2022年河北省承德市双滦区实验中学高三物理期末试卷含解析

2022年河北省承德市双滦区实验中学高三物理期末试卷含解析一、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.（多选）如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有a、b两点。现有一检验电荷q（电性未知）以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（检验电荷只受电场力作用），q运动的速度图像如图乙所示。则

（

）A．Q2必定是负电荷B．Q2的电荷量必定大于Q1的电荷量C．从b点经a点向远处运动的过程中检验电荷q所受的电场力一直减小D．可以确定检验电荷的带电性质参考答案：【知识点】电场强度；匀变速直线运动的图像；库仑定律．I1I2A5【答案解析】AD解析：A、若Q2是正电荷，则在b点右侧的电场方向必定向右，q受力不可能改变方向，故Q2一定为负电荷；根据点电荷场强公式，设q到Q1、Q2的距离分别为r1、r2，则q所在处的场强为E=k-k，q在b→a运动过程中，受力向左，在a点右侧运动过程中，受力向右．由于r1＞r2，若Q1＜Q2，场强E必定始终向左，q受力不可能发生方向改变，故必定有Q1＞Q2，A正确B错误，

C、由速度图象可知，q受力先向左后向右，且加速度先减小后增大，故C错误；

D、在b处，若k＞k，考虑到Q1＞Q2，r1＞r2，设q电荷移动的位移为△x，则一定有k＞k，即E始终朝一个方向，不符合题意，故在b处必定有k＜k，场强Eb必定向左，而q电荷在b处受力向左，因此q电荷一定为正电荷，D正确．

故选A、D．【思路点拨】通过速度时间图线的斜率判断检验电荷加速度的变化，从而得知电场力的变化．通过速度的变化，知道电场力的方向，结合库仑定律判断Q2的电性和Q2和Q1的电量的大小．通过对b处两点电荷在该点的产生的场强大小，结合检验电荷的受力，可以判断出检验电荷的电性2.设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬到地球上，假定经过长时间开发后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开发前的圆周轨道运动，则与开发前相比（

）A．地球与月球间的万有引力将变大

B．地球与月球间的万有引力将变小C．月球绕地球运动的周期将变长

D．月球绕地球运动的周期将变短参考答案：BD3.（单选）如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是（）A．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度B．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度C．轨道半径越大，角速度越大D．轨道半径越大，速度越大参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据开普勒第三定律，分析周期与轨道半径的关系；飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，由星球的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和几何知识、密度公式可求解星球的平均密度．解答：解：A、设星球的质量为M，半径为R，平均密度为，ρ．张角为θ，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T．对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：得：由几何关系有：R=rsin星球的平均密度ρ=由以上三式知测得周期和张角，可得到星球的平均密度．知若测得周期和轨道半径，可得到星球的质量，但星球的半径未知，不能求出星球的平均密度．故A错误，B正确；C、根据开普勒第三定律，可知轨道半径越大，飞行器的周期越长，角速度越小．故C错误；B、根据万有引力提供向心加速度，卫星的速度公式，可知轨道半径越大，速度越小．故D错误．故选：B点评：本题关键掌握开普勒定律和万有引力等于向心力这一基本思路，结合几何知识进行解题．4.下列描述中正确的是

。

A．卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释粒子的散射实验事实

B．放射性元素发生衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子

C．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率

D．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应参考答案：5.（多选）位于同一水平面上的两条平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60°角、足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图.一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过30°角的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感应强度B的大小变化可能是（

）A．始终变大B．始终变小C．先变大后变小D．先变小后变大参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：

由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得7.在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是

点，等边三角形的边长为

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）参考答案：C；0.4．【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长．【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高．由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L．从B点移到C点电场力做功W=4.0×10﹣6J已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案为：C；0.4．8.（5分）从地面上以初速度竖直上抛一物体，相隔时间后又以初速度从地面上竖直上抛另一物体，要使、能在空中相遇，则应满足的条件是

。参考答案：解析：在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的图像，如图所示。要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体最早抛出时的临界情形是物体落地时恰好与相遇；物体最迟抛出时的临界情形是物体抛出时恰好与相遇。故要使能在空中相遇，应满足的条件为：。9.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s。请回答下列问题：①从图示时刻起再经过________s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为________cm。参考答案：①0.5②y＝－2sin12πt(cm)15.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为___________。

参考答案：()11.如图：在一均强磁场中有一梯形ABCD，其中AB//CD且AB=CD,点电势分别为A、B、D点电势分别为：1V、2V、5V，则C点电势为________V,

如果有一电荷量为点电荷从A点经B、C移到D点，则电场力做的功为_________J.参考答案：8（2分），4×10–8（2分）12.如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图像，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则在t1到t2的时间内，物体运动的加速度是______________（选填：“不变”、“增大”或“减小”）的，它的平均速度v___________（选填：“等于”、“大于”或“小于”）（v1＋v2）/2。参考答案：

答案：不断减小，小于

13.图示M、N是固定的半圆形轨道的两个端点，轨道半径为R，一个质量为m的小球从M点正上方高为H处自由落下，正好沿切线进入轨道，M、N两点等高，小球离开N点后能上升的最大高度为H/2，不计空气阻力，则小球在此过程中克服半圆轨道摩擦力做的功为____________；小球到最高点后又落回半圆轨道，当它过最低点上升时，其最大高度的位置在M点的_______（填“上方”、“下方”或“等高处”）．

参考答案：

答案：mgH/2

上方三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）（1）实验时，一定要进行的操作是BCD．A．用天平测出砂和砂桶的质量．B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力．C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数．D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带．E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为1.3m/s2（结果保留两位有效数字）．（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a﹣F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为D．参考答案：解：（1）AE、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E错误．B、该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确；D、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选：BCD．（2）由于两计数点间还有两个点没有画出，故单摆周期为0.06s，由△x=aT2可得：．（3）对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数F=，故小车质量为m=．故答案为：（1）BCD；（2）1.3；（3）D．15.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接

法还是电流表外接法，都会产生系统误差。为了消除系统误差，某研究性学习小组设

计了如图所示的测量电路。(1)请完成下列操作过程：

第一步：先将R2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S2合向l，然后闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；

第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，

(2)根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=

(3)根据实验原理图连接好实物图。参考答案：.(1)开关s2合向2，读出电压表和电流表的读数U2、I2.-----（2分）Rx=

---------（2分）实物图5分四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，如果有这样的B、C两个小球均重G，用细线悬挂而静止于A、D两点。求：（1）AB和CD两根细线的拉力各多大？（2）细线BC与竖直方向的夹角是多少？参考答案：（1）1.732G

G

（2）60o17.有一个导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上，如图所示．气缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T．若已知环境温度升高时，气体从外界吸收热量Q，气缸缓慢移动距离d后再次处于静止，则在此过程中密闭气体的内能增加了多少?温度升高了多少？参考答案：缸内气体压强

气体等压膨胀过程外界对气体做功

(1分)

根据热力学第一定律，气体内能增加量

(1分) 解得

(1分)气体做等压变化，由盖·萨克定律得

(1分)解得

(1分)18.“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近