河北邢台市2018届高三上学期物理期末考试试卷

河北邢台市2018届高三上学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2018高三上·邢台期末）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，促进了人类文明的进步，下列说法正确的（　　）
A．伽利略通过理想斜面实验，指出力不是维持物体运动的原因
B．牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量
C．库仑首先通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．法拉第通过实验总结出了判断感应电流方向的方向
【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略通过理想斜面实验，指出力不是维持物体运动的原因，A符合题意；卡位迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，B不符合题意；密立根首先通过油滴实验测定了元电荷的数值，C不符合题意；楞次通过实验总结出了判断感应电流方向的方向，D不符合题意；
故答案为：A.
【分析】卡文迪许测出了引力常量的大小；密立根测出了元电荷的数值；楞次通过实验判断了感应电流的方向。
2．（2018高三上·邢台期末）若能力为E0的光子射到某金属表面时，从金属表面逸出的电子的最大初动能为E，则能量为2E0的光子射到该金属表面时，逸出的电子的最大初动能为（　　）
A．E0+E B．E0-E C．2E D．2E0-E
【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】设金属的逸出功为W， 若用能量为E0的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E，根据光电效应方程知，：E=E0-W0；改用能量为2E0的光照射同一金属，金属的逸出功不变，则最大初动能为：Ekm=2E0-W0=E0+E．
故答案为：A.
【分析】利用光电效应方程可以求出最大初动能的大小。
3．（2018高三上·邢台期末）如图所示，光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球，以某一水平上的射向静止在轨道上带正电的乙球，当它们相距最近时，甲球的速度变为原来的 。已知两球始终未接触，则甲、乙两球的质量之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4
【答案】B
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】两球组成的系统动量守恒，当两球相距最近时具有共同速度v，由动量守恒：mAv0=（mA+mB） ，解得mA:mB =1:2，
故答案为：B.
【分析】利用动量守恒定律可以求出质量之比。
4．（2018高三上·邢台期末）如图所示，空间存在两块相互平行的绝缘带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P。现有甲电子以速率 从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点。若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从 点由静止释放，则（　　）
A．金属板A，B组成的平行板电容的电容C不变
B．金属板A，B间的电压减小
C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同
D．乙电子运动到O点的速率为2v0
【答案】C
【知识点】电容器及其应用；电场力做功
【解析】【解答】两板距离变大，根据 可知，金属板A、B组成的平行板电容的电容C减小，A不符合题意；根据Q=CU，Q不变，C减小，则U变大，B不符合题意；根据 可得： ，可知当d变大时，两板间的场强不变，则甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同，C符合题意；根据 可知，乙电子运动到O点的速率为v0，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】板间距离变大电容变小；由于电荷量不变，电容变小所以电压变大；由于场强不变所以依据牛顿第二定律加速度保持不变；利用电场力做功可以求出乙电子运动到O点的速度大小。
5．（2018高三上·邢台期末）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡;能发光，若将滑片P上移（电压表和电流表均为理想电表），则（　　）
A．电容器的容抗增大 B．电流表的示数减小
C．变压器的输入功率减小 D．灯泡L变亮
【答案】D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】变压器不改变电流的频率，所以频率不变，电容器的容抗不变，A不符合题意；滑片P向上移，副线圈的匝数增加，根据电压与匝数成正比，知副线圈两端的电压变大，电压表的示数变大，电流表的示数变大，B不符合题意；根据P=IU可知，变压器的输出功率变大，则输入功率变大，C符合题意；因电容器的容抗不变，而灯泡和电容器两端电压之和变大，则灯泡的电流变大，灯泡变亮，D符合题意；
故答案为：D.
