河北省部分学校2022-2023学年高三年级上册11月期中联考物理 含解析

高三年级11月期中考试

物理试卷

本试卷满分100分，考试用时75分钟

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.天然放射性矿物质一般会放出&、B、/三种射线，一块含铀的矿物质发出的&、B、/三种射线在

磁场3中的偏转情况如图所示。已知铀238（空U）的半衰期为45亿年，下列说法正确的是（）

A.图中的①是£射线B.这块矿物质在90亿年后将不再含铀238

C.夕衰变的实质是原子核外电子跃迁D.铀238发生一次a衰变后，生成的新核中有90

个质子

【答案】D

【解析】

【详解】A.夕射线是高速运动的电子流，带负电荷，由于负电荷运动方向与电流方向相反，所以根据左

手定则，若图中的①是£射线，则受到的洛伦兹力方向应该向右，而图中的①朝左偏转，受到的洛伦兹

力方向朝左，故A错误；

B.放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期，在物理学上，一个放射性同位素的

半衰期是指一个样本内，其放射性原子衰变至原来数量的一半所需的时间，原子核的衰变规律是

1-

N=N0X（—）7

其中：No是指初始时刻（片0）时的原子核数，/为衰变时间，T为半衰期，N是衰变后留下的原子核

数；可知铀238的半衰期为45亿年，这块矿物质在90亿年后，刚好经历两个半衰期，则未发生衰变的

铀238质量应该为原来的四分之一，故B错误；

c.£衰变的实质就是原子核自发的放射出电子转变成另一种原子核的过程，是原子核内一个中子转化

为一个质子和电子，核的质量数不变，但核电荷数增加，故C错误；

D.铀238原子序数为92,即原子核中有90个质子，c离子即氢核，有2个质子；铀238发生一次戊衰

变后，因此铀238放出一个a离子后，质子数变为90,原子序数为90,故D正确。

故选D。

2.新一代载人运载火箭的研制将使我国具备在2030年前载人登陆月球的能力，若在将来某次登月过程中，

先将一个载人飞船送入环月球圆轨道，飞船绕月球运行多圈后，在环月圆轨道上的A点实施变轨，进入椭

圆轨道，由距月面5km的近月点B再次变轨落月，如图所示。关于飞船的运动，下列说法正确的是（）

A.飞船在A点的加速度大于在B点的加速度

B.飞船在圆轨道上的周期大于在椭圆轨道上的周期

C.飞船在椭圆轨道上A点的速度大于在B点的速度

D.在A点月球对飞船中的航天员的万有引力大于在B点月球对飞船中同一航天员的万有引力

【答案】B

【解析】

【详解】A.由牛顿第二定律可得

GMm

——；—=ma

r~

因为以>rB，所以

aA<aB

故A错误；

B.由开普勒第三定律

r3

r=k

可知，由于环月圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，所以飞船在圆轨道上的周期大于在椭圆轨道上的周

期，故B正确；

C.飞船从A点到5点的过程中，月球对飞船的引力做正功，动能增加，故飞船在椭圆轨道上A点的速度

小于在B点的速度，故C错误；

D.由万有引力定律可得

「GMm

F=T

由于<4>G，所以

FA<FB

故D错误。

故选B。

3.如图所示，“凸”形绝热汽缸被。、b两轻质绝热活塞分成A、B、C三部分，a、6两活塞用轻杆连接,

活塞稳定时48、C三个部分内的气体温度均相同。现设法使C中的气体温度缓慢升高，则在两活塞缓慢

下降的过程中，下列说法正确的是（）

A

二6

A.A中气体温度升高B.A中气体压强增大

C.B中气体压强增大D.C中气体所有分子的动能均增大

【答案】C

【解析】

【详解】ABC.以C中气体为研究对象，体积不旦变根据

可知C中气体温度升高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受到向上和向下气体的压力p2sA和

PISB,因为SA<SB,则有

P2sA<P2sB

可知活塞和连杆合力向下，竖直向下运动，A中气体体积增大，压强减小，对外做功，根据

△U=W+Q

气缸绝热。=0,内能减小，温度降低；8中气体体积变小，压强增大，C正确，AB错误；

D.C中气体温度升高，分子的平均动能增大，D错误。

故选C。

4.如图所示，倾角为30。的直角三角形光滑绝缘斜面ABC固定于水平地面上，斜边AC的长度为30cm,

一电荷量为2x10.7c的带负电小球1固定在3点，将一质量为2xlO-kg的带电小球2置于斜面AC的中

点。时，恰好处于平衡状态，取重力加速度大小g=10m/s2,静电力常量左=9xl（）9N-m2/C2,两小球

均视为质点，则小球2所的电荷量为（）

A.2x107CB.3xl（T7cC.2.5xl0-6CD.6x105C

【答案】C

【解析】

【详解】对小球受力分析，列平衡方程，则有

加gsin30。=左需■sin30。

可解得

%=2.5x10-6c

故选C。

5.如图所示，一质量为加的小球（视为质点）被长为L、不可伸长的轻绳悬挂在。点，给小球一水平初速

度，小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。重力加速度大小为g,小球在最低点A时绳上的拉力与小球在

