河北省承德市滦平县巴克什营镇中学2023年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省承德市滦平县巴克什营镇中学2023年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（多选）一条宽为L的河流，河水流速为v1，船在静水中的速度为v2，v1、v2均不等于零。设船头的指向与上游河岸的夹角为θ，要使船划到对岸时航程最短，则θ可能满足A．

B．

C．

D．参考答案：CD2.（多选）2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图甲为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图乙所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则(AC)A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的B.在0.4~2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD.在0.4~2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变参考答案：AC解析：A、由图象可知，从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积，即约为m＝105m，而无阻拦索的位移为1000m，因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的，故A正确；B、在0.4s～2.5s时间内，速度与时间的图象的斜率不变，则加速度也不变，所以合力也不变，因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化，但阻拦索的张力是变化的，故B错误；C、在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小为a＝m/s2＝26.2m/s2＞2.5g，故C正确；D、在0.4s～2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率P=FV，虽然F不变，但V是渐渐变小，所以其变化的，故D错误；故选：AC3.

如图所示，物体m静止在升降机中的斜面上，当升降机竖直向上作加速运动时，物体仍静止在斜面上，则（

）A．斜面对物体的支持力增大

B．物体m所受的合力增加C．物体m所受重力增加

D．物体m所受摩擦力增加参考答案：ABD4.（单选题）对光电效应的理解，以下说法正确的是（

）

A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能从金属逸出

B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功，光电效应便不能发生了。但如换用波长更长的入射光子，则有可能发生光电效应

C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能越大

D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同参考答案：D5.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则

A．B对墙的压力增大

B．A与B之间的作用力减小

C．地面对A的摩擦力减小

D．A对地面的压力减小参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”．已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为

．又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为

，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：，7.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：8.如图所示，质量为m的均匀直角金属支架ABC在C端用光滑铰链铰接在墙壁上，支架处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当金属支架通一定电流平衡后，A、C端连线恰水平，相距为d，BC与竖直线夹角为530，则金属支架中电流强度大小为

；若使BC边与竖直线夹角缓慢增至900过程中，则金属支架中电流强度变化应

（选填“增大、减小、先增大后减小、先减小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)参考答案：1.07mg/Bd，先增大后减小9.如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波传到x=1m的P点时，P点开始向下振动，此时为计时起点，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。当M点开始振动时，P点正好在

，这列波的传播速度是 。

参考答案：波峰

10m/s10.在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量.在上述两个过程中,空气的内能共减小________kJ,空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ.参考答案：5

放出

2911.在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图中读数为_________mm。参考答案：螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.12.氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________，射线的频率为________。参考答案：

13.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图中标出．(g＝9.8m/s2)

(1)作出m—l的关系图线；

(2)弹簧的劲度系数为________。参考答案：(1)如图所示

(2)0.259N/m(0.248～0.262)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，得到一条理想的纸带，按每打五个点（时间间隔T＝0.02s×5＝0.1s）取一个记数点的方法标出记数点（如图甲）．已测得S5＝8.80cm，在测S2时，刻度尺的示数如图乙所示，则S2＝

cm，根据上述数据算得加速度的大小为

m/s2．

参考答案：4.30

1.5015.在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A．电池组（3V，内阻约1）

B．电流表（0—3A，内阻约0.0125）C．电流表（0—0.6A，内阻约0.125）D．电压表（0—3V，内阻约4k）E．电压表（0—15V，内阻约15k）

F．滑动变阻器（0—20，允许最大电流1A）G．滑动变阻器（0—2000，允许最大电流0.3A）H．开关、导线若干（1）实验时电流表、电压表和滑动变阻器应分别选取

、

和

．（填写仪器前字母代号）（2）测电阻时，电流表、电压表、待测电阻在组成测量电路时，应采用电流表

（选填“内”或“外”）接法，测量值比真实值偏

（选填“大”或“小”）参考答案：（1）

C

D

F

（2）外

小

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为。磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时，导线ac中的电流是多大？方向如何？参考答案：解析：MN滑过的距离为时，它与bc的接触点为P，如图。由几何关系可知MP长度为，

MP中的感应电动势：

MP段的电阻：

MacP和MbP两电路的并联电阻为：

由欧姆定律，PM中的电流：

ac中的电流：

解得：

根据右手定则，MP中的感应电流的方向由P流向M，所以电流Iac的方向由a流向c。17.如图所示，正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l＝1.8m，距地面高h＝0.8m。平行板电容器的极板CD间距d＝0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B＝1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q＝5×10－13C、电性正负未知的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U＝2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触)，然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面的同时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动，极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2。（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明C板的极性；（2）若微粒质量m＝1×10－13kg，求滑块开始运动时所获得的速度。参考答案：(1)微粒在极板间所受电场力大小为F＝

（1分）代入数据得F＝1.25×10－11N

（1分）由微粒在磁场中的运动可判断微粒带正电，微粒由极板间电场加速，故C板为正极，D板为负极。

（1分）(2)若微粒的质量为m，刚进入磁场时的速度大小为v，由动能定理Uq＝mv2

v＝5m/s

（2分）微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，若圆周运动半径为R，有qvB＝m

R＝1m

（2分）因为台面边长l＜2R，所以微粒在台面上转过的圆心角必小于π弧度。如图所示，微粒在台面以速度v做以O点为圆心、R为半径的匀速圆周运动，从台面边缘P点沿与XY边界成θ角飞出做平抛运动，落地点为Q，水平位移为s，下落时间为t。设滑块质量为M，滑块获得速度v0后在t内沿与平台前侧面成φ角方向，以加速度a做匀减速直线运动到Q，经过位移为x。由几何关系，可得cosθ＝

θ＝37°

（2分）根据平抛运动，h=gt2

t＝＝0.4s

（2分）s＝vt

s＝2m

（1分）对于滑块，由牛顿定律及运动学方程，有μMg＝Ma

a＝2m/s2

（2分）x＝v0t－at2

①

（1分）再由余弦定理，可得x2＝s2＋(d＋Rsinθ)2－2s(d＋Rsinθ)cosθ②

（1分）及正弦定理

＝

③

（1分）联立①～③，并代入数据，解得：v0＝4.15m/s

（1分）φ＝arcsin0.8(或φ＝53°)