2022年河北省衡水市深县深州镇中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年河北省衡水市深县深州镇中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示为某质点作直线运动的v–t图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是

A．质点始终向同一方向运动

B．4s末物体离出发点最远

C．加速度大小不变，方向与初速度方向相同

D．4s内通过的路程为4m，而位移为零参考答案：D2.(单选)在空间直角坐标系O-xyz中，有一四面体C-AOB，C、A、O、B为四面体的四个顶点，且O（0，0，0）、A（L，0，0）、B（0，L，0）、C（0，0，L），D（2L，0，0）是x轴上一点，在坐标原点O处固定着+Q的点电荷，下列说法正确的是（

）A.A、B、C三点的电场强度相同B.电势差UOA

=UADC.将一电子由OC中点分别移动到A、B两点，电场力做功相同D.电子在A点的电势能大于在D点的电势能参考答案：C3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d……为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为120°张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为()A．F

B．

C．2F＋mg

D．参考答案：A4.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（

）A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量GB．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重的与轻的下落一样快C．安培总结出来了真空中两个静止点电荷之间的作用规律D．奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了研究电与磁相互关系的序幕参考答案：D5.（07年全国卷Ⅰ）从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为A．r

B．1.5r

C．2r

D．2.5r参考答案：答案：C解析：如图所示，光线射到A或B时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直打出。O点为?ABC的重心，设EC=x，则由几何关系得到：，解得光斑半径x=2r。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，则木块获得的速度大小是

，如果木块刚好不从车上掉下，小车的速度大小是

．参考答案：8m/s；0.8m/s【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出它们的共同速度即可．【解答】解：子弹击中木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入数据解得v1=8m/s，以子弹、木块、小车组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案为：8m/s；0.8m/s7.氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射___________种不同频率的光子。图17参考答案：13.6eV，38.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。

(2)现有一根长约20m的金属丝，其横截面直径约lmm，金属丝的电阻率为5×10-3Ω·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择：

A．量程为0—0.6A，内阻约为2Ω的电流表

B．量程为0—3A，内阻约为0.1Ω的电流表

c．量程为0—6V，内阻约为4kΩ的电压表

D．量程为0—15V，内阻约为50kΩ的电压表

E．阻值为0—10Ω．额定电流为lA的滑动变阻器

F．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器

①以上器材应选用

．(填写器材前的字母)

②用笔画线代替导线，将如图所示实验电路连接完整．

③闭合开关后，发现电流表示数不为零，而电压表示数为零．为检测电压表的好坏，该同学拆下电压表．用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的

接线柱(填“正”或“负”)；如果电压表完好，将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查

．参考答案：（1）①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功（2）①ACE②实验电路连接如图所示。③正

连接电压表与金属丝的两根导线是否断路（1）若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=mv2，根据平抛运动规律，x=vt，h=gt2，显然x2与H成正比，即只要测量量满足x2与H成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。（2）由电阻定律可估算出该金属丝的电阻大约为100Ω，电流表选择量程为0—0.6A电流表，电压表选择量程为0—6V的电压表；选择阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器。用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的—正接线柱。将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查连接电压表与金属丝的两根导线是否断路。9.用速度大小为v1的中子轰击静止的碳原子核，结果中子以速度大小v2反向弹回。认为质子、中子质量均为m，以v1的方向为正方向，则轰击前后中子的动量改变量为________；不计其它力的作用，碰后碳原子核获得的初速度为___________．

参考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/1210.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

▲

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

▲

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）

参考答案：

（2分）

11.竖直上抛运动，可看成是竖直向上的

和一个竖直向下

的运动的合运动参考答案：匀速直线运动，自由落体运动12.磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝

，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有

等。参考答案：答案：，电场强度解析：磁场对电流的作用力，所以。磁感应强度的定义是用电流受的力与导线的长度和通过导线的电流的比值，电场强度等于电荷受到的电场力与所带电荷量的比值。13.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为___________，星球的质量为_________。（万有引力恒量为G）参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，提供有以下器材：A．电压表V1（0～5V，内阻很大）

B．电压表V2（0～9V，内阻很大）C．电流表A1（0～50mA，内阻很小）

D．电流表A2（0～300mA，内阻很小）E．滑动变阻器R1（0～60Ω）

F．滑动变阻器R2（0～2kΩ）G．直流电源E

H．开关S及导线若干

I．小灯泡（U额=5V）某组同学连接完电路后，闭合电键，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端．移动过程中发现小灯末曾烧坏，记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据（包括滑片处于两个端点时U、I数据），根据记录的全部数据做出的U﹣I关系图象如图甲所示．（1）根据实验结果判断得出实验中选用：电压表