最高点B时绳上的拉力大小之差为（）

A.2mgB.3mgC.5mgD.6mg

【答案】D

【解析】

【详解】小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点8时

2

mg=m-j-

从最高点5到最低点A，由动能定理

QT1212

mg-2L=-mv^--加/

小球在最低点A时

口V：

r-mg=mg

联立解得

AT7=F=6mg

故选D。

6.传送带是物料搬运系统机械化和自动化的传送用具，可以替代人工搬运，节省人力物力。一水平传送带

两端相距36m,物料与传送带间的动摩擦因数为0.2。物料从一端轻放上传送带，被传送至另一端。当传

送带分别以8m/s和16m/s的速度大小匀速运动时，取重力加速度大小g=10m/s2,物料通过传送带的

时间差为（）

A.o.5sB.IsC.2.5sD.4s

【答案】A

【解析】

【详解】物料在传送带加速运动时的加速度为

a=史暨=

m

当传送带以v=8m/s的速度大小匀速运动时，物料加速过程的时间为

v8

A=—=—s=4s

1a2

加速过程的位移为

v、,

玉=50=16m

匀速过程的时间为

t=———=2.5s

2v

物料通过传送带的时间为

/=%+q=6.5s

当传送带以M=16m/s的速度大小匀速运动时，设物料在传送带上一直做匀加速直线运动，则有

L=-at'2

2

解得

物料离开传送带的速度为

匕=atr=12m/s<16m/s

假设成立，故物料通过传送带的时间差为

M=t—f=6.5s—6s=0.5s

故选Ao

7.在如图所示的平面内，存在宽为心的匀强磁场区域（足够长、边界上有磁场），匀强磁场的磁感应强度

大小为B,左侧边界上有一离子源S,可以向纸面内各方向发射质量为加、带电荷量为+q（q>0）、速度

大小为火的离子。不计离子受到的重力和空气阻力，下列说法正确的是（）

m

1xx|

B|

।।

Ixx|

|XXI

I

II

II

|XXI

71m

A.离子在磁场中运动的最长时间为丁;；

2qB

7im

B.离子从右侧边界离开磁场时，在磁场中运动最短时间为「

3qB

、兀m

C.离子从右侧边界离开磁场时，在磁场中运动的最长时间为

12qB

D.离子从左侧边界离开磁场时，射入点与射出点间的最大距离为内乙

【答案】B

【解析】

【详解】AD.由

qvB=m——

r

得

mvmqBL

r=—=---------=LT

qBqBm

则垂直左边界运动的离子恰与右边界相切，运动半个圆周，在磁场中运动的最长时间为

T1Ijim71m

'"m一.—.qB一谓

此时，离子从左边界离开磁场，射入点与射出点间的距离最大，大小为2LAD错误；

B.当离子圆周运动的弦长最短时，圆心角最小，运动时间最短，则最短弦长为L由几何关系，此时圆心

角为60°,此过程时间最短

_T_1271m_Tim

tmin~~6~6~qB~~3qB

B正确；

C.离子初速度沿左边界向下时，离子做四分之一的圆周运动，此时有最大弦长，则离子从右侧边界离开

磁场时，在磁场中运动的最长时间为

,T12nmnm

WqB―丽

C错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.如图所示，A、B两只小鸭（均视为质点）在平静的河道内靠近岸边戏水，在水面上引起两列稳定的水

