2021-2022学年天津市河东区高三（上）期末物理试卷

一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

• 1．2021年开始实行的“十四五”规划提出，把量子技术与人工智能和半导体一起列为重点研发对象，在量子通信技术方面，中国已有量子通信专利数超3000项，领先美国。下列有关说法正确的是（　　）

  A．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

  B．动能相同的一个质子和电子，质子的德布罗意波长比电子长

  C．康普顿效应表明光子不仅具有能量，还具有动量

  D．普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
  组卷：141引用：2难度：0.7

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• 2．如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环B始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

  A．水平力F逐渐增大

  B．绳对圆环B的弹力不变

  C．杆对圆环B的摩擦力变大

  D．杆对圆环B的弹力不变
  组卷：258引用：4难度：0.7

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• 3．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体（　　）

  A．对外做正功，分子的平均动能减小

  B．对外做正功，内能增大

  C．对外做负功，分子的平均动能增大

  D．对外做负功，内能减小
  组卷：791引用：18难度：0.9

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• 4．按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔在桌面上竖直向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将竖直向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力，则笔从最低点运动至最高点的过程中（　　）

  A．笔的动能一直增大

  B．笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小

  C．弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量

  D．笔、弹簧和地球组成的系统机械能守恒
  组卷：114引用：3难度：0.7

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三、解答题（共4小题，满分60分）

• 11．如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨上端连接一定值电阻R，导轨电阻不计，整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。有一长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由底端以初速度v₀沿导轨向上滑出，上滑过程中始终保持金属棒cd垂直于MN、PQ，当金属棒沿导轨向上滑行距离为s时，速度恰好为零。求：
  （1）金属棒由底端刚开始运动时加速度a的大小；
  （2）当金属棒沿导轨向上滑行距离为s的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q_R的大小。
  组卷：178引用：1难度：0.5

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• 12．科技在我国的“蓝天保卫战”中发挥了重要作用，某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。固体颗粒通过带电室时带上正电荷，颗粒从A点无初速度地进入加速区，经B点进入径向电场区，沿

  1

  4

  圆弧BC运动，再经C点竖直向下进入偏转电场区，最终打在竖直收集挡板上的G点。建立如图所示坐标系，带电室、加速区、径向电场区在第二象限，偏转电场区和挡板在第四象限。已知固体颗粒的比荷

  q

  m

  =10^-3C/kg,加速区板间电压为U=2×10³V，圆弧BC上各点的场强大小相同且为E₁=2.5×10⁴V/m、方向都指向圆弧BC的圆心D点，偏转电场大小为E₂=4×10⁴V/m、方向水平向右，挡板距离y轴0.2m。不计重力、空气阻力及颗粒间的作用力，求：
  （1）带电固体颗粒离开加速区的速度大小及圆弧BC的半径；
  （2）G点与x轴之间的距离。
  组卷：230引用：3难度：0.5

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