河南省洛阳市机车厂中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省洛阳市机车厂中学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.有一只小试管倒插在烧杯的水中，此时试管恰好浮于水面，试管内外水面的高度差为h，如图所示．如果改变温度或改变外界大气压强．则试管（不考虑烧杯中水面的升降及试管壁的厚度）………（）A．如仅升高温度，则试管位置上升，h不变B．如仅升高温度，则试管位置下降，h增大C．如仅升高外界压强，则试管位置下降，h不变D．如仅升高外界压强，则试管位置下降，h减小参考答案：AC2.（单选）在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误的是（）参考答案：C3.（单选）关于物理学的研究和科学家做出的贡献，下列说法正确的是（）A．牛顿发现万有引力定律并精确测出了引力常量，“笔尖下行星”即海王星就是根据万有引力定律发现的B．根据速度的定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度，以及加速度等描述运动的基本概念D．法拉第最早提出电荷周围产生电场观点参考答案：考点：物理学史．专题：常规题型．分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答：解：A、牛顿发现万有引力定律，卡文迪许精确测出了引力常量，“笔尖下行星”即海王星就是根据万有引力定律发现的，故A错误；B、根据速度的定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故B正确；C、伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度，以及加速度等描述运动的基本概念，故C正确；D、法拉第最早提出电荷周围产生电场观点，故D正确；故选：BCD．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．4.（多选）如图表示甲、乙两物体由同一地点出发，向同一方向运动的速度图线，其中t2=2t1，则（

）A．在t1时刻，乙物在前，甲物在后

B．在t1时刻，甲、乙两物体相遇C．乙物的加速度大于甲物的加速度

D．在t2时刻，甲、乙两物体相遇参考答案：CD5.如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7V、14V、21V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是A．粒子一定带正电荷B．粒子运动径迹一定是a→b→cC．粒子在三点的动能大小为Ekb<Eka<EkcD．粒子在三点的电势能大小为Epc>Epa>Epb参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L，可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，电荷量为q，B球不带电，处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放，当杆OA转过37°时，小球A的速度最大，则匀强电场的场强E的大小为___________；若A球、B球都不带电，重复上述操作，当A球速度最大时，杆OA转过的角度将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）参考答案：；减小7.如图所示，两根细线把两个相同的小球悬于同一点，并使两球在同一水平面内做匀速圆周运动，其中小球1的转动半径较大，则两小球转动的角速度大小关系为ω1

ω2，两根线中拉力大小关系为T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）参考答案：=；＞【考点】物体做曲线运动的条件．【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度．【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故二者角速度相等；绳子拉力T=，则T1＞T2；故答案为：=；＞8.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：9.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。10.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。11.为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表：次数12345小车加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小车质量m/kg0.200.400.600.801.00根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示：通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．(3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是________________________________________________________．参考答案：(1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力(2)如图所示

(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分12.如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.①平衡小车所受的阻力的操作：取下

，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应

（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

为止．②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．

参考答案：①砝码（2分）（答沙桶或其他都不给分）

减小（2分）间隔相等（均匀）②（2分）

（2分）

解析：设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以.13.（6分）某举重运动员举重，记录是90Kg，他在以加速度2m/s2竖直加速上升的电梯里能举________Kg的物体，如果他在电梯里能举起112.5Kg的物体，则此电梯运动的加速度的方向_________，大小是________。参考答案：75Kg，竖直向下，2m/s2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ab、cd、ef是同一竖直平面的三条水平直线，它们之间的距离均为d=0.3m，ab与cd之间的区域内有水平向右的匀强电场，在cd与矿之间的区域内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场。一个不计重力、比荷=3×108c／kg的带正电粒子以初速度vo=3×106m／s垂直ab射入电场，粒子经过电场后，速度方向与cd成30o角进入磁场，最后垂直于ef离开磁场。求：（1）匀强电场的场强E的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）粒子从ef离开磁场时出射点与从ab进入电场时的入射点间的水平距离。参考答案：（1）粒子在电场中做类平抛运动：

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

④（1分）联立①②③④式解得：⑤（2分）（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设半径为，则：⑥（2分）

⑦（2分）⑧（2分）联立⑥⑦⑧式解得：

⑨（1分）（3）在电场中，粒子沿水平方向偏移的距离⑩（2分）如图所示，粒子在磁场沿水平方向偏移距离据几何关系：

（2分）粒子从边离开磁场时出射点与边的入射点间的水平距离：

（1分）解得：

（1分）17.(15分)如图所示，竖直平面内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N／C，在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T.一带电量、质量的小球由长的细线悬挂于点,小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点正下方的坐标原点时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过点正下方的N点.(g=10m／s)，求：(1)小球运动到点时的速度大小；(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小；(3)间的距离。参考答案：解析：（1）小球从A运到O的过程中，根据动能定理：

①2分

则得小球在点速度为：

②2分

（2）小球运到点绳子断裂前瞬间，对小球应用牛顿第二定律：

③2分

④1分

由③、④得：

⑤3分

（3）绳断后，小球水平方向加速度

⑥1分

小球从点运动至点所用时间

⑦2分

间距离

⑧2分18.一长木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物块，如图所示。木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4。t=