2022年河北省邢臺市縣會寧中學高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.質量為m和M的兩個物體用輕繩連接，用一大小不變的拉力F拉M，使兩物體在圖中所示的AB、BC、CD三段軌道上都做勻加速直線運動，物體在三段軌道上運動時力F都平行于軌道，且動摩擦因數均相同，設在AB、BC、CD上運動時m和M之間的繩上的拉力分別為T1、T2、T3，則它們的大小A．T1＝T2＝T3

B．T1＞T2＞T3C．T1＜T2＜T3

D．T1＜T2＝T3參考答案：A2.如右圖所示為用“與”門構成的簡易報警器的示意電路。當報警器發出警報聲時，電鍵S1、S2處于的狀態為（

）A．S1、S2都斷開

B．S1、S2都閉合C．S1斷開，S2閉合

D．S1閉合，S2斷開參考答案：D3.（單選）人從發現情況到采取相應行動經過的時間叫反應時間。我們可以采用下面的實驗測出自己的反應時間。請一位同學用兩個手指捏住木尺頂端，你用一只手在木尺下部做握住木尺的準備，但手的任何部位在開始時都不要碰到木尺。當看到那位同學放開手時，你立即握住木尺，根據木尺下降的高度，可以算出你的反應時間。若某次測量中木尺下降了約11cm，由此可知此次你的反應時間約為A．0.2s

B．0.15s

C．0.1s D．0.05s參考答案：B4.如圖所示，在載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內，在導軌上有兩根可自由滑動的導體棒ab和cd．當載流直導線中的電流逐漸減弱時，導體棒ab和cd的運動情況是（）A．一起向左運動 B．一起向右運動C．相向運動，相互靠近 D．相背運動，相互遠離參考答案：D【考點】法拉第電磁感應定律；安培力；楞次定律．【分析】根據右手螺旋定則判斷直線電流周圍的磁場，根據楞次定律判斷出回路中的感應電流，再結合左手定則判斷ab、cd所受的安培力方向，確定導體棒的運動情況．【解答】解：根據右手螺旋定則知，直線電流下方的磁場方向垂直紙面向里，電流減小時，磁場減弱，根據楞次定律得，回路中的感應電流為acdb，根據左手定則知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向運動，相互遠離．故D正確，A、B、C錯誤．故選：D．5.氦原子被電離一個核外電子后，形成類氫結構的氦離子。已知基態的氦離子能量為E1=－54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態氦離子吸收而發生躍遷的是

（填選項前的字母）A．40.8eV

B．43.2eV

C．51.0eV

D．54.4eV

參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.實驗室內，某同學用導熱性能良好的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體密封在氣缸內（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質量為m，氣缸內部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強恒為p0，室內的溫度不變，水的密度為，重力加速度為g，則：①圖示狀態氣缸內氣體的壓強為

；②以下圖象中能反映密閉氣體狀態變化過程的是

。

參考答案：①；②A7.如圖所示，輕質彈簧的勁度系數為k，小球質量為m，平衡時小球在A處，今用力壓小球至B處，使彈簧縮短x，則此時彈簧的彈力為

。

參考答案：mg+kx8.用打點計時器研究物體的自由落體運動，得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為

m/s（保留三位有效數字）。如果實驗測出的重力加速度值比公認值偏小，可能的原因是

。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點計時器摩擦。解:根據某點瞬時速度等于該點的相鄰的兩段位移內的平均速度得如果實驗測出的重力加速度值比公認值偏小,可能的原因是下落過程中有存在阻力等.故答案為:,下落過程中有存在阻力等9.（單選）一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示，此時質點P的速度方向沿y軸正方向，則

A．這列波沿x軸負方向傳播B．質點a此時動能最大，加速度最小C．再經過一個周期，質點P運動到x=6m處D．當質點P運動到最低點時，質點b恰好運動到平衡位置參考答案：B10.如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈，ABCD由n

匝導線繞成，線圈中有如圖所示方向、大小為I的電流，在

AB邊的中點用細線豎直懸掛于一小盤子的下端，而小盤

子通過-彈簧固定在O點。在圖中虛線框內有與線圈平

面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且

線圈ABCD有一半面積在磁場中，如圖甲所示，忽略電流I產生的磁場，則穿過線圈的磁通量為____；現將電流反向（大小不變），要使線圈仍舊回到原來的位置，如圖乙所示，在小盤子中必須加上質量為m的砝碼。由此可知磁場的方向是垂直紙面向____（填“里”或“外”）．磁感應強度大小B:____（用題中所給的B以外的其它物理量表示）。參考答案：（1分），外（1分），（2分）11.做“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，取下一段紙帶研究其運動情況，如圖所示。設0點為計數的起點，兩計數點之間的時間間隔為0.1s，則第一個計數點與起始點的距離x1為_______cm，打第一個計數時的瞬時速度為_______cm/s，物體的加速度大小為_________m/s2。參考答案：4，45，112.某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點時間間隔為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器(設小車在整個過程中所受的阻力恒定)。乙在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。(長度單位：cm)請你分析紙帶數據，回答下列問題：（結果保留兩位有效數字）①該電動小車運動的最大速度為_______m/s；②該電動小車的額定功率為________W。參考答案：①1.5（3分）

