河北省邢臺市2022屆高三上學期物理期末試卷

河北省邢臺市2022屆高三上學期物理期末試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四五總分評分一、單選題1．2022年北京冬奧會即將來臨，運動員正在緊張訓練。某滑雪運動員以某一初速度滑出，滑行一段距離后停下（此過程視為勻減速直線運動），若該運動員第二次滑行的距離是第一次滑行距離的4倍，各處路況相同，則他第二次滑出的初速度大小為第一次滑出的初速度大小的（）A．2倍 B．4倍 C．14 D．2．某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發(fā)現(xiàn)表針劇烈晃動且不易停止。該同學依據(jù)所學物理知識，在兩接線柱間接一根導線后再次搬運，發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且很快停止。下列說法正確的是（）A．電流表未接導線與接導線，均不會產(chǎn)生感應電動勢B．電流表未接導線時不產(chǎn)生感應電動勢，接導線時產(chǎn)生感應電動勢C．電流表未接導線與接導線均不會產(chǎn)生感應電流D．電流表未接導線時不產(chǎn)生感應電流，接導線時產(chǎn)生感應電流3．在緊張的學習之余，班上舉行了飛鏢比賽。小李從到地面的高度為h、到靶面的水平距離為L處，將質(zhì)量為m的飛鏢以大小為v0的速度水平投出，結(jié)果飛鏢落在靶心的正下方。不計空氣阻力。只改變h、L、m、v0四個物理量中的一個.可使飛鏢投中靶心的是（）A．適當減小L B．適當減小v0 C．適當減小h 4．某品牌手機配置有速度傳感器，利用速度傳感器可以測定手擺動的速度。某同學手握手機，手臂伸直，以肩為軸自然下擺，手機顯示，手臂先后兩次擺到豎直方向時的速度大小之比為k（k>1）。若手機的質(zhì)量不可忽略，不計空氣阻力，則手臂這兩次擺到豎直位置時，手機受到手豎直方向的作用力大小之比（）A．為k B．為k2 C．大于k2 D．小于k25．2021年11月23日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號”丙遙三十七運載火箭成功發(fā)射“高分三號”02星。該衛(wèi)星的成功發(fā)射將進一步提升我國衛(wèi)星海陸觀測能力，服務海洋強國建設(shè)和支撐“一帶一路”倡議。已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為T，線速度大小為v，引力常量為G，則地球的質(zhì)量為（）A．v3TπG B．2v3T6．如圖所示，豎直墻壁AB與斜面BC的夾角為53°，質(zhì)量均為m且分布均勻的半球與小球疊放在墻面與斜面之間，OO'⊥BC。重力加速度大小為g，取sinA．54mg B．34mg C．7．家用燃氣熱水器電子脈沖點火裝置的原理圖如圖所示。將3V的直流電壓通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為正弦交變電壓u=12sin100πt（V），將該交變電壓加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接放電針，當放電針之間電壓的最大值達到18kV時，就可以放電，利用放電針高壓放電所產(chǎn)生的電火花可點燃燃氣。下列說法正確的是（）A．熱水器每秒點火50次B．理想交流電壓表V的示數(shù)為12VC．在轉(zhuǎn)換器損壞的情況下，只要副線圈的匝數(shù)足夠大，就可以點燃燃氣D．要使點火裝置正常工作，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比不能超過1：1500二、多選題8．放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫作天然放射現(xiàn)象。關(guān)于天然放射現(xiàn)象中的α射線、β射線和γ射線，下列說法正確的是（）A．γ射線呈電中性B．某原子核放出β射線后，其質(zhì)量數(shù)增加1C．α射線、β射線和γ射線中，電離作用最強的是α射線D．β射線是電子，來自原來繞核旋轉(zhuǎn)的核外電子9．如圖所示，在足夠大的光滑水平面上停放著裝有光滑弧形槽的小車，弧形槽的底端切線水平，一小球以大小為v0A．弧形槽的頂端距底端的高度為vB．小球離開小車后，相對地面做自由落體運動C．在小球沿小車弧形槽滑行的過程中，小車對小球做的功為1D．在小球沿小車孤弧形槽滑行的過程中，合力對小車的沖量大小為m10．如圖所示，空間存在方向豎直向下的勻強電場（圖中未畫出），A、B、C、D、M、N是棱長為a的正八面體的六個頂點，在同一豎直線上的M、N兩點均固定有電荷量為Q的正點電荷，一質(zhì)量為m、電荷量為q的點電荷在正方形ABCD內(nèi)（水平）繞正八面體的中心做半徑最大的勻速圓周運動。靜電力常量為k，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．做勻速圓周運動的點電荷帶正電B．