2021-2022學(xué)年河北省唐山市玉皇廟中學(xué)高三物理上學(xué)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.（多選）某靜電場中的一條電場線與x軸重合，其電勢的變化規(guī)律如圖所示．在O點由靜止釋放一個負(fù)點電荷，該負(fù)點電荷僅受電場力的作用，則在－x0～x0區(qū)間內(nèi)A．該靜電場是勻強(qiáng)電場B．該靜電場是非勻強(qiáng)電場C．負(fù)點電荷將沿x軸正方向運動，加速度不變D．負(fù)點電荷將沿x軸負(fù)方向運動，加速度逐漸減小參考答案：AC解析：A、B由圖象可知電勢與距離成正比，由公式U=Ed，可知該靜電場是勻強(qiáng)電場，A正確B錯誤；C、由圖象可知電場線沿x軸負(fù)向，故負(fù)電荷將沿X軸正方向運動，加速度不變，C正確D錯誤；故選AC2.（單選）一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，對此，以下說法中正確的是（）A．若增加綠光的照射強(qiáng)度，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變B．若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子最大初動能增加C．若改用紫光照射，則逸出光電子的最大初動能增加D．若改用紫光照射，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加參考答案：考點：愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)．專題：光電效應(yīng)專題．分析：發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，通過入射光的頻率大小，結(jié)合光電效應(yīng)方程判斷光電子的最大初動能的變化．解答：解：A、光的強(qiáng)度增大，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能不變．故A、B錯誤．C、因為紫光的頻率大于綠光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0知，光電子的最大初動能增加，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不一定增加．故C正確，D錯誤．故選C．3.參考答案：B4.（單選）如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的電流電源連接，上級板A接地，一帶負(fù)電油滴固定于電容器中的P點，現(xiàn)將平行板電容器的下級板B豎直向下移動一小段距離，則（）A．帶電油滴所受電場力不變B．P點的電勢將升高C．帶電油滴的電勢能增大D．電容器的電容減小，極板帶電量增大參考答案：考點：電容器的動態(tài)分析；帶電粒子在混合場中的運動．專題：電容器專題．分析：將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=分析板間場強(qiáng)的變化，判斷電場力變化，確定油滴運動情況．由U=Ed分析P點與上極板間電勢差如何變化，即能分析P點電勢的變化和油滴電勢能的變化．根據(jù)電容的定義式C=，電容器與電源保持相連，則U不變，Q與C成正比變化．解答：解：A、將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=得知板間場強(qiáng)減小，油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運動．故A錯誤．B、板間場強(qiáng)E減小，而P點與上極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點與上極板間電勢差將減小，而P點的電勢低于上極板的電勢，則知P點的電勢將升高．故B正確．C、由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶負(fù)電，P點的電勢升高，則油滴的電勢能將減小．故C錯誤．D、根據(jù)電容的定義式C=，電容器與電源保持相連，則U不變，當(dāng)C減小，則Q也減小．故D錯誤．故選：B．點評：本題運用E=分析板間場強(qiáng)的變化，判斷油滴如何運動．運用推論：正電荷在電勢高處電勢能大，而負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，來判斷電勢能的變化．5.(單選)“嫦娥三號”探月衛(wèi)星計劃于2013年下半年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，將實現(xiàn)“落月”的新階段。已知月球繞地球做圓周運動的半徑為r1、周期為T1；“嫦娥三號”探月衛(wèi)星繞月球做圓周運動的半徑為r2、周期為T2。引力常量為G，不計周圍其他天體的影響，下列說法正確的是

A．根據(jù)題目條件能求出“嫦娥三號”探月衛(wèi)星的質(zhì)量

B．根據(jù)題目條件能求出地球的密度

C．根據(jù)題目條件能求出地球與月球之間的引力

D．根據(jù)題目條件可得出參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js7.當(dāng)每個具有5．0eV的光子束射人金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大初動能是1．5eV。為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量是_________eV。為了使從金屬表面逸出的電子具有的最大初動能加倍，入射光子的能量是_________eV。參考答案：3.5、3.58.某種紫外線波長為300nm，該紫外線光子的能量為

▲

J．金屬鎂的逸出功為5.9×10－19J，則讓該紫外線照射金屬鎂時逸出光電子的最大初動能為

▲

J(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)．參考答案：6.63×10－19，7.3×10－20；9.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個圓盤，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n＝25r/s勻速轉(zhuǎn)動．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細(xì)縫，兩盤細(xì)縫之間成6°的夾角，圓盤轉(zhuǎn)一周的時間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個圓盤的細(xì)縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

30010.平行四邊形定則”實驗中，若由于F1的誤差使F1與F2的合力F方向略向左偏，如圖實所示，但F大于等于F′，引起這一結(jié)果的原因可能是F1的大小比真實值偏________，F(xiàn)1的方向使它與F2的夾角比真實值偏________．參考答案：

