云南省昆明市安寧縣街中學2021-2022學年高三物理上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.如圖所示，長方體發(fā)電導管的前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可忽略的導體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與定值電阻R相連。在垂直前后側面的方向上，有一勻強磁場，磁感應強度大小為B。發(fā)電導管內有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導出。由于運動的電離氣體受到磁場的作用，將產生大小不變的電動勢。下列說法中正確的是A．發(fā)電導管的內阻B．流過電阻R的電流方向為b→aC．發(fā)電導管產生的電動勢為BdvD．電阻R消耗的電功率為參考答案：AC由電阻的決定式可知選項A正確；由左手定則可知電離氣體中的正離子向上側面聚集，上側面相當于電源的正極，故流過電阻R的電流方向為a→b，選項B錯誤；對于某個氣體離子受力分析，由電場力等于洛倫茲力可知，，解得發(fā)電導管產生的電動勢為Bdv，選項C正確；由于發(fā)電導管有內阻，故電阻R消耗的電功率一定小于，選項D錯誤。2.(6分)已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，則A．氫原子可能輻射6種頻率的光子B．氫原子可能輻射5種頻率的光子C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應D．有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應參考答案：AC3.（單選）如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內電阻為r，閉合開關S，待電流達到穩(wěn)定時，電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，電容器C所帶電荷量為Q.將滑動變阻器的滑動觸頭P從圖示位置向a端移動一些，待電流達到穩(wěn)定后，則與P移動前相比()A．U變小B．I變小

C．Q不變D．Q減小參考答案：B4.（單選）一小球沿斜面勻加速滑下，依次經過A、B、C三點。已知AB=8m，BC=12m，小球經過AB和BC兩段所用的時間均為2s，則小球經過A、B、C三點時的速度大小分別是（

） A．2m/s，3m／s，4m/s

B．2m/s，4m/s，6m/s C．3m/s，4m／s，5m/s

D．3m/s，5m/s，7m/s參考答案：D5.如圖，傾斜固定直桿與水平方向成60°角，直桿上套有一個圓環(huán)，圓環(huán)通過一根細線與一只小球相連接.當圓環(huán)沿直桿下滑時，小球與圓環(huán)保持相對靜止,細線伸直,且與豎直方向成30°角.下列說法中正確的是（

）

（A）圓環(huán)不一定加速下滑

（B）圓環(huán)可能勻速下滑

（C）圓環(huán)與桿之間一定沒有摩擦

（D）圓環(huán)與桿之間一定存在摩擦參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（1）已知能使某金屬產生光電效應的極限頻率為υ0，當用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，所產生的光電子的最大初動能為

。當照射光的頻率繼續(xù)增大時，則逸出功

（填“增大”“減小”或“不變”）（2）如圖所示，一個有界的勻強磁場，磁感應強度B=0.50T，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界。在距磁場左邊界MN的1.0m處有一個放射源A，內裝放射物質（鐳）,發(fā)生α衰變生成新核Rn（氡）。放在MN左側的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時接收器位置距直線OA的距離為1.0m。①試寫出Ra的衰變方程；②求衰變后Rn（氡）的速率.（質子、中子的質量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）參考答案：（1）hv0

（2分）

不變

（2分）（2）①

②對α粒子

動量守恒得

7.4．在圖示的復雜網絡中，所有電源的電動勢均為E0，所有電阻器的電阻值均為R0，所有電容器的電容均為C0，則圖示電容器A極板上的電荷量為

。參考答案：．（5分）8.如圖，半徑為和的圓柱體靠摩擦傳動，已知，分別在小圓柱與大圓柱的邊緣上，是圓柱體上的一點，，如圖所示，若兩圓柱之間沒有打滑現(xiàn)象，則∶∶=

；ωA∶ωB∶ωc=

。參考答案：9.)V表示標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m為每個水分子的質量，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝______，標準狀態(tài)下相鄰水蒸氣分子間的平均距離d＝_____.參考答案：

10.為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m.回答下列問題：

(1)實驗開始應先調節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：11.用圖甲所示的裝置利用打點計時器進行探究動能定理的實驗，實驗時測得小車的質量為，木板的傾角為。實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打點計時器打點的周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間摩擦可忽略不計。那么打D點時小車的瞬時速度為

；取紙帶上的BD段進行研究，合外力做的功為

，小車動能的改變量為

。參考答案：12.某同學用彈簧秤、木塊和細線去粗略測定木塊跟一個固定斜面之間的動摩擦因數(shù)μ．木塊放在斜面上，不加拉力時將保持靜止．實驗的主要步驟是：（1）用彈簧秤測出