【分析】由于频率不变所以容抗保持不变；由于副线圈匝数变大所以输出电压变大则电流表读数变大；根据电压变大可以判别输出和输入功率都变大，灯泡变亮。
6．（2018高三上·邢台期末）如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上，现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动，各接触面见的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）
A．该水平拉力与轻绳的弹力大小相等
B．物块c受到的摩擦力大小为
C．当该水平拉力增大为原来的 倍时，物块c受到的摩擦力大小为
D．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为
【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】三物块一起做匀速直线运动，由平衡条件得，对a、b、c系统：F=3μmg，对b、c系统：T=2μmg，则：F＞T，A不符合题意；物块c做匀速直线运动，处于平衡状态，c不受摩擦力，B不符合题意；当水平拉力增大为原来的 倍时，F′= F= μmg，由牛顿第二定律得：对a、b、c系统：F′-3μmg=3ma，对C：f=ma，解得：f= μmg，C符合题意；剪断轻绳后，b、c一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：对b、c系统：2μmg=2ma′，对c：f′=ma′，解得：f′=μmg，D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】利用平衡条件可以求出拉力和轻绳弹力的大小；由于C物体匀速运动所以摩擦力等于0；利用整体的牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合c的牛顿第二定律可以求出摩擦力的大小。
7．（2018高三上·邢台期末）如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道内甲乙两小球分别固定在轻杆的两端，甲球的质量小于乙球的质量，开始时乙球位于轨道的最低点，现由静止释放轻杆，下列说法正确的是（　　）
A．甲球下滑的过程中，轻杆对其做正功
B．甲球滑回时，一定能回到初始位置
C．甲球可沿轨道下滑到最低点
D．在甲球滑回的过程中，杆对甲球做的功大于杆对乙球做的功
【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】下滑过程中，乙的机械能逐渐增大，所以甲的机械能逐渐减小，则杆对甲做负功，A不符合题意；若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点，乙则到达与圆心等高处，但由于乙的质量比甲大，造成机械能增加了，明显违背了机械能守恒定律，故甲球不可能到圆弧最低点，但返回时，一定能返回到初始位置，B符合题意，C不符合题意；甲乙组成的系统机械能守恒，在甲球滑回的过程中，杆对甲球做的功等于杆对乙球的功，D不符合题意，
故答案为：B.
【分析】甲球下落时轻杆对甲做负功；由于机械能守恒所以甲能回到最初位置；由于机械能守恒所以甲不能到达最低位置；由于机械能守恒所以杆对甲、乙两球做功相等。
二、不定项选择题
8．（2018高三上·邢台期末）一质点以一定的初速度从A点开始向相距8m的B点作直线运动，运动过程中其速度的二次方 与位移x之间的关系图线如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．质点做加速度增大的变加速运动
B．质点做匀加速运动，其加速度大小为2m/s2
C．质点运动的初速度大小为2m/s
D．质点从A点运动到B点所用的时间为8s
【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【解答】根据v2=v02+2ax可知，2a= ，则a=2m/s2；v20= ，v0=2m/s，则质点做匀加速直线运动，BC符合题意，A不符合题意；v=6m/s，质点从A点运动到B点所用的时间为 ，D不符合题意；
故答案为：BC.
【分析】利用速度位移公式可以求出初速度和加速度的大小；利用初速度不变可以判别质点的运动；利用速度公式可以求出运动的时间。
9．（2018高三上·邢台期末）随着我国航天技术的发展，国人的登月梦想终将实现，若宇航员登陆月球后在离水平月面高度为h处，沿水平方向抛出一小球，经时间t小球落到月球表面，抛出点与落地点之间的水平距离为L。已知月球的质量为M，引力常量为G，月球可看作质量分布均匀的球体。下列判断正确的是（　　）
A．小球水平抛出的初速度大小为
B．月球表面的重力加速度大小为
C．月球的半径为
D．月球的第一宇宙速度大小为
【答案】B,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】小球做平抛运动时，竖直方向：h= gt2；水平位移：x= =vt，联立得： ． A不符合题意，B符合题意；根据万有引力提供重力得：mg= 联立得：R= ．C不符合题意；根据万有引力等于向心力，得： ，所以： ．D符合题意；
故答案为：BD.
【分析】利用平抛运动可以求出初速度和加速度的大小；利用引力形成重力可以求出月球的半径；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度的大小。
10．（2018高三上·邢台期末）如图所示，一重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从y轴上距离原点O为L的M点，沿x轴正方向射入第一象限内磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的足够大的匀强磁场区域，并从x轴上的N点射出磁场，射出时的速度方向与x轴正方向间的夹角为60°，下列判断正确的是（　　）
A．N点到原点O的距离为
B．该粒子的比荷为
C．该粒子从M点运动到N点的时间为
D．若其他条件不变，只将粒子入射速度的大小变为 ，则其恰好从O点射出磁场
【答案】A,D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】画出粒子的运动轨迹，如图；由几何知识可知， ，解得R=2L，则N点到原点O的距离为 ，A符合题意；根据 可得， ，B不符合题意；该粒子从M点运动到N点的时间为 ，C不符合题意；
若其他条件不变，只将粒子入射速度的大小变为 ，则粒子运动的轨道半径变为 ，则粒子恰好从O点射出磁场，D符合题意；
故答案为：AD.
【分析】利用几何知识可以气促轨道半径及NO之间的距离；利用牛顿第二定律可以求出比荷的大小；利用圆心角可以求出运动的时间；利用牛顿第二定律结合速度的大小可以求出粒子离开的轨迹。
11．（2018高三上·邢台期末）关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．机械振动在介质中的传播形成机械波
B．做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关
C．当波从一种介质传播到另一种介质中时，频率改变
D．当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同
E．当观察这远离波源时，观察者感觉到波源的频率变大
【答案】A,B,D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】机械振动在介质中的传播形成机械波，A符合题意；做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关，B符合题意；当波从一种介质传播到另一种介质中时，波速变化，但频率不变，C不符合题意；当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同，D符合题意；根据多普勒效应可知，当观察者远离波源时，观察者感觉到波源的频率变小，选项E错误；
故答案为：ABD.
