河北省张家口市2018届高三上学期期末考试物理试题 Word版含答案
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一、选择题:本题共12小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分1.第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一---万有引力定律,下列说法正确的是A.开普勒通过研究、观测和记录发现行星绕太阳做匀速圆周运动B.太阳雨行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C.库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D.牛顿在发现万有定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识2.下列说法正确的是A.处于n=3激发态的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子B.α射线的穿透能力比γ射线强C.β衰变中的电子来自原子的内层电子D.放射性元素的半衰期与压力、温度无关3.如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A点自由转动,用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在圆弧形墙壁上的C点,当点C 由图示位置逐渐沿向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是()A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小4.如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点,其中Q1带正电荷位于原点O ,a 、b 是它们的连线延长线上的两点,其中b 点与O 点相距3L 。
现有一带正电的粒子q 以一定的初速度沿x 轴从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a ,b 两点时的速度分别为v a 、v b ,其速度随坐标x 变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是A .Q 2带负电且电荷量大于Q 1B .b 点的场强一定为零C .a 点的电势比b 点的电势高D .粒子在a 点的电势能比b 点的电势能大5半圆柱体左端点A 的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切与B 点。
过B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则小球的初速度大小为(不计空气阻力,重力加速度210/g m s )A ./3m sB .4m/sC ./sD ./2m s 6.如图所示,是一做匀变速直线运动的质点的位移-时间图像(x-t 图像),P (t 1,x 1)为图像上一点,PQ 为过P 点的切线,与x 轴交于点Q ,(0,x 2)。
则下列说法正确的是A .t 1时刻,质点的速率为11x t B .t 1时刻,质点的速率为121x x t - C .质点的加速度大小为1221x x t - D .10~t 时间内,质点的平均速度大小为()1212x x t - 7.一正三角形导线框ABC (高为a )从图示位置沿x 轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域。
两磁场区域磁感应强度大小均为B ,磁场方向相反且均垂直于平面、宽度均为a .则感应电流I 与线框移动距离x 的关系图线可能是(以逆时针方向为感应电流的正方向)8.宇航员站在某一星球上,将一个小球距离星球表面h 高度处由静止释放使其做自由落体运动,经过t 时间后小球到达星球表面,已知该星球的半径为R ,引力常量为G ,则下列选项正确的是( )A .该星球的质量为222hR GtB .该星球表面的重力加速度为22h tC D .该星球的密度为232h RGt ρπ= 9.1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为I 型超导体,主要是金属超导体,另一类称为II 型超导体(载流子为电子),主要是合金和陶瓷超导体.I 型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过.现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I 后放入匀强磁场中,如图所示.下列说法正确的是( )A .超导体的内部产生了热能B .超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力C .超导体表面上a 、b 两点的电势关系为a b ϕϕ>D .超导体中电流I 越大,a 、b 两点的电势差越小10.将阻值为非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中,移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度x (x 为图中a 与触头之间的距离),定值电阻R 1两端的电压U 1与x 间的关系如图乙,a 、b 、c 为滑动变阻器上等间距的三个点,在触头从a 移到b 和从b 移到c 的这两过程中,下列说法正确的是A .电流表A 示数变化量相等B .电压表V 2的示数变化量不相等C .从a 点到b 点电阻R 1的功率变化量较大D .电源的输出功率均不断增大11.质量为2m 的物块A 和质量为m 的物块B 相互接触放在水平面上,如图所示,若对A 施加水平推力F ,两物块沿水平反向做加速运动,关于A 对B 的作用力,下列说法中正确的是A .若水平地面光滑,物块A 对B 的作用力大小为FB .若水平地面光滑,物块A 对B 的作用力大小为F/3C .若物块A 与地面间无摩擦,B 与地面的动摩擦因数为μ,则物体A 对B 的作用力大小为μmgD .若物块A 与地面间无摩擦,B 与地面的动摩擦因数为μ,则物体A 对B 的作用力大小为23F mg μ+ 12.如图所示,处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中的矩形线框MNPQ ,以恒定的角速度ω绕对角线NQ 转动.