②1.2（13.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,當單擺做簡諧運動時,用秒表測出單擺做n次(一般為30次~50次)全振動所用的時間t,算出周期;用米尺量出懸線的長度l,用游標卡尺測量擺球的直徑d,則重力加速度g=

(用題中所給的字母表達).參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質量為m的均處于基態的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態躍遷到激發態，然后，此原子向低能級態躍遷，并發出光子．如欲碰后發出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強為1×105pa，當溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數增多B．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩根平行金屬導軌與水平面間的夾角α=30°，導軌間距為l=0.50m，金屬桿ab、cd的質量均為m=1.0kg，電阻均為r=0.10Ω，垂直于導軌水平放置．整個裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度B=2.0T．用平行于導軌方向的拉力拉著ab桿沿軌道以某一速度勻速上升時，cd桿保持靜止．不計導軌的電阻，導軌和桿ab、cd之間是光滑的,重力加速度g=10m/s2．求：（1）回路中感應電流I的大小．（2）拉力做功的功率．（3）若某時刻將cd桿固定,同時將ab桿上拉力F增大至原來的2倍,求當ab桿速度v1=2m/s時桿的加速度和回路電功率P1參考答案：解：（1）cd桿保持靜止有：

(2分)

得到

(2分)

（2）ab桿勻速上升，拉力

=10N

(2分)

ab桿產生的感應電動勢

(2分)

得到：

v=1m/s

(1分)

拉力做功的功率

=10W

(2分)

（3）當F=20N,ab桿速度v1時，產生的電動勢

E=Blv1=2V，

(1分)

=10N

(2分)

由牛頓定律

(2分)

得到

a=5m/s2

(1分)

回路電功率P1=

(2分)

17.如圖所示，一光滑的半圓形軌道處于豎直平面內，并和一粗糙的斜面相接，其半徑大小為R=0.4m，直徑BC在豎直方向上，一小物體放在斜面上的A點，離水平面高度為h=3m，小物體與斜面之間的動摩擦因數為μ=0.5，斜面傾角θ=37o。已知sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2，現在把小物體從靜止開始自由釋放，求：（1）小物體運動到斜面底端B點時速度的大小？（2）證明小物體可以沿半圓形軌道運動到最高點C；（3）小物體離開半圓軌道后第一次落到斜面上時，其速度v的大小。參考答案：（1）根據動能定理：

又：

解得：

（2）小物體在C點，有：

當N=0時，Vc有最小值，可得：

從B到C，由機械能守恒，可得：

解得：Vc=2(m/s)

（3）設落到斜面時水平位移為S,下落高度為h，由動能定理：

又：

聯立可得：

18.如圖所示，圓盤可以繞過圓心垂直圓盤的豎直軸在水平面內勻速轉動。圓盤半徑R=0.4m，在圓盤邊緣有一質量M=0.5kg的A物體，A通過長度L=0.7m的水平細輕繩穿過位于圓心的光滑輕質小定滑輪與質量m=0.29kg的B物體相連，輕繩與小孔間無摩擦。A物體與圓盤間的最大靜摩擦力為其正壓力的0.42倍。圓盤距地面高度H=0.5m。(g=10m/s2，AB兩物體可視為質點)求：①為使A物體與圓盤間不發生相對滑動，圓盤轉動的角速度的范圍多大？②若當A與圓盤間的靜摩擦力f=0.3N時，將OA段繩燒斷，則當B落地瞬間A、B兩物體的距離最大為多少？參考答案：解：（1）當A物體受到的最大靜摩擦力背離圓心時，角速度最小為ω1，則有：

對于A物體：

………

（2分）

對于B物體：

………

（1分）

解得：ω1=2rad/s

………

（1分）

當A物體受到的最大靜摩擦力指向圓心時，角速度為ω2，則有：

對于A物體：

………

（2分）

解得：ω2=5rad/s

………

（1分）

圓盤轉動的角速度的范圍：

………

（1分）（2）繩斷后，B物體做自由落體運動，