2022-2023学年河北省衡水市重点中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年河北省衡水市重点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）船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图乙所示，经过一段时间该船以最短时间成功渡河，下面对该船渡河的说法正确的是(

)A．船在河水中的最大速度是5m/s

B．船渡河的时间是150sC．船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直

D．船渡河的位移是参考答案：【知识点】运动的合成和分解．D1【答案解析】ACD解析：A、当水流速最大时，船的速度最大，vm=m/s=5m/s．故A正确;B、C当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t==100s,故B错误、C正确；D、船在行驶过程中，船头不一定必须始终与河岸垂直．故C错误．D、水流方向船的位移，所以船的位移，故D正确；故选ACD【思路点拨】将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．当水流速最大时，船在河水中的速度最大．解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性进行求解．2.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°参考答案：D解析：玻璃的透振方向是允许透过的偏振方向。要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，即车灯的透射炮经对面物体反射后能进入本车车窗玻璃，则同一车前窗玻璃和前灯玻璃的透振方向必须相同，选项AC错；若使对面的车灯不进入车窗玻璃，则车窗玻璃的透振方向和对面车灯的透振方向必须竖直，B项中对面车灯光的偏振方向和本车车窗玻璃的透射方向相同，而D项符合垂直条件，故选项D正确。3.（单选）如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（

）A．a、b和c三点的线速度大小相等

B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大

D．c的线速度比a、b的大参考答案：B4.（单选）下列有关研究物理问题的思想或方法的描述错误的是（

）A．在探究加速度与力、质量的关系时，利用了控制变量的思想方法B．物理学中引入“质点”的模型时，采用了理想化方法C．物理学中建立“加速度”的概念时，采用了等效法D．伽利略研究力与运动的关系时，采用了理想实验法参考答案：C解析：A、在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法，故A正确．

B、物理学中引入“质点”的模型时，采用了理想化方法；故B正确．

C、物理学中建立“加速度”的概念时，不是采用了等效法；故C错误．

D、伽利略在研究力与运动关系时利用了理想实验法．故D正确．

故选C；【思路点拨】解答本题应掌握：在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法；物理学中引入“质点”的模型时，采用了理想化方法；物理学中建立“加速度”的概念时，采用了等效法；伽利略在研究力与运动关系时利用了理想实验法．5.图4

如图5所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零图5

B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma

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.光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为

现象；乙图反映了

现象的光强分布。参考答案：单缝衍射;双缝干涉7.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是图．参考答案：:干涉，

C8.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向＿＿＿的安培力作用。当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。参考答案：答案：右、右9.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：10.在实验室中用螺旋测量金属丝的直径时，如图所示，由图可知金属丝的直径是

mm．参考答案：5.615解：螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为11.5×0.01mm=0.115mm，所以最终读数为5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案为：5.61511.（选修3-3）（5分）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要

（填“高”或“低”）．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的

倍．参考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）12.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.2由v-t图可知3-5s，物块做匀速运动，有Ff=F=50N．

在0-3s内物块做匀加速运动，加速度a=3m/s2，由牛顿第二定律得ma=F-Ff，

将F=125N、Ff=50N及a代入解得m=25kg．

由动摩擦力公式得

μ==0.2．故答案为：25；0.2。13.如图，一块木块用细线悬挂于O点，现用一钉子贴着细线的左侧，沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度υ匀速移动，移动中始终保持悬线竖直，到图中虚线位置时，木块速度的大小为，与水平方向夹角为60°．参考答案：解：橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动，由于橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；根据平行四边形定则求得合速度大小v合=2vcos30°=，方向不变和水平方向成60°．故答案为：υ，60°三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中，张楠同学选定了如图所示的器材进行实验．实验过程中，由于李骅同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填人记录表格中。实验次数12345压U／V0.51.01.52.02.5电流I／A

（1）请你帮助李骅同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中，并写出你所依据的物理规律是

（2分）（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为

Ω（保留一位小数）（2分）（3）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接。（2分）（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是

。（2分）（5）若电源电压恒定且未知，用电阻箱R（电路符号

）代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材（不要再添加其它任何器材）设计一个测量RX阻值的实验电路图，并在上右图中的方框中画出。参考答案：（1）电阻一定时，流过电阻的电流随电压的增大而增大。（填欧姆定律也可）（2）5.1（若有四舍五入错误不给分）

（3）如下左图所示（4）改变电阻两端的电压来改变通过的电流，以达到多次测量取平均值的目的，减小误差。（5）这是一道开放性试题，只要电路图设计符合题目要求，能达到实验目的即可。上右图是两种参考电路图。15.伏安法测电阻，当被测电阻不知估计值时，在连接测量电路时可采用以下试接的方法：电压表一端连接于电路中C点，另一端分别接电路中a点或b点（图中用单刀双掷开关K进行变换），观察两电表读数变化情况，来选择电流表的接法。设两表的量程及所接电源都合适。（1）当K分别接a和接b时，发现电流表读数比电压表计数变化明显，则应采用K接

点的方法（2）用上述接法测出的Rx值比它的真实值

。误差是由于

造成的。（3）若已知电压表内阻RV，电流表内阻RA，测量时电压表和电流表读数分别为U和I，则被测电阻真实值计算表达式Rx＝

（4）要描绘出该被测电阻的伏安特性曲线，除上面图示中测量电路中已有的器件外，还有电源、开关、导线和

。并把测量电路的E、F两点接入完整的电路中（画出虚线内的电路图）参考答案：（1）a点（2）偏大；电流表的分压（3）

若（1）答b，则此问为四、计算题：本题共3小题，共计47分16.内壁光滑的导热良好的气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105Pa、体积为4.0×10－3m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半。

（1）求气缸内气体的压强；

（2）若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做功290J，封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？参考答案：封闭气体做等温变化，由玻意耳定律P1V1=P2V2得

气体的压强由热力学第一定律△U+W+Q

气体等温变化，△U=0

Q=－W=－290J

封闭气体放出热量，热量为290J17.如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg．整个过程中金属棒与导轨电接触良好，求：（1）棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流．（2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量．（3）若棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？参考答案：解：（1）到达最低点时，设棒的速度为v，产生的感应电动势为E，感应电流为I，则 （2分）

（1分）

（1分）解得

（2分）（2）设产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律有 （2分）解得

（1分）设产生的平均感应电动势为，平均感应电流为，通过R的电荷量为q，则

（1分）解得

（1分）（3）金属棒在运动过程中水平方向的分速度

金属棒切割磁感线产生正弦交变电流的有效值

（1分）在四分之一周期内产生的热量

（1分）设拉力做的功为，由功能关系有

（1分）解得

（1分）18.十三陵抽水蓄能电站的工作原理是，