分17.（12分）如图所示，质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中。取g=10m/s2。（1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；（2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C，且方向不变。求在t=0.20s时间内电场力做的功；（3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能。参考答案：解

（3）设在t=0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则

v=at……1分Ek=mgh+……2分

解得：Ek=8.0×10-4J……1分18.半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r，质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻（图中未画出）．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为Ek0．求（1）通过电阻R的感应电流的方向和大小；（2）外力的功率．（提示：先求摩擦力做功，再由动能定理得