2022年河北省衡水市高級(jí)職業(yè)技術(shù)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年河北省衡水市高級(jí)職業(yè)技術(shù)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在地面上豎直向上拋出一個(gè)小球，如果考慮空氣的阻力，并認(rèn)為空氣阻力恒定。設(shè)上升和下降過(guò)程中，重力的平均功率大小分別為P1，P2，經(jīng)過(guò)同一個(gè)點(diǎn)時(shí)（不是最高點(diǎn)）的空氣阻力的功率大小分別為P3和P4，那么（

）A．P1>P2

B．P1<P2

C．P3>P4

D．P3<P4

參考答案：AC設(shè)小球受到的阻力大小為f、重力為G，且f＜G．當(dāng)小球上升時(shí)，阻力與重力的方向都豎直向下．合力F1=G+f．當(dāng)小球下降時(shí)，受到豎直向下的重力和豎直向上的阻力，小球受到這兩個(gè)力的方向相反．合力F2=G-f．所以F1＞F2．物體上升的加速度大于下降的加速度，由可知上升過(guò)程的時(shí)間小于下降過(guò)程的時(shí)間，故P1>P2，由于空氣阻力始終做負(fù)功，故上升和下落過(guò)程經(jīng)過(guò)同一個(gè)點(diǎn)時(shí)（不是最高點(diǎn)）時(shí)，后者動(dòng)能減小，速度減小，故P3>P4，選項(xiàng)AC正確。2.（單選）一顆手榴彈以υ0=10m／s的速度在空中水平飛出，設(shè)它炸裂成兩塊后，質(zhì)量為0.4kg的大塊速度為250m／s，其方向與原來(lái)方向相反，若取υ0方向?yàn)檎?，則質(zhì)量為0.2kg的小塊速度為A.-470m／s B.530m／s C.470m／s D.800m／s參考答案：B3.一小船在靜水的速度為3m/s，它在一條河寬150m，水流速度為4m/s的河流中渡河，則該小船（）A.能到達(dá)正對(duì)岸B.最短渡河的時(shí)間為50sC.以最短時(shí)間渡河時(shí)，它沿水流方向的位移大小為200mD.以最短位移渡河時(shí)，位移大小為150m參考答案：BC【詳解】因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正達(dá)對(duì)岸。故A錯(cuò)誤。當(dāng)船的靜水中的速度垂直河岸時(shí)渡河時(shí)間最短：，故B正確。船以最短時(shí)間50s渡河時(shí)沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到對(duì)岸時(shí)被沖下200m，故C正確。因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形法則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正達(dá)對(duì)岸。所以最短位移大于河的寬度即大于150m。故D錯(cuò)誤。故選BC。4.(雙選)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°．則A．滑塊可能受到三個(gè)力作用B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于參考答案：AD5.如圖1所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止，則物體A的受力個(gè)數(shù)為()．A．2

B．3C．4

D．5圖1參考答案：先以A、B整體為研究對(duì)象，因?yàn)锳、B保持靜止，所以豎直墻壁對(duì)A有豎直向上的靜摩擦力F″和水平向右的彈力F′.再以B為研究對(duì)象，其受力情況如圖乙所示，即要保持物體B平衡，B應(yīng)受到重力、壓力F、A對(duì)B的靜摩擦力的作用，同時(shí)，B還應(yīng)受到A對(duì)B的彈力作用．以A為研究對(duì)象，還受重力、B的彈力和靜摩擦力作用，A的受力圖如圖甲所示，所以選項(xiàng)D正確．答案D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得某金屬的入射光的頻率和反向遏制電壓Uc的值如表所示．（已知電子的電量為e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc﹣ν圖象，如圖所示，則根據(jù)圖象求出：①這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz；（保留三位有效數(shù)字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：：解：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc變形得：Uc=（γ﹣γc）；由題圖可知，Uc=0對(duì)應(yīng)的頻率即為截止頻率γc，得：γc=4.27×1014Hz圖線的斜率為：==3.93×10﹣15V?s

代入電子電量計(jì)算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案為：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】7.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖8（a）所示的裝置，小車(chē)放在斜面上，車(chē)前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車(chē)后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開(kāi)始時(shí)，小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車(chē)到滑輪的距離.啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車(chē)在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車(chē)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車(chē)運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車(chē)的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時(shí)，小車(chē)的加速度是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車(chē)的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）8.如圖所示是探究氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系的DIS實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）在圖中①為_(kāi)___________傳感器；②為_(kāi)_________傳感器。（2）（單選題）與初狀態(tài)相比，試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化量Δp與溫度變化量Δt之間的關(guān)系是圖（

）參考答案：（1）（1分）

壓強(qiáng)

（1分）

溫度

（2）（3分）（

B

）9.氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量為-E1,激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量關(guān)系為（n為量子數(shù)），處于基態(tài)的大量氫原子由于吸收某種單色光后，最多能產(chǎn)生3種不同波長(zhǎng)的光，則被吸收的單色光的頻率為

