2023年河南省開封市五縣聯(lián)考高三物理第一學(xué)期期末檢測試題含解析

2023年河南省開封市五縣聯(lián)考高三物理第一學(xué)期期末檢測試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心正上方固定一個小定滑輪，細(xì)繩一端拴一小球（可視為質(zhì)點），小球置于半球面上的點，另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從點滑向半球頂點未到頂點），在此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮〖凹?xì)繩的拉力大小的變化情況是（）A．不變，變小 B．變小，不變 C．變大，變大 D．變大，變小2、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場I、II的邊界，磁場I、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B2=2B1，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點射入磁場I，后經(jīng)f點進(jìn)入磁場II，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域．不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的總時間為（）A． B．C． D．3、將三個質(zhì)量均為m的小球用細(xì)線相連后（間無細(xì)線相連），再用細(xì)線懸掛于O點，如圖所示，用力F拉小球c，使三個小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持，則F的最小值為（）A． B． C． D．4、下列說法正確的是（）A．做勻速圓周運(yùn)動的物體，轉(zhuǎn)動一周，由于初末位置速度相同，故其合力沖量為零B．做曲線運(yùn)動的物體，任意兩段相等時間內(nèi)速度變化一定不相同C．一對作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一個力做正功另一個力做負(fù)功D．在磁場中，運(yùn)動電荷所受洛倫茲力為零的點，磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零5、如圖所示為氫原子的能級圖，用光子能量為的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，激發(fā)后的氫原子可以輻射出幾種不同頻率的光，則下列說法正確的是（）A．氫原子最多輻射兩種頻率的光B．氫原子最多輻射四種頻率的光C．從能級躍遷到能級的氫原子輻射的光波長最短D．從能級躍遷到能級的氫原子輻射的光波長最短6、兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點，則下列說法正確的是()A．q1、q2為等量異種電荷B．N、C兩點間場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向C．N、D兩點間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大D．將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先增大后減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示。在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直于PQ的方向射入磁場。圖中實線是它們的軌跡。已知O是PQ的中點。不計粒子重力。下列說法中正確的是（）A．粒子c帶正電，粒子a、b帶負(fù)電B．射入磁場時粒子c的速率最小C．粒子a在磁場中運(yùn)動的時間最長D．若勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，其它條件不變，則a粒子運(yùn)動時間不變8、如圖所示，輕繩一端連接小木塊A，另一端固定在O點，在A上放小物塊B，現(xiàn)使輕繩偏離豎直方向成角由靜止釋放，當(dāng)輕繩擺到豎直方向時，A受到擋板的作用而反彈，B將飛離木塊（B飛離瞬間無機(jī)械能損失）做平拋運(yùn)動.不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．若增大角再由靜止釋放，可以增大B落地時速度方向與水平方向之間夾角B．若增大角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移將增大C．A、B一起擺動過程中，A、B之間的彈力一直增大D．A、B一起擺動過程中，A所受重力的功率一直增大9、下列有關(guān)原子和原子核的認(rèn)識，正確的是（）A．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定B．氫原子輻射光子后，電子繞核運(yùn)動的動能增大C．盧瑟福通過粒子散射實驗的研究，發(fā)現(xiàn)了中子.D．光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比10、在光滑絕緣水平面上，一絕緣輕繩栓著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場中做順時針方向的勻速圓周運(yùn)動，磁場的方向豎直向下，其俯視圖如圖，若小球運(yùn)動到A點時，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后的運(yùn)動情況，可能的是（）A．小球做逆時針勻速圓周運(yùn)動，半徑不變B．小球做逆時針勻速圓周運(yùn)動，半徑減小C．小球做順時針勻速圓周運(yùn)動，半徑不變D．小球做順時針勻速圓周運(yùn)動，半徑減小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某小組同學(xué)用如圖所示的裝置來“驗證動能定理”，長木板固定在水平桌面上，其左端與一粗糙曲面平滑連接，木板與曲面連接處固定一光電門，A是光電門的中心位置，滑塊P上固定一寬度為d的遮光片。