河北省張家口市高新區(qū)沈家屯中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河北省張家口市高新區(qū)沈家屯中學(xué)2022年高三物理上學(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1.兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標(biāo)為r0相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零，下列說法錯誤的是

（填選項前的字母）A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B．在r<r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動能減小，勢能也減小C．在r=r0時，分子勢能最小，動能最大D．分子動能和勢能之和在整個過程中不變參考答案：C2.（單選）從同一地點同時開始沿同一直線運(yùn)動的兩個物體I、II的速度圖象如圖所示．在0～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是A．I物體所受的合外力不斷增大，II物體所受的合外力不斷減小B．在第一次相遇之前，t1時刻兩物體相距最遠(yuǎn)C．t2時刻兩物體相遇D．I、II兩個物體的平均速度大小都是參考答案：B3.（多選）中央電視臺《今日說法》欄目最近報道了一起發(fā)生在湖南長沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故．家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個月內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場面，第八次有輛卡車沖進(jìn)李先生家，造成三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案．經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查，畫出的現(xiàn)場示意圖如圖所示．交警根據(jù)圖示作出以下判斷，你認(rèn)為正確的是()A．由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因為車做離心運(yùn)動B．由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因為車做向心運(yùn)動C．公路在設(shè)計上可能內(nèi)(東)高外(西)低D．公路在設(shè)計上可能外(西)高內(nèi)(東)低參考答案：AC4.（單選）如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，砂桶裝滿砂子時，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則

A．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小，內(nèi)能減小

B．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小

C．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能不變

D．外界對氣體做功，缸內(nèi)的氣體內(nèi)能增加參考答案：C5.圖為某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗裝置簡圖．小車的質(zhì)量為m1，砂和砂桶質(zhì)量的為m2。（1）下列說法正確的是

A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源C．在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a-圖象(2)實驗中要進(jìn)行質(zhì)量m1和m2的選取，以下最合理的一組是

A.

m1=200,m2=20、40、60、80、100、120B.

m1=400,m2=10、15、20、25、30、40C.

m1=200,m2=50、60、70、80、90、100D.

m1=20,

m2=100、150、200、250、300、400（3）實驗時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

（選填“甲”、“乙”、“丙”）參考答案：（1）C

（2）B

（3）丙二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一電場中有d、b、c三點，將電量為2×10c的負(fù)電荷由a點移到b點，電場力對該負(fù)電荷做功為8×10J；再由b點移到c點，克服電場力做功3×10J，則a、c兩點中____點電勢較高，a、c兩點間的電勢差為____V。參考答案：7.汽車電動機(jī)啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機(jī)未啟動時電流表讀數(shù)為4.8A，電動機(jī)啟動時電流表讀數(shù)為80A，若電源電動勢為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則車燈的電阻為______________Ω，因電動機(jī)啟動，車燈的電功率的減少量為______________W。參考答案：2.45Ω，30.3W8.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論：

A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度

C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準(zhǔn)確

D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準(zhǔn)，得到的瞬時速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗證機(jī)械能守桓定律。滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導(dǎo)軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動學(xué)公式求出速度進(jìn)而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。9.一質(zhì)量m＝1kg的物體在水平恒力F作用下水平運(yùn)動，1s末撤去恒力F，其v－t圖象如圖所示，則恒力F的大小是

N，物體所受阻力Ff的大小是

N參考答案：9N，3N10.置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和三種射線，由鉛盒的小孔射出。在小孔外放一張鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場。射線進(jìn)入電場后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：

11.如圖所示，A、B、C三點都在勻強(qiáng)電場中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一個q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－1.73×10－3J，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小是

V/m，并在圖中作出這個電場線。

參考答案：1000V/m,12.如圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波的圖像。經(jīng)Δt=0.1s，質(zhì)點M第一次回到平衡位置，則這列波的波速為v=__________m/s，周期T=__________s。參考答案：1，1.213.在均勻介質(zhì)中，t=0時刻振源O沿+y方向開始振動，t=0.9s時x軸上0至14m范圍第一次出現(xiàn)圖示的簡諧橫波波形。由此可以判斷：波的周期為

s，x＝20m處質(zhì)點在0～1.2s內(nèi)通過的路程為

m。參考答案：0.4

4三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)利用定值電阻R0、電阻箱R1、DIS等實驗器材，測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實驗裝置如圖1所示。實驗時改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電流傳感器測得對應(yīng)的電流值I。多次測量后得到如圖2所示的1/I–R關(guān)系圖線a，重復(fù)上述實驗方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖2中的圖線b。（1）由圖線a可知電池a的電動勢Ea＝________V，內(nèi)阻ra＝_______Ω。（2）若用同一個電阻R分別與電池a、電池b組成回路，則兩電池的總功率Pa____Pb（填“大于”、“等于”或“小于”），兩電池的效率ηa_____ηb（填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）若該同學(xué)在處理實驗數(shù)據(jù)時，誤將R1作為外電路的總電阻阻值R，漏算了R0，則最終得到的電動勢和內(nèi)阻的值與真實值相比：電動勢__________，內(nèi)阻__________。參考答案：（1）2V，0.5Ω

