河北省衡水市西半屯中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

河北省衡水市西半屯中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析 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. 一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图6－1－21甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是(　　) 　　　　甲                         乙 A．副线圈输出电压的频率为50 Hz B．副线圈输出电压的有效值为31 V C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加 参考答案： AD 2. （单选）轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是 A．Ff保持不变，FN逐渐增大          B．Ff逐渐增大，FN保持不变 C．Ff逐渐减小，FN保持不变          D．Ff保持不变，FN逐渐减小   参考答案： 3. （单选）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（A  ） A．         B． C．             D． 参考答案： A 4. 如图所示，倾角为30°的斜面体置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B，跨过固定于斜面体顶端的滑轮O（可视为质点）．A的质量为m，B的质量为4m．开 始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面， 此 时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中斜面体始终保持静止．则在绳子到达竖直 位置之前，下列说法正确的是 A．物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上 B．物块B受到的摩擦力先减小后增大 C．绳子的张力先减小后增大 D．地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向左   参考答案： B 5. （多选）下列说法正确的是(    ) A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著 B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律 D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加 E．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势 参考答案： BDE 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐． （1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管      （填“向上”或“向下”）移动． （2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______   参考答案： (1)向上    (2)A 7. 在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中： ①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：                      ，              。 ②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为     m/s2。（结果取两位有效数字） 参考答案： ）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确 8. 如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°， ∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为         ，光束     （填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。 参考答案： ，能； 9. 两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示. 开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则弹簧的伸长量为                 . 参考答案： 10. 模块选做题（模块3－5试题）⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年。该生物死亡时距今约          年。 参考答案： 答案：1.1×104 （11460或1.0×104～1.2×104均可） 解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。 11. 如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势         （填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为            。 参考答案： 等于； 12. （6分）有一种测定导电液体深度的传感器，它的主要部分是包着一层电介质的金属棒与导电液体形成的电容器（如图所示）。如果电容增大，则说明液体的深度h      （填“增大”、“减小”或“不变”）；将金属棒和导电液体分别接电源两极后再断开，当液体深度h减小时，导电液与金属棒间的电压将      （填“增大”、“减小”或“不变”）。 参考答案：     答案：增大（3分）   增大（3分） 13. 某同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。 a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动； b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、……； c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、……； d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……； e．求出B、C、D、……各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、……，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……； f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2－W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线； (重力加速度g=9.80m/s2，以下计算保留到小数点后两位） ①         该同学得到的υ2－W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0 = _________m/s； ②  小车的质量M=          kg。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）在如图所示的电路中，A、B、C为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的读数如下表所示。     （1）根据表中实验数据，计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率（保留两位小数）； （2）如果干电池A和B具有相同的电动势和内阻，根据表中实验数据，可计算出干电池A的电动势为_________V，内阻为_________Ω； （3）当电键K与“接线柱3”连接，串联电池组的总电动势增加，电流表的示数反而减小，究其原因可能是__________________________________。 参考答案：   答案：（1）    （2）电动势为 1.5 V，内阻为 0.5 Ω； （3）干电池C的电动势较小，内阻较大，功率损耗较大。 15. 要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下： Ａ．待测电压表V(量程3 V，内阻未知) Ｂ．电流表A(量程3A，内阻0.01 Ω) Ｃ．定值电阻R(阻值2 kΩ，额定电流50 mA) Ｄ．蓄电池E(电动势略小于3V，内阻不计) Ｅ．多用电表 Ｆ．开关k1、k2，导线若干 有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作： ⑴首先，用多用电表进行粗测，选用×100 Ω倍率，操作方法正确．若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是        Ω． ⑵为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是　　　　　，其理由是                                ． ⑶在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好． ⑷用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　． 用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV＝　       . 参考答案： ⑴3.0×103   (2分) ⑵丙   乙图中电流表的示数太小，误差太大．丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小．(2分) ⑶实物图连接如右图所示： ⑷实验步骤：(3分) 闭合k1．再闭合k2，读得电压表示数U1；再断开k2，读得电压表示数Ｕ2 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图，一根粗细均匀的玻璃管，由A、B、C三段直管及横管组成，A、C两端开口，B、C两管内装有水银且两管内液面相平．若把A管竖直插入水银槽中，当管口在水银面下8cm处且稳定时．B内水银面下降的高度为2cm；若先将c管上端封闭，再把A管竖直插入水银槽中，当管口在水银面下13cm处且处于稳定时，进入A管内的水银柱长度为5cm，求此时B管内水银面下降的高度．（已知大气压强p0=76cmHg，环境温度不变） 参考答案： 解：设管的截面积为S，未插入水银槽前AB部分空气柱长为l0，不封闭C管的情况下，A管内封闭气体压强和长度分别为： P1=P0+ρgh1=80cmHg； l1=l0﹣4+2=l0﹣2 由玻意耳定律可得： P0l0s=P1l1s C管封闭时，设B处水银下降的高度为x，AB管内封闭气体压强和长度分别为： P2=P0+ρgh2 l2=l0﹣5+x 由玻意耳定律可得： P1l1S=P2l2S 解得：x=1.2m； 答：此时B管内水银面下降的高度为1.2m． 17. 如图所示电路，电源电动势E=15V，内阻r=1，电阻R1=4电阻R2=R3=10，电容器的电容C=5×10—3F，求： （1）开关S打开时，电容器的电量Q1为多少？ （2）将开关S闭合瞬间，通过电流计G的电量q为多少？电流方向如何？ 参考答案： （1）开关S打开时，R1与R2串联，电容器两端的电压UC1等于路端电压。 E=I1(r＋R1＋R2)         -----------   1分 UC1=I1(R1＋R2)          ------------   1分 Q1=C UC1               ------------  1分 带入数据得Q1 =0.07C    ------------  1分 （2）开关S闭合后，外电路的结构为：R2与R2并联再与R1串联，电容器两端的电压UC2等于电阻R1两端电压。