將滑塊從曲面的不同高度釋放，經(jīng)過光電門后，在木板上停下來，設(shè)停下來的那點為B點。該小組已經(jīng)測出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為、査得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。根據(jù)本實驗的原理和目的回答以下問題：(1)為了“驗證動能定理”，他們必需測量的物理量有___________；A．滑塊釋放的高度hB．遮光片經(jīng)過光電門時的遮光時間tC．滑塊的質(zhì)量mD．A點到B點的距離x(2)該組同學(xué)利用題中已知的物理量和(1)問中必需測量的物理量，只需要驗證表達(dá)式___________在誤差范圍內(nèi)成立即可驗證動能定理；(3)以下因素會給實驗結(jié)果帶來誤差的是___________。A．滑塊釋放時初速度不為零B．曲面不光滑C．遮光片的寬度不夠小D．光電門安放在連接處稍偏右的地方12．（12分）（1）為了研究平拋物體的運(yùn)動，可做下面的實驗：如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，B球就水平飛出，同時A球被松開，做自由落體運(yùn)動，兩球同時落到地面；如圖乙所示的實驗：將兩個完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2，這兩個實驗說明______A.甲實驗只能說明平拋運(yùn)動在豎直方向做自由落體運(yùn)動．B.乙實驗只能說明平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條D.甲、乙二個實驗均能同時說明平拋運(yùn)動在水平、豎直方向上的運(yùn)動性質(zhì)（2）關(guān)于“研究物體平拋運(yùn)動”實驗，下列說法正確的是______A.小球與斜槽之間有摩擦?xí)龃髮嶒炚`差B.安裝斜槽時其末端切線應(yīng)水平C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放D.小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度盡可能低一些．E.將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行F.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動的起點和所建坐標(biāo)系的原點（3）如圖丙，某同學(xué)在做平拋運(yùn)動實驗時得出如圖丁所示的小球運(yùn)動軌跡，a、b、c三點的位置在運(yùn)動軌跡上已標(biāo)出，則：（g?。傩∏蚱綊佭\(yùn)動的初速度為______m/s．②小球運(yùn)動到b點的速度為______m/s③拋出點坐標(biāo)______cmy=______cm．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，在第四象限內(nèi)有一半徑為R的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁場的邊界剛好與x軸相切于A點，A點的坐標(biāo)為，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在A點正上方的P點由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射出磁場后剛好經(jīng)過坐標(biāo)原點O，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計粒子的重力，求：（1）P點的坐標(biāo)；（2）若在第三、四象限內(nèi)、圓形區(qū)域外加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，如圖乙所示，粒子釋放的位置改為A點正上方點處，點的坐標(biāo)為，讓粒子在點處由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進(jìn)入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后第一次出磁場時，交x軸于C點，則AC間的距離為多少；粒子從點到C點運(yùn)動的時間為多少.14．（16分）已知外界大氣壓恒為，重力加速度，現(xiàn)有水平放置的導(dǎo)熱良好的氣缸用橫截面積為的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，外界溫度為，活塞與氣缸底部間距離，如圖甲所示。求：(1)現(xiàn)將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動到開口向下如圖乙所示溫度降為，若活塞到底部的距離為，試計算活塞的質(zhì)量多大？(2)若溫度保持為原來的時，使氣缸傾斜至與水平面成，此時氣缸中活塞到底部的長度多長？（忽略活塞與氣缸的摩擦，計算結(jié)果取三位有效數(shù)字）15．（12分）如圖所示，右端封閉左端開口的導(dǎo)熱良好的形玻璃管兩邊粗細(xì)不同，粗玻璃管半徑為細(xì)玻璃管半徑的3倍，兩管中裝入高度差為的水銀，右側(cè)封閉氣體長，左側(cè)水銀面距管口?，F(xiàn)將左管口用一與玻璃管接觸良好的活塞封閉圖中未畫出），并將活塞緩慢推入管中，直到兩管水銀面等高。外界大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境溫度不變，不計活塞與管內(nèi)壁的摩擦。求：①兩管水銀面等高時左側(cè)氣體的壓強(qiáng)是多少；②整個過程活塞移動的距離是多少厘米（保留三位有效數(shù)字）。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，將三力平移可構(gòu)成首尾連接的三角形，其中重力與過點豎直線平行，支持力沿半球面半徑方向且拉力沿繩方向，力的三角形與小球、滑輪構(gòu)成的三角形相似，設(shè)小球與滑輪間的繩長為，滑輪到點的距離為，半球面半徑為，則有：小球從點滑向半球頂點過程中，小球到點距離為不變，不變，減小，所以不變，變小故選A。2、B【解析】

