河北省武邑中学2019届高三物理上学期期末考试试卷（含解析）.doc

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1、12019 届河北省武邑中学高三上学期期末考试物理试题注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上

2、 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。第 I 卷（选择题)一、单选题1十九世纪末到二十世纪初，一些物理学家对某些物理现象的研究直接促进了“近代原子物理学”的建立和发展，关于以下 4 幅图中涉及物理知识说法正确的是（ ）A图 1 是黑体辐射实验规律，爱因斯坦为了解释此实验规律，首次提出了“能量子”概念B强激光的出现使一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，这已被实验证实。如图2 所示，若用波长为 的光照射锌板，验电器指

3、针不偏转；则换用波长也为 的强激光照射锌板，验电器指针可能偏转C如图 3 所示，一个处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出 6 种不同频率的光D图 4 为天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中线代表的射线穿透能力最强2边界 MN 的一侧区域内，存在着磁感应强度大小为 B，方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场.边长为 l 的正三角形金属线框 abc 粗细均匀，三边阻值相等，a 顶点刚好位于边界 MN 上，现使线框围绕过 a 点且垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为 ，如图所示，则在 ab 边开始转入磁场的瞬间 ab 两端的电势差 Uab为（ ）A B C D3如图所示，甲、

4、乙两个小球的质量均为 m，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂在天花板上，两根细线长度相等。现给乙球一大小为 F 水平向左的拉力，给甲球一水平向右的 3F 的拉力，平衡时细线都被拉紧。则平衡时两球的可能位置是下面的（ ）A BC D4如图所示，某同学用细线吊着质量为 m 的小球做圆锥摆运动，摆线长为 L，锥角 30，若该同学通过细线对小球做功，使小球做圆锥摆运动的锥角增大为 60，重力加速度为 g保持悬点的高度不变，此过程该同学通过细线对小球做的功为（ ）此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2A B C D5我国计划于 2020 建成自己的太空站，该空间站离地面的高度是同步卫星离

5、地面高度的 ，同步卫星离地面的高度为地球半径的 6 倍已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，则太空站绕地球做圆周运动的线速度大小为（ ）A B C D6如图所示，电压表、电流表均为理想电表，正方形线框的边长为 L，电容器的电容量为C。正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁场以 k 的变化率均匀减弱时，则（ ）A电流表有读数B电压表有读数C b 点的电势高于 a 点的电势D回路中产生的电动势为二、多选题7如图所示，有界匀强磁场的左边有一“日”字形导线框，ac、ce 边长相等且大于磁场的宽度，ae 与 bf 的电阻不计，ab、cd、ef 的电阻均相等线框以一定速度匀速通过磁

6、场，若将ab、cd 和 ef 边分别在磁场中运动的过程，称为 I、过程，下列说法中正确的是（ ）A、过程中 ab 中的电流强度相等B、过程中 cd 中的电流强度相等CI、过程中 ab 间的电压相等DI、过程中导线框消耗的总电功率相等8一个静止在水平地面上的物体，质量为 0.1kg，受到竖直向上的拉力 F 作用，F 随时间 t的变化情况如图所示。若 g 取 10m/s2，则下列说法正确的是（ ）A03s 内，物体的速度逐渐增大B3s 时物体的加速度最大C第 5s 末和第 9s 末物体的速度相等D第 9s 末物体离地面的高度最大第 II 卷（非选择题)三、实验题9某学生用图（a）琐事的实验装置测量

7、物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了 5 个连续点之间的距离。（1）物块下滑的加速度是_；打 C 点时物块的速度是_；（2）已知重力加速度大小为 g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是（ ）A物块的质量 B斜面的高度 C斜面的倾角10按图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻，其中 R 为电阻箱，R0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过 0.5A。实验室提供的器材如下：电流表（量程 00.63.0A）、电阻箱（阻值范围 0999.9 ）、定值电阻若干、电键、导线若干。3请回答下列问题：（

8、1）在下面提供的四个定值电阻中，保护电阻 R0应选用_（填写阻值相应的字母）；A5 B20 C30 D100（2）实验时，改变电阻箱 R 的值，记录下电流表 A 的示数 I，得到若干组 R、 I 的数据；（3）根据实验数据绘出如图乙所示的 图线；（4）由图线得出电池组的电动势 E_V，每节干电池的内电阻 r_（以上两空结果保留两位有效数字）。（5）按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比_，内电阻的测量值与真实值相比_（以上两空选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。11某同学用如图甲所示装置验证系统机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线连接物块 A 和B，A 和 B 的质量相同，B 上套有一铁环 C

9、，A 的下端与穿过打点计时器的纸带相连。开始时固定物块 A，当地的重力加速度为 g，打点计时器所接交流电的频率为 50Hz。（1）接通电源，再释放物块 A，物块 B 在下落过程中穿过圆环 D 时，铁环 C 与 B 分离落到圆环 D 上。图乙是该过程打出的一条纸带，已测出了纸带上离第一个点 O 较远的一些点到 O 点的距离。由纸带可知，铁环 C 运动到圆环 D 处时的速度大小为 v=_m/s（保留 3 位有效数字）（2）要验证机械能守恒，还需要测量的物理量为_。A开始时，铁环 C 和圆环 D 间的高度差 h B开始时物块 B 离地面的高度 hBC物块 A 和 B 的质量 mA、m B 及铁环 C