【分析】波从一种介质到另一种介质时，波速变化，但是频率保持不变；当观察远离波源时，观察者感觉频率变小。
三、实验题
12．（2018高三上·邢台期末）某同学探究钩码加速度与合外力的关系，其实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，用轻绳绕过定滑轮及光滑的动滑轮将滑块与弹簧测力计相连。实验中保持钩码的质量不变，在滑块上增加砝码进行多次测量，每一次滑块均从同一位置P由静止释放，在钩码带动下滑块向右运动，此过程中，记录弹簧测力计的示数F和光电门的遮光时间t，用弹簧测力计测得钩码受到的重力为G，用刻度尺测得P与光电门间的距离为s，用螺旋测微器测得滑块上窄片的宽度为d。
（1）实验中　 　（选填“需要”或“不需要”）平衡滑块受到的滑动摩擦力；
（2）钩码的加速度大小a=　 　（用含有d、t、s的表达式表示）。
（3）根据实验数据绘出的下列图像中最符合本实验实际情况的是____________。
A． B．
C． D．
【答案】（1）不需要
（2）
（3）A
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）本实验中要验证和力一定时滑块的加速度与其质量的关系，则只要保持砝码的质量不变即可保持了合外力一定，不需要平衡摩擦力．（2）滑块通过光电门时的速度 ，根据v2=2as可得滑块的加速度 ，则砝码的加速度 （3）对砝码：G-2F=ma= ，即 ，则图像A符合题意，BCD不符合题意；
故答案为：A.
【分析】（1）实验探究的是钩码加速度和合外力的关系不需要平衡摩擦力；
（2）利用光电门的速度结合速度位移公式可以求出滑块的加速度，利用滑块加速度可以求出钩码的加速度大小；
（3）利用牛顿第二定律的表达式可以选择对应的图像。
13．（2018高三上·邢台期末）硅光电池是将一种将光能转化为电能的器件，某同学根据图甲所示电路，用一定强度的光照射硅光电池，测量硅光电池的电动势E和内阻r，实验室可提供的器材如下：
A．硅光电池E：电动势约为3V，内阻约为100Ω；
B．电流表：量程为0.1mA，内阻为500Ω；
C．电流表：量程为10mA，内阻为18Ω；
D．定值电阻：内阻为29.5kΩ；
E．定值电阻：内阻为9Ω；
F．滑动变阻器：最大阻值为200Ω，允许最大电流为1A；
G．开关一个，导线若干。
（1）根据器材规格和实验要求，为使实验结果尽可能准确，电流表A1应选用　 　，电阻R1应选用　 　。（填写器材前的字母）
（2）调节滑动变阻器，分别读出电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2，并作出 图像如图乙所示，则该电池的电动势为　 　V、内阻为　 　Ω。（结果均保留三位有效数字）。
【答案】（1）B；D
（2）2.70；100（98~102）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）由给出的I1-I2图线可知，电流表A1应选用B；由电路图可知 ，则电阻R1应选用D. （2）根据电路图可知；电流表A2(量程为10mA，内阻为18Ω)的内阻等于R2(内阻为9Ω)的2倍，若设电流表A2的读数为I2，则电阻R2的电流为2I2，则此分支路的电流为3I2；则根据闭合电路的欧姆定律： ，即：
；由图像可知： ； ，解得E=2.70V；r=100Ω.
