河北省秦皇岛市现代科技中学部2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

河北省秦皇岛市现代科技中学部2022-2023学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.（多选题）如图所示，正方形abcd区域内（含边界）有垂直于纸面向里的匀强磁场，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子（重力忽略不计）若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成45°的方向（如图中虚线所示），以各种不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（）A．该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场B．若该带电粒子从ab边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0C．若该带电粒子从bc边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0D．若该带电粒子从cd边射出磁场，它在磁场中经历的时间一定是t0参考答案：AD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】根据几何关系确定带电粒子在磁场中的运动轨迹并确定其圆心角，根据其从各边穿出时的角度及时间确定能否从各边穿出．【解答】解：带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为T=2t0．粒子在磁场中转过的圆心角为θ，粒子在磁场中的运动时间：t=T；随粒子速度逐渐增大，轨迹由①→②→③→④依次渐变，粒子运动轨迹如图所示；A、由图可知粒子在四个边射出时，射出范围分别为OG、FE、DC、BA之间，不可能从四个顶点射出，故A正确；B、粒子从ab边射出时，其转过的圆心角：45°≤θ＜135°，粒子运动时间：t0≤t＜t0，故B错误；C、粒子从bc边射出时，其转过的圆心角：135°≤θ＜180°，粒子运动时间：t0≤t＜t0，故C错误；D、从cd边射出磁场的粒子在磁场中转过的圆心角为θ=270°，粒子在磁场中的运动时间：t=T=t0，故D正确；故选：AD．2.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态，现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度A.一定升高

B.一定降低C.保持不变

D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定参考答案：A3.轿车的加速度变化快慢将影响乘坐的舒适度。加速度变化得越慢，乘坐轿车的人会感到越舒适。若引入一个新物理量用于表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位应是（

） A．

B．

C．

D．参考答案：C4.物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是

参考答案：D分析四个图中的物体施加F后的受力如图：

物体处于平衡状态，合外力为零，正交分解物体受到的力，可知沿斜面方向的合力为零．即A图中FfA=Gsinθ；B图中FfB=Gsinθ；C图中FfC=（G-F）sinθ；D图中FfC=（G+F）sinθ，而原来都为：Gsinθ，比较得知静摩擦力增大的为D，所以A、B、C、选项错误，D选项正确．故选：D．5.如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律：(

)参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（5分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声。已知声速为340m/s，则两峭壁间的距离为

m。参考答案：答案：425解析：测量员先后听到两次回声分别是前（离他较近的墙）后两墙对声波的反射所造成的。设测量员离较近的前墙壁的距离为x，则他到后墙壁的距离为。所以有解得两墙壁间的距离s＝425m。7.（2分）

射线的穿透能力最弱，

射线的穿透能力最强。参考答案：α，γ8.一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_______，玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计)

参考答案：p0

h

9.如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为。参考答案：答案：3F210.一个质量为m的氢气球下方通过细绳悬挂一个质量为2m的小球，以速度v匀速上升，它们的总动量为_______；若某一时刻细绳断裂，过了一段时间后小球的速度恰好为零，此时氢气球的动量为_________。（设整个过程中两物体受空气作用力、重力不变）参考答案：3mv，3mv11.（1）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

。当照射光的频率继续增大时，则逸出功

（填“增大”“减小”或“不变”）（2）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭）,发生α衰变生成新核Rn（氡）。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。①试写出Ra的衰变方程；②求衰变后Rn（氡）的速率.（质子、中子的质量为1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）参考答案：（1）hv0

（2分）

不变

（2分）（2）①

②对α粒子

动量守恒得

12.（3分）如图，a、b两弹簧劲度系数均为K，两球质量均为m，不计弹簧的质量，两球静止，则两弹簧伸长量之和为

。参考答案：3mg/k13.如图所示是半径为5cm的玻璃球，某单色细光束AB通过此玻璃球时的折射率为，光束AB平行于过球心的直线MN，且两线相距2.5cm，CD为出射光线。则此单色光线AB进入玻璃球时的折射角为

