河北省阜城中学2023学年高三下期末考试物理试题（B卷）

河北省阜城中学2023学年高三下期末考试物理试题（B卷）注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（）A．2 B．3 C．4 D．52、用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位，下列符合要求的是（）A．Wb•m2 B．Wb/m2 C．N•m/A D．kg/（S2•A）3、大喇叭滑梯是游客非常喜爱的大型水上游乐设施。如图所示，一次最多可坐四人的浮圈从高为的平台由静止开始沿滑梯滑行，到达底部时水平冲入半径为、开口向上的碗状盆体中，做半径逐渐减小的圆周运动。重力加速度为，下列说法正确的是（）A．人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于超重状态B．人和浮圈刚进入盆体时的速度大小为C．人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力指向其运动轨迹的内侧D．人和浮圈进入盆体后，所受支持力与重力的合力大于所需的向心力4、如图甲所示，金属细圆环固定，圆环的左半部分处于随时间均匀变化的匀强磁场中。该圆环电阻为R、半径为r，从t=0时刻开始，该圆环所受安培力大小随时间变化的规律如图乙所示，则磁感应强度的变化率为（）A． B． C． D．5、图为探究变压器电压与匝数关系的电路图。已知原线圈匝数为400匝，副线圈“1”接线柱匝数为800匝，“2”接线柱匝数为200匝，ab端输入的正弦交变电压恒为U，电压表V1、V2的示数分别用U1、U2表示。滑片P置于滑动变阻器中点，则开关S（）A．打在“1”时，B．打在“1”时，U1:U2=2:1C．打在“2”与打在“1”相比，灯泡L更暗D．打在“2”与打在“1”相比，ab端输入功率更大6、关于功的概念，下列说法中正确的是（）A．因为功有正负，所以功是矢量B．力对物体不做功，说明物体一定无位移C．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功D．若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下面是有关地球和月球的一些信息：(1)月球轨道半径约为地球半径的60倍；(2)月球密度约为地球密度的；(3)月球半径约为地球半径的。地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转，根据以上信息可得（）A．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的B．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的C．月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的D．月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的8、在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为20：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是A．交流电的频率为50HzB．电压表的示数为22VC．当照射R的光强增大时，电流表的示数变大D．若的灯丝烧断后，电压表的示数会变大9、2019年10月诺贝尔物理学奖授予两位天文学家MichelMayor和DidierQueloz，1995年他们首次探测到太阳系外行星的存在，从而开始了人类大规模的太阳系外行星搜寻。2016年8月欧洲南方天文台曾宣布在离地球最近的恒星“比邻星”附近发现宜居行星“比邻星b”。“比邻星b”的质量约为地球质量的1.3倍，半径约为地球半径的2.2倍，若不考虑星球的自转效应，则A．“比邻星b”表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度B．“比邻星b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度C．“比邻星b”的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．“比邻星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度10、如图所示的直角坐标系中，第一象限中有一匀强电场，场强方向与轴的夹角为。在第四象限存在宽度为，沿轴负方向足够长的匀强磁场。磁感应强度为，方向垂直纸面向里。现有不计重力的带电粒子（电荷量为，质量为）以速度从点射入磁场（与轴的夹角为）。若带电粒子通过磁场后恰好从点射入电场，并从上距离点为的点（图中未标出）离开电场。下列分析正确的是（）A．带电粒子进入磁场时的速度大小为B．带电粒子从点到点（图中未标出）运动的总时间为C．该匀强电场的场强大小为D．带电粒子离开电场时的动能为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学利用图（a）所示电路测量量程为3V的电压表①的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值9999.9Ω），滑动变阻器R（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势4V，内阻很小）。开关1个，导线若干。实验步骤如下：①按电路原理图（a）连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值。回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器________（填“R1”或“R2”）；(2)根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线；（____）(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为______Ω（结果保留到个位）；(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA12．（12分）某同学利用如图所示的装置欲探究小车的加速度与合外力的关系．具体实验步骤如下：①按照如图所示安装好实验装置，并测出两光电门之间的距离L②平衡摩擦力即调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等③取下细绳和沙桶，测量沙子和沙桶的总质量m，并记录④把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，并记录小车先后通过光电门甲和乙的时间，并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度⑤重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复②～④的步骤（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，某次实验时通过光电门甲和乙的时间分别为Δt1和Δt2，则小车加速度的表达式为a=_________（2）关于本实验的说法，正确的是________A．平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶B．平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶C．沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量D．小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量（3）若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数μ，某次实验中，该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角θ，沙和沙桶的总质量m，以及小车的质量M．则可推算出动摩擦因数的表达式μ=__________（表达式中含有m、M、θ）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ＝固定，导轨间距离为L＝1m，电阻不计，一个阻值为R＝0.3Ω的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为L的正方形区域内，有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1T。两根完全相同金属杆M和N用长度为l＝0.5m的轻质绝缘硬杆相连，在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触，金属杆长度均为L、质量均为m＝0.5kg、电阻均为r＝0.6Ω，将两杆由静止释放，当杆M进入磁场后，两杆恰好匀速下滑，取g＝10m/s2。求：(1)杆M进入磁场时杆的速度；(2)杆N进入磁场时杆的加速度大小；(3)杆M出磁场时，杆已匀速运动，求此时电阻R上已经产生的热量。14．（16分）如图所示，一金属箱固定在倾角为的足够长固定斜面上，金属箱底面厚度不计，箱长l1=4.5m，质量m1=8kg。金属箱上端侧壁A打开，距斜面顶端l2=5m。现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放，沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能量损失，最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3，与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125，金属箱与斜面间的动摩擦因数μ3=，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度；(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留2位小数)15．（12分）如图所示，一质量m=1.0kg的小球系在竖直平面内长度R=0.50m的轻质不可伸长的细线上，O点距水平地面的高度h=0.95m。让小球从图示水平位置由静止释放，到达最低点的速度v=3.0m/s，此时细线突然断开。取重力加速度g=10m/s2.求：(1)小球落地点与O点的水平距离x。(2)小球在摆动过程中，克服阻力所做的功W；(3)细线断开前瞬间小球对绳子的拉力T。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；故选C。2、D【解题分析】