【分析】（1）利用图像可以选择电流表，结合欧姆定律可以选择电阻的大小；
（2）利用图像斜率和截距结合欧姆定律可以求就出电动势和内阻的大小。
四、解答题
14．（2018高三上·邢台期末）如图所示，竖直平面内光滑水平轨道与班级R=0.4m的竖直固定粗糙 圆弧轨道在B点平滑连接，且过B点的 圆弧轨道切线水平，质量m=1kg的物块（可视为质点）静置于光滑水平轨道上B点左上方距离B点x=2.5m的A点。现对物块施加大小F=9N的水平向右的拉力，在物块到达B点前瞬间撤去F，物块到达 圆弧轨道最高点C后继续竖直向上运动，经时间t=0.8s，空气阻力不计，取 ，求：
（1）物块到达C点时对轨道的压力的大小N；
（2）物块从B点沿 圆弧轨道滑到C点的过程中由于摩擦力产生的热量Q。
【答案】（1）解：经分析可知，物块到达C点时的速度大小为
设物块到C点时受圆弧轨道弹力大小为 ，由牛顿第二定律有：
解得 ，
由牛顿第三定律可知，此时物块对轨道的压力大小为40N
（2）解：在物块从A到C的过程中，由功能关系有： ，
解得Q=10.5J
【知识点】功能关系
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律结合牛顿第三定律可以求出物块到达C点时对轨道的压力大小；
（2）利用功能关系可以求出摩擦力产生的热量。
15．（2018高三上·邢台期末）如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨 和 ，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨 的倾角均为 ，导轨 在同一水平面上， ，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为m的金属杆CD从与 处时的速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计，重力加速度大小为g，求：
（1）杆CD到达 处的速度大小 ；
（2）杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；
（3）杆CD沿倾斜导轨下滑的时间 及其停止处到 的距离s。
【答案】（1）解：经分析可知，杆CD到达 处同时通过的电流最大（设为 ），且此时杆CD受力平衡，则有
此时杆CD切割磁感线产生的感应电动势为
由欧姆定律可得 ，解得
（2）解：杆CD沿倾斜导轨下滑过程中的平均感应电动势为 ，
该过程中杆CD通过的平均电流为 ，又 ，解得
对全过程，根据能量守恒定律可得
（3）解：在杆CD沿倾斜导轨下滑的过程中，根据动量定理有
解得
在杆CD沿水平导轨运动的过程中，根据动量定理有 ，该过程中通过R的电荷量为
由求 得方法同理可得 ，
解得
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）利用平衡方程结合动生电动势的表达式可以求出CD杆的最大速度；
（2）利用电荷量的表达式可以求出电荷量的大小；利用能量守恒定律可以求出焦耳热的大小；
（3）利用动量定理结合电荷量的表达式可以求出下滑时间和距离的大小。
16．（2018高三上·邢台期末）如图所示，竖直玻璃管粗细均匀，上端开口，下端封闭有长度L1=30cm的理想气体，中间水银柱长h=24cm。在竖直管中间接一水平玻璃管，右端开口于大气相通，管的直径与竖直部分相同，用光滑活塞封闭足够长的水银柱，已知外界大气压强p0=76cmHg，保持环境温度恒为T1=300K，现用外力缓慢向左推活塞，使下端气柱长变为L2=25cm，求：
①气柱长度为L2=25cm时，活塞移动的距离d；
②若活塞左移①中的距离d后固定，对玻璃管缓慢加热，使下端气柱长又变回L1，求此时封闭气体的温度T2.
【答案】解：①设玻璃管的横截面积为S，气柱长为 时竖直玻璃管中水银柱的长度为 ，在活塞向左移动的过程中，封闭气体做等温变化，有：
又 ，解得
②该过程中封闭气体做等压变化，有 ，
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）利用理想气体的状态方程结合等温变化可以求出活塞移动的距离；
（2）利用等压变化结合状态方程可以求出温度的大小。
17．（2018高三上·邢台期末）图示为某直角三棱镜的横截面，∠A=30°，一单色光甲水平向右垂直AB边射入棱镜，光线刚好不能从BC面射出，而是从AC面射出（不考虑棱镜内部经AC面反射的光线）。已知光在真空中的传播速度为c。
①求甲光从AC面射出时的折射角的正弦 ；
②若将上述甲光改为在棱镜中的传播速度 的单色光乙，其他条件不变，求乙光从AC面射出时的折射角的正弦 。
【答案】解：①由题意可知，甲光从AB边垂直射入，恰好在BC面发生全反射，最后从AC面射出，光路如图所示，设临界角为 ，有
由几何关系有：
由折射定律有
解得
②棱镜对乙光的折射率为
由于 ，乙光不从BC面射出，乙光在棱镜中的光路和甲光相同，有
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）利用光路图结合几何知识和折射定律可以求出折射角的正弦值；
（2）利用折射定律结合折射定律可以求出正弦值的大小。
五、填空题
18．（2018高三上·邢台期末）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．热量可以从低温物体传递到高温物体
B．物体放出热量，其内能一定减少
C．温度高的物体的内能一定打，但分子平均动能不一定大
D．若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大
E．若分子间的作用力表现为斥力，则分子间的势能随分子间距离的减小而增大
【答案】A,D,E
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；热力学第二定律
【解析】【解答】根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，A符合题意；根据热力学第一定律， U=W+Q，则物体放出热量，若对外做功，其内能不一定减少，B不符合题意；温度高的物体的分子平均动能一定大，但内能不一定大，C不符合题意；若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大，D符合题意；若分子间的作用力表现为斥力，则随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子间的势能增大，E符合题意；
故答案为：ADE.