產(chǎn)生的3種不同波長(zhǎng)的光中，最大波長(zhǎng)為

（已知普朗克常量為h，光速為c）參考答案：；試題分析：基態(tài)的氫原子能量為E1，n=2能級(jí)的原子能量為，n=3能級(jí)的原子能量為，則單色光的能量為；根據(jù)得，從第三能級(jí)躍遷到第二能級(jí)，能量變化最小，則對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，因此從第三能級(jí)躍遷到第二能級(jí)，解得：【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)玻爾理論的考查；解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷所滿(mǎn)足的規(guī)律，輻射光子的能量等于兩個(gè)能級(jí)的能級(jí)差，即Em-En=hv，注意正負(fù)號(hào)。10.相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車(chē)的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車(chē)上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車(chē)的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車(chē)的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等11.與普通自行車(chē)相比，電動(dòng)自行車(chē)騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車(chē)的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車(chē)沿平直公路行駛，所受阻力恒為車(chē)和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為

N,當(dāng)車(chē)速為2m/s時(shí)，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車(chē)型14電動(dòng)自行車(chē)額定輸出功率200W整車(chē)質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車(chē)的額定功率P=200W，又由于，當(dāng)電動(dòng)車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力；當(dāng)車(chē)速為2m/s時(shí)，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。12.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過(guò)加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。參考答案：①

②13.如圖為氫原子的能級(jí)圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時(shí)，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较?，若從出發(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫(huà)出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說(shuō)明小鐵塊一直做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開(kāi)傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對(duì)a沒(méi)有影響，也就對(duì)v和L2沒(méi)有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）宇航員在一行星上以10m/s的速度豎直上拋一質(zhì)量為0.2kg的物體，不計(jì)阻力，經(jīng)2.5s后落回手中，已知該星球半徑為7220km。（1）該星球表面的重力加速度多大？（2）要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？（3）若物體距離星球無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)其引力勢(shì)能為零，則當(dāng)物體距離星球球心r時(shí)其引力勢(shì)能（式中m為物體的質(zhì)量，M為星球的質(zhì)量，G為萬(wàn)有引力常量）。問(wèn)要使物體沿豎直方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？參考答案：解析：（1）

（3分）（2）（2分），（1分）（3）由機(jī)械能守恒，得

（2分）因?yàn)?/p>

（2分）所以

（2分）17.（10分）物理課上，老師將兩本相同的物理課本逐頁(yè)插在一起放在水平桌面上，設(shè)每本無(wú)理數(shù)的頁(yè)數(shù)為，質(zhì)量為，且每頁(yè)的質(zhì)量相等，書(shū)頁(yè)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，書(shū)本和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，兩個(gè)同學(xué)要水平抽出這兩本書(shū)，至少需要多大的拉力？參考答案：解析：每頁(yè)書(shū)的質(zhì)量m0=m/s，甲書(shū)受摩擦力：f甲=μ1[m0g+2m0g+3m0g+……(2n-1)m0g]=nμ1(2n-1)m0g=μ1(2n-1)mg乙書(shū)受摩擦力：f乙=μ1[m0g+2m0g+3m0g+……(2n-1)m0g]+2μ2mg=nμ1(2n-1)m0g+2μ2mg=μ1(2n-1)mg+2μ2mg故甲同學(xué)需要的拉力最小為T(mén)甲=f甲=μ1(2n-1)mg故乙同學(xué)需要的拉力最小為T(mén)乙=f乙=μ1(2n-1)mg+2μ2mg18.如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B放在傾角為37°、長(zhǎng)L=2m的固定斜面上，斜面處在某一電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿斜面向上，場(chǎng)強(qiáng)大小與到斜面底端O的距離關(guān)系如圖乙所示，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．A與B緊靠在一起，物塊的質(zhì)量分別為mA=0.8kg、mB=0.4kg．其中A不帶電，B的帶電量為qB=+4×10﹣5C，且保持不變．開(kāi)始時(shí)兩個(gè)物塊均能保持靜止，且與斜面間均無(wú)摩擦力作用．現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小為a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過(guò)時(shí)間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔?，求：?）未施加力F時(shí)物塊B與原點(diǎn)O的距離；（2）t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離；（3）t0時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做的功．參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；牛頓第二定律；動(dòng)能定理．專(zhuān)題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題．分析：（1）未施加力F時(shí)，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，根據(jù)平衡條件和庫(kù)侖定律求解物塊B、0間的距離．（2）給A施加力F后，A、B沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C對(duì)B的庫(kù)侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0物體A、B分離時(shí)，它們之間的彈力變?yōu)榱?，根?jù)牛頓第二定律和庫(kù)侖定律結(jié)合可求出t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離．（3）t0時(shí)間內(nèi)庫(kù)侖力做的功等于B的電勢(shì)能的變化，根據(jù)功能關(guān)系求解．解答：解：（1）未施加力F時(shí)，對(duì)A、B整體受力如圖，由題有：EqB=（mA+mB）gsinθ

解得E===1.8×105N/C

故由