波，小鸭A形成的水波在垂直河岸方向上最多恰好有5个波峰，小鸭B形成的水波在垂直河岸方向上最多

恰好有3个波峰，已知尸点为两小鸭所处位置连线的中点，则下列说法正确的是（）

B

A

A.小鸭A产生的水波的传播速度与小鸭B产生的水波的传播速度大小相等

B.小鸭B产生的水波振幅一定大

C.尸始终是振动加强点

D.小鸭A与小鸭B产生的水波的周期不同

【答案】AD

【解析】

【详解】A.机械波在同一种介质中传播，速度相等，故A正确；

B.振幅和波长、波速无关，所以小鸭B产生的水波振幅不一定大，故B错误；

C.P点为两波源中点，波的传播速度相等，所以两列波同时传播到尸点，根据波的叠加原理可知尸点不

是始终加强点，故C错误；

D.由题可知，两列水波的波长不同，根据波长与波速的关系可知，两列波的周期不同，故D正确。

故选AD。

9.风力发电有清洁、可再生等优点，某风力发电厂输出有效值恒定的正弦式交变电流。如图所示，理想变

压器原、副线圈匝数比4：%=20:1,原线圈通过理想交流电流表A接入该正弦式交变电流，副线圈两端

接阻值为10。的电阻R,己知电流表的示数为0.1A,下列说法正确的是（）

A.电阻R中的电流的最大值为2A

B.原线圈接入的正弦式交变电流的电压的有效值为400V

C.电阻R消耗的电功率为40W

D.当通过电流表的电流增大时，通过电阻R的电流减小

【答案】BC

【解析】

【详解】A.因为是理想变压器，所以有

【R"1

因为电流表的示数为0.1A,所以电阻R中的电流为/R=2A,但是因为电流表中显示的是有效值，所以

最大值为

小=®=20A

故A项错误；

B.电阻R两边的电压有效值为

UKR=IKRR=20V

根据理想变压器有

UR〃2

解得

Ui=400V

故B项正确；

C.电阻R消耗的功率为

P=UK3K=40W

故C项正确；

D.因为是理想变压器，所以有

A_%

IR"1

整理有

人也

n2

因为电流表示数变大，即变大，所以通过电阻R电流也增大，故D项错误。

故选BC。

10.如图所示，a、b、c、d、e、/为圆。的六等分点，圆。处在与圆平行的匀强电场（未画出）中，

圆的半径为R,将大量质量为加、电荷量为夕的带正电粒子（不计受到的重力）从。点沿不同方向（在该

圆面内）以大小为%的速度抛出后，再次与圆相交时，通过。点的粒子速度最大，且为2%,不计粒子间

的相互作用，则下列说法正确的是（）

A.匀强电场的方向由。点指向C点B.匀强电场的电场强度大小为一-

qR

C.通过b点时，粒子的速度大小为D.通过万点时，粒子的速度大小为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.由题意可知从。到c过程，电场力做功最大，则〃点到圆周上各点中，。、c两点距离沿电

场方向距离最大，故电场方向与过c点的切线垂直，如图所示

二/亚\：

粒子从。到c过程，根据动能定理可得

11,

9-

^E7?(l+sin3O°)=—m(2v0)--mv1

解得

E=si

qR

故A错误，B正确；

CD.粒子从。到沙过程，根据动能定理可得

qER=^mvl-^mv1

解得

为=风

故C正确，D错误。

故选BC„

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.为了探究质量一定时，物体的加速度。与所受合力户的关系，某同学设计了一个实验，所用装置如图

