2019届河北省张家口市高三上学期期末考试物理试卷(解析版)

1、2019届河北省张家口市高三上学期期末考试物理第I卷（选择题共48分） 一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。第1-8题为单选，第9-12题为多选，全 部选对的得3分，选对但选不全的得1分，有选错或不答的得0分）1.下列说法正确的是A.英国物理学家汤姆孙发现电子，并通过油滴实验精确测定了元电荷的电荷量B.开普勒通过对行星观测记录的研究，发现了万有引力定律C.伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因D.电场和磁场的概念分别是由奥斯特和楞次建立的【答案】C【解析】【详解】英国物理学家汤姆孙发现电子，密立根通过油滴实验精确测定了元电荷的电荷量，选项A错误；开普勒通过对

2、行星观测记录的研究，发现了行星运动定律，牛发现了万有引力定律，选项B错误；伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因，选项C正确；电场和磁场的概念是由法拉第建立的，选项 D错误；故选C.2.下列说法正确的是A.康普顿效应深入揭示了光的粒子性B.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大C.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核D.卢瑟福通过翼粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子【答案】A【解析】【详解】康普顿效应深入揭示了光的粒子性，选项A正确；根据玻尔理论可知， 氢原子辐射出一个光子后，将由高能级跃迁到低能级，氢原子的电势能减小，选项

3、B错误；贝克勒尔发现了天然放射性现象，证实了原子核有复杂结构，卢瑟福通过“粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，故 C错误；卢瑟福通过 a粒子散射实验证实了原子的内部存在原子核，选项D错误；故选A.3.如图所示，一个物块放在倾角为的斜面上处于静止状态，稍微减小斜面的倾角，物块仍处于静止状态, 以下说法正确的是A.物块所受弹力变小B.物块所受摩擦力增大C.斜面给物块的作用力变小D.斜面给物块的作用力不变【答案】D【解析】【详解】物块处于静止状态，则受弹力 N=mgcos 0;摩才察力f=mgsin 0,当稍微减小斜面的倾角0时，N变大，f减小，选项AB错误；物块处于静止状态，可知受到的合外力为零

4、，斜面给物块的作用力与本身的重力等大反向，则斜面给物块的作用力不变，选项C错误，D正确；故选D.4 .如图所示是N两个物体做直线运动的位移时间图象，由图可知，下列说法中正确的是于 卜->A/例/ / * / N/ / y ： O。 "sA. M物体做匀加速直线运动B. N物体做曲线运动C. tc秒内LK两物体的平均速度相等D. %秒内两物体的平均速率不相等【答案】C【解析】【详解】s-t图像的斜率等于速度，可知 M物体做匀速直线运动，选项 A错误；s-t图像只能描述直线运动，则N物体做直线运动，选项 B错误；to秒内M、N两物体的位移相等，根据可知，两物体的平均速度相等，选项C

5、正确；to秒内M、N两物体的路程相等，根据 丁=；可知，两物体的平均速率相等，选项 D错 误；故选C.【点睛】此题关键知道位移-时间图像的斜率等于速度，斜率的符号反应速度的方向；且只能描述直线运动 的规律.5 .如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是好都正常发光，且亮度相同，电源电动势为E,内阻为，下列说法正确的是A.运动员先处于超重状态后处于失重状态B.空气浮力对系统始终做负功C.加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D.任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等【答案】B【详解】运动员先加速向下运动，处于失重状态；后减速向下运动，超重状态

6、，选项A错误；空气浮力与运动方向总相反，则对系统始终做负功， 选项B正确；加速下降时，重力做功等于系统重力势能的减小量，选项C错误；因为是变速运动，任意相等的时间内，因为系统下降的高度不相等，则系统重力势能的减小 量不相等，选项 D错误；故选B.6.如图所示电路，初始时滑动变阻器的滑片P恰好位于中点位置，当开关 士闭合时，三个小灯泡LL?、L3恰A.三个灯泡的额定电压相同B.此时三个灯泡的电阻按从大到小排列是L力13、LC.当滑片P稍微向左滑动，灯 J和k变暗，灯G变亮D.当滑片P稍微向右滑动，灯 L和变暗，灯&变亮【答案】D【解析】【详解】由图知，变阻器 R与3灯并联后与2灯串联，最