勻強電場的電場強度大小為mgC．做圓周運動的點電荷的角速度大小為4D．做圓周運動的點電荷的動能為4三、實驗題11．小王利用如圖甲所示的裝置探究彈簧的彈性勢能。在粗糙水平桌面上固定好輕質(zhì)彈簧和光電門，將光電門與數(shù)字計時器（圖甲中未畫出）連接。實驗開始時，彈簧在光電門的左側(cè)，且處于原長狀態(tài)。小滑塊與彈簧不拴接，不計空氣阻力。（1）用外力將滑塊向左緩慢推至滑塊上的遮光條（寬度為d）距離光電門為x處，撤去外力，數(shù)字計時器記錄的遮光條通過光電門的時間為t?；瑝K通過光電門時的速度大小為。（2）多次改變滑塊的質(zhì)量m，重復（1）中操作，得出多組m與t的值，以1m為橫坐標、1t2為縱坐標作出的1t2?112．家里網(wǎng)購了一臺凈水機，小聰查閱資料后發(fā)現(xiàn)，水的電阻率與水中溶解的固體含量的關(guān)系如表所示，合格純凈水的固體含量s≤1.水（25℃）的電阻率/（×10500505溶解的固體含量/（mg?L0.0100.1001.00水（25℃）的電阻率/（×100.50.10.01溶解的固體含量/（mg?L1050500小聰將水樣通過閥門K注滿一絕緣性能良好的圓柱形塑料容器，容器兩端用固定的圓形金屬電極密封（如圖甲所示），再接在如圖乙所示的電路（電源電動勢為E，電流表的量程為Ig（1）在如圖乙所示的電路中，（選填“a”或“b”）表筆是黑表筆。（2）此固體含量計上較小的固體含量值對應電流表的電流值（選填“較大”或“較小”）。（3）某次測量時，電流表的指針恰好半偏，測得該容器兩電極間的長度為L，水柱的內(nèi)徑為d，則水樣的電阻率ρ=（用相關(guān)物理量的符號表示）；若E=3.0V，Ig=100μA，圓柱形塑料容器的長度與橫截面直徑分別為L=30cm、四、解答題13．同學們周末去滑冰場滑冰。如圖所示，甲同學靜立在水平冰面上，乙同學從距離甲同學x0=7m處由靜止開始向甲同學勻加速滑去，經(jīng)時間t=2s乙同學到達甲同學所在位置并抱住甲同學（作用時間極短），然后他們一起向前滑行一段距離后停下。甲同學與乙同學的質(zhì)量分別為m1=60kg，m2=80kg，他們一起滑行時受到的阻力大小為他們所受總重力大小的120，取重力加速度大小g=10m/s2（1）乙同學在抱住甲同學前瞬間的速度大小v0；（2）乙同學抱住甲同學后一起向前滑行的距離x。14．如圖所示，在第I象限內(nèi)的虛線OC（OC與y軸正方向的夾角θ=53°）與y軸所夾區(qū)域內(nèi)（包括虛線OC）有磁感應強度大小為B、方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場，大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（視為質(zhì)點）從y軸上坐標為（0，L）的A點平行于x軸正方向射入磁場。取sin53°=0.（1）若a粒子垂直y軸離開磁場，求其初速度大小v應滿足的條件；（2）若b粒子離開磁場后垂直經(jīng)過x軸，求b粒子在第I象限內(nèi)運動的時間t；（3）若在（2）中情況下，在xOy平面內(nèi)x軸與虛線OC所夾區(qū)域加上方向平行OC的勻強電場（圖中未畫出）結(jié)果b粒子恰好能到達x軸，求所加電場的電場強度大小E以及b粒子到達x軸上的位置的橫坐標x015．小王想測量晝夜溫差。正午時，他將一橫截面面積為S的薄壁導熱玻璃管豎直放在室外窗臺的支架上，如圖所示，玻璃管下端封閉、上端開口，管內(nèi)用質(zhì)量為m的水銀柱密封長為L的空氣柱（視為理想氣體），正午時環(huán)境的熱力學溫度為T0。夜晚，小王測得水銀柱下降了△h。重力加速度大小為g，大氣壓強恒為p（1）正午時管內(nèi)空氣的壓強p；（2）夜晚室外的溫度T及晝夜溫差△T（即T016．由某種材料制成的圓錐體倒立放置，其截面如圖所示，虛線為垂直于AB邊的對稱軸，AO邊與BO邊的夾角可以調(diào)節(jié)，現(xiàn)使一光線從圖示位置垂直于AB邊射入圓錐截面。當AO邊與BO邊的夾角為106°時，光線恰好不會從AO邊射出。取sin37°=0.6（1）求該材料的折射率；（2）改變AO邊與BO邊的夾角，讓光線仍沿原方向入射，結(jié)果光線射到BO邊時剛好發(fā)生全發(fā)射，求此時AO邊與BO邊的夾角θ（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。五、填空題17．如圖所示，將薄金屬筒開口向下，從水面開始緩慢壓入水中至圖示位置。不計水溫以及大氣壓強的變化。該過程中，金屬筒內(nèi)空氣（視為理想氣體）的內(nèi)能（選填“增加”、“減少”或“不變”），金屬筒內(nèi)空氣（選填“吸熱”或“放熱”）。18．甲、乙兩人在湖邊釣魚，甲發(fā)現(xiàn)湖中釣魚的浮標隨水波上下浮動，他觀測發(fā)現(xiàn)浮標第1次到達最高點至第11次到達最高點的時間t1=20s，甲、乙的浮標在波的傳播方向上相距x=8m，從甲的浮標第一次運動到最高點開始計時，不考慮其他波源，經(jīng)時間t2=4s，乙的浮標第一次到達最高點。該水波的周期為