考查单位制。【题目详解】ABC．国际单位制的基本单位为kg、m、s，由题目易知，选项ACD中的韦伯（Wb）、牛顿（N）均不是国际单位制中的基本单位，故ABC都错误；D．磁感应强度为：B＝磁感应强度单位为T，则有：1T＝＝1故D正确。故选D。3、D【解题分析】

A．由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中有向下的分加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于失重状态，故A错误。B．若不考虑摩擦阻力，根据机械能守恒有可得。由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中受到了阻力作用，所以人和浮圈刚进入盆体时的速度一定小于，故B错误。C．人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力为滑动摩擦力，与运动方向相反，故C错误。D．人和浮圈进入盆体后做半径逐渐减小的圆周运动，为向心运动，其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力，故D正确。故选D。4、D【解题分析】

设匀强磁场（）感应电动势安培力结合图像可知所以磁感应强度的变化率故D正确ABC错误。故选D。5、C【解题分析】

A．滑片P置于滑动变阻器中点，则，故A错误；B．打在“1”时，根据电压与匝数成正比，则有U1:U21=n1:n21=400:800=1:2故B错误；CD．打在“2”时，根据电压与匝数成正比，则有U1:U22=n1:n22=400:200=2:1即打在“2”时灯泡两端电压较小，与打在“1”相比，灯泡L更暗，变压器次级消耗的功率较小，则ab端输入功率更小，故C正确，D错误。故选C。6、C【解题分析】A、功有正负，但功是标量，A错误；B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．故选Ｃ．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解题分析】

AB．天体质量根据可知故A错误B正确；C．根据可知，月球绕地球运行的加速度且，因为，所以故C正确；D．根据可知，月球绕地球运行的速率第一宇宙速度所以故D错误。故选BC。8、AC【解题分析】

A.原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为：，故A正确；B.原线圈接入电压的最大值是V，所以原线圈接入电压的有效值是220V，理想变压器原、副线圈匝数比为20:1，所以副线圈电压是11V，所以V的示数为11V，故B错误；C.

R阻值随光强增大而减小，根据：知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故C正确；D.当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D错误。故选：AC。9、BD【解题分析】

AB．在星球表面，重力与万有引力相等，则有：g=，所以==＜1所以“比邻星

b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度。故A错误，B正确。CD．根据v=可得：==＜1所以“比邻星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度。故C错误，D正确。10、BD【解题分析】

A.带电粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为：，由得，故A错误；B.带电粒子在匀强磁场中的运动时间为：，在匀强电场中：，由题设知，垂直电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，，解得：，，从到的时间为：，故B正确，C错误；D.带电粒子从到过程中由动能定理可知，解得：，故D正确。故选：BD三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、3000D【解题分析】

(1)[1]．本实验利用了半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小，需要滑动变阻器为小电阻，故选R1可减小实验误差．(2)[2]．滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：(3)[3]．电压表的内阻和串联，分压为和，则．(4)[4]．电压表的满偏电流故选D．12、（1）；（2）B；（3）【解题分析】

（1）[1]小车经过光电门时的速度分别为：，，由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度：；（2）[2]AB.本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，平衡摩擦力时应使小车在悬挂沙桶的情况下匀速运动，所以不需要取下细绳和沙桶，故A错误，B正确；CD.因为本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量”的实验条件，也不需要小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量，故C错误，D错误。故选：B；（3）对小车，由平衡条件得：Mgsinθ−mg=μMgcosθ，得动摩擦因数：；四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)4m/s(2)1.67m/s2(3)3.42J【解题分析】

(1)杆M进入磁场时，根据平衡条件2mgsinθ＝I1LB电路中总电阻R1＝＋r＝0.8Ω由闭合电路欧姆定律I1＝，由法拉第电磁感应定律E1＝BLv1，由以上各式可得v1＝4m/s(2)杆N进入磁场时杆的速度为v1＝4m/s，此时电路中总电阻R2＝＋R＝0.6Ω根据牛顿第二定律2mgsinθ－I2LB＝2maI2＝解得a＝－m/s2≈－1.67m/s2杆N进入磁场时杆的加速度大小为1.67m/s2