大

大11.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，

增大；設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點為研究對象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtanθ，當(dāng)O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，θ增大，則F增大，而F2=F，則F2增大12.圖示M、N是固定的半圓形軌道的兩個端點，軌道半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球從M點正上方高為H處自由落下，正好沿切線進(jìn)入軌道，M、N兩點等高，小球離開N點后能上升的最大高度為H/2，不計空氣阻力，則小球在此過程中克服半圓軌道摩擦力做的功為____________；小球到最高點后又落回半圓軌道，當(dāng)它過最低點上升時，其最大高度的位置在M點的_______（填“上方”、“下方”或“等高處”）．

參考答案：

答案：mgH/2

上方13.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，一長為L的細(xì)線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細(xì)線拉至水平后無初速釋放小球，小球?qū)砘財[動，且此過程支架始終不動，則小球在最低位置時，支架對地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)在做“研究勻變速直線運動”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來)，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離。打點計時器的電源頻率為50Hz。如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來表示各相鄰兩個計數(shù)點間的距離。由這些已知數(shù)據(jù)計算：該勻變速直線運動的加速度的表達(dá)式為a＝________，其大小為a＝________m/s2。與紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效數(shù)字)參考答案：1.931.1915.物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大。為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關(guān)系”，某實驗小組根據(jù)下圖提供的實驗裝置設(shè)計的實驗方案為：利用電磁鐵控制小鋼球的起始下落；用刻度尺測量小鋼球的下落高度；用計時裝置測出小鋼球經(jīng)過光電門的時間，計算出小鋼球的速度；比較小鋼球所受到的重力所做的功與小鋼球動能變化之間的關(guān)系。

（1）根據(jù)上述實驗方案進(jìn)行了如下操作。①用天平測定小鋼球的質(zhì)量為m=0.25kg；②用游標(biāo)尺測出小鋼球的直徑為d=10.0mm；③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為L=80.40cm；④實驗時，電磁鐵先通電，讓小鋼球

。⑤然后

，小球自由下落。⑥在小鋼球經(jīng)過光電門時間內(nèi)，計時裝置記下小鋼球經(jīng)過光電門所用時間為t=2.50×10－3s，則小鋼球經(jīng)過光電門時的速度可利用表達(dá)式v=d/t進(jìn)行計算，此計算結(jié)果比小球的實際速度

（填“大”或者“小”）⑦計算得出重力做的功為

J，小鋼球動能變化量為

J。(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（2）在本實驗中的誤差

（至少寫出兩條）。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，從A點以υ0=4m/s的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），當(dāng)物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平．已知長木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、h=0.15m，R=0.75m，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2，g=10m/s2．求：（1）小物塊運動至B點時的速度大小和方向；（2）小物塊滑動至C點時，對圓弧軌道C點的壓力；（3）長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板？參考答案：解：（1）物塊做平拋運動：H﹣h=gt2設(shè)到達(dá)C點時豎直分速度為vy則：vy=gt=5m/s方向與水平面的夾角為θ：tanθ==，即θ=37°（2）從A至C點，由動能定理得mgH=

①設(shè)C點受到的支持力為FN，則有FN﹣mg=由①式可得v2=m/s所以：FN=47.3N根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊m對圓弧軌道C點的壓力大小為47.3N（3）由題意可知小物塊m對長木板的摩擦力f=μ1mg=5N長木板與地面間的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力f′=μ2（M+m）g=10N因f＜f′，所以小物塊在長木板上滑動時，長木板靜止不動小物塊在長木板上做勻減速運動，至長木板右端時速度剛好為0則長木板長度至少為l==2.8m答：（1）小物塊運動至B點時的速度大小為5m/s，方向與水平面成37°角；（2）小物塊滑動至C點時，對圓弧軌道C點的壓力FN=47.3N；（3）長木板至少為2.8m，才能保證小物塊不滑出長木板．17.如圖（a）所示，傾角為θ的平行金屬軌道AN和A′N′間距為L，與絕緣光滑曲面在NN′處用平滑圓弧相連接，金屬軌道的NN′和MM′區(qū)間處于與軌道面垂直的勻強(qiáng)磁場中，軌道頂端接有定值電阻R和電壓傳感器，不計金屬軌道電阻和一切摩擦，PP′是質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒。現(xiàn)開啟電壓傳感器，將該金屬棒從斜面上高H處靜止釋放，測得初始一段時間內(nèi)的U-t(電壓與時間關(guān)系)圖像如圖（b）所示（圖中Uo為已知）。求：（1）t3-t4時間內(nèi)金屬棒所受安培力的大小和方向；（2）t3時刻金屬軌道的速度大小；（3）t1-t4時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的總熱能；

（4）在圖（c）中定性畫出t4時刻以后可能出現(xiàn)的兩種典型的U-t關(guān)系大致圖像。參考答案：（1），方向：沿金屬軌道平面斜向上。（2），，（3）18.如圖在水平地面上固定一傾角為300的光滑絕緣斜面，斜面處于電