（选填器材代号“A”或“B”），电流表

（选填器材代号“C”或“D”），滑动变阻器

（选填器材代号“E”或“F”）．（2）根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图．（3）根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为

V，内阻为

Ω．（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连．则每个小灯消耗的实际功率为

W（结果保留两位有效数字）．参考答案：解：（1）从图甲可知，记录的全部数据中小灯两端电压U最大为6V，因此电压表的量程需要选择15V，故电压表选B；通过小灯的电流I最大为：0.2A=200mA，故电流表的量程需要选择500mA，故电流表选D；电路采用滑动变阻器限流接法，为了便于实验操作，滑动变阻器应选小阻值的，故滑动变阻器选E；（2）从图甲可知，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端过程中电表的示数不是从0开始测量的，因此滑动变阻器采用的不是分压接法，而是限流接法；从图甲可知，小灯泡的电阻为10Ω～30Ω，阻值较小，因此电流表采用外接法，作出的实验电路图如右上图所示；（3）从图甲可知，当滑动变阻器接入电阻为0时，小灯两端电压U1最大为6V，通过小灯的电流I1最大为0.2A，则此时小灯电阻RL为30Ω，由闭合电路欧姆定律有：I1=当滑动变阻器接入电阻为R1=60Ω时，小灯两端电压U2最小为1V，通过小灯的电流I2最小为0.1A，则此时小灯电阻RL为10Ω，由闭合电路欧姆定律有：I2=解得：E=8V，r=10Ω；（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连，根据闭合电路欧姆定律有：E=2U+Ir，解得U=4﹣5I，作出此时的U﹣I图象如图所示图中交点I=0.18A，U=3.1V，则通过每个灯泡的电流为0.18A，每个灯泡的电压为3.1V故每个小灯消耗的实际功率P=0.18A×3.1V≈0.56W；故答案为：（1）B，D，E；（2）如图所示；（3）8，10；（4）0.56．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）根据图甲测量数据，选择电压表和电流表，根据滑动变阻器接法，选择滑动变阻器；（2）根据图甲数据，判断滑动变阻器和电流表的接法，再作出实验电路图；（3）根据图甲数据，以及滑动变阻器的最大阻值，利用闭合电路欧姆定律列式，求出直流电源电动势和内阻；（4）在图甲中作出电源的U﹣I图象，交点即为小灯泡串联后的总电流和总电压，再计算每个小灯消耗的实际功率；15.如图，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率.（1）首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R=

。（2）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：A.电流表:量程为0.6A，内阻约为0.1ΩB.电压表:量程为3V，内阻约为3kΩC.滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AD.低压直流电源：电压6V，内阻忽略E.电键K，导线若干在方框中画出实验电路图。（3）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=

（用测出的物理量的符号表示）。参考答案：200Ω

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热汽缸分隔成容积相同的两部分，分别封闭着A、B两部分理想气体：A部分气体压强为pA=2.0×105Pa，B部分气体压强为pB=1.5×105Pa．现拔去销钉，待活塞重新稳定后，求此时A部分气体体积与原来体积之比．（外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生）参考答案：8：7

试题分析：本题考查气体的等温变化。解：设A部分气体原来体积为V，由玻意耳定律得又联立解得：因此，A部分气体此时体积与原来体积之比为8：717.如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距L＝0.50m，上端接有阻值R＝0.80Ω的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计。导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围足够大。一根质量m=4.0×10-2kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从距磁场上边界h=0.20m高处，由静止开始沿着金属导轨下落。已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；（3）若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大？参考答案：（1）金属杆MN自由下落，设MN刚进入磁场时的速度为v，根据机械能守恒定律，有

………………解得

v==2.0m/s…………………MN刚进入磁场时产生的感应电动势

E=Blv=0.4×0.5×2V=0.40V………………通过电阻R的电流大小

I==0.40A……………（2）MN刚进入磁场时F安=BIl=0.4×0.4×0.5N=0.08N…………设MN刚进入磁场时的加速度大小为a，根据牛顿第二运动定律，有

mg-F安=ma……………解得

a=8.0m/s2…………（3）根据力的平衡条件可知，MN在磁场中匀速下落时有

mg=F安……………设MN在磁场中匀速下落时的速度为vm