2023届福建省上杭县一中高三下学期期末考试物理试题（A卷）

2023届福建省上杭县一中高三下学期期末考试物理试题（A卷）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（）A．2（M﹣）B．M﹣C．2M﹣D．g2、在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子。①②③④以下判断正确的是（）A．x1是质子 B．x2是中子 C．x3是α粒子 D．x4是氘核3、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，轨道半径ra=rA．a的向心力小于c的向心力B．a、b卫星的加速度一定相等C．c在运动过程中不可能经过北京上空D．b的周期等于地球自转周期4、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，原线圈接有正弦交流电源u＝220sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是（）A．电压表读数为22VB．若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，则电流表的读数会增加到原来的2倍C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器输入功率增加到原来的4倍D．若R的阻值和副线圈的匝数同时增加到原来的2倍，则变压器输入功率不变5、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6、氢原子部分能级的示意图如图所示，不同金属的逸出功如下表所示：

铯

钙

镁

铍

钛

金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属铯发生光电效应的光子有几种A．2B．3C．4D．5二、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、如图甲所示，水平地面上有足够长平板车M，车上放一物块m，开始时M、m均静止。t=0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v-t图像如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，取g=10m/s2。下列说法正确的是（）A．0-6s内，m的加速度一直保持不变B．m相对M滑动的时间为3sC．0-6s内，m相对M滑动的位移的大小为4mD．0-6s内，m、M相对地面的位移大小之比为3：48、如图所示，正三角形的三个顶点、、处，各有一条垂直于纸面的长直导线。、处导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，处导线电流是、处导线电流的2倍，方向垂直纸面向里。已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。关于、处导线所受的安培力，下列表述正确的是（）A．方向相反 B．方向夹角为60°C．大小的比值为 D．大小的比值为29、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的有（）A．小球运动到B点时的速度大小为B．弹簧长度等于R时，小球的机械能最大C．小球运动到B点时重力的功率为D．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg10、随着北京冬奥会的临近，滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图，质量为m的运动员从高为h的A点由静止滑下，到达B点时以速度v0水平飞出，经一段时间后落到倾角为θ的长直滑道上C点，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则运动员（）A．落到斜面上C点时的速度vC=B．在空中平抛运动的时间t=C．从B点经t=时，与斜面垂直距离最大D．从A到B的过程中克服阻力所做的功W克=mgh－mv02三、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）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为0~3A）、滑动变阻器、小磁针（置于刻有360°刻度的盘面上）、开关及导线若干：实验步骤如下：a.将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线，如图甲所示；b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转角度θ；c.根据测量结果进行分析，得出结论。回答下列问题：（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为______A；（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×10－5T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_______T（结果保留两位小数）；（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与之间的图像如图丁所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论，其依据是______；（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为，其中为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出=_______。12．（12分）某同学在做“探究弹力与弹簧长度关系”的实验中，根据实验数据描点画出F－L图像如图所示。若弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取10m/s2，请回答以下两个问题：(1)由以上实验数据可求得弹簧的劲度系数k=_____N/m（保留三位有效数字）；(2)由图中实验数据得出弹簧弹力大小F与其长度L的关系式为________，对应的函数关系图线与横轴（长度L）的交点表示____。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（a），一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为L；两根相同的导体棒M、N置于导轨上并与导轨垂直，长度均为L；棒与导轨间的动摩擦因数为µ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。从t＝0时开始，对导体棒M施加一平行于导轨的外力F，F随时间变化的规律如图（b）所示。已知在t0时刻导体棒M的加速度大小为µg时，导体棒N开始运动。运动过程中两棒均与导轨接触良好，重力加速度大小为g，两棒的质量均为m，电阻均为R，导轨的电阻不计。求：(1)t0时刻导体棒M的速度vM；(2)0~t0时间内外力F的冲量大小；(3)0~t0时间内导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。14．（16分）两根长为L的绝缘轻杆组成直角支架，电量分别为+q、-q的两个带电小球A、B固定在支架上，整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。在电场力之外的力作用下，整体在光滑水平面内绕竖直轴O以角速度ω顺时针匀速转动，图为其俯视图。不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。试求：（1）在支架转动一周的过程中，外力矩大小的变化范围。（2）若从A球位于C点时开始计时，一段时间内（小于一个周期），电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量，求W的最大值。（3）在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快？并求出此变化率。15．（12分）如图甲所示，玻璃管竖直放置，AB段和CD段是两段长度均为l1＝25cm的水银柱，BC段是长度为l2＝10cm的理想气柱，玻璃管底部是长度为l3＝12cm的理想气柱．已知大气压强是75cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度不变．将玻璃管缓慢旋转180°倒置，稳定后，水银未从玻璃管中流出，如图乙所示．试求旋转后A处的水银面沿玻璃管移动的距离．

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、A【解题分析】

分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解即可。【题目详解】匀速下降时，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根据共点力平衡条件有：气球匀速上升时，受到重力，向上的浮力F，向下的阻力f，根据共点力平衡条件有：解得：故A正确，BCD错误。故选A。【题目点拨】本题关键对气球受力分析，要注意空气阻力与速度方向相反，然后根据共点力平衡条件列式求解。2、C【解题分析】