（2）小于

大于

（3）電動勢相同，內(nèi)阻偏大15.用伏安法測定電源的電動勢和內(nèi)阻．提供的實驗器材有：A．待測電源（電動勢約18V，內(nèi)阻約2Ω）B．電壓表（內(nèi)阻約幾十kΩ，量程為6V）C．電流表（內(nèi)阻約為0.3Ω，量程為3A）D．滑動變阻器（0～50Ω，3A）E．電阻箱（最大阻值999999Ω）F．開關(guān)G．導(dǎo)線若干（1）為完成實驗，該同學(xué)將量程6V電壓表擴(kuò)大量程，需測定電壓表的內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計了圖1所示的甲、乙兩個電路，經(jīng)過思考，該同學(xué)選擇了甲電路，該同學(xué)放棄乙電路的理由是：

．（2）該同學(xué)按照圖甲連接好電路，進(jìn)行了如下幾步操作：①將滑動變阻器觸頭滑到最左端，把電阻箱的阻值調(diào)到零；②閉合開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，使電壓表指針指到6.0V；③保持滑動變阻器觸頭不動，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.0V時，電阻箱的阻值如圖2所示，示數(shù)為

Ω；④保持電阻箱的阻值不變，使電阻箱和電壓表串聯(lián)，改裝成新的電壓表，改裝后電壓表的量程為

V．（3）將此電壓表（表盤未換）與電流表連成如圖3所示的電路，測電源的電動勢和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，讀出電壓表和電流表示數(shù)，做出的U﹣I圖象如圖4所示，則電源的電動勢為

V，內(nèi)阻為

Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）電路中電流太小，電流表無法準(zhǔn)確測量；（2）③50452；④18；（3）17.4；1.60．【考點】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）根據(jù)電路的連接可明確能否準(zhǔn)確測量，從而得出棄用的原因；（2）根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可得出對應(yīng)的電阻；再根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可明確改裝后電壓表的量程；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律以及改裝原理可得出對應(yīng)的表達(dá)式，從而根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可求得電源的電動勢和內(nèi)電阻．【解答】解：（1）由電路圖可知，乙電路中電流表與電壓表串聯(lián)，因電壓表內(nèi)阻較大，故使電路中電流太小，電流表無法準(zhǔn)確測量；（2）③電阻箱的示數(shù)為5×10000+4×100+5×10+2=50452Ω；④由題意可知，加在電壓表與電阻箱兩端的電壓之和為加在電壓表兩端的電壓的3倍，故改裝后的量程為：3×6=18V；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律以及改裝原理可知，3U=E﹣Ir，則可知，U=﹣；則由圖象可知，電源的電動勢E=5.8×3=17.4V；內(nèi)阻r=3×=1.60Ω；故答案為：（1）電路中電流太小，電流表無法準(zhǔn)確測量；（2）③50452；④18；（3）17.4；1.60．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計的墊子，左端M正好位于A點．將一個質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力．ks5u（1）若小球從C點射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通過C點落到墊子上，小球離A點的高度的取值范圍是多少？參考答案：解：（1）小球離開C點做平拋運(yùn)動，落到M點時水平位移為R，豎直下落高度為R，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得：

運(yùn)動時間

從C點射出的速度為

設(shè)小球以v1經(jīng)過C點受到管子對它的作用力為N，由向心力公式可得

，

由牛頓第三定律知，小球?qū)茏幼饔昧Υ笮?，方向豎直向下．

（2）小球下降的高度最高時，小球運(yùn)動的水平位移為4R，打到N點．設(shè)能夠落到N點的水平速度為v2，根據(jù)平拋運(yùn)動求得：

設(shè)小球下降的最大高度為H，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，

小球下降的高度最低時，小球運(yùn)動的水平位移為R，打到M點．H=故H取值范圍是到5R17.如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。（1）求棱鏡的折射率；（2）保持AB邊上的入射點不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時AB邊上入射角的正弦。參考答案：（1）；（2）sin=【詳解】（1）光路圖及相關(guān)量如圖所示。光束在AB邊上折射，由折射定律得①式中n是棱鏡的折射率。由幾何關(guān)系可知α+β=60°②由幾何關(guān)系和反射定律得③聯(lián)立①②③式，并代