2018届河北省张家口市高三上学期期末考试物理试题 Word版含解析

河北省张家口市2018届高三上学期期末考试物理试题一、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【答案】D【解析】开普勒通过研究观测记录发现了行星运动定律，根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳的运动都是椭圆，故A错误；太阳与行星间的引力就是万有引力，万有引力适用于一切天体之间，故B错误；卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值，故C错误；在发现万有引力定律的过程中，牛顿应用了牛顿第二定律、第三定律以及开普勒定律的知识，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

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【答案】D【解析】处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子，处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子，故A错误；α射线的穿透能力最弱，电离本领最强，故B错误；β衰变中的电子来自原子内部的中子转化为质子同时释放出一个电子．故D错误；放射性元素的半衰期与压力、温度无关，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

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【答案】C【解析】试题分析：对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力；故竖直绳的拉力不变；再对O 点分析，O受绳子的拉力OA的支持力及OC的拉力而处于平衡；受力分析如图所示；将F和OC绳上的拉力合力，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小；故选C。

考点：物体的平衡【名师点睛】本题利用了图示法解题，解题时要注意找出不变的量作为对角线，从而由平行四边形可得出拉力的变化。

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. Q2带负电且电荷量大于Q1B. 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【答案】B【解析】在b点前做减速运动，b点后做加速运动，在b点的加速度为0，则在b点受到两点电荷的电场力平衡，Q1带正电荷，则Q2带负电，且根据库仑定律知，|Q2|＜|Q1|．故A正确．粒子通过b点的加速度为零，说明电场力为零，则b点的场强一定为零，故B正确．粒子从a 运动到b的过程中，粒子的动能先减小，根据能量守恒知其电势能增大．根据正电荷在电势高处电势能大，可知粒子在a点的电势能比b点的电势能小，a点的电势比b点的电势低，故C、D错误．故选：AB.点睛：解决本题的关键以b点的加速度为突破口，根据库仑定律得到Q1和Q2的电量关系．以及知道电场力做功和电势能的关系．5. 如图所示，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点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）A. B. 4m/s C. D.【答案】C【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为，设位移与水平方向的夹角为，则有：因为则竖直位移为：，,所以，联立以上各式解得：,故选项C正确。

点睛：根据平抛运动速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍，求出竖直方向上的位移，从而求出竖直方向上的分速度，根据速度方向求出平抛运动的初速度。

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（t1，x1）为图像上一点，PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q，（0，x2）。

则下列说法正确的是A. t1时刻，质点的速率为B. t1时刻，质点的速率为C. 质点的加速度大小为D. 时间内，质点的平均速度大小为【答案】B【解析】在x-t图象中图线的斜率表示速度，则t1时刻，质点的速率为：，故A错误，B正确；根据图象可知，t=0时刻，初速度不为零，根据加速度定义式：，可得加速度为：，故C错误；0-t1时间内，质点的平均速度大小为：，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

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）A. B. C.D.【答案】C【解析】当线框移动距离x在a～2a范围，线框穿过两磁场分界线时，BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线，有效切割长度逐渐增大，产生的感应电动势E1增大，AC边在左侧磁场中切割磁感线，产生的感应电动势E2不变，两个电动势串联，总电动势E=E1+E2增大，故A错误；当线框移动距离x在0～a范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，故B错误；当线框移动距离x在2a～3a范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，故C正确，D错误。

所以C正确，ABD错误。

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B. 该星球表面的重力加速度为C. 该星球表面的第一宇宙速度为D. 该星球的密度为【答案】ACD【解析】根据自由落体运动公式：，解得星球表面的重力加速度：，星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即，解得质量为：，故A正确，B 错误；根据万有引力提供向心力可得第一宇宙速度为：，联立以上解得：，故C正确；在星球表面有：，星球的密度为：，联立以上解得：，故D正确。

所以ACD正确，B错误。

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D. 超导体中电流I越大，a、b两点的电势差越小【答案】BC【解析】超导体电阻为零，超导体不会在内部产生热能，故A错误；超导体所受安培力是洛伦兹力的宏观表现，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，故B正确；载流子为电子，超导体表面上a带负电，φa＜φb，故C错误；根据电流的微观表达式I=neSv，稳定时，洛伦兹力和电场力平衡，即，解得：，所以电流越大，电势差越大，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

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R1两端的电压U1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V2的示数变化量不相等C. 从a点到b点电阻R1的功率变化量较大D. 电源的输出功率均不断增大【答案】AC【解析】根据欧姆定律得到电阻R1两端的电压U1=IR1，由图看出，电压U1变化相等，R1一定，则知电流的变化相等，即得电流表示数变化相等，故A正确；电压表V2的示数U2=E-Ir，电流I的变化相等，E、r一定，则△U2相等，故B错误；电阻R1的功率P1=I2R1，其功率的变化量为△P1=2IR1•△I，由上知△I相等，而I减小，可知从a移到b功率变化量较大，故C正确；由图乙知，U1减小，电路中电流减小，总电阻增大，由于外电路总与电源内阻的关系未知，无法确定电源的输出功率如何变化，故D错误。

所以AC正确，BD错误。

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【答案】BD【解析】试题分析：若水平地面光滑，将两者看做一个整体有：，由于两物体一起运动，所以加速度相同，故将B隔离有：，所以,A错误，B正确，若若物块A与地面间无摩擦，B与地面间的动摩擦因数为μ，将两者看做一个整体有：，将B隔离有：，解得，C错误，D正确故选BD考点：考查了整体法和隔离法以及牛顿第二定律的应用点评：整体法和隔离法在对连接的物体受力分析时非常有用，并且也是高考的一个热点，所以需要灵活掌握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，以恒定的角速度绕对角线NQ转动．已知MN长为l1，NP长为l2，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D. 矩形线框转过π过程中产生的热量为【答案】ABD【解析】产生正弦式交变电流，最大值为，所以有效值为：，故A 正确；转过π时，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零，电流为零，故B正确；转过一周通过横截面的电量为零，故C错误；根据焦耳定律可得转过π过程的热量为：，故D正确。