【分析】内能的改变途径有热传递和做功两种；温度决定平均动能大小但不一定决定内能大小。
1 / 1河北邢台市2018届高三上学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2018高三上·邢台期末）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，促进了人类文明的进步，下列说法正确的（　　）
A．伽利略通过理想斜面实验，指出力不是维持物体运动的原因
B．牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量
C．库仑首先通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．法拉第通过实验总结出了判断感应电流方向的方向
2．（2018高三上·邢台期末）若能力为E0的光子射到某金属表面时，从金属表面逸出的电子的最大初动能为E，则能量为2E0的光子射到该金属表面时，逸出的电子的最大初动能为（　　）
A．E0+E B．E0-E C．2E D．2E0-E
3．（2018高三上·邢台期末）如图所示，光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球，以某一水平上的射向静止在轨道上带正电的乙球，当它们相距最近时，甲球的速度变为原来的 。已知两球始终未接触，则甲、乙两球的质量之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4
4．（2018高三上·邢台期末）如图所示，空间存在两块相互平行的绝缘带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P。现有甲电子以速率 从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点。若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从 点由静止释放，则（　　）
A．金属板A，B组成的平行板电容的电容C不变
B．金属板A，B间的电压减小
C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同
D．乙电子运动到O点的速率为2v0
5．（2018高三上·邢台期末）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡;能发光，若将滑片P上移（电压表和电流表均为理想电表），则（　　）
A．电容器的容抗增大 B．电流表的示数减小
C．变压器的输入功率减小 D．灯泡L变亮
6．（2018高三上·邢台期末）如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上，现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动，各接触面见的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）
A．该水平拉力与轻绳的弹力大小相等
B．物块c受到的摩擦力大小为
C．当该水平拉力增大为原来的 倍时，物块c受到的摩擦力大小为
D．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为
7．（2018高三上·邢台期末）如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道内甲乙两小球分别固定在轻杆的两端，甲球的质量小于乙球的质量，开始时乙球位于轨道的最低点，现由静止释放轻杆，下列说法正确的是（　　）
A．甲球下滑的过程中，轻杆对其做正功
B．甲球滑回时，一定能回到初始位置
C．甲球可沿轨道下滑到最低点
D．在甲球滑回的过程中，杆对甲球做的功大于杆对乙球做的功
二、不定项选择题
8．（2018高三上·邢台期末）一质点以一定的初速度从A点开始向相距8m的B点作直线运动，运动过程中其速度的二次方 与位移x之间的关系图线如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．质点做加速度增大的变加速运动
B．质点做匀加速运动，其加速度大小为2m/s2
C．质点运动的初速度大小为2m/s
D．质点从A点运动到B点所用的时间为8s
9．（2018高三上·邢台期末）随着我国航天技术的发展，国人的登月梦想终将实现，若宇航员登陆月球后在离水平月面高度为h处，沿水平方向抛出一小球，经时间t小球落到月球表面，抛出点与落地点之间的水平距离为L。已知月球的质量为M，引力常量为G，月球可看作质量分布均匀的球体。下列判断正确的是（　　）
A．小球水平抛出的初速度大小为
B．月球表面的重力加速度大小为
C．月球的半径为
D．月球的第一宇宙速度大小为
10．（2018高三上·邢台期末）如图所示，一重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从y轴上距离原点O为L的M点，沿x轴正方向射入第一象限内磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的足够大的匀强磁场区域，并从x轴上的N点射出磁场，射出时的速度方向与x轴正方向间的夹角为60°，下列判断正确的是（　　）
A．N点到原点O的距离为
B．该粒子的比荷为
C．该粒子从M点运动到N点的时间为
D．若其他条件不变，只将粒子入射速度的大小变为 ，则其恰好从O点射出磁场
11．（2018高三上·邢台期末）关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．机械振动在介质中的传播形成机械波
B．做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关
C．当波从一种介质传播到另一种介质中时，频率改变
D．当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同
E．当观察这远离波源时，观察者感觉到波源的频率变大
三、实验题