7、后与1灯并联。三个小灯泡 LL2、L3都正常发 光，且亮度相同，说明额定功率相同；因灯 1两端电压大于灯 2、3两端电压，根据 P= U2/R可知灯1的电 阻最大；对于灯 2、3:通过2的电流大于3的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式 P=I2R分析可知，2的电阻小于3的电阻。可见，1灯电阻最大，2灯电阻最小。根据 P= U2/R可知，额定功率相等，电阻不等,额定电压不等，故 AB错误。若将滑片 P向左滑动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流 I减小，路端电压 U增大，则Li变亮。通过L2电流l2=I-Ii, I减小，Ii增大，则I2减小，故L2变暗。L3电压

8、U3=U-U2, U增大，U2减小，则U3增大，故L3变亮。故C错误；同理当滑片P稍微向右滑动，灯 Li和L3变暗，灯L2变亮，D正确。故选D。【点睛】本题首先要搞清电路的连接方式，其次按“局部一整体一局部”的思路进行分析.三个灯比较电阻的大小，可两两进行比较，根据条件关系选择恰当的公式，功率相同的条件下，已知电压的大小关系，根据公式P=U2 /R，比较电阻的大小；已知电流的大小关系，根据公式P=I2R比较电阻的大小.7 .如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针转动。将一物体轻轻放在皮带左端，则物体速度大小v、加速度大小、所受摩擦力的大小F以及位移大小x随时间的变化关系正确的是【答案

9、】A【解析】【详解】在前ti内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动，加速度不变，F恒定，速度与时间的关系为v=at, v-t图象是倾斜的直线；物体的速度与传送带相同后，不受摩擦力而做匀速直线运动，速度不变，力为0,加速度为0.故A正确，BCD错误。故选Ao【点睛】解决本题的关键通过分析物体的受力情况来确定其运动情况，知道匀加速运动的特点：加速度不变，匀速直线运动的特点：速度不变.8 .四个均匀导线分别制成两个正方形、两个直角扇形线框，分别放在方向垂直纸面向里的匀强磁场边界上，由图示位置开始按箭头方向绕垂直纸面轴。在纸面内匀速转动。若以在 OP边上从P点指向。点的方向为感应电流的正方向，四

10、个选项中符合如图所示随时间的变化规律的是【答案】C【解析】【详解】A、B图中正方形线框绕 O转动时，有效切割长度不断变化，因此产生感应电流大小是变化的，因此AB错误；C、D图中，有效切割长度为半径不变，因此产生的感应电流大小不变，根据右手定则，进入磁场时，C图中产生电流方向从 P到。，电流为正方向，而 D图中开始产生电流方向从 。到P,电流为 负方向；离开磁场时，刚好相反，故 C正确，D错误。故选Co9 .如图所示，金属导轨上的导体棒 ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将没有感应电流产生 （）雪；1向 牙i L二bA.向右做匀速直线运动B.向左做匀加速直线运动C.向右做减速直线运

11、动D.向右做变加速直线运动【答案】A【解析】本题考查导体切割磁感线时的感应电动势问题导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过 c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈 c不受安培力作用，不会被螺线管吸引.导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从 a-b,感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于 N极，螺线管左侧是 S极，则线圈c被螺线管吸引.导体棒ab向右做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从 a-b

12、,感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于 S极，螺线管左侧是 S极，则线圈c被螺线管排斥.故选 A10 .如图所示，水平地面上质量为 m的木块，受到方向与水平方向成角的拉力F作用，在由0。逐渐增大到90。的过程中，木块始终以不变的速度沿水平地面向右做匀速直线运动。已知重力加速度为g,下列说法正确的是A.拉力F先减小后增大B.物体受到地面的摩擦力不变Fcos6C.木块与地面之间的动摩擦因数N与厂日关系为N = -mg - rsinBD. F的功率不变【答案】AC【解析】 、, “一 八 ， - 2 j mF

13、cO50、“一/_ a【详解】物体处于平衡状态，则：Fccse =p(mg-Fsin9),解得p.=：,选项 C正确；mg-FsinG鹏年, , 一， F = = =(其中总门位=一),当在。由0 逐渐增大到 90 的过程中;srn(ci十的先增大cosG + (in9"+协r后减小，则拉力 F先减小后增大，选项 A正确；物体受到地面的摩擦力I.L1T1GCOS0 LLH1Ef = iXmg-F&inO) = Fc0与8 - 二 则在。由0°逐渐增大到 90°的过程中物体受到地面的COS0 十1 十 plane摩擦力逐渐减小，选项 B错误；根据P=Fv,因

