2022年河北省衡水市深縣深州鎮(zhèn)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年河北省衡水市深縣深州鎮(zhèn)中學(xué)高三物理下學(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.如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的v–t圖象，關(guān)于這個(gè)質(zhì)點(diǎn)在4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是

A．質(zhì)點(diǎn)始終向同一方向運(yùn)動(dòng)

B．4s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

C．加速度大小不變，方向與初速度方向相同

D．4s內(nèi)通過(guò)的路程為4m，而位移為零參考答案：D2.(單選)在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，有一四面體C-AOB，C、A、O、B為四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，且O（0，0，0）、A（L，0，0）、B（0，L，0）、C（0，0，L），D（2L，0，0）是x軸上一點(diǎn)，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定著+Q的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（

）A.A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.電勢(shì)差UOA

=UADC.將一電子由OC中點(diǎn)分別移動(dòng)到A、B兩點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相同D.電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：C3.雜技表演的安全網(wǎng)如圖甲所示，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方形格子，O、a、b、c、d……為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)．安全網(wǎng)水平張緊后，若質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從高處落下，并恰好落在O點(diǎn)上，該處下凹至最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)繩dOe、bOg均為120°張角，如圖乙所示，此時(shí)O點(diǎn)受到向下的沖擊力大小為2F，則這時(shí)O點(diǎn)周?chē)扛W(wǎng)繩承受的張力大小為()A．F

B．

C．2F＋mg

D．參考答案：A4.在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)程．在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的說(shuō)法是（

）A．英國(guó)物理學(xué)家牛頓用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出萬(wàn)有引力常量GB．亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體，重的與輕的下落一樣快C．安培總結(jié)出來(lái)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的作用規(guī)律D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭開(kāi)了研究電與磁相互關(guān)系的序幕參考答案：D5.（07年全國(guó)卷Ⅰ）從桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形，如圖所示，有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為A．r

B．1.5r

C．2r

D．2.5r參考答案：答案：C解析：如圖所示，光線射到A或B時(shí)，入射角大于臨界角，發(fā)生全反射，而后由幾何關(guān)系得到第二次到達(dá)界面的時(shí)候垂直打出。O點(diǎn)為?ABC的重心，設(shè)EC=x，則由幾何關(guān)系得到：，解得光斑半徑x=2r。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車(chē)，車(chē)上有一個(gè)質(zhì)量m=1.9kg的木塊，木塊距小車(chē)左端6m（木塊可視為質(zhì)點(diǎn)），車(chē)與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來(lái)，瞬間擊中木塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是

，如果木塊剛好不從車(chē)上掉下，小車(chē)的速度大小是

．參考答案：8m/s；0.8m/s【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、木塊、小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求出它們的共同速度即可．【解答】解：子彈擊中木塊過(guò)程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入數(shù)據(jù)解得v1=8m/s，以子彈、木塊、小車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案為：8m/s；0.8m/s7.氫原子能級(jí)如圖17所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過(guò)程中，可能輻射___________種不同頻率的光子。圖17參考答案：13.6eV，38.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．為提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測(cè)出對(duì)應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進(jìn)而畫(huà)出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過(guò)程中所受阻力很小．則只要測(cè)量量滿足

，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

(2)現(xiàn)有一根長(zhǎng)約20m的金屬絲，其橫截面直徑約lmm，金屬絲的電阻率為5×10-3Ω·m。一位同學(xué)用伏安法測(cè)量該金屬絲的電阻，測(cè)量時(shí)使用電動(dòng)勢(shì)為4.5V的電源。另有如下器材供選擇：

A．量程為0—0.6A，內(nèi)阻約為2Ω的電流表

B．量程為0—3A，內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表

c．量程為0—6V，內(nèi)阻約為4kΩ的電壓表

D．量程為0—15V，內(nèi)阻約為50kΩ的電壓表

E．阻值為0—10Ω．額定電流為lA的滑動(dòng)變阻器

F．阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器

①以上器材應(yīng)選用

．(填寫(xiě)器材前的字母)

②用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將如圖所示實(shí)驗(yàn)電路連接完整．

③閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零，而電壓表示數(shù)為零．為檢測(cè)電壓表的好壞，該同學(xué)拆下電壓表．用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的

接線柱(填“正”或“負(fù)”)；如果電壓表完好，將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查

．參考答案：（1）①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功（2）①ACE②實(shí)驗(yàn)電路連接如圖所示。③正