已知MN 长为l 1,NP 长为l 2,线框电阻为R .t=0时刻线框平面与纸面重合,下列说法正确的是( )A .矩形线框产生的感应电动势有效值为122Bl l ω B .矩形线框转过π时的电流强度为零C .矩形线框转动一周,通过线框任意横截面电荷量为12Bl l RD .矩形线框转过π过程中产生的热量为222122B l l R πω二、实验题 13.某活动小组利用如图所示的装置测定物块A 与桌面间的最大静摩擦力,步骤如下:①按图组装好器材,使连接物块A 的细线与水平桌面平行;②缓慢向矿泉水瓶内加水,直至物块A恰好开始运动;③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量m;④用天平测出物块A的质量M;(1)该小组根据以上过程测得的物块A与桌面间的最大静摩擦力为______,本小组采用注水法的好处是__________________________________________.(当地重力加速度为g)(2)若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块A与桌面间的动摩擦因数为______.14.某兴趣小组欲通过测定工业污水(含有多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值ρ≥200Ω•m).如图甲所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.将水样注满容器后,用多用电表粗糙水样电阻约为2750Ω。
(1)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:A.电流表(量程5mA,电阻RA约为20Ω)B.电压表(量程15V,电阻RV约为10kΩ)C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)D.电源(12V,内阻约10Ω)E.开关一只、导线若干请在图乙实物图中完成电路连接.(2)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,测出一系列数据如下表所示,请在如图丙所示的坐标纸中作出U-I关系图线.(3)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为_________Ω•m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上_______(选填“达标”或“不达标”)。
三、计算题15.如图所示,竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切,AB间距离x=1m,质量m=0.1kg 的小滑块1放在半圆形轨道底端的B点,另一质量也为m=0.1kg的小滑块2,从A点以0/v s的初速度在水平面上滑行,两滑块相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道.已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2.取重力加速度g=10m/s 2.两滑块均可视为质点.求:(1)碰后瞬间两滑块共同的速度大小v ;(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能△E ;(3)半圆环轨道的半径R .16.如图所示,两根半径为r 的四分之一圆弧轨道间距为L ,其顶端a 、b 与圆心处等高,轨道光滑且电阻不计,在其上端连有一阻值为R 的电阻,整个装置处于辐向磁场中,圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B .将一根长度稍大于L 、质量为m 、电阻为R 0的金属棒从轨道顶端ab 处由静止释放.已知当金属棒到达如图所示的cd 位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ)时,金属棒的速度达到最大;当金属棒到达轨道底端ef 时,对轨道的压力为1.5mg .求:(1)当金属棒的速度最大时,流经电阻R 的电流大小和方向;(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R 的电量.(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R 上产生的热量.17.如图所示,在竖直平面内建立坐标系xoy ,第I 象限坐标为(x ,d )位置处有一微粒发射器P ,第II 、III 、IV 象限有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场。
某时刻微粒发射器P 沿x 轴负方向以某一初速度发出一个质量为m 、电荷量为q 的带正电微粒。
微粒从2d y =处经过y 轴且速度方向与y 轴负方向成45°角。
其后微粒在匀强磁场中偏转后垂直x 轴返回第I 象限。
已知第II 、III 、IV 象限内匀强电场的电场强度mg E q=。
重力加速度为g,求:(1)微粒刚从发射器射出时的初速度及微粒发射器P的横坐标x;(2)微粒从发射器射出到返回第I象限上升到最高点所用的总时间。
选考题18.【物理选修3-3】(1)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是________- A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.外界对物体做功,物体内能一定增加C.温度越高,布朗运动越明显D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时分子势能随分子间距离的减小而增大(2)一粗细均匀的J形玻璃管竖直放置,短臂端封闭,长臂端(足够长)开口向上,短臂内封有一定质量的理想气体,初始状态时管内各段长度如图(a)所标,密闭气体的温度为27℃.大气压强为75cmHg,求:①若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体,为使密闭气体保持原来的长度,应使气体的温度变为多少?②在第①小题的情况下,再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°,稳定后密闭气体的长度变为多大?③在图乙所给的p-T坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程。