粒子在磁場中運(yùn)動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動，洛倫茲力做向心力，故有則有粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點進(jìn)入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運(yùn)動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運(yùn)動的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點沿fd方向進(jìn)入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過，在e點沿ea方向進(jìn)入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的總時間為故選B。3、C【解析】

靜止時要將三球視為一個整體，重力為3mg，當(dāng)作用于c球上的力F垂直于oa時，F(xiàn)最小，由正交分解法知：水平方向Fcos30°=Tsin30°，豎直方向Fsin30°+Tcos30°=3mg，解得Fmin=1.5mg．故選C．4、A【解析】

A．根據(jù)動量定理，合力的沖量等于動量的變化，物體在運(yùn)動一周的過程中，動量變化為零，故合力的沖量為零，故A正確；B．在勻變速曲線運(yùn)動中，加速度不變，根據(jù)可知在任意兩段相等時間內(nèi)速度變化相同，故B錯誤；C．一對作用力和反作用力做的功沒有定量關(guān)系，一對作用力和反作用力可以同時做正功，也可以同時做負(fù)功，或不做功，故C錯誤；D．在磁場中，若帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向平行，不會受到洛倫茲力的作用，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故D錯誤。故選A。5、D【解析】

AB．基態(tài)的氫原子吸收的能量后會剛好躍遷到能級，大量氫原子躍遷到的能級后最多輻射種頻率的光子，所以AB均錯誤；CD．由公式以及，知能級間的能量差越大，輻射出的光子的頻率越大，波長就越短，從到能級間的能量差最大，輻射的光波長最短，C錯誤，D正確。故選D。6、C【解析】

A．若是異種電荷，電勢應(yīng)該逐漸減小或逐漸增大，由圖象可以看出，應(yīng)該是等量的同種正電荷，故A錯誤；B．沿x正方向從N到C的過程，電勢降低，N、C兩點間場強(qiáng)方向沿x軸正方向．故B正確；C．φ?x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可得N、D兩點間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大，故C正確；D．NC電場線向右，CD電場線向左，將一正點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大．故D錯誤；【點睛】由圖象中電勢的特點可以判斷是同種等量正電荷．由電勢圖線的斜率可以判斷電場強(qiáng)度的大小．沿電場線電勢降低，可以判斷電場強(qiáng)度的方向，可知電場力做功的正負(fù)，從而判斷電勢能的變化．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子c帶正電，粒子a、b帶負(fù)電，A正確；B．洛倫茲力提供向心力解得根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子運(yùn)動的半徑最小，所以粒子的速率最小，B錯誤；C．粒子在磁場中運(yùn)動的周期為粒子在磁場中軌跡對應(yīng)的圓心角最大，大小為，所以粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長，為半個周期，C正確；D．洛倫茲力提供向心力解得粒子運(yùn)動半徑磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，可知粒子運(yùn)動的半徑減小，所以粒子運(yùn)動的圓心角仍然為，結(jié)合上述可知粒子運(yùn)動的周期改變，所以粒子運(yùn)動的時間改變，D錯誤。故選AC。8、BC【解析】

A．設(shè)繩子的長度為L，A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，A從最高點到最低點的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)到達(dá)最低點時的速度為v，則：(M+m)v2＝(M+m)gL(1?cosθ)可得若增大θ角再由靜止釋放，則A到達(dá)最低點的速度增大；