連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路（1）若滑塊在下滑過(guò)程中所受阻力很小．由動(dòng)能定理，mgH=mv2，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測(cè)量量滿足x2與H成正比，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。（2）由電阻定律可估算出該金屬絲的電阻大約為100Ω，電流表選擇量程為0—0.6A電流表，電壓表選擇量程為0—6V的電壓表；選擇阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器。用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的—正接線柱。將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路。9.用速度大小為v1的中子轟擊靜止的碳原子核，結(jié)果中子以速度大小v2反向彈回。認(rèn)為質(zhì)子、中子質(zhì)量均為m，以v1的方向?yàn)檎较?，則轟擊前后中子的動(dòng)量改變量為_(kāi)_______；不計(jì)其它力的作用，碰后碳原子核獲得的初速度為_(kāi)__________．

參考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/1210.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請(qǐng)寫(xiě)出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

▲

．如果在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為

▲

．（已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（）為56號(hào)元素）

參考答案：

（2分）

11.豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可看成是豎直向上的

和一個(gè)豎直向下

的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)12.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的長(zhǎng)為l、電流強(qiáng)度為I、方向與磁場(chǎng)垂直的通電導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝

，在物理學(xué)中，用類(lèi)似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有

等。參考答案：答案：，電場(chǎng)強(qiáng)度解析：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，所以。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義是用電流受的力與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和通過(guò)導(dǎo)線的電流的比值，電場(chǎng)強(qiáng)度等于電荷受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值。13.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為_(kāi)__________，星球的質(zhì)量為_(kāi)________。（萬(wàn)有引力恒量為G）參考答案：，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在研究“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，提供有以下器材：A．電壓表V1（0～5V，內(nèi)阻很大）

B．電壓表V2（0～9V，內(nèi)阻很大）C．電流表A1（0～50mA，內(nèi)阻很?。?/p>

D．電流表A2（0～300mA，內(nèi)阻很?。〦．滑動(dòng)變阻器R1（0～60Ω）

F．滑動(dòng)變阻器R2（0～2kΩ）G．直流電源E

H．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干

I．小燈泡（U額=5V）某組同學(xué)連接完電路后，閉合電鍵，將滑動(dòng)變阻器滑片從一端移到另外一端．移動(dòng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)小燈末曾燒壞，記錄多組小燈兩端電壓U和通過(guò)小燈的電流I數(shù)據(jù)（包括滑片處于兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)U、I數(shù)據(jù)），根據(jù)記錄的全部數(shù)據(jù)做出的U﹣I關(guān)系圖象如圖甲所示．（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷得出實(shí)驗(yàn)中選用：電壓表

（選填器材代號(hào)“A”或“B”），電流表

（選填器材代號(hào)“C”或“D”），滑動(dòng)變阻器

（選填器材代號(hào)“E”或“F”）．（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在圖乙虛線框內(nèi)畫(huà)出該組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖．（3）根據(jù)圖甲信息得出器材G中的直流電源電動(dòng)勢(shì)為

