河南省商丘市永城搓阳乡孟桥中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省商丘市永城搓阳乡孟桥中学2022-2023学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.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B.在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变参考答案：B摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．2.一质点做匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的3倍．该质点的加速度为（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】质点做匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的速度公式与速度位移公式可以求出质点的加速度．【解答】解：设质点的初速度为v0，质点的速度为：v=v0+at=3v0，由速度位移公式得：v2﹣v02=2as，解得：a=；故选：A．3.质量相等的两木块A、B用一轻弹簧连接，静置于水平地面上，如图（a）所示。现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图(b)所示。在木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，下述判断正确的是（

）A．力F一直不变B．弹簧的弹性势能一直增大C．木块A的动能和重力势能之和先增大后减小D．A、B两木块和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大参考答案：D4.如图所示，一根弹性良好的橡皮绳固定在同一高度的A、B两点，中间悬挂一

轻质光滑滑轮，滑轮下端挂一质量为m的重物，平衡时橡皮绳之间的夹角为

现把B点水平右移到C点，达到新的平衡（橡皮绳始终在弹性限度内）．则移动后相比移动前，下列说法中正确的是

（

）

A．重物所受的合力变大

B．橡皮绳的弹力变大

C．橡皮绳对滑轮的合力变大

D．橡皮绳之间的张角变大参考答案：BD5.关于库仑定律的公式，下列说法中正确的是

A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0

B．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C．当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D．当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了参考答案：

AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为部分电路，Uab恒定，电阻为R时，电压表读数为U0，电阻调为时，电压表读数为3U0，那么Uab=

，电阻前后二种情况下消耗的功率=

。参考答案：

答案：9u0，4：9

7.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向，0.8m，根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意可得，解得8.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）9.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴

（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是

m。参考答案：正0.610.地球第一宇宙速度为

，是人造地球卫星的

（最大、最小）发射速度，是人造地球卫星的

（最大、最小）环绕速度。参考答案：7.9km/s、最小、最大11.（4分）完成核反应方程：Th→Pa＋

。衰变为的半衰期是1.2分钟，则64克Th经过6分钟还有

克尚未衰变。参考答案：答案：，212.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

▲

种，其中最短波长为

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-813.小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的__________误差更小（选填“偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种，参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定金属的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地完成实验：①除电源（电动势为4V，内阻很小）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ），待测电阻丝（约3Ω）、导线、开关外，电流表应选用

，滑动变阻器应选用

（选填

下列器材的字母符号）．

A．电流表A1（量程600mA，内阻约1Ω）

电流表A2（量程3A，内阻约0.02Ω）

B．滑动变阻器R1（总阻值10Ω）

滑动变阻器R2（总阻值100Ω）

②若用右图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的_______点相连（选填“a”或“b”）．若某次测量中，金属丝的长度为l，直径为D，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、l、U、I）写出电阻率ρ的计算式：ρ＝

.参考答案：①

A1

R1

②b

（15.某同学根据图(a)装置来做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验，得到了七组实验数据，并作得如图(b)所示的图象，该图象表明：(1)该同学直接将钩码的质量当作弹簧

看待，并作为横坐标，而纵坐标则表示了弹簧的．(2)在钩码的质量为

g以内，弹簧还没有超出弹性限度．(3)在弹性限度以内可得出的结论是：．(4)该弹簧的劲度系数k为

N/m．参考答案：⑴．弹力

伸长量⑵．49(48～50)(3)．弹力跟伸长量成正比⑷14.4(14.0～15.0)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0.5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω；导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求：（1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比；（2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；（3）M、N两点之间的距离。参考答案：（1）=，=，=

=2:9

（2）设整个过程中装置上产生的热量为Q由Q=m1gsinα·d+m2gsinα·d，可解得Q=1.2J

（3分）3）设a进入磁场的速度大小为v1，此时电路中的总电阻R总1=（6+）Ω=7.5Ω

b进入磁场的速度大小为v2，此时电路中的总电阻R总2=（3+）Ω=5Ω

（1分）由m1gsinα=和m2gsinα=，可得==

又由v2=v1+a，得v2=v1+8×

（2分）由上述两式可得v12=12（m/s）2，v22=v12M、N两点之间的距离Δs=–=m

（2分）17.如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9"形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端，传送带长度为L=12.0m,"9"字全高H=0.8m."9"字上半部分圆弧半径为R=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.3，重力加速度g=10m/s2，试求:(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；(4分)(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向;(3分)(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角=45°的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度h。参考答案：（1）3s（2）90N向上（3）1.4m解析：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律μmg=ma得a=μg=3m/s2

加速到与传送带达到共速所需要的时间t＝＝2s，前2s内的位移x1＝at2＝6m，之后滑块做匀速运动的位移x2=L-x1=6m．所用的时间t2＝＝1s，故t=t1+t2=3s．

（2）滑块由B到C的过程中动能定理?mgH＝在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得FN+mg＝m，

解得FN=90N，方向竖直向下，

由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小

90N，方向竖直向上．

（3）滑块从B到D的过程中由动能定理得?mg(H?2R)＝在P点vy＝，

又h＝，代入数据，解得h=1.4m．18.如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0，取g=10m/s2．求：（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37o=0.6）；（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）参考答案：(1)设MN左侧匀强电场场强为E1，方向与水平方向夹角为θ．带电小球受力如右图．沿水平方向有qE1cosθ=ma

（1分）沿竖直方向有qE1sinθ=mg

（1分）

对水平方向的匀加速运动有

v2=2as

（1分）

代入数据可解得E1=0.5N/C

（1分）θ=53o

（1分）即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53o角斜向上．带电微粒在MN右侧场区始终满足qE2=mg

（1分）在0~1s时间内，带电微粒在E3电场中

m/s2

（1分）

带电微粒在1s时的速度大小为v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s

（1分）在1~1.5s时间内，带电微粒在磁场B中运动，周期为s

（1分）

在1~1.5s时间内