河北省唐山市豐潤縣左家塢中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

河北省唐山市豐潤縣左家塢中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，一個(gè)氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場，若將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個(gè)氫核射出磁場的位置是

（

）

A．a(chǎn)點(diǎn)

B．在n、a之間某點(diǎn)

C．在b、n之間某點(diǎn)

D．在a、m之間某點(diǎn)參考答案：A2.x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1和Q2之間連線上各點(diǎn)電勢高低如圖曲線所示，選無窮遠(yuǎn)處電勢為零，從圖中可以看出A．Q1的電荷量小于Q2的電荷量B．Q1和Q2一定是異種電荷C．P處的電場強(qiáng)度為零D．Q1和Q2之間連線上各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向都指向Q2參考答案：BD3.（單選）如圖所示，導(dǎo)線ab、cd跨接在電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌上，ab的電阻為2R，cd的電阻為R．當(dāng)cd在外力F1作用下向右運(yùn)動時(shí)，ab在外力F2的作用下保持靜止．則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b兩端的電勢差一定大于cd兩端的電勢差B．若cd向右勻速運(yùn)動，則F1與F2大小一定相等C．若cd向右加速運(yùn)動，則F1一定大于F2D．拉力F1所做的功一定等于電路中消耗的電能參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律．專題：電磁感應(yīng)——功能問題．分析：根據(jù)電路結(jié)構(gòu)比較兩導(dǎo)線兩端電壓關(guān)系；應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后比較兩拉力大小；應(yīng)用能量守恒定律分析拉力做功與電路消耗的電能間的關(guān)系．解答：解：A、cd切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，cd相當(dāng)于電源，ab是外電路，cd兩端電壓是路段電壓，導(dǎo)線ab與cd兩端電壓相等，故A錯誤；B、兩導(dǎo)線電流相等，兩導(dǎo)線受到的安培力大小相等，ab靜止、cd向右勻速運(yùn)動，兩導(dǎo)線都處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)1與F2大小都等于安培力，則F1與F2大小相等，故B正確；C、兩導(dǎo)線受到的安培力相等，ab靜止，處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)2等于安培力，cd向右加速運(yùn)動，F(xiàn)1大于安培力，則F1大于F2，故C正確；D、當(dāng)cd勻速運(yùn)動時(shí)，拉力F1做的功轉(zhuǎn)化為電能，拉力F1所做的功等于電路消耗的電能，如果cd加速運(yùn)動，F(xiàn)1做功轉(zhuǎn)化為電能與cd的動能，則F1做功大于電路消耗的電能，故D錯誤；故選：BC．點(diǎn)評：本題考查了比較電壓關(guān)系、比較拉力大小關(guān)系、判斷拉力做功與電能的關(guān)系，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用平衡條件、能量守恒定律即可正確解題．4.（單選題）甲汽車以10米/秒速度勻速前進(jìn)，乙汽車同時(shí)同地同向勻加速前進(jìn)，一開始由于甲的速度比乙大，所以甲超過乙，經(jīng)過10秒鐘乙追上甲，又經(jīng)過10秒鐘乙超過甲100米，則乙追上甲時(shí)的速度為（

）A．10米/秒

B．15米/秒

C．20米/秒

D．25米/秒?yún)⒖即鸢福築5.(單選)圖示為向心力演示器.轉(zhuǎn)動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動.皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動，小球做圓周運(yùn)動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的大小.現(xiàn)分別將小球放在兩邊的槽內(nèi)，為探究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系，下列做法正確的是AA.在小球運(yùn)動半徑相等的情況下，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)B.在小球運(yùn)動半徑相等的情況下，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)C.在小球運(yùn)動半徑不等的情況下，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)D.在小球運(yùn)動半徑不等的情況下，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.單擺做簡諧振動時(shí)回復(fù)力是由擺球__________的分力提供。用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要_________擺球質(zhì)量。參考答案：

(1).重力沿圓弧切線；

(2).遠(yuǎn)小于【詳解】單擺做簡諧振動時(shí)回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要遠(yuǎn)小于擺球質(zhì)量。7.如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的兩點(diǎn)A、B，連線AB與電場線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)．若沿直線AB移動該電荷，電場力做功W=

，AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB=

．參考答案：qELcosθ；

ELcosθ【考點(diǎn)】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；電勢差．【分析】勻強(qiáng)電場中AB連線與電場方向成θ角，當(dāng)將電量為+q的點(diǎn)電荷從A移到B，則電場力做功應(yīng)當(dāng)是AB之間的有效場強(qiáng)做功，因此要先求出有效長度，再代入公式進(jìn)行計(jì)算；也可以代入電場力做功的公式：W=qUAB計(jì)算電勢差．【解答】解：由于AB連線與電場方向成θ角，做AC垂直于場強(qiáng)的方向，則BC為沿場強(qiáng)方向的有效長度．則BC=ABcosθ=L?cosθ，電場力做功：W=F?BC=qEd?cosθ．電場力做功僅僅與兩點(diǎn)間的電勢差有關(guān)，與路徑無關(guān)，故W=qUAB，所以UAB=ELcosθ．故答案為：qELcosθ；

ELcosθ8.圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．小車的質(zhì)量為m1，砂和砂桶質(zhì)量的為m2。（1）下列說法正確的是

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C．在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖象(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m1和m2的選取，以下最合理的一組是

A.

m1=200,m2=20、40、60、80、100、120B.

m1=400,m2=10、15、20、25、30、40C.

m1=200,m2=50、60、70、80、90、100D.

m1=20,

m2=100、150、200、250、300、400（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

（選填“甲”、“乙”、“丙”）參考答案：（1）C

（2）B

（3）丙（1）假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A錯誤．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯誤．F=ma，所以：a=

F，當(dāng)F一定時(shí)，a與成正比，故C正確。（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg。

應(yīng)該是，即本實(shí)驗(yàn)要求小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量。B最合理。（3）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動的情況．故圖線為丙．9.直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝450。直升機(jī)取水后飛往火場，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2時(shí)，懸索與豎直方向的夾角θ2＝140。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，則空氣阻力大小為___

___N，水箱中水的質(zhì)量M約為_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：5000N

4.5×103

10.快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_______次β衰變后變成钚（），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：_______。設(shè)生成的钚核質(zhì)量為M，β粒子質(zhì)量為m,靜止的鈾核發(fā)生一次β衰變，釋放出的β粒子的動能為E0,假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動能形式釋放出來，求一次衰變過程中的質(zhì)量虧損。參考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）11.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是_

___s，A球落地時(shí)的動能是_

___J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）參考答案：

0.5

0.66

12.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體開始處于狀態(tài)A，然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，A、C狀態(tài)的溫度相同。設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC，在AB和BC過程中吸收或放出熱量的大小分別為QAB和QBC，則VA

VC，QAB

QBC（選填“>”、“＝”或“<”）。參考答案：>（2分）；<13.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動能是

eV。參考答案：12.09

7.55三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°足夠長的斜面，某同學(xué)利用傳感器測出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，并用計(jì)算機(jī)做出了小物塊上滑過程的v-t圖象，如圖所示。（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。（2）判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時(shí)的速度大小；若不能返回，求出滑塊停在什么位置。參考答案：（1）由圖象可知，滑塊的加速度a==m/s2=10m/s2

（1分）滑塊沖上斜面過程中根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ+μmgcosθ=ma

（2分）代入數(shù)據(jù)解得μ=0.5

（1分）（2）滑塊速度減小到零時(shí)，重力的下滑分力大于最大靜摩擦力，能再下滑（1分）由勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，滑塊向上運(yùn)動的位移s==5m

（1分）滑塊下滑過程中根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ-μmgcosθ=ma2，a2=2m/s2（2分）由勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，滑塊返回底端的速度v==m/s

17.（8分）在甲圖中，帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場。該偏轉(zhuǎn)磁場是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn)．測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)。（1）設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，試證明該粒子的比荷為：

；

（2）若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域?yàn)閳A形，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變。要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到MN邊界上（MN足夠長），求磁場區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。參考答案：解析：（1）帶電粒子經(jīng)過電場加速，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場時(shí)速度為v，由動能定理

…①（1分）

進(jìn)入磁場后帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r

………………②（2分）

打到H點(diǎn)有………③（1分）

由①②③得