B開始做平拋運(yùn)動時的速度與A是相等的，設(shè)拋出點的高度為h，則B落地時沿水平方向的分速度B落地時速度方向與水平方向之間夾角設(shè)為α，則可知θ增大則α減小，所以增大θ角再由靜止釋放，B落地時速度方向與水平方向之間夾角將減小。故A錯誤；B．若增大θ角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移可知增大θ角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移將增大，故B正確；C．A與B一起擺動的過程中B受到的支持力與重力沿AO方向的分力的合力提供向心力，在任意位置時在擺動的過程中A與B的速度越來越大，繩子與豎直方向之間的夾角減小，所以支持力FN越來越大。故C正確；

D．A、B一起擺動過程中，開始時它們的速度為零，則重力的功率為零；A與B一起恰好到達(dá)最低點時，沿豎直方向的分速度為零，所以重力的瞬時功率也等于零，可知A所受重力的功率一定是先增大后減小，故D錯誤。

故選BC。9、AB【解析】

A．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A正確；B．氫原子輻射光子后，原子的能級降低，電子的軌道半徑減小，根據(jù)則可得動能為可知電子繞核運(yùn)動的動能增大，故B正確；C．盧瑟福通過粒子散射實驗的研究，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，故C錯誤；D．光電效應(yīng)現(xiàn)象中，根據(jù)則光電子的最大初動能與入射光的頻率不是成正比關(guān)系，故D錯誤。故選AB。10、ABC【解析】

AB．如果小球帶正電，則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心，當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球原來所受合力大小時，繩子斷后，小球做逆時針的勻速圓周運(yùn)動，半徑不變，也可能洛倫茲力大于之前合力的大小，則半徑減小，故AB正確；CD．若小球帶負(fù)電，則小球所受的洛倫茲力指向圓心，開始時，拉力可能為零，繩斷后，仍然洛倫茲力提供向心力，順時針做圓周運(yùn)動，半徑不變．若開始靠洛倫茲力和拉力的合力提供向心力，拉力減小為零，小球靠洛倫茲力提供向心力，速度的大小不變，半徑變大，故C正確，D錯誤．故選ABC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BDC【解析】

(1)[1]．要驗證的是從滑塊經(jīng)過光電門到最后在木板上停止時動能減小量等于摩擦力做功，即其中可得則必須要測量的物理量是：遮光片經(jīng)過光電門時的遮光時間t和A點到B點的距離x，故選BD。(2)[2]．由以上分析可知，需要驗證表達(dá)式在誤差范圍內(nèi)成立即可驗證動能定理；(3)[3]．A．滑塊釋放時初速度不為零對實驗無影響，選項A錯誤；B．曲面不光滑對實驗無影響，選項B錯誤；C．遮光片的寬度不夠小，則測得的滑塊經(jīng)過A點的速度有誤差，會給實驗結(jié)果帶來誤差，選項C正確；D．光電門安放在連接處稍偏右的地方對實驗無影響，選項D錯誤；故選C。12、ABBCE22.5-10-1.25【解析】

(1)A、用小錘打擊彈性金屬片，B球就水平飛出，同時A球被松開，做自由落體運(yùn)動，兩球同時落到地面，知B球豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律與A球相同，即平拋運(yùn)動豎直方向上做自由落體運(yùn)動．故A正確．B、把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2，知1球在水平方向上的運(yùn)動規(guī)律與2球相同，即平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動．故B正確，C、D錯誤；故選AB.(2)A、小球與斜槽之間有摩擦，不會影響小球做平拋運(yùn)動，故A錯誤；B、研究平拋運(yùn)動的實驗很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運(yùn)動，則安裝實驗裝置時，斜槽末端切線必須水平的目的是為了保證小球飛出時初速度水平，故B正確；C、由于要記錄小球的運(yùn)動軌跡，必須重復(fù)多次，才能畫出幾個點，因此為了保證每次平拋的軌跡相同，所以要求小球每次從同一高度釋放，故C正確；D、小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度不能太低，故D錯誤．E、根據(jù)平拋運(yùn)動的特點可知其運(yùn)動軌跡在豎直平面內(nèi)，因此在實驗前，應(yīng)使用重錘線調(diào)整面板在豎直平面內(nèi)，即要求木板平面與小球下落的豎