12．（2018高三上·邢台期末）某同学探究钩码加速度与合外力的关系，其实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，用轻绳绕过定滑轮及光滑的动滑轮将滑块与弹簧测力计相连。实验中保持钩码的质量不变，在滑块上增加砝码进行多次测量，每一次滑块均从同一位置P由静止释放，在钩码带动下滑块向右运动，此过程中，记录弹簧测力计的示数F和光电门的遮光时间t，用弹簧测力计测得钩码受到的重力为G，用刻度尺测得P与光电门间的距离为s，用螺旋测微器测得滑块上窄片的宽度为d。
（1）实验中　 　（选填“需要”或“不需要”）平衡滑块受到的滑动摩擦力；
（2）钩码的加速度大小a=　 　（用含有d、t、s的表达式表示）。
（3）根据实验数据绘出的下列图像中最符合本实验实际情况的是____________。
A． B．
C． D．
13．（2018高三上·邢台期末）硅光电池是将一种将光能转化为电能的器件，某同学根据图甲所示电路，用一定强度的光照射硅光电池，测量硅光电池的电动势E和内阻r，实验室可提供的器材如下：
A．硅光电池E：电动势约为3V，内阻约为100Ω；
B．电流表：量程为0.1mA，内阻为500Ω；
C．电流表：量程为10mA，内阻为18Ω；
D．定值电阻：内阻为29.5kΩ；
E．定值电阻：内阻为9Ω；
F．滑动变阻器：最大阻值为200Ω，允许最大电流为1A；
G．开关一个，导线若干。
（1）根据器材规格和实验要求，为使实验结果尽可能准确，电流表A1应选用　 　，电阻R1应选用　 　。（填写器材前的字母）
（2）调节滑动变阻器，分别读出电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2，并作出 图像如图乙所示，则该电池的电动势为　 　V、内阻为　 　Ω。（结果均保留三位有效数字）。
四、解答题
14．（2018高三上·邢台期末）如图所示，竖直平面内光滑水平轨道与班级R=0.4m的竖直固定粗糙 圆弧轨道在B点平滑连接，且过B点的 圆弧轨道切线水平，质量m=1kg的物块（可视为质点）静置于光滑水平轨道上B点左上方距离B点x=2.5m的A点。现对物块施加大小F=9N的水平向右的拉力，在物块到达B点前瞬间撤去F，物块到达 圆弧轨道最高点C后继续竖直向上运动，经时间t=0.8s，空气阻力不计，取 ，求：
（1）物块到达C点时对轨道的压力的大小N；
（2）物块从B点沿 圆弧轨道滑到C点的过程中由于摩擦力产生的热量Q。
15．（2018高三上·邢台期末）如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨 和 ，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨 的倾角均为 ，导轨 在同一水平面上， ，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为m的金属杆CD从与 处时的速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计，重力加速度大小为g，求：
（1）杆CD到达 处的速度大小 ；
（2）杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；
（3）杆CD沿倾斜导轨下滑的时间 及其停止处到 的距离s。
16．（2018高三上·邢台期末）如图所示，竖直玻璃管粗细均匀，上端开口，下端封闭有长度L1=30cm的理想气体，中间水银柱长h=24cm。在竖直管中间接一水平玻璃管，右端开口于大气相通，管的直径与竖直部分相同，用光滑活塞封闭足够长的水银柱，已知外界大气压强p0=76cmHg，保持环境温度恒为T1=300K，现用外力缓慢向左推活塞，使下端气柱长变为L2=25cm，求：
①气柱长度为L2=25cm时，活塞移动的距离d；
②若活塞左移①中的距离d后固定，对玻璃管缓慢加热，使下端气柱长又变回L1，求此时封闭气体的温度T2.
17．（2018高三上·邢台期末）图示为某直角三棱镜的横截面，∠A=30°，一单色光甲水平向右垂直AB边射入棱镜，光线刚好不能从BC面射出，而是从AC面射出（不考虑棱镜内部经AC面反射的光线）。已知光在真空中的传播速度为c。
①求甲光从AC面射出时的折射角的正弦 ；
②若将上述甲光改为在棱镜中的传播速度 的单色光乙，其他条件不变，求乙光从AC面射出时的折射角的正弦 。
五、填空题
18．（2018高三上·邢台期末）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．热量可以从低温物体传递到高温物体
B．物体放出热量，其内能一定减少
C．温度高的物体的内能一定打，但分子平均动能不一定大
D．若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大
E．若分子间的作用力表现为斥力，则分子间的势能随分子间距离的减小而增大
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略通过理想斜面实验，指出力不是维持物体运动的原因，A符合题意；卡位迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，B不符合题意；密立根首先通过油滴实验测定了元电荷的数值，C不符合题意；楞次通过实验总结出了判断感应电流方向的方向，D不符合题意；
故答案为：A.
【分析】卡文迪许测出了引力常量的大小；密立根测出了元电荷的数值；楞次通过实验判断了感应电流的方向。
2．【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】设金属的逸出功为W， 若用能量为E0的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E，根据光电效应方程知，：E=E0-W0；改用能量为2E0的光照射同一金属，金属的逸出功不变，则最大初动能为：Ekm=2E0-W0=E0+E．
故答案为：A.
【分析】利用光电效应方程可以求出最大初动能的大小。
3．【答案】B
【知识点】动量守恒定律
【解析】【解答】两球组成的系统动量守恒，当两球相距最近时具有共同速度v，由动量守恒：mAv0=（mA+mB） ，解得mA:mB =1:2，
故答案为：B.