14、速度v不变，拉力F先减小后增大，则拉力的功率先减小后增大，选项D错误；故选AC.11.未来科学家会进一步进行火星探测，假设为了探测火星，某控测器质量为川1,绕火星中心做半径为 I的圆周运动，周期为 L。某时刻探测器变轨到半径为 以工工三口)的圆轨道上继续绕火星中心做圆周运动，质量 减小为ni，下列说法正确的是A.火星的质量M =- GT；43B.火星表面的重力加速度8火=一二GT,C.探测器在初末两个轨道上线速度之比为D.探测器在半径为工轨道上运动的周期=卜:【答案】CD【解析】【分析】 根据万有引力提供向心力求出星球的质量，通过万有引力提供向心力，得出线速度、周期与轨道半径的关系，从而求出线

15、速度大小之比以及登陆舱在半径为2轨道上做圆周运动的周期.【详解】根据；得，M=-故A错误。由于火星的半径未知，则无法求出星球表面的重1GT广力加速度。故B错反。根据G = m得，y=/，则-=.故C正确。根据G m1r ,解得1 = J r v2总产 T2则=所以登陆舱在半径为 2轨道上做圆周运动的周期为 = T| -j.故D正确。故选CD。12 .水平桌面上方充满场强大小为 IOK/C方向水平向左的匀强电场，将一个电荷量 q = + 1C ,质量为1kg的小滑块放在该桌面上并给其一个水平向右的初速度，其运动过程的图象如图所示，取重力加速度A.小滑块受到桌面的动摩擦因数为0.2B.小滑块从开始

16、到最右端与从最右端回到出发点所用时间之比为C.小滑块回到出发点的速度大小为8m/sD.小滑块从开始到最右端与从最右端回到出发点电场力做的总功为480!【答案】AB【解析】 Av 24-【详解】开始物体向右做减速运动，加速度为a, = = 12m/S ;根据牛顿第二定律：qE-Rtig-m电，At 2qE LLmg i解得 后0.2 ,选项A正确；物块向左运动的加速度为超Sm/s ,则由位移关系可知：m；3 34 = Lt；,解得t尸辰 则小滑块从开始到最右端与从最右端回到出发点所用时间之比为2 ：温小:3,选项B正确；小滑块回到出发点的速度大小为v=a2t2=8*m/s,选项C错误；小滑块从开

17、始到最右端与从最右端回到出发点电场力做的总功为0,选项D错误；故选 AB.第II卷（非选择题共62分）二、实验题（本题共2小题，共15分）13 .某同学用如图甲所示装置探究弹力和弹簧伸长量的关系，实验步骤如下：U1+4测出不挂钩码时弹簧的自然长度;将1个钩码挂在弹簧的下端，测出弹簧总长度L；将2、3、4个钩码逐个挂在弹簧的下端，重复。(1)该同学测量后把数据描点在坐标图乙中，请你帮助该同学作出F-L图线(2)由此图线可得出该弹簧的原长=2(.0.5,劲度系数N/m 。（结果保留一位小(2). 5.0(3). 25.0 (24.9-25.1 均可)【详解】做出F-L图像如图；由图像可知该弹簧的原

18、长Lo=5.0cm ,劲度系数k =Ax2.5-=25.0N/m055) 乂 10【点睛】本题关键明确实验原理，知道伸长量、原长和长度间的关系，掌握描点作图的方法，以及掌握图像反应的物理意义14.某同学通过实验测量电源的电动势和内阻。如图所示甲和乙分别是其设计的实验电路图和对应实物图。(1)闭合开关后，该同学发现 A有示数而V无示数，经检测，只有导线可能出现故障，则 导线(请用接线柱处的字母表达)出现的故障是 。(2)排除故障后，该同学按正确的操作测出数据并作出如图所示的U-1图线，根据图线求出电池的电动势E=寸,内阻=。(结果保留两位小数)(3)在已经测出E、r的情况下，在图乙的电路中只需将

19、导线 改接为 就可测量出R口的阻值(请用接线柱处的字母表达)，改接好后经正确操作得到 用的表达式为 = (用E、r、V 的示数U和A的示数表示)。【答案】(1). jd (2).断路 (3). 1.49(4). 0.57 (0.57-0.59 均可) (5). jd (6). je 或 jfE-U【详解】(1)因为接通电路后 A有示数而V无示数，则可能是导线 jd断路；AU 49-1 15(2)根据U=E-Ir可知，图像的截距等于电动势，即 E=1.49V;内阻为r =二T = 、0 =。,57口； AI 0.6(3)在已经测出E、r的情况下，在图乙的电路中只需将导线jd改接为je或者jf就可

20、测量出R。的阻值,改接好后经正确操作得到R0的表达式为Ro=E-U三、计算题(本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤。只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，电荷量为 q、质量为m、不计重力的带电粒子以某一初速度垂 直左边界射入，穿过此区域的时间为。若在该矩形区域内加上垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60。求：(1)磁感应强度H的大小;(2)带电粒子在磁场中运动的时间。【答案】(1) ; (2) J。【详解】(1)由带电粒子在磁场中运动的偏转

