2023学年河北师大附中高三物理试题期末试题

2023学年河北师大附中高三物理试题期末试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动，某同学用画笔在白板上画线，画笔相对于墙壁从静止开始水平向右先匀加速，后匀减速直到停止．取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则画笔在白板上画出的轨迹可能为()A． B． C． D．2、若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向．则描述该引力场的引力场线分布图是()A． B．C． D．3、如图所示，A、B两个质量相等的小球，分别从同一高度、倾角分别为、的光滑斜面顶端由静止自由滑下。在小球从开始下滑到到达斜面底端的过程中，下列判断正确的是（）A．A球和B球到达斜面底端的速度大小不相等B．A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小C．A球运动的加速度比B球运动的加速度大D．A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小小4、如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子．沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列说法正确的是A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ=μ2B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tanθ5、光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在r＞R的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（）A． B．C． D．6、下列描述中符合物理学史实的是（）A．第谷通过长期的天文观测，积累了大量的天文资料，并总结出了行星运动的三个规律B．开普勒通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律C．伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献D．万有引力定律和牛顿运动定律都是自然界普遍适用的规律二、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、如图所示，光滑圆环固定在竖直面内，一个小球套在环上，用穿过圆环顶端光滑小孔的细线连接，现用水平力F拉细线，使小球缓慢沿圆环向上运动，此过程中圆环对小球的弹力为N，则在运动过程中（）A．F增大 B．F减小C．N不变 D．N增大8、如图所示，轻弹簧放置在倾角为的斜面上，下端固定于斜面底端，重的滑块从斜面顶端点由静止开始下滑，到点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至点，然后又回到点，已知，，下列说法正确的是（）A．整个过程中滑块动能的最大值为B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为C．从点向下到点过程中，滑块的机械能减少量为D．从点向上返回点过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒9、如图所示，光滑水平面上放置A、B两物体相互接触但并不黏合，两物体的质量分别为mAkg，mB3kg。从t0开始，作用力FA和作用力FB分别作用在A、B两物体上，FA、FB随时间的变化规律分别为FA=82tN，FB22tN。则（）A．A、B两物体一直以2m/s2的加速度做匀加速运动B．当FAFB时，A、B两物体分离C．t=1s时A物体的运动速度为2m/sD．物体B在t=5s时的加速度为4m/s210、如图所示，卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（）A．a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期B．b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度gC．a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等D．a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度三、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）利用图示装置可以测物体问的动摩擦因数。水平粗糙桌面左端固定着定滑轮、B点固定着光电门。跨过定滑轮的细线两端分别栓接质量m的重物和质量M的物块（含宽度为d的遮光条），实验时每次都由静止释放物块，多次改变物块释放点A的位置，记录每次AB的间距x和遮光条通过光电门的时间t。（细线与滑轮间的摩擦及空气阻力均不计，重力加速度为g）(1)物块从A运动至B的过程中，重物和物块整体的动能增量为△Ek=_______。(2)下列各图中，能够正确反映运动过程中x与t之间关系的图像是__________（填选项序号字母）。(3)若(2)中正确图线的斜率为k，则物块与水平面间的动摩擦因数μ=_______（填选项序号字母）。A．B．C．12．（12分）用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动。图乙是某次实验得到的一条纸带，纸带上相邻两个计数点间还有四个打点画出。已知A、B两点间距离为，D、E两点间距离为，且有，交变电流的频率为。回答下列问题。(1)纸带上显示的运动方向为____________；（选填“从左向右”或““从右向左”）(2)小车运动的加速度为____________；（用题给物理量字母表示）(3)点的速度为___________（用题给物理量字母表示）。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，一直角三棱柱ABC，其中，，AB长度为2L，M为AB的中点，N为BC的中点，一光线从AB面上的M点以45°的入射角射入三棱柱，折射光线经过N点。已知光在真空中的传播速度为c，求：（1）三棱柱折射率n；（2）光从开始射入三棱柱到第一次射出所需的时间。14．（16分）一U形管竖直放置，管内横截面积处处相等，左管绝热且上端封闭，右管导热且用活塞封闭。活塞a、b、c为厚度可忽略的光滑轻活塞，a隔热，b、c导热，a、b活塞下方为水银，上方为空气（可视为理想气体）。初始时，两空气柱和环境温度均为27℃，管内水银柱和空气柱长度如图所示。缓慢向下推动活塞c，直至a、b活塞处于同一高度为止。测量发现左侧空气柱温度升高5℃。已知大气压强p0=76.0cmHg。（计算结果保留一位小数）(1)求温度升高后左侧空气柱的压强；(2)求c活塞向下推动的距离。15．（12分）如图所示，间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为，两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒CD、PQ放在斜面导轨上，已知CD棒的质量为m、电阻为R，PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍．磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端，另一端连着金属棒CD．开始时金属棒CD静止，现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ，使金属棒PQ由静止开始运动，当金属棒PQ达到稳定时，弹簧的形变量与开始时相同．已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q，此过程可以认为CD棒缓慢地移动，已知题设物理量符合的关系式，求此过程中(要求结果均用mg、k、来表示)：（1）CD棒移动的距离；（2）PQ棒移动的距离；（3）恒力所做的功．