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)速度位移公式v由于該運動員第二次滑行的距離是第一次滑行距離的4倍，各處路況相同，可得第二次滑出的初速度大小為第一次滑出的初速度大小的2倍，BCD不符合題意，A符合題意。故答案為：A。

【分析】利用速度位移公式可以求出初速度的大小。2．【答案】D【解析】【解答】電流表未接導線與接導線時，表針晃動的過程中均會帶動內(nèi)部線圈切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電動勢，而未接導線時不是閉合回路，不會產(chǎn)生感應電流，接導線時構(gòu)成閉合回路，會產(chǎn)生感應電流，從而阻礙表針的晃動。綜上所述可知ABC不符合題意，D符合題意。故答案為：D。

【分析】當電流表未接導線時，表針晃動時，內(nèi)部線圈切割磁感線會產(chǎn)生感應電動勢，但不會產(chǎn)生感應電流。3．【答案】A【解析】【解答】飛鏢做平拋運動，水平方向L=豎直方向y=要擊中靶心，則應使y變小，可知可以使L減小，或者增大v0故答案為：A。

【分析】飛鏢做平拋運動，利用其位移公式可以判別減小y的方法。4．【答案】D【解析】【解答】設(shè)第一次手臂擺到豎直方向的速度為v1，第二次手臂擺到豎直方向的速度為v2設(shè)兩次在最低點機受到手豎直方向的作用力分別為F1、F2F解得FF利用數(shù)學知識可得FD符合題意，ABC不符合題意。故答案為：D。

【分析】手機在最低點時，利用牛頓第二定律可以求出手機受到的作用力表達式，結(jié)合速度的比值關(guān)系可以求出其作用力的比值大小。5．【答案】C【解析】【解答】萬有引力提供向心力有GMmr2=mv2r，