；（2）用彈簧秤平行斜面拉動木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運動，記下彈簧秤的示數(shù)F1；（3）用彈簧秤平行斜面拉動木塊，

，記下彈簧秤的示數(shù)F2．(4)推導出動摩擦因數(shù)μ=

.參考答案：13.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產生光電效應，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產生光電效應。

參考答案：

吸收（2分）

5（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖是一個正在測量中的多用電表表盤．

①如果用直流10

V擋測量電壓，則多用電表的讀數(shù)為

V；

②如果是用直流5

mA擋測量電流，則讀數(shù)為

mA．

（2）用電壓表、電流表、滑動變阻器、直流電源和一只燈泡組成一電路，測得該燈泡I—U圖象如圖所示，已知滑動變阻器的總電阻為25Ω，電源電動勢為6V，且內阻不計

①在I—U圖中，BA過程燈泡電阻改變了______Ω.

②在方框中，不改變滑動變阻器和電源位置，補充電表和燈泡符號，完成電路圖，要求滑動變阻器觸頭從變阻器最左端向右滑動時，燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大.

③按你所畫的電路圖，用筆畫線代替導線連接實物圖.

參考答案：⑴5.0（3分）［5.00也給滿分］2.50

⑵①10（4分）

②電路圖如右圖所示（4分）（電流表畫成內接也得4分）③實物連接圖如下圖所示（4分）15.用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律.（1）某同學通過實驗得到如圖（b）所示的圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時

.圖中表示的是

時小車的加速度.（2）某同學得到如圖（c）所示的紙帶，已知打點計時器電源頻率為50Hz.、、、、、、是紙帶上7個連續(xù)的點.

cm.由此可算出小車的加速度

（保留兩位有效數(shù)字）.參考答案：（1）長木板的傾角過大；未掛砂桶（2）1.80（填1.8也可）；5.0m/s2四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一初速為零的電子，在靜電場中經電勢差為10MV的電場區(qū)域加速①電子經加速后，質量增加多少？②有一個光子的能量與電子在加速過程中獲得的能量相同，求該光子的頻率。（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s，計算結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：①

②①根據動能定理知電子加速增加的動能由得：②由得：17.如圖所示，在傾角為θ的斜面上，固定有間距為l的平行金屬導軌，現(xiàn)在導軌上，垂直導軌放置一質量為m的金屬棒ab，整個裝置處于垂直導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，導軌與電動勢為E，內阻為r的電源連接，金屬棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tanθ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，金屬棒和導軌電阻不計，現(xiàn)閉合開關S，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器接入電路阻值為0時，金屬棒不能靜止。（1）判斷金屬棒所受的安培力方向；（2）求使金屬棒在導軌上保持靜止時滑動變阻器接入電路的最小阻值R1和最大阻值R2.參考答案：（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上（2），【詳解】（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上（2）當R最小時，金屬棒所受安培力為最大值F1，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向下，則由平衡條件得FN1＝mgcosθF1＝mgsinθ＋fmaxfmax＝μFN1由閉合電路歐姆定律有：，安培力F1=BI1l聯(lián)立以上各式解得滑動變阻器R的最小值為當R最大時，金屬棒所受安培力為最小值F2，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向上，同理可得F2＝mgsinθ-μmgcosθ由閉合電路歐姆定律有，，安培力F2=BIl聯(lián)立以上各式解得滑動變阻器R的最大值為18.如圖所示，截面是直角梯形的物塊靜置于光滑水平地面上，其兩個側面恰好與兩個固定在地面上的擋板X和Y相接觸。圖中AB高H=0.3m、AD長L=0.5m，斜面傾角θ=37°。可視為質點的小物塊P（圖中未畫出）質量m=1kg，它與斜面的動摩擦因數(shù)μ可以通過更換斜面表面的材料進行調節(jié)，調節(jié)范圍是0≤μ＜1。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）（1）令μ=0，將P由D點靜止釋放，求小物塊P在斜面上的運動時間；（2）令μ=0.5，在D點給P一個沿斜面向下的初速度v0=2m/s，求小物塊P落地時的動能；（3）對于不同的μ，每次都在D點給小物塊P一個沿斜面向下足夠大的初速度以保證它能滑離斜面，求μ的取值在哪個范圍內，擋板X始終受到壓力的作用。參考答案：解：（1）（3分）當μ=0時，P沿斜面下滑的加速度為a，由牛頓第二定律mgsinθ=ma 得 a=gsinθ=6m/s2 由運動學公式： 得 （2）（4分）設落地時P的動能為Ek，P沿斜面下滑到落地，由動能定理得： 代入數(shù)據，解得

（3）（5分）P在斜