，出射光线CD与MN所成的角为

。参考答案：300，300。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.对某圆柱状导电元件进行研究。①用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻值,在正确操作的情况下，当发现表头指针偏转的角度过大或过小时，应换用其它挡位测量。在换挡后、进行测量之前，应当进行的操作是__▲__。②图甲是说明书中给出的伏安特性曲线，可由该曲线得到各状态下的电阻值。为了研究材料的电阻率，还需要测量元件的长度和截面直径。如图乙，用螺旋测微器测得的直径读数为__▲__mm③实验室中提供以下器材，用来检验该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致。A. 电压表V(量程为0-3V，内阻约5kΩ)B. 电流表A(量程为0-0.6A，内阻约0.1Ω)C. 滑动变阻器R1（O-10Ω，额定电流1.5A)D?滑动变阻器R2(0-1000Ω,額定电流0.5A)E. 直流电源（电动势3V,内阻忽略不计）F. 开关一个、导线若干试设计实验电路，并在答题纸中图丙方框内画出电路图，导电元件用“”表示。滑动变阻器应选择_______参考答案：15.某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率．①首先用多用电表进行了电阻测量，主要实验步骤如下：A．把选择开关扳到“×10”的欧姆挡上；B．把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；C．把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大；D．换用“×100”的欧姆挡进行测量，随即记下欧姆数值；E．把表笔从测试笔插孔中拔出后，将选择开关旋至OFF，把多用电表放回原处．①上述实验中有二处操作错误：错误一：换用“×1”的欧姆挡．错误二：换挡后没有欧姆调零．②分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图1所示，其读数分别是L=23.7mm，d=2.791mm．③为使实验更准确，又采用伏安法进行了电阻测量，右面两个电路方案中，应选择图2中的乙．用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和②中读取的L、d，计算电阻率的表达式为ρ=．参考答案：考点：测定金属的电阻率．.专题：实验题；恒定电流专题．分析：①使用欧姆表测电阻要选择合适的档位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表使用完毕调应把选择开关置于OFF档或交流电压最高挡．②游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，注意二者读数的差别．．③根据题意要求，所测电阻偏小．注意滑动变阻器采用分压式接法，电流表采取外接法．再结合电阻定律和欧姆定律求出电阻率的表达式．解答：解：①错误一：用“×10”欧姆挡测电阻，指针偏转较大，说明电阻偏小，应该选用较小挡位，即换用“×1”的欧姆档，换用“×100”的欧姆档是错误的；错误二：欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零，实验过程中欧姆表换挡后没有进行欧姆调零，这是错误的；②游标卡尺的主尺读数为23mm，游标尺上第7个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.1×7mm=0.7mm，所以最终读数为：23mm+0.7mm=23.7mm；螺旋测微器的固定刻度读数为2.5mm，可动刻度读数为：0.01×29.2mm=0.292mm，所以最终读数为：2.5mm+0.292mm=2.792mm．③题意中电阻较小，要使实验更准确，根据，选取电流表外接法，故选乙图；根据欧姆定律得，R=，根据电阻定律得，R=ρ=ρ，联立两式解得ρ=．故答案为：①换用“×1”的欧姆挡，换挡后没有欧姆调零；②23.7，2.792；③乙，．点评：应掌握欧姆表的使用方法和注意事项：①测量电阻前应将待测电阻与外电路断开；②选档原则是使指针能指在中值电阻附件；③选档后应重新调零；④使用完毕后应将选择开关注意“OFF”或交流电源最高档．解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，以及掌握欧姆定律和电阻定律，会分析误差的来源．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.我国拥有航空母舰后，舰载机的起飞与降落等问题受到了广泛关注。2012年11月23日，舰载机歼一15首降“辽宁舰”获得成功，随后舰载机又通过滑跃式起飞成功。某兴趣小组通过查阅资料对舰载机滑跃起飞过程进行了如下的简化模拟：

假设起飞时“航母”静止，飞机质量视为不变并可看成质点。“航母”起飞跑道由图示的两段轨道组成(--者平滑连接，不计拐角处的长度)，其水平轨道长AB=L，水平轨道与斜面轨道末端c的高度差为h。一架歼一15飞机的总质量为m．在c端的起飞速度至少为口。若某次起飞训练中，歼一15从A点南静止启动，飞机发动机的推力大小恒为0．6mg，方向与速度方向相同，飞机受到空气和轨道平均阻力的合力大小恒为0．1mg。重力加速度为g。求：

(1)飞机在水平轨道AB上运动的时间。

(2)在水平轨道末端B，发动机的推力功率。

(3)要保证飞机正常起飞，斜面轨道的长度满足的条件。

(结果用m、g、L、hv表示)参考答案：17.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。重力加速度大小为g。（1）若ω=ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；（2）ω=（1±k）ω0，且0＜k<<1，求小物块受到的摩擦力大小和方向。参考答案：（1）（2）当时，摩擦力方向沿罐壁切线向下，大小为；当时，摩擦力方向沿罐壁切线向下，大小为；（1）对小物块受力分析如图甲所示：由于小物块在竖直方向上没有加速度，只在水平面上以为圆心做圆周运动，的水平分力提供向心力，所以有：，代入数据得。（2）①当时，由向心力公式知，越大，所需要的越大，此时不足以提供向心力了，物块要做离心运动，但由于受摩擦阻力的作用，物块不致于沿罐壁向上运动．故摩擦力的方向沿罐壁向下，如图乙所示，对进行分解，此时向心力由的水平分力和的水平分力的合力提供，将数据代入得到：。②当时，由向心力公式知，越小，所需要的越小，此时超过所需要的向心力了，物块要做向心运动，但由于受摩擦阻力的作用，物块不致于沿罐壁向下运动．故摩擦力的方向沿罐壁向上，则对进行分解，此时向心力由的水平分力和的水平分力的合力提供，将数据代入得到：。点睛：解决本题的