2022-2023学年河北省廊坊市香河县第四中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年河北省廊坊市香河县第四中学高三物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场．现用水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，则在加速运动阶段（

）A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力大小不变C．甲、乙两物块间的弹力不断减小D．乙物块与地之间的摩擦力不断增大参考答案：D2.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，若将该交流电压加在阻值R＝10Ω的电阻两端．由图可知A．该交流电的频率为50HzB．通过电阻的电流为AC．用交流电压表测得电阻两端的电压是10VD．电阻消耗的功率是10W参考答案：CD3.如图4所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为L0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2L0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0<<L。先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a?C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动参考答案：答案：D解析：金属线框进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→b→c→d→a。金属线框离开磁场时由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→d→c→b→a。根据能量转化和守恒，可知，金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动，最终金属线框在匀强磁场内摆动，由于d0<<L，单摆做简谐运动的条件是摆角小于等于10度，故最终在磁场内做简谐运动。答案为D。4.如图所示，质量为的物体放在升降机底部，一根竖直弹簧上端固定在升降机顶部，下端连接物体，当升降机以的加速度加速向上运动时，弹簧对物体的拉力为；当升降机以的加速度加速向上运动时，弹簧的拉力为A． B． C． D．参考答案：A5.子弹头射入置于光滑水平面的木块中，以下说法正确的是A．子弹头损失的机械能等于木块内能的增加量B．子弹头损失的机械能等于木块和子弹头内能的增加量C．不计空气阻力，木块和子弹头组成的系统总能量保持不变D．由于发热，木块和子弹头组成的系统总能量要减少参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA_

_VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：

答案：小于（2分）吸热（2分）7.如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用轻绳相连，球B与球C之间用弹簧S2相连。A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，弹簧的质量均不计。已知重力加速度为g。开始时系统处于静止状态。现将A、B间的绳突然剪断，线刚剪断时A的加速度大小为___________，C的加速度大小为_________。参考答案：，08.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

9.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光________(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变________(填“长”或“短”)了．参考答案：先到达后壁短10.模块3-4试题一列简谐横波，沿x轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图1所示。①该振动的振幅是

______cm；②振动的周期是_______s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x=0.5m处。④该波的传播速度为_______m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是_______cm。

参考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是质点偏离平衡位置的最大距离。所以可以得出振幅为。质点完成一个全振动的时间叫做一个周期。从图中可以看出周期为。当t等于周期时，坐标原点的质点处在平衡位置向下运动。所以位移为0。从图2中可以看出波长等于，所以有经过半个周期后，A点走过的路为振幅的2倍，所以处在负的最大位移处，为。11.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量

（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为

．参考答案：

答案：l1、l3；l1/l312.甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。参考答案：；

13.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下25三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：器材（代号）规格电流表（A1）电流表（A2）电压表（V1）电压表（V2）滑动变阻器（R）直流电源（E）开关（S）、导线若干刻度尺、游标卡尺、多用电表一节两端可封住的绝缘PVC水管量程0～1mA，内阻约为50Ω量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω量程0～3V，内阻约为10kΩ量程0～15V，内阻约为50kΩ阻值范围0~50Ω，允许最大电流0.5A输出电压15V，内阻不计

①

用毫米刻度尺测量如图（甲）所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；②

用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为

mm；③

用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；④

为提高实验结果的准确程度，电流表应选用_________,电压表应选用_________(以上均填器材代号)；⑤

为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示。接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？

（只要填写图中导线字母代号）；⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ＝_________。(用以上测得的物理量符号表示)参考答案：15.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则’。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)图中弹簧测力计A的示数为

N(2)下列不必要的实验要求是

A.应测量重物M所受的重力

B.弹簧侧力计应在使用前校零

C.拉线方向应与木板平面平行

D.改变拉力进行多次实验，每次都使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请提出一个解决办法

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道，AB段、CD段均为半径R＝2.5m的半圆，BC、AD段水平，AD=BC=8m，B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场场强E＝6×105V/m；质量为m=4×10－3kg、带电量q=+1×10－8C的小环套在轨道上，小环与轨道AD段之间存在摩擦且动摩擦因数处处相同，小环与轨道其余部分的摩擦忽略不计，现使小环在D点获得某一初速度沿轨道向左运动，若小环在轨道上可以无限循环运动，且小环每次到达圆弧上的A点时，对圆轨道刚好均无压力．求：(1)小环通过A点时的速度多大；(2)小环与AD段间的动摩擦因数μ；(3)小环运动到D点时的速度多大．参考答案：解：(1)进入半圆轨道AB时小环仅受重力，在A点由向心力公式得：

……………3分

……………3分(2)由题意可得：物体在AD段损失的能量跟在电场阶段补充的能量是相等的，故摩擦力做的功与电场力做的功相同。

故:

μmgLAD=qELBC

……………3分μ=0.15

……………3分(3)从A到D列动能定理可得：

……………3分解得：vD=7m/s

17.（16分）如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B＝1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m，现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R＝0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求

（1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小Ｆ。（2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q。（3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。参考答案：答案：（1）2.8N；（2）；（3）可穿过4个完整条形磁场区域。解析：（1）线框MN边刚开始进入磁场区域时，感应电动势

感应电流

安培力

联立解得

（2）设线框竖直下落量，线框下落了H，速度为根据能量守恒定律有：

根据自由落体规律有：

解得

（3）解法一只有在线框进入和穿出条形磁场区域时，才产生感应电动势。线框部分进入磁场区域时，感应电动势

感应电流

安培力

解得

在时间内由动量定理得

求和

解得

穿过条形磁场区域人个数为解得可穿过4个完整条形磁场区域

解法二线框穿过第1个条形磁场左边界过程中，平均感应电动势

平均感应电流 平均安培力

根据动量定理，

解得同理线框穿过第1个条形磁场右边界过程中有所以线框穿