10、 的质量 mCD铁环 C 运动到 D 所用的时间 t（3）实验只要验证表达式_用（1）问中的 v 和（2）问中所测量的物理量的符号表示在误差允许的范围内成立，则机械能守恒得到验证。在实验中存在误差的原因有哪些？（至少写出一条）_四、解答题12一圆筒的横截面如图所示，其圆心为 O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。圆筒下面有相距为 d 的平行金属板 M、 N，其中 M 板带正电荷，N 板带等量负电荷。质量为m、电荷量为 q 的带正电粒子自 M 板边缘的 P 处由静止释放，经 N 板的小孔 S 以速度 v 沿半径 SO 方向射入磁场中。粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从 S 孔射出，设粒

11、子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：（1） M、 N 间电场强度 E 的大小；（2）圆筒的半径 R；（3）保持 M、 N 间电场强度 E 不变，仅将 M 板向上平移 2d/3，粒子仍从 M 板边缘的 P 处由静止释放，粒子自进入圆筒至从 S 孔射出期间，与圆筒的碰撞次数 n。2019 届 河 北 省 武 邑 中 学 高 三 上 学 期 期 末 考 试 物 理 试 题物 理 答 案1B【解析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，并很好的解释了黑体辐射的实验规律，A 错误；若用波长为 的光照射锌板，验电器指针不偏转；则换用波长也为 的强激光照射锌板，锌板的

12、电子可以在极短时间内吸收多个光子发生逃逸，固验电器指针可能偏转，B 正确；一个处于 n4能级的氢原子向低能级跃迁，最多可放出 3 种不同频率的光，即从 n=4 到 n=3 再到 2 最后到 1，C错误；从图中可知电场强度方向水平向右，而粒子向右偏转，故带正电，为 粒子，其电离作用最强，D 错误2A【解析】当 ab 边刚进入磁场时，ab 部分在切割磁感线，切割长度为两个端点间的距离，即 a、b 间的距离为 l， ；设每个边的电阻为 R，a、b 两点间的电压为：U=I2R= 2R，故 U= Bl 2，故 A 正确，BCD 错误；故选 A。【点睛】本题考查转动切割问题，关键是明确 ab 边在切割磁感

13、线，ac、bc 边电阻是外电路电阻，根据切割公式求解感应电动势，再结合闭合电路欧姆定律列式分析3B【解析】首先取整体为研究对象，整体受到重力、上面绳子的拉力以及向左、向右两个拉力，由于两个拉力的矢量和为：F 合 =3F+（-F）=2F，所以上边的绳子应该偏向右方，且与竖直方向的夹角为。再对下面的小球研究可知，下面的小球受到的拉力水平向左，所以下面的绳子向左偏转，且与竖直方向的夹角为 ，则 =。故 B 图正确，ACD 图都错误。故选 B。【点睛】本题采用整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力4A【解析】锥角未变化前，运动半径为 ，细线的拉力和重力的合力充当向心力，故；解得

14、，悬点到小球运动平面的高度为 ；锥角变化后，小球的运动半径为 ，根据牛顿第二定律可得 ，解得 ，悬点到小球运动平面的高度为 ，故细线对小球做功为 ，A 正确。【点睛】本题的计算量较大，思维需要清晰，一是比较动能的变化，二是比较重力势能的变化5B【解析】根据已知可知空间站绕地球运动的轨道半径为 ，则根据万有引力定律和牛顿第二定律可得：在地球表面 ，解得 ，对空间站有 ，联立解得 ，B 正确【点睛】运用黄金代换式 求出问题是考试中常见的方法。向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用6D【解析】由法拉第电磁感应定律得 ，即线圈产生恒定的感应电动势，电容器充电完毕后电路中没有

15、电流，电压表则没有读数，AB 错误 D 正确；磁场是垂直纸面向里减弱，由楞次定律可知，产生的感应电流为顺时针，a 端相当于正极，则 a 点的电势高于 b 点的电势，C 错误【点睛】本题运用法拉第定律 时要注意 S 是有效面积，不是线圈的总面积7ACD【解析】由于导线框匀速穿过磁场，即 ab、cd、ef 切割速度相等，ac、ce 边长相等且大于磁场的宽度，即每次只有一根导线切割磁感线，根据 可知三根导线切割磁感线产生的感应电动势相等，设每根导线的电阻为 R，过程 II 中 cd 相当于电源，ab 与 ef 并联，通过 ab 的电流为，而通过 cd 的电流为 ；过程 III 中 ef 相等于电源，