A．根据质量数和电荷数守恒得x1的电荷数为0，质量数为1，所以x1是中子，故A错误；B．根据质量数和电荷数守恒得x2的电荷数为1，质量数为2，所以x2为氘核，故B错误；C．根据质量数和电荷数守恒得x3的电荷数为2，质量数为4，所以x3是α粒子，故C正确；D．根据质量数和电荷数守恒得x4的电荷数为1，质量数为1，所以x4是质子，故D错误；故选C。3、D【解题分析】因a、c的质量关系不确定，则无法比较两卫星的向心力的大小，选项A错误；a、b卫星的半径相同，则加速度的大小一定相同，选项B错误；c是一般的人造卫星，可能会经过北京的上空，选项C错误；a、b的半径相同，则周期相同，因a是地球的同步卫星，则两卫星的周期都等于地球自转的周期，选项D正确；故选D.4、B【解题分析】

A．根据u=220sin314t（V）可知，原线圈的电压有效值为U1=220V，电压表的读数为变压器的输出电压的有效值，由得电压表读数为：U2=22V，故A错误；

B．若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，根据可知，U2增大到原来的2倍，由可知，电流表的读数增大到原来的2倍，故B正确；

C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器的输出电压不变，根据可知次级功率变为原来的一半，则变压器输入功率变为原来的一半，选项C错误；

D．若副线圈匝数增加到原来的2倍，则U2增加到原来的2倍，同时R的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率变为原来的2倍，故D错误。

故选B。5、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．6、C【解题分析】

氢原子由量子数n=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中：E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金属铯的逸出功为1.9eV，则能够使金属铯发生光电效应的光子有4种，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、BD【解题分析】

AB．物块相对于平板车滑动时的加速度若其加速度一直不变，速度时间图像如图所示有图像可以算出t=3s时，速度相等，为6m/s。由于平板车减速阶段的加速度大小为故二者等速后相对静止，物块的加速度大小不变，方向改变。物块相对平板车滑动的时间为3s。故A错误，B正确；C．有图像可知，0-6s内，物块相对平板车滑动的位移的大小故C错误；D．0-6s内，有图像可知，物块相对地面的位移大小平板车相对地面的位移大小二者之比为3：4，故D正确。故选BD。8、AD【解题分析】

AB．结合题意，应用安培定则分析、处磁场，应用平行四边形定则合成、处磁场，应用左手定则判断、处安培力，如图所示，结合几何关系知、处导线所受安培力方向均在平行纸面方向，方向相反，故A正确，B错误；CD．设导线长度为，导线在处的磁感应强度大小为，结合几何关系知处磁感应强度有合导线受安培力为安合处磁感应强度有导线受安培力为联立解得大小的比值为故C错误，D正确；故选AD。9、BD【解题分析】

A．小球在A点和B点时，弹簧的形变量相同，则弹性势能的变化量为零，根据能量守恒得解得故A错误；B．除重力以外其它力做功等于机械能的增量，当弹簧长度等于R时，弹簧弹力做功最多，则小球的机械能最大，故B正确；C．小球运动到B点时，重力的方向与速度方向垂直，则重力的功率为零，故C错误；D．在A点，有在B点，根据牛顿第二定律得解得可知小球在A、B两点对圆环的压力差为4mg，故D正确。故选BD。10、CD【解题分析】

A．从B点飞出后，做平抛运动，在水平方向上有在竖直方向上有落到C点时，水平和竖直位移满足解得从B点到C点，只有重力做功，根据动能定理可得解得AB错误；C．当与斜面垂直距离最大时，速度方向平行于斜面，故有解得C正确；D．从A到B的过程中重力和阻力做功，根据动能定理可得解得D正确。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、2.00电流产生的磁感应强度，而偏角的正切值与成正比【解题分析】

（1）[1]电流表量程为3A，则最小分度为0.1A，由指针示数可知电流为2.00A；（2）[2]电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示则有解得（3）[3]由图可知，偏角的正切值与成正比，而根据（2）中分析可知则可知与成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度与通电电流成正比，与长导线的距离成反比；（4）[4]由公式可知，图象的斜率解得12、156F=156(L－0.02)弹簧原长【解题分析】

(1)[1]弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像的斜率表示劲度系数，则劲度系数(2)[2][3]由图中实验数据结合胡克定律得到弹簧弹力大小F与其长度L的关系式分析图像可知，图线与横轴的夹点表示弹簧的原长四、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)；(2)；(3)。【解题分析】

(1)设t0时刻棒中的感应电流为i0，由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势根据闭合电路欧姆定律导体棒受到的安培力大小为F安=BLi0对导体棒N，由平衡条件得F安=mg整理得t0时刻导体棒M的速度；(2)设t0时刻导体棒M受到的拉力大小为F0，根据牛顿第二定律得解得F0=3mg0t0时间内外力F的冲量大小为；(3)设导体棒M开始运动的时刻是t1，此时导体棒M受到拉力大小等于摩擦力F1=mg由F—t图像可知设t1t0时间内的平均电流为I，导体棒M的位移为x。则t1t0时间内的平均电流为在过程中，根据动量定理，有整理得此过程导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。14、（1）0~qEL（2）W=－2qEL（3）OA杆与电场线平行时，电势能变化最快，变化率qEωL【解题分析】

(1)设OA与电场线夹角，电场力矩