甲所示。已知小车的质量为小车用细线栓住，通过轻质滑轮与左侧砂桶连接，打点计时器所接的交流

电频率/=50Hz。其实验步骤如下：

①将器材按图甲所示安装好；

②调节长木板的倾角，在砂桶内放入适量的砂，沿长木板向下轻推小车，使小车做匀速直线运动；

③取下细线和砂桶，用弹簧测力计测出砂桶(含砂)受到的重力大小产；

④先接通电源，后由静止释放小车，打出一条纸带，由打出的纸带求得小车的加速度大小。；

⑤改变长木板的倾角，重新挂上细线和砂桶，重复②〜④步骤，测得多组砂桶（含砂）受到的重力大小产

和小车的加速度大小a。

（1）下列实验操作或实验要求正确是=

A.砂桶（含砂）的质量应远小于小车的质量

B.滑轮右侧的细线应与长木板平行

C.长木板的倾角应大于45。

D.为了减小摩擦，轻推小车让小车匀速运动前，小车后不应装上纸带，且不应接通电源

（2）实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度大小。=m/s2=（结

果保留两位有效数字）

k5.00^-5.87^—6.76—>k—7.64—>1

单位:cm

乙

（3）某同学据测出的多组口和。，作出a-尸图像如图丙所示，则图线斜率上与小车的质量/的关系为

【答案】①.B②.0.88③.—

M

【解析】

【详解】（1）[1]A.小车匀速运动时砂桶（含砂）的重力大小等于细线对小车的拉力大小，没必要远小于

小车的重力，故A错误；

B.砂桶（含砂）重力等于细线沿木板向上的对小车的拉力，滑轮右侧的细线应与长木板平行，故B正

D.定值电阻用=0.8。；

E.定值电阻鸟=20。；

F.定值电阻鸟=190。；

G.开关一个、导线若干。

为了较准确地测量该电池的电动势和内阻，小李设计了如图乙所示的实验电路。

①与电流表A2串联的电阻应当选择（填或）。

②闭合开关，调整滑动变阻器的滑片位置，把电流表A1的示数记作/］、电流表A2的示数记作，记录

多组实验数据，利用数据作出A-A图像如图丙所示。

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

05101520~2，s

丙

根据图丙，可知该电池的电动势E=V,内阻厂=Qo（结果均保留两位小数）

【答案】①.矶;53.91##3.90##3.92②.I.&③.3.460.29

【解析】

【详解】（1）口］直流电压5V挡测量时，分度值0.1V,由图甲示数可知电源电动势为3.91V。

（2）［2］电流表A2若与鸟串联，其串联后的总电压最大为

U=20mA•(10+20)。=0.6V

比电源电动势小太多；电流表A2若与&串联，其串联后的总电压最大为

U=20mA(10+190)Q=4V

比电源电动势稍大，所以电流表A2应与&串联；

⑶由闭合电路欧姆定律可知

E=人(a+6+r)+4七+为)

整理可得

4=-------------@+幻I,

K+q+厂片+弓+一

利用图像斜率和截距可知

&+弓_2.68

6+K+r17.3x1。-3

F

-----------=2.68A

6+N-

解得

£=3.46V,r=0.29Q

13.如图所示，一长方形玻璃砖长为4L、宽为&L，在玻璃砖上表面中点A的正上方的。点有一激光

笔，。、A两点间的距离为L,激光笔发出的激光束在竖直平面内以。点为圆心以一定的角速度沿逆时针

方向匀速转动，激光束在玻璃砖上表面形成的光斑沿上表面移动到8点(未知)时的速度大小是在A点时

的速度大小的2倍，此时光束通过折射进入玻璃砖后恰好从右下侧顶点射出，不计激光笔的大小，求：

(1)光斑在8点时，光束与玻璃砖上表面的夹角。；

U(2)玻璃砖的折射率九。

\也L

十4L丁

【答案】(1)6=45°；(2)n=41

【解析】

【详解】（1）设激光束转动的角速度大小为。，则光斑在A点时的速度大小

vA=coL

设光斑在2点时的速度大小为与，有

v•s八m〃=0L----

Rsin。

由于

VB=2VA

解得

,QV2

sin0=——

2

即6=45°。

（2）光斑在2点时，光束的入射角

，=90。—8=45。

由几何关系可知

AB=-^~

tan。

折射角的正切值

2L-AB1

tanr=——尸—=~^=

V3£V3

玻璃砖的折射率

sinz

n-———

sinr

解得

n—V2

14.如图所示，两平行导轨FP、QQ'固定在水平绝缘桌面（图中未画出）上，间距为L,轨道右侧通过

导线分别与阻值为2H（共中R未知）的电阻与、阻值为R的电阻凡连接，开关K和电动势为E的电源

相连,与导轨垂直的虚线NN'左侧存在磁感应强度大小为8、方向竖直向下的匀强磁场,虚线到NN'

的距离为L，质量为2—土、电阻不计的导体棒。静止于虚线W左侧足够远处的导轨上，质量为导体棒

ER

。的2倍的绝缘棒b置于虚线MV'右侧的导轨上。现闭合开关K,导体棒。向右运动，当导体棒。运动到

虚线肱0'位置时，断开开关K，已知导体棒。到达建0'前已经做匀速直线运动，两棒运动过程中始终与

导轨垂直，重力加速度大小为g,绝缘棒b与导轨间的动摩擦因数为〃，。、b两棒发生弹性碰撞，且碰

撞时间极短，不计导体棒。与导轨间的摩擦和电源内阻，不计导轨的电阻，求：

(1)开关K断开瞬间，导体棒。的速度大小匕;

(2)导体棒a离开磁场时的速度大小岭；

(3)绝缘棒b在导轨上运动的距离s。

MN

x?xxx择LT毕！

P

XXBXX|xX

Ri

XXX|xx

Q—

Xxxx；xX：

M'N'

2EEE2

【答案】(1)V.=----；(2)v=；(3)s=-----------

13BL?26BL侬爆笈尸

【解析】

【详解】(1)由于不计导体棒。与导轨间的摩擦，当导体棒。匀速运动时，棒上的感应电动势与用两端电

压相等,有

BLVy=竺一

R+2R

解得

V.=2E

13BL

(2)当导体棒。的速度大小为v时，所受的安培力大小

由动量定理有

-Ft-mv,-mv1

其中

34

mB=L--

ER

从W到MV'的过程中，有

L=Xvt

解得

E

%=

26BL

(3)导体棒。离开磁场后做匀速运动与绝缘棒b发生弹性碰撞，有

mv2=mv3+2mv4,gznvj=gmv；+；x2mv1

解得碰撞后瞬间，绝缘棒b的速度大小

2

%

由功能关系有

—x2mv^=〃x2mgs

解得