V，內(nèi)阻為

Ω．（4）將兩個(gè)該型號(hào)小燈泡串聯(lián)后直接與器材G中的直流電源E相連．則每個(gè)小燈消耗的實(shí)際功率為

W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）從圖甲可知，記錄的全部數(shù)據(jù)中小燈兩端電壓U最大為6V，因此電壓表的量程需要選擇15V，故電壓表選B；通過(guò)小燈的電流I最大為：0.2A=200mA，故電流表的量程需要選擇500mA，故電流表選D；電路采用滑動(dòng)變阻器限流接法，為了便于實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選小阻值的，故滑動(dòng)變阻器選E；（2）從圖甲可知，將滑動(dòng)變阻器滑片從一端移到另外一端過(guò)程中電表的示數(shù)不是從0開(kāi)始測(cè)量的，因此滑動(dòng)變阻器采用的不是分壓接法，而是限流接法；從圖甲可知，小燈泡的電阻為10Ω～30Ω，阻值較小，因此電流表采用外接法，作出的實(shí)驗(yàn)電路圖如右上圖所示；（3）從圖甲可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為0時(shí)，小燈兩端電壓U1最大為6V，通過(guò)小燈的電流I1最大為0.2A，則此時(shí)小燈電阻RL為30Ω，由閉合電路歐姆定律有：I1=當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為R1=60Ω時(shí)，小燈兩端電壓U2最小為1V，通過(guò)小燈的電流I2最小為0.1A，則此時(shí)小燈電阻RL為10Ω，由閉合電路歐姆定律有：I2=解得：E=8V，r=10Ω；（4）將兩個(gè)該型號(hào)小燈泡串聯(lián)后直接與器材G中的直流電源E相連，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E=2U+Ir，解得U=4﹣5I，作出此時(shí)的U﹣I圖象如圖所示圖中交點(diǎn)I=0.18A，U=3.1V，則通過(guò)每個(gè)燈泡的電流為0.18A，每個(gè)燈泡的電壓為3.1V故每個(gè)小燈消耗的實(shí)際功率P=0.18A×3.1V≈0.56W；故答案為：（1）B，D，E；（2）如圖所示；（3）8，10；（4）0.56．【考點(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線．【分析】（1）根據(jù)圖甲測(cè)量數(shù)據(jù)，選擇電壓表和電流表，根據(jù)滑動(dòng)變阻器接法，選擇滑動(dòng)變阻器；（2）根據(jù)圖甲數(shù)據(jù)，判斷滑動(dòng)變阻器和電流表的接法，再作出實(shí)驗(yàn)電路圖；（3）根據(jù)圖甲數(shù)據(jù)，以及滑動(dòng)變阻器的最大阻值，利用閉合電路歐姆定律列式，求出直流電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；（4）在圖甲中作出電源的U﹣I圖象，交點(diǎn)即為小燈泡串聯(lián)后的總電流和總電壓，再計(jì)算每個(gè)小燈消耗的實(shí)際功率；15.如圖，甲圖為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒，現(xiàn)測(cè)量該材料的電阻率.（1）首先用多用電表的歐姆檔（倍率為×10）粗測(cè)其電阻，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)R=

。（2）然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測(cè)量其電阻：A.電流表:量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1ΩB.電壓表:量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩC.滑動(dòng)變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1AD.低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻忽略E.電鍵K，導(dǎo)線若干在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3）如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測(cè)出該棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、直徑為d，則該材料的電阻率ρ=

（用測(cè)出的物理量的符號(hào)表示）。參考答案：200Ω

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，用銷(xiāo)釘固定的導(dǎo)熱活塞把水平放置的導(dǎo)熱汽缸分隔成容積相同的兩部分，分別封閉著A、B兩部分理想氣體：A部分氣體壓強(qiáng)為pA=2.0×105Pa，B部分氣體壓強(qiáng)為pB=1.5×105Pa．現(xiàn)拔去銷(xiāo)釘，待活塞重新穩(wěn)定后，求此時(shí)A部分氣體體積與原來(lái)體積之比．（外界溫度保持不變，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計(jì)，整個(gè)過(guò)程無(wú)漏氣發(fā)生）參考答案：8：7

試題分析：本題考查氣體的等溫變化。解：設(shè)A部分氣體原來(lái)體積為V，由玻意耳定律得又聯(lián)立解得：因此，A部分氣體此時(shí)體積與原來(lái)體積之比為8：717.如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距L＝0.50m，上端接有阻值R＝0.80Ω的定值電阻，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T、方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界如圖中虛線所示，虛線下方的磁場(chǎng)范圍足夠大。一根質(zhì)量m=4.0×10-2kg、電阻r＝0.20Ω的金屬桿MN，從距磁場(chǎng)上邊界h=0.20m高處，由靜止開(kāi)始沿著金屬導(dǎo)軌下落。已知金屬桿下落過(guò)程中始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。（1）求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻R的電流大?。唬?）求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大?。唬?）若金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域一段時(shí)間后開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則金屬桿在勻速下落過(guò)程中其所受重力對(duì)它做功的功率為多大？參考答案：（1）金屬桿MN自由下落，設(shè)MN剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有

………………解得

v==2.0m/s…………………MN剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=Blv=0.4×0.5×2V=0.40V………………通過(guò)電阻R的電流大小

I==0.40A……………（2）MN剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)F安=BIl=0.4×0.4×0.5N=0.08N…………設(shè)MN剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，有

mg-F安=ma……………解得

a=8.0m/s2…………（3）根據(jù)力的平衡條件可知，MN在磁場(chǎng)中勻速下落時(shí)有

mg=F安……………設(shè)MN在磁場(chǎng)中勻速下落時(shí)的速度為vm