根據(jù)圓周運動關(guān)系有v=2πr6．【答案】B【解析】【解答】小球的受力情況如圖甲所示可得墻壁對小球的彈力大小為N半球和小球整體的受力情況如圖乙所示可得斜面對半球的彈力大小為N=墻壁對整體的彈力大小N故墻壁對半球的彈力大小為N根據(jù)牛頓第三定律，半球?qū)Ρ诘膹椓Υ笮?4故答案為：B。

【分析】利用小球的平衡方程可以求出墻壁對小球彈力的大小，結(jié)合整體的平衡方程可以求出墻壁對半球的彈力大小。7．【答案】D【解析】【解答】A．由u=12sin100πt可知ω=100π，由ω=2πf得f=50Hz，一個周期內(nèi)交變電流兩次達到最大值，所以每秒會點火100次，A不符合題意；B．理想交流電壓表V的示數(shù)是正弦式交流電壓的有效值，為最大值的12，所以示數(shù)為6C．轉(zhuǎn)換器損壞，可能無法將直流電壓轉(zhuǎn)換成正弦式交變電壓，變壓器不能變壓，C不符合題意；D．根據(jù)理想變壓器工作原理U1U2=n1n2，U解得U1：U2=1：1500則要使點火裝置正常工作，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比不能超過1：1500，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用角速度的大小可以求出頻率的大小，利用頻率的大小可以判別點火的次數(shù)；利用電壓的峰值可以求出有效值的大小；當轉(zhuǎn)換器損壞時，其直流電壓不能正常工作；利用電壓之比可以求出正常工作的匝數(shù)之比。8．【答案】A,C【解析】【解答】A．γ射線是高頻電磁波，不帶電呈電中性，A符合題意；B．某原子核放出β射線后，電荷數(shù)增加1，其質(zhì)量數(shù)不變，B不符合題意；C．α射線、β射線和γ射線中，電離作用最強的是α射線，C符合題意；D．β射線是電子，來自原子核內(nèi)的中子變?yōu)橘|(zhì)子時放出的，因此其來自原子核的內(nèi)部，D不符合題意；故答案為：AC。

【分析】γ射線屬于電磁波，不帶電性；利用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以判別原子核質(zhì)量數(shù)的變化；電離能力最強的是a射線；β射線屬于核內(nèi)電子流。9．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．經(jīng)分析可知，小球到達弧形槽頂端時，小球與小車的速度相同（設(shè)共同速度大小為v），在小球沿小車弧形槽上滑的過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，有m設(shè)弧形槽的頂端距底端的高度為h，根據(jù)機械能守恒定律有1解得h=A符合題意；B．設(shè)小球返回弧形槽的底端時，小球與小車的速度分別為v1、v2，在小球沿小車弧形槽滑行的過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以v根據(jù)機械能守恒定律有1解得v1=0可知小球離開小車后，相對地面做自由落體運動，B符合題意；C．根據(jù)動能定理，在小球沿小車弧形槽滑行的過程中，小車對小球做的功W=0?C不符合題意；D．根據(jù)動量定理，在小球沿小車孤形槽滑行的過程中，合力對小車的沖量大小I=mD符合題意。故答案為：ABD。

【分析】利用動量守恒定律可以求出小球和小車共同的速度，結(jié)合機械能守恒定律可以求出槽頂端距離底端的高度；小球離開小車后，利用動量守恒定律及機械能守恒定律可以求出小球離開小車的速度大小，進而判別小球做自由落體運動；利用動能定理可以求出小車對小球做功的大小；利用動量定理可以求出合力對小車沖量的大小。10．【答案】B,C【解析】【解答】A．點電荷在正方形ABCD內(nèi)（水平）繞正八面體的中心做半徑最大的勻速圓周運動，故只有當點電荷為負電荷時，才能受到水平面向內(nèi)的合力，故點電荷負電，A不符合題意；B．勻強電場的的作用使電荷所受的電場力與重力平衡，則有Eq=mg故勻強電場的電場強度大小為mgqC．在正八面體正方形ABCD內(nèi)（水平）做半徑最大的圓周運動，故圓周運動的半徑R=電荷到場源電荷的距離為r=故每個場源電荷對點電荷的庫侖力為F=點電荷受到的合力大小為F根據(jù)牛頓第二定律F解得ω=C符合題意；D．由動能的表達式得ED不符合題意。故答案為：BC。

