天津河西区新华中学2023年高三物理上学期期末试题含解析

1、天津河西区新华中学2023年高三物理上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. 如图所示，在边长为L的正方形PQMN区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在MN边界放一刚性挡板，粒子能碰到挡板则能够以原速率弹回。一质量为同m、带电荷量为q的粒子以某一速度从P点射入，恰好从Q点射出，下列说法正确的是A. 带电粒子一定带负电荷B. 带电粒子的速度最小值为C. 若带电粒子与挡板碰撞，则受到挡板作用力的冲量为D. 带电粒子在磁场中运动时间可能为参考答案：CD【详解】若粒子运动轨迹如图所示：由左手定则可知，粒子带负电，粒子做圆周运

2、动的轨道半径最小：，由牛顿第二定律得：；解得：，故B正确；若粒子带正电，粒子与挡板MN碰撞后恰好从Q点射出，粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：，解得：，由牛顿第二定律得：；解得：，由动量定理得：，故A错误，C正确；若粒子正电，粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为，粒子在磁场中的运动时间：，故D正确.2. 如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列说法中正确的是 （ ）（A）甲船在A点右侧靠岸（B）甲船在A点左侧靠岸（C）甲乙两船到达对岸的时间不相等（D）甲乙两船可能在未到达对

3、岸前相遇 参考答案：B3. 下列物体处于平衡状态的是（ ）A匀速下降的电梯 B匀速转弯的汽车C静止在斜面上的物体 D汽车加速时，坐在车内的人参考答案：AC略 4. 如图所示，轻绳AO绕过光滑的定滑轮，一端与斜面上的物体A相连，另一端与轻弹簧右端及轻绳BO上端的结点O相连，轻弹簧轴线沿水平方向，斜面体、物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳的OC段与竖直方向的夹角为，斜面倾角为，物块A和B的质量分别为mA、mB。弹簧的劲度系数为k，下列说法正确的是A. 弹簧的伸长量为B. 地面对斜面体的摩擦力大小，方向水平向右C. 若将斜面体向右移动一小段后，调整物块A的位置，使轻弹簧的轴线仍然沿水平方向，物

4、块A受到的摩擦力增大D. 若沿水平方向移动斜面体，保持轻弹簧轴线沿水平方向，系统处于静止状态，则斜面体对地面的压力与A的位置无关参考答案：D【详解】A对结点O处受力分析，设绳的拉力为T，设伸长量为，有：，解得：，A错误B通过A选项分析：，解得绳的拉力：，对斜面体和A整体受力分析：绳的拉力对整体水平分力由摩擦力平衡，所以摩擦力为：，B错误C根据B选项的分析绳的拉力,斜面体右移，变大，T变大，但由于两物体质量未知，所以A受摩擦力方向无法判断，故A受摩擦力大小变化无法确定，C错误D对A与斜面体整体竖直方向受力分析，设地面对斜面体的支持力为N，斜面体质量M，因为，解得：，与无关，D正确5. 某同学将一

5、直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（ ） A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8v C.电源内阻为2D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6参考答案：ACD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在探究加速度与力和质量的关系实验中，用装有沙子的小桶通过细线绕过木板一端的定滑轮来拉动板上的小车做匀加速直线运动，通过改变沙子质量来改变拉力大小。多次实验后根据由纸带求出的加速度与拉力作出图像如图所示，根据图像判断下列说法正确的是（ ）A、一定没有平衡摩擦力，且小车质量较小B、平衡摩

6、擦力时，木板倾斜程度过大，且小车质量较大C、可能平衡摩擦力时忘记挂上纸带，且沙桶和沙子质量较大D、可能平衡摩擦力不彻底，木板倾斜程度偏小，且沙桶和沙子质量较大参考答案：7. 摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于 ；设转弯、不侧滑时的车速为v ，则地面受到摩托车的作用力大小为 。参考答案： 由静摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。8. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将

7、带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在 （填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做 运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为 m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分） （2）0.6（4分）9. 甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为_，运转周期之比为_。参考答案：； 10. （6分）某地强风的风速为20m/s，设空气密度为=1.3K

8、g/m3。如果把通过横截面为S=20m2的风的动能的50转化为电能，则电功率为_。参考答案：52000W11. 如图所示，质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在磁场力作用下以速度v在磁感强度为B的匀强磁场中沿顺时针方向作匀速圆周运动，则磁场方向垂直于纸面向_（选填“里”或“外”），电荷A作圆周运动的半径r =_。参考答案：答案：里， 12. 如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度 （“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的 线（ “A”、“ B”

9、、“C”）。图中表示速率处单位速率区间内的分子数百分率。参考答案：降低 B13. 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