21、角可知，带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60。，因此由几何关系得磁场宽度.=lisin600 ,又未加磁场时有又由Rr msin600联立可求得qt 2qt(2)带电粒子在磁场中运动的周期v023QTIT =qH _4所则3,T 2 岛t 粒子在磁场中运动的时间为 t =-。6916 .如图所示，轻弹簧的一端与墙固定， 另一端与滑块B相连，E静止在水平面上的。点，此时弹簧处于原长。另一质量与B相同的滑块a从P点以某初速度向B滑行，当a滑过距离时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动，碰后瞬间共同的速度大小为v,设滑块凡和B均可视为质点，与水平面的动摩擦因数均 为N,重力加速度为go求:

22、A0(1)滑块A在P点的初速度大小 叼;(2)若A、B压缩弹簧后恰返回到 0点时弹簧突然断开，A、B继续运动、距离后停止，求弹簧的最大压缩量。【答案】(1)窜口 = 十 ； ( 2)x= 4pg 2【解析】【详解】(1)设A、B质量均为m, A刚接触B时的速度为力,以A为研究对象，从P到O,由功能关系以A、B为研究对象，碰撞瞬间，由动量守恒定律得mvt = 2mv解得 .(2)设弹簧的最大压缩量为 x, 1 ，由功能关系可得2解得4年217 .如图所示，半径为R的四分之三圆周轨道固定在竖直平面内，。为圆轨道的圆心，口为圆轨道的最高点，3圆轨道内壁光滑，圆轨道右侧的水平面BC与圆心等高。质量为n

23、】的小球从离E点高度为1处(彳RwhW3R)的4点由静止开始下落，从 B点进入圆轨道，重力加速度为 g)。(1)小球能否到达D点？试通过计算说明;(2)求小球在最高点对轨道的压力范围；(3)通过计算说明小球从 D点飞出后能否落在水平面 BC上，若能，求落点与B点水平距离d的范围。【答案】(1)小球能到达 0点；(2) 0<F<3mg； (3) (72- l)R<d<(25- 1R【解析】2【详解】(1)当小球刚好通过最高点时应有：-R2由机械能守恒可得：3E， 3，八联立解得卜=-1<,因为h的取值范围为小球能到达1点；2_(2)设小球在D点受到的压力为F,则F

24、+ mg =RraVDmg(h-R)=- 心人一3一人 一联立并结合h的取值氾围，RwhW3R解得：OwFwmmg 2据牛顿第三定律得小球在最高点对轨道的压力范围为：-(3)由(1)知在最高点口速度至少为覃Dmin = %最一，一一一_ 1 , 此时小球飞离D后平抛，有：女=尹一不训1 = VDuiitA联立解得当uin =业5 故能落在水平面BC上，2当小球在最高点对轨道的压力为3mg时，有：mg + 3mg = m包吧R解得小球飞离D后平抛R =，,?Stiax " Dniax联立解得， 故落点与E点水平距离d的范围为：(g)RWdM*l)R四、选考题：共15分。请考生从2道物理

25、题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。18 .下列说法正确的是A.气体的温度越高，分子的平均动能越大B.即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的C.对物体做功不可能使物体的温度升高D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E.对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加 【答案】ABE 【解析】【详解】温度是分子平均动能的标志，则气体的温度越高，分子的平均动能越大，选项A正确；气体的温度越高，分子的平均动能越大，但即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的，选项B正确；根据热力学第一定律可知， 对物

26、体做功可能使物体的温度升高，选项C错误；气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外，还与气体的质量有关。对于气体分子间作用力可以忽略时，气体的内能只由温度和 质量决定。分子越多，总的能量越大。所以 D错误。对于一定量的气体，当其温度降低时，根据分子速率 分布情况与温度的关系可知，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加.故E正确；故选ABE .19.如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为11n ,横截面积为S,与容器底相距h,此时封闭气体的热力学温度为 Tlo现通过电热丝缓慢加热气体，经过一段 时间，活塞上升Aho已知电阻丝的电阻值为 R,电阻丝两端电压为 U,大气压强为P5重力加速度为g,不 计活塞与汽缸的摩擦。求：11 n(1)此时气体的热力学温度(2)该过程中气体内能的增加量。h 1- Ah【答案】(1) 1% = T； (2)=nR【解析】【详解】(1)活塞上升了： Ni = h'h %： = iS% = hS,+必V,由盖一吕萨克定律Ti T20 hSh解