【分析】利用动量守恒定律可以求出质量之比。
4．【答案】C
【知识点】电容器及其应用；电场力做功
【解析】【解答】两板距离变大，根据 可知，金属板A、B组成的平行板电容的电容C减小，A不符合题意；根据Q=CU，Q不变，C减小，则U变大，B不符合题意；根据 可得： ，可知当d变大时，两板间的场强不变，则甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同，C符合题意；根据 可知，乙电子运动到O点的速率为v0，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】板间距离变大电容变小；由于电荷量不变，电容变小所以电压变大；由于场强不变所以依据牛顿第二定律加速度保持不变；利用电场力做功可以求出乙电子运动到O点的速度大小。
5．【答案】D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】变压器不改变电流的频率，所以频率不变，电容器的容抗不变，A不符合题意；滑片P向上移，副线圈的匝数增加，根据电压与匝数成正比，知副线圈两端的电压变大，电压表的示数变大，电流表的示数变大，B不符合题意；根据P=IU可知，变压器的输出功率变大，则输入功率变大，C符合题意；因电容器的容抗不变，而灯泡和电容器两端电压之和变大，则灯泡的电流变大，灯泡变亮，D符合题意；
故答案为：D.
【分析】由于频率不变所以容抗保持不变；由于副线圈匝数变大所以输出电压变大则电流表读数变大；根据电压变大可以判别输出和输入功率都变大，灯泡变亮。
6．【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】三物块一起做匀速直线运动，由平衡条件得，对a、b、c系统：F=3μmg，对b、c系统：T=2μmg，则：F＞T，A不符合题意；物块c做匀速直线运动，处于平衡状态，c不受摩擦力，B不符合题意；当水平拉力增大为原来的 倍时，F′= F= μmg，由牛顿第二定律得：对a、b、c系统：F′-3μmg=3ma，对C：f=ma，解得：f= μmg，C符合题意；剪断轻绳后，b、c一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：对b、c系统：2μmg=2ma′，对c：f′=ma′，解得：f′=μmg，D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】利用平衡条件可以求出拉力和轻绳弹力的大小；由于C物体匀速运动所以摩擦力等于0；利用整体的牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合c的牛顿第二定律可以求出摩擦力的大小。
7．【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】下滑过程中，乙的机械能逐渐增大，所以甲的机械能逐渐减小，则杆对甲做负功，A不符合题意；若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点，乙则到达与圆心等高处，但由于乙的质量比甲大，造成机械能增加了，明显违背了机械能守恒定律，故甲球不可能到圆弧最低点，但返回时，一定能返回到初始位置，B符合题意，C不符合题意；甲乙组成的系统机械能守恒，在甲球滑回的过程中，杆对甲球做的功等于杆对乙球的功，D不符合题意，
故答案为：B.
【分析】甲球下落时轻杆对甲做负功；由于机械能守恒所以甲能回到最初位置；由于机械能守恒所以甲不能到达最低位置；由于机械能守恒所以杆对甲、乙两球做功相等。
8．【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【解答】根据v2=v02+2ax可知，2a= ，则a=2m/s2；v20= ，v0=2m/s，则质点做匀加速直线运动，BC符合题意，A不符合题意；v=6m/s，质点从A点运动到B点所用的时间为 ，D不符合题意；
故答案为：BC.
【分析】利用速度位移公式可以求出初速度和加速度的大小；利用初速度不变可以判别质点的运动；利用速度公式可以求出运动的时间。
9．【答案】B,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】小球做平抛运动时，竖直方向：h= gt2；水平位移：x= =vt，联立得： ． A不符合题意，B符合题意；根据万有引力提供重力得：mg= 联立得：R= ．C不符合题意；根据万有引力等于向心力，得： ，所以： ．D符合题意；
故答案为：BD.
【分析】利用平抛运动可以求出初速度和加速度的大小；利用引力形成重力可以求出月球的半径；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度的大小。
10．【答案】A,D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】画出粒子的运动轨迹，如图；由几何知识可知， ，解得R=2L，则N点到原点O的距离为 ，A符合题意；根据 可得， ，B不符合题意；该粒子从M点运动到N点的时间为 ，C不符合题意；
若其他条件不变，只将粒子入射速度的大小变为 ，则粒子运动的轨道半径变为 ，则粒子恰好从O点射出磁场，D符合题意；
故答案为：AD.
【分析】利用几何知识可以气促轨道半径及NO之间的距离；利用牛顿第二定律可以求出比荷的大小；利用圆心角可以求出运动的时间；利用牛顿第二定律结合速度的大小可以求出粒子离开的轨迹。
11．【答案】A,B,D
【知识点】机械波及其形成和传播
【解析】【解答】机械振动在介质中的传播形成机械波，A符合题意；做简谐振动的物体，其振动周期与振幅无关，B符合题意；当波从一种介质传播到另一种介质中时，波速变化，但频率不变，C不符合题意；当两列波产生干涉现象时，这两列波的频率一定相同，D符合题意；根据多普勒效应可知，当观察者远离波源时，观察者感觉到波源的频率变小，选项E错误；
故答案为：ABD.