10、为1、2、3、，再求出它们的平方12、22、32、；f用纵坐标表示速度的平方2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出2W图象，并在图象中描出（Wi，i2）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） 该同学得到的2W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度0 = _m/s； 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. 图示电路可用来测量电阻的阻值。期中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻，V可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关。（1）当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，

11、电压表读数为U1；若S1、S2均向左闭合，电压读数为U2。由此可求出Rx= 。（2）若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略；电压表量程为1V，R=100。此电路可测量的Rx的最大值为 。参考答案： 200 15. 在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中，所用器材有：灯泡L，量程恰当的电流表A和电压表V，直流电源E，滑动变阻器R，开关S，要求灯泡两端电压从零开始变化（1）图所示为某同学已连接的实物电路，经检查，发现电路中缺少一根导线，请你帮助他找到这根导线的位置，并画在图中。（2）若该同学在如图所示状态完成了最后一根导线的连接，请指出其中仅有的两个不当之处： ；.（3）电路连接正确后，分别测得两只

12、灯泡L1、L2的伏安特性曲线，如图甲中的和所示，然后将灯泡L1和L2与电池组（电动势和内阻均恒定）连成如图乙所示的电路。多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A。请根据以上结果，在图甲中画出该电池组路端电压和干路电流的关系曲线。（4）由该曲线可以得知电池组的电动势为_V，内阻为_。（结果取两位有效数字）参考答案：（1）电路如图所示（2）开关应处于断开状态进行连线；滑动变阻器的滑片P应拨至b端（3）如图所示（4）4.04.5 1.72.0（1）要求灯泡两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：（2）在连接线路时必须将每个开关断开，而图中是

13、闭合的这是第一个错误；连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大，将分压滑动变阻器调到输出为0端，在图中是b端，以保护电源和电表；（3）由图2乙所示电路图可知，开关分别接两接线柱时，两灯泡分别与电源组成闭合电路，由灯泡的伏安特性曲线求出灯泡电流对应的电压，该电压是电路的路端电压，由图2甲所示灯泡U-I图象可知，L1和L2的电流平均值分别为0.30A和0.60A时灯泡两端电压分别为：3.5V，3.0V，过点（0.30A，3.5V）和点（0.60A，3.0V）作直线，得到的图象是电源U-I图象，图象如图所示；（4）由图示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值是4.1，则电源电动势E=

14、4.1V；则内阻为：。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，水平面上固定光滑的等腰直角三角形支架OAB，质量m的小环甲套在OA边上，质量m的小环乙套在OB边上接近O点处，两环之间用长为L的轻绳连接。(1)若用外力作用在小环乙上，使其沿OB边缓慢移动，此过程外力做了多少功？(2)两环整体的重心在绳子中点处，若将两小环从图示位置静止释放，整体重心的运动轨迹是什么形状？（本小题不需说明理由）(3)若将两小环从图示位置静止释放，在何处两环总动能达到最大？求出此时两环速度。参考答案：(1) 对整体列动能定理WF+WG=EkWF+mgsin450mgsin450(1)=0WF=(2) 以O

15、为圆心的1/4圆弧（我觉得答到圆弧就可以）(3)根据2）问的结果可知，在绳子水平时整体重心最低，此时整体重力势能最小，动能最大。由动能定理/或机械能守恒mgmg= +0绳子水平时，两球速度相同得v=17. 如图所示，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的左边界与y轴重合，第二象限内有互相垂直正交的匀强电场与匀强磁场，其磁感应强度=0.5T。一质量m=lkg，电荷量的带正电的粒子以速度从x轴上的N点沿与x轴负方向成角方向射入第一象限，经P点进入第二象限内沿直线运动，一段时间后，粒子经x轴上的M点并与x轴负方向成角的方向飞出，M点坐标为(-0.1，0),N点坐标(0.3，

16、 0)，不计粒子重力。求:(1)匀强电场的电场强度E的大小与方向;(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;(3)匀强磁场矩形区城的最小面积。参考答案：（1）在第二象限，由题意知，粒子做匀速直线运动。 （2分） （1分）方向与y轴正向夹解为（1分）由题意，运动轨迹如图，由几何关系知（2分）由（1分）得（T）（1分）（3)由图可知，磁场最小区域应该分布在图示的矩形PACD内，由几何关系知：=0.2m（1分）（1分）最小面积为：（2分）18. （16分）如图所示，在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体，它们之间有一根长为l的轻质软线相连接，其中A的质量为m，B的质量为M=4m，A为带有电荷量为q的正电荷，B不带电，空间存在着方向水平向右的匀强电场，场强大小为E。开始用外力把A与B靠在一起并保持静止，某时刻撤去外力，A开始向右运动，直到细线绷紧，当细线被绷紧时，两物体将有极短时间的相互作用，而后B开始运动，且细线再次松弛