【分析】利用合力的方向可以判別點電荷帶負電；利用電場力和重力平衡可以求出勻強電場的電場強度的大?。焕门ｎD第二定律結(jié)合電場力的合力可以求出角速度的大??；利用動能的表達式可以求出動能的大小。11．【答案】（1）d（2）ad2【解析】【解答】（1）由于通過光電門的時間極短，可以將通過光電門的平均速度看做瞬時速度，為v=（2）根據(jù)動能定理得E代入速度得E整理得1則結(jié)合圖像得?圖像的斜率k=解得μ=E

【分析】（1）利用平均速度公式可以求出瞬時速度的大??；

（2）利用動能定理結(jié)合圖像斜率和截距可以求出動摩擦因數(shù)和彈性勢能的大小。12．【答案】（1）b（2）較小（3）πEd【解析】【解答】（1）黑表筆應接內(nèi)部電源的正極，可知b表筆是黑表筆。（2）由表中數(shù)據(jù)知，當水中溶解的固體含量減小時，水的電阻率增大，而水柱的長度、橫截面積均不變，故水柱的電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，通過電流表的電流減小。（3）當電流表半偏時，通過電流表的電流I=12且RRS=解得ρ=代入數(shù)值可得水的電阻率約為ρ=3對應的固體含量s>1.

【分析】（1）利用紅進黑出可以判別b表筆為黑色表筆；

（2）利用電阻定律可以判別水柱電阻的變化，結(jié)合歐姆定律可以判別電流的大小變化；

（3）利用歐姆定律結(jié)合電阻定律可以求出電阻率的大小，進而判別凈水機不合格。13．【答案】（1）解：設(shè)乙同學在抱住甲同學前的滑行過程中的加速度大小為a，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有xv解得v（2）解：設(shè)乙同學抱住甲同學后瞬間他們的共同速度大小為v，根據(jù)動量守恒定律有m根據(jù)功能關(guān)系有1解得x=16m【解析】【分析】（1）乙同學做勻加速直線運動，利用位移公式可以求出運動的時間，結(jié)合速度公式可以求出抱住甲同學的速度大??；

（2）當乙同學抱住甲同學時，利用動量守恒定律可以求出共同速度的大小，結(jié)合動能定理可以求出一起滑行的距離大小。14．【答案】（1）解：當a粒子在磁場中的運動軌跡對應的圓心角為180°時，a粒子垂直y軸離開磁場，在此種情況下，當a粒子的運動軌跡與OC相切時，a粒子的初速度最大（設(shè)為vmax設(shè)此時a粒子在磁場中運動的軌跡半徑為R1，有根據(jù)幾何關(guān)系有R解得vv應滿足的條件為0<v≤（2）解：b粒子運動四分之一圓周后離開磁場，將垂直經(jīng)過x軸，運動軌跡如圖乙所示設(shè)軌跡圓的半徑為R2，有根據(jù)幾何關(guān)系有R解得Rvb點粒子在磁場中做圓周運動的周期T=b粒子在磁場中運動的時間t解得t根據(jù)幾何關(guān)系，b粒子經(jīng)過虛線OC時到x軸的距離l=設(shè)b粒子離開磁場后在第I象限內(nèi)運動的時間為t2，有又t=解得t=（3）解：b粒子沿y軸方向的加速度大小a根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有v解得E=b粒子沿x軸方向的加速度大小a設(shè)b粒子從虛線OC運動到x軸的時間為t'，有b粒子從虛線OC運動到x軸的過程中沿x軸方向的位移大小x又x解得x【解析】【分析】（1）粒子在磁場中運動，當軌跡與邊界相切時，利用幾何關(guān)系可以求出軌道半徑的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出初速度的大小范圍；

（2）當粒子垂直經(jīng)過x軸時，利用幾何關(guān)系可以求出粒子軌跡半徑的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出粒子速度的大小，結(jié)合周期的大小可以求出粒子運動的時間；利用勻速運動的位移公式可以求出離開磁場運動的時間；

（3）粒子在電場中做