河北省邯郸市马头中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

河北省邯郸市马头中学2022年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. 如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间  A．q小球先到  B．p小球先到    C．两小球同时到  D．无法确定 参考答案： A 作速度时间图线，由机械能守恒定律可知沿斜面AB，曲面AC运动到底端时速率相等，在AB上做匀加速直线运动，在AC上做加速度越来越小的加速运动，而运动的路程相等，从图象可以看出tP＞tQ．故q小球先到底部 2. 如图，用细丝线悬挂的带有正电荷的小球，质量为m，处在水平向右的匀强电场中，在电场力作用下，小球在最低点由静止释放，经过b点后还可以再向右摆动,则在小球由a摆到b这一过程中,下列说法正确的是（    ） A. 重力势能增大, 电势能减小，机械能增大 B. 重力势能增大, 电势能减小, 机械能守恒 C. 重力势能减小，电势能减小，机械能减小 D. 重力势能增大, 电势能减小，机械能守恒 参考答案： A 3. （单选）根据玻尔假设，若规定无穷远处的能量为0，则量子数为n的氢原子的能量En=，E1为基态的能量，经计算为﹣13.6eV，现规定氢原子处于基态时的能量为0，则（　　） 　 A． 量子数n=2时能级的能量为0 　 B． 量子数n=3时能级的能量为﹣ 　 C． 若要使氢原子从基态跃迁到第4能级，则需要吸收的光子能量为﹣ 　 D． 若采用能量为﹣的高速电子轰击而跃迁到激发态，这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中可释放出10种不同频率的光子 参考答案： 【考点】： 玻尔模型和氢原子的能级结构；氢原子的能级公式和跃迁． 【专题】： 原子的能级结构专题． 【分析】： 通过量子数n的能级值En=，可以得知结果；基态的氢原子吸收的能量必须等于两能级间的能级差时，才能被吸收，根据该关系，确定出吸收光子后跃迁的第几能级，根据数学组合公式求出激发后发射光子的种类． ： 解：A、量子数n=2时，能级时的能量为E2=E1=×（﹣13.6eV）=﹣3.4eV，故A错误． B、量子数n=3时，能级的能量为﹣，故B错误； C、基态的氢原子吸收的能量必须等于两能级间的能级差时，才能被吸收， 根据△E=Em﹣En，可知：使氢原子从基态跃迁到第4能级，吸收的光子能量为，故C正确； D、采用能量为﹣的高速电子轰击而跃迁到激发态，根据Em﹣En=hγ，得原子获得能量跃迁到n=4激发态，由数学组合公式，求得这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中可释放出6种不同频率的光子，故D错误． 故选：C． 4. 如图，mgsinα>Mg，若在m上再放一个小物体，m仍保持原来的静止状态，则  （    ）            A．绳的拉力增大        B．m所受的合力不变        C．斜面对m的摩擦力可能减小        D．斜面对m的摩擦力一定增大 参考答案：     BD 5. 如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光合为一束（c光束），则以下判断正确的是：     A．a光的波动性强于b光的波动性 B．a光的光子能量大于b光的光子能量 C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 D．若让a、b光分别通过同一双缝装置形成干涉图样，则b光的相邻亮条纹间距大于a光的相邻亮条纹间距 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. (5分)在离地面200m高处，以初速度v0竖直上抛一个小球，9s后小球的速率为2v0，g＝10m/s2，则可知v0＝         m/s；再经过时间         s后小球落回地面。 参考答案：     答案：30、1 7. （9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：     ω/rad·s－1 0.5 1 2 3 4 n 5.0 20 80 180 320 Ek/J        另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。 （1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。 （2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为       。 （3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为      rad/s。 参考答案： （1）（全对得3分） Ek/J 0.5 2 8 18 32 （2）2ω2 （3分）；（3）2（3分） 8. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题： ①写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式：           cm； ②x = 0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为       cm． 参考答案： ①y＝5cos2πt (2分) 110cm 9. 已知地球自转周期为T，同步卫星离地心的高度为R，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为______    __，地球的质量为___  _____。 ══════════════════════════════════════   参考答案： ， ， 10. 如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω， R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是      A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是      V。 参考答案：    1    6 11. 一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____  ___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_____ __ __。（填守恒或不守恒） 参考答案： 0．25   ；不守恒  12. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1 = 0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2－ t1＜T，t1 = 0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。 ①质点A的振动周期为        s；    ②波的传播方向是             ； ③波速大小为                m/s。 参考答案：     答案：①2； ②向右；③ 2 13. 如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈  abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。 参考答案： ；2（） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 李华同学测量一只未知阻值的电阻．  （1）他先用多用电表进行估测，如图所示． 请你读出其阻值为________． （2）若李华同学改用“伏安法”测量该电阻， 所用器材如图所示，其中电压表内阻 约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω，变 阻器最大阻值为50 Ω.图中部分连线已 经连接好，为尽可能准确地测量电阻， 在下面的虚线框内画出正确的电路图， 并在图中完成其余连线．             参考答案： (1)4000 Ω　(2)如图所示 15. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。          （1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是______．          A． N         B． m           C． N/m    D． Pa （2）在一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图15（甲）所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度L=20．00cm，利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4．000mm，那么测量工具a应该是___       _。          （3）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。处理数据时，可在图（乙）中作出F-x的图像，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=______N/m。（保留两位有效数字） 拉力F（N） 5 10 15 20 25 伸长量x（cm ） 1．6 3．2 4．8 6．4 8         （4）这种橡皮筋的杨氏模量Y=______。（保留一位有效数字） 参考答案： （1）  D  （2） 螺旋测微器（或千分尺）（3） 3．1×102 （4） 5×106Pa   （1）根据表达式得：Y= 已知K的单位是N/m，L的单位m，S的单位是m2， 所以Y的单位是N/m2，也就是Pa，故选D． （2）测量橡皮筋未受到拉力时的直径用螺旋测微器． （3） 根据F=k（l-l0）可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，由图象求出劲度系数为 k=3．1×102N/m．（4）根据Y=kL/S求得，Y≈5×106 Pa． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高度差为, 倾斜传送带与水平方向的夹角为，传送带的上端C点到B点的高度差为（传送带传动轮的大小可忽略不计）。一质量为m=1kg的滑块（可看作质点）从轨道的A点由静止滑下，然后从B点水平抛出，恰好以平行于传动带的速度落到C点，传送带逆时针转动，速度大小为v=18m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数为，且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，()。试求：     (1)滑块运动至C点时的速度的大小；     (2)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功 滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量 参考答案： 17. ）滑板运动是青少年喜爱的一项活动．如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h＝0.8 m高的平台，运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D.圆弧轨道的半径为1 m，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角θ＝106°，斜面与圆弧相切于C点．已知滑板与斜面间的动摩擦因数为μ＝，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力，运动员(连同滑板)质量为50 kg，可视为质点．试求： (1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v0大小； (2)运动