16、ab 和 cd 并联，通过 ab 的电流为 ，由于 cd 和 ab 并联在外电路，所以两者的电流相等，即 ，故 A 正确 B 错误；过程 I 中，ab 切割磁感线，相当于电源，此时 ab 间的电压相当于路端电压，为 ，过程 II 中 cd 切割磁感线，相当于电源，则 ab 间的电压为，过程 III 中 ef 切割磁感线，相当于电源，则 ab 间的电压为 ，C 正确；三个过程中产生的感应电动势相等，线框的总电阻相等，即总电流相等，根据 可知三个过程中导线框消耗的总电功率相等，D 正确【点睛】此题关键要区分清楚电源和外电路，可以画出等效电路，电源两端间的电势差是路端电压，不是电源的内电压8BC【解

17、析】物体质量为 0.1kg，即物重 1N，在 F=1N 前物体保持静止，即物体是从 1s 后开始向上加速运动的，A 错误；在 3s 末拉力最大，故加速度最大，B 正确；根据动量定理 可知，图线与坐标轴围成的面积表示物体的动量变化量，所以 57s 内增加的动量大小与 79s 内减小的动量大小相等，即第 5s 末和第 9s 末的速度相等，C 正确；物体在 19s 整个过程中都在向上运动，即第 9s 末物体仍向上运动，物体离地面的高度不是最大，D 错误9（1）3.25；1.79 （2）C【解析】（1）根据 ，有： ，解得：打 C 点时物块的速度：（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有： ，解得： ，故还

18、需要测量斜面的倾角，故选：C；考点：测量动摩擦因数实验【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等10（1）A （4）3.0V；0.5 （5）相等；偏大 【解析】（1）两节干电池的电动势是 3V，干电池的工作电流不宜超过 0.5A所以电路总电阻不小于6，又知道电源和电流表都有内阻，所以保护电阻 R0应选用 A（4）根据闭合电路欧姆定律 变形，得到 R 与 的关系式 ，根据数学知识得知，R- 图象的斜率等于电源的电动势 E，即 ，纵截距 ，即，即每节干电池的内阻为 0.5；（5）按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比相等，没有考虑电流表的内

19、阻，即实际内阻 r=b-R0-RA，所以内电阻的测量值与真实值相比偏大11（1）2.01 （2）AC （3） ；由于空气的阻碍作用；纸带和打点计时器的摩擦作用；纸带的重力影响。【解析】（1）铁环 C 运动到圆环 D 处时的速度大小即为铁环被挡住后， A、 B 匀速运动的速度，由纸带可以求得 ；（2）要验证机械能守恒，铁环 C 从开始下落到运动到 D 处过程中，有：，由于 A、 B 质量相等，因此要验证的表达式为：，实验需要测量：开始时，铁环 C 和圆环 D 间的高度差 h，铁环 C 的质量mC，物块 A 和 B 的质量 mA、m B，故选：AC；（3）由（2）可知，实验需要验证的表达式为 ；实

20、验中存在误差有：由于空气的阻力作用；纸带和打点计时器的摩擦作用；纸带的重力影响【点睛】本题考查了验证机械能守恒定律实验，知道实验原理是解题的前提与关键，根据实验原理、应用机械能守恒定律即可解题，平时要注意基础知识的学习12.（1） （2） （3）n=3mvEqd2mvRqB【解析】（1）从 M 板边缘的 P 处由静止释放到 N 板的小孔 S 处的过程中，因粒子重力不计，只有受电场力作用，且做正功，设粒子经电场加速后的速度为 v，两板间的电压为 U，由动能定理得：2qUmv由匀强电场中电势差与电场强度的关系得： U=Ed，联立上式可得： 。2mvEqd（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹

21、力提供向心力。由题设，带电粒子每次与圆筒碰撞过程中发生碰撞时电量和能量都不损失，每次碰撞前后粒子速度大小不变、速度方向总是沿着圆筒半径方向，根据对称性，画出粒子运动的轨迹如图，运用几何关系做出轨迹圆圆心为 ，/O设轨迹圆半径为 r，第一次碰撞点为 A，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从 S 孔射出，因此， SA 弧所对的圆心角 。23AOS/3OS在 中，由几何关系得/RtOAtan3rR粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律，得2vqBmr以上各式联立解得： 3mvRqB（3）保持 M、N 间电场强度 E 不变，M 板向上平移 后，设板间电压为 ，则23d/U/EdU设粒子进入 S 孔时的速度为 ，由 可以看出/v21qUmv/2v于是得 /3v设粒子做圆周运动的半径为 ，则/r/3vqB设粒子从 S 到第一次与圆筒碰撞期间的轨迹所对圆心角为 ，比较 和/3mvrqB两式可得： ，可见 ， 3mvRqB/rR2根据圆的对称性可知，粒子须经过四个这样的圆弧才能从 S 孔射出，粒子轨迹如图。故 n=3此题易错点：对带电粒子在磁场中运动的几何关系分析不清。【考点定位】本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动，意在考查考生分析综合能力和应用数学知识解决物理问题的能力。