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、D【解题分析】

找出画笔竖直方向和水平方向的运动规律，然后利用运动的合成与分解进行求解即可；【题目详解】由题可知，画笔相对白板竖直方向向下做匀速运动，水平方向先向右做匀加速运动，根据运动的合成和分解可知此时画笔做曲线运动，由于合力向右，则曲线向右弯曲，然后水平方向向右减速运动，同理可知轨迹仍为曲线运动，由于合力向左，则曲线向左弯曲，故选项D正确，ABC错误。【题目点拨】本题考查的是运动的合成与分解，同时注意曲线运动的条件，质点合力的方向大约指向曲线的凹侧。2、B【解题分析】

根据题意，其他星球受到中心天体的引力指向中心天体，所以引力场线应该终止于中心天体，故AD错误；其他星球在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和，所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指向这两个星球，所以引力场线应该是曲线，故C错误，B正确。故选B。3、B【解题分析】

A．根据机械能守恒定律可得解得两个小球达到底部的速度大小相等，故A错误；BC．小球的加速度大小为运动时间则运动过程中A斜面斜角小，则A运动的时间比B的大，由于高度相同，重力做功相等，所以A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小，故B正确，C错误；C．由于A运动的时间比B的大，由公式可知，A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小大，故D错误。故选B。4、C【解题分析】

假设最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力时，能顺利地卸干净全部沙子，有，B对；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子为研究对象，，C对；5、C【解题分析】

根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。故选C。6、C【解题分析】

A．第谷进行了长期的天文观测，积累了丰富的资料。以此为基础，之后的开普勒进一步研究总结出了太阳系行星运动的三个规律。所以A错误；B．牛顿通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律，不是开普勒。所以B错误；C．伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献，符合物理学史实。所以C正确；D．万有引力定律和牛顿运动定律都有一定适用范围，不适用于高速微观世界。所以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】

小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力。满足受力平衡。作出受力分析图如图所示；

由图可知△OAB∽△GFA，即：小球沿圆环缓慢上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，N不变；

A.F增大，与结论不相符，选项A错误；B.F减小，与结论相符，选项B正确；C.N不变，与结论相符，选项C正确；D.N增大，与结论不相符，选项D错误。8、BCD【解题分析】试题分析：当滑块的合力为0时，滑块速度最大，设滑块在点合力为0，点在和之间，滑块从到，运用动能定理得：，，，所以，故A错误；滑块从到，运用动能定理得：，解得：，弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为，故B正确；从点到点弹簧的弹力对滑块做功为，根据功能关系知，滑块的机械能减少量为，故C正确；整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，没有与系统外发生能量转化，弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，故D正确．考点：机械能守恒定律【名师点睛】本题的关键是认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规律，准确分析能量是如何转化的．9、CD【解题分析】

AB．FA、FB的大小都随时间而变化，但合力不变，故开始一段时间内A、B以相同的加速度做匀加速运动，A、B分离前，对整体有①设A、B间的弹力为FAB，对B有②由于加速度a恒定，则随着t的增大，FB增大，弹力FAB逐渐减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零，即③将代入①解得联立②③得，t=2s，此时所以在2s内，A、B两物体一直以2m/s2的加速度做匀加速运动，t=2s后A、B两物体分离，故AB错误；C．t=1s时A物体的运动速度为故C正确；D．物体B在t=5s时的加速度为故D正确。故选CD。10、AB【解题分析】

A．a在赤道上随地球自转而做圆周运动，所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，A正确；B．对卫星b重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力所以向心加速度等于重力加速度g，B正确；C．两卫星受到地球的万有引力相等。卫星a万有引力的一部分充当自转的向心力，即卫星b万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，C错误；D．a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，根据可知万有引力提供向心力解得线速度表达式因为所以b卫星的速度等于第一宇宙速度D错误。故选AB。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、CA【解题分析】

(1)[1]物块到达B点时的速度为则物块从A运动至B的过程中，重物和物块整体的动能增量为(2)[2]根据动能定理有整理后有故选C。(3)[3]由函数关系可知，斜率由此变形可得故选A。12、从左向右【解题分析】

(1)[1]小车加速运动，相邻两点间距离越来越大，所以依次打出点的顺序是E、D、C、B、A，则纸带显示的运动方向为从左向右。(2)[2]交变电流的频率为，则相邻打点的时间间隔为则图乙中相邻计数点间的时间为，由运动规律得解得(3)由运动规律得解上述两式得四、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）。【解题分析】

（2）由题意可知人射角，折射角，画出光路图如图所示由折射定律有解得（2）由题意结合反射定律可知θ=60°，设光从三棱柱射向空气的临界角为C根据可知光射到BC面上发生全反射，光射到AC面上的人射角，则光能从AC面上射出三棱柱由几何关系可知光在三棱镜中的传播速度则光在三棱镜中传播时间14、(1)116.6cmHg；(2)8.5cm【解题分析】

(1)左管内气体初状态：p1=86cmHg，V1=20cm•S，T1=300K

a、b活塞等高时状态：p1′=？，V1′=