【分析】波从一种介质到另一种介质时，波速变化，但是频率保持不变；当观察远离波源时，观察者感觉频率变小。
12．【答案】（1）不需要
（2）
（3）A
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】（1）本实验中要验证和力一定时滑块的加速度与其质量的关系，则只要保持砝码的质量不变即可保持了合外力一定，不需要平衡摩擦力．（2）滑块通过光电门时的速度 ，根据v2=2as可得滑块的加速度 ，则砝码的加速度 （3）对砝码：G-2F=ma= ，即 ，则图像A符合题意，BCD不符合题意；
故答案为：A.
【分析】（1）实验探究的是钩码加速度和合外力的关系不需要平衡摩擦力；
（2）利用光电门的速度结合速度位移公式可以求出滑块的加速度，利用滑块加速度可以求出钩码的加速度大小；
（3）利用牛顿第二定律的表达式可以选择对应的图像。
13．【答案】（1）B；D
（2）2.70；100（98~102）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）由给出的I1-I2图线可知，电流表A1应选用B；由电路图可知 ，则电阻R1应选用D. （2）根据电路图可知；电流表A2(量程为10mA，内阻为18Ω)的内阻等于R2(内阻为9Ω)的2倍，若设电流表A2的读数为I2，则电阻R2的电流为2I2，则此分支路的电流为3I2；则根据闭合电路的欧姆定律： ，即：
；由图像可知： ； ，解得E=2.70V；r=100Ω.
【分析】（1）利用图像可以选择电流表，结合欧姆定律可以选择电阻的大小；
（2）利用图像斜率和截距结合欧姆定律可以求就出电动势和内阻的大小。
14．【答案】（1）解：经分析可知，物块到达C点时的速度大小为
设物块到C点时受圆弧轨道弹力大小为 ，由牛顿第二定律有：
解得 ，
由牛顿第三定律可知，此时物块对轨道的压力大小为40N
（2）解：在物块从A到C的过程中，由功能关系有： ，
解得Q=10.5J
【知识点】功能关系
【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律结合牛顿第三定律可以求出物块到达C点时对轨道的压力大小；
（2）利用功能关系可以求出摩擦力产生的热量。
15．【答案】（1）解：经分析可知，杆CD到达 处同时通过的电流最大（设为 ），且此时杆CD受力平衡，则有
此时杆CD切割磁感线产生的感应电动势为
由欧姆定律可得 ，解得
（2）解：杆CD沿倾斜导轨下滑过程中的平均感应电动势为 ，
该过程中杆CD通过的平均电流为 ，又 ，解得
对全过程，根据能量守恒定律可得
（3）解：在杆CD沿倾斜导轨下滑的过程中，根据动量定理有
解得
在杆CD沿水平导轨运动的过程中，根据动量定理有 ，该过程中通过R的电荷量为
由求 得方法同理可得 ，
解得
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）利用平衡方程结合动生电动势的表达式可以求出CD杆的最大速度；
（2）利用电荷量的表达式可以求出电荷量的大小；利用能量守恒定律可以求出焦耳热的大小；
（3）利用动量定理结合电荷量的表达式可以求出下滑时间和距离的大小。
16．【答案】解：①设玻璃管的横截面积为S，气柱长为 时竖直玻璃管中水银柱的长度为 ，在活塞向左移动的过程中，封闭气体做等温变化，有：
又 ，解得
②该过程中封闭气体做等压变化，有 ，
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）利用理想气体的状态方程结合等温变化可以求出活塞移动的距离；
（2）利用等压变化结合状态方程可以求出温度的大小。
17．【答案】解：①由题意可知，甲光从AB边垂直射入，恰好在BC面发生全反射，最后从AC面射出，光路如图所示，设临界角为 ，有
由几何关系有：
由折射定律有
解得
②棱镜对乙光的折射率为
由于 ，乙光不从BC面射出，乙光在棱镜中的光路和甲光相同，有
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）利用光路图结合几何知识和折射定律可以求出折射角的正弦值；
（2）利用折射定律结合折射定律可以求出正弦值的大小。
18．【答案】A,D,E
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；热力学第二定律
【解析】【解答】根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，A符合题意；根据热力学第一定律， U=W+Q，则物体放出热量，若对外做功，其内能不一定减少，B不符合题意；温度高的物体的分子平均动能一定大，但内能不一定大，C不符合题意；若两分子间的距离减小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大，D符合题意；若分子间的作用力表现为斥力，则随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子间的势能增大，E符合题意；
故答案为：ADE.
【分析】内能的改变途径有热传递和做功两种；温度决定平均动能大小但不一定决定内能大小。
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