河南省洛陽市機(jī)車廠中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省洛陽市機(jī)車廠中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.有一只小試管倒插在燒杯的水中，此時(shí)試管恰好浮于水面，試管內(nèi)外水面的高度差為h，如圖所示．如果改變溫度或改變外界大氣壓強(qiáng)．則試管（不考慮燒杯中水面的升降及試管壁的厚度）………（）A．如僅升高溫度，則試管位置上升，h不變B．如僅升高溫度，則試管位置下降，h增大C．如僅升高外界壓強(qiáng)，則試管位置下降，h不變D．如僅升高外界壓強(qiáng)，則試管位置下降，h減小參考答案：AC2.（單選）在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，已經(jīng)標(biāo)出了電流I和磁場B以及磁場對(duì)電流作用力F三者的方向，其中錯(cuò)誤的是（）參考答案：C3.（單選）關(guān)于物理學(xué)的研究和科學(xué)家做出的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律并精確測出了引力常量，“筆尖下行星”即海王星就是根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的B．根據(jù)速度的定義式，當(dāng)△t非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思維法C．伽利略首先建立了平均速度，瞬時(shí)速度，以及加速度等描述運(yùn)動(dòng)的基本概念D．法拉第最早提出電荷周圍產(chǎn)生電場觀點(diǎn)參考答案：考點(diǎn)：物理學(xué)史．專題：常規(guī)題型．分析：根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．解答：解：A、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許精確測出了引力常量，“筆尖下行星”即海王星就是根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)速度的定義式，當(dāng)△t非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思維法，故B正確；C、伽利略首先建立了平均速度，瞬時(shí)速度，以及加速度等描述運(yùn)動(dòng)的基本概念，故C正確；D、法拉第最早提出電荷周圍產(chǎn)生電場觀點(diǎn)，故D正確；故選：BCD．點(diǎn)評(píng)：本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．4.（多選）如圖表示甲、乙兩物體由同一地點(diǎn)出發(fā)，向同一方向運(yùn)動(dòng)的速度圖線，其中t2=2t1，則（

）A．在t1時(shí)刻，乙物在前，甲物在后

B．在t1時(shí)刻，甲、乙兩物體相遇C．乙物的加速度大于甲物的加速度

D．在t2時(shí)刻，甲、乙兩物體相遇參考答案：CD5.如圖所示的三條相互平行、距離相等的虛線分別表示電場中的三個(gè)等勢面，電勢分別為7V、14V、21V，實(shí)線是一帶電粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說法正確的是A．粒子一定帶正電荷B．粒子運(yùn)動(dòng)徑跡一定是a→b→cC．粒子在三點(diǎn)的動(dòng)能大小為Ekb<Eka<EkcD．粒子在三點(diǎn)的電勢能大小為Epc>Epa>Epb參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿OA轉(zhuǎn)過37°時(shí)，小球A的速度最大，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當(dāng)A球速度最大時(shí)，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小7.如圖所示，兩根細(xì)線把兩個(gè)相同的小球懸于同一點(diǎn)，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球1的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．【分析】兩個(gè)小球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度．【解答】解：對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞8.如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對(duì)光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：9.某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當(dāng)彈簧受到5N的拉力時(shí)，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。10.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。11.為了“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，現(xiàn)提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小車質(zhì)量m/kg0.200.400.600.801.00根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)繪制出a—m圖象如圖所示：通過對(duì)圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗(yàn)證猜想，請?jiān)趫D乙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分12.如圖（a）為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.①平衡小車所受的阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（減小或增大）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止．②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________．

參考答案：①砝碼（2分）（答沙桶或其他都不給分）

減?。?分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以.13.（6分）某舉重運(yùn)動(dòng)員舉重，記錄是90Kg，他在以加速度2m/s2豎直加速上升的電梯里能舉________Kg的物體，如果他在電梯里能舉起112.5Kg的物體，則此電梯運(yùn)動(dòng)的加速度的方向_________，大小是________。參考答案：75Kg，豎直向下，2m/s2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

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)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時(shí)的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時(shí)，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，ab、cd、ef是同一豎直平面的三條水平直線，它們之間的距離均為d=0.3m，ab與cd之間的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，在cd與礦之間的區(qū)域內(nèi)有方向垂直豎直面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)不計(jì)重力、比荷=3×108c／kg的帶正電粒子以初速度vo=3×106m／s垂直ab射入電場，粒子經(jīng)過電場后，速度方向與cd成30o角進(jìn)入磁場，最后垂直于ef離開磁場。求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大??；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）粒子從ef離開磁場時(shí)出射點(diǎn)與從ab進(jìn)入電場時(shí)的入射點(diǎn)間的水平距離。參考答案：（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)：

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

④（1分）聯(lián)立①②③④式解得：⑤（2分）（2）粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為，則：⑥（2分）

⑦（2分）⑧（2分）聯(lián)立⑥⑦⑧式解得：

⑨（1分）（3）在電場中，粒子沿水平方向偏移的距離⑩（2分）如圖所示，粒子在磁場沿水平方向偏移距離據(jù)幾何關(guān)系：

（2分）粒子從邊離開磁場時(shí)出射點(diǎn)與邊的入射點(diǎn)間的水平距離：

（1分）解得：

（1分）17.(15分)如圖所示，豎直平面內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=10N／C，在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T.一帶電量、質(zhì)量的小球由長的細(xì)線懸掛于點(diǎn),小球可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至水平位置A無初速釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方的坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，懸線突然斷裂，此后小球又恰好能通過點(diǎn)正下方的N點(diǎn).(g=10m／s)，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)懸線斷裂前瞬間拉力的大??；(3)間的距離。參考答案：解析：（1）小球從A運(yùn)到O的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

①2分

則得小球在點(diǎn)速度為：

②2分

（2）小球運(yùn)到點(diǎn)繩子斷裂前瞬間，對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律：

③2分

④1分

由③、④得：

⑤3分

（3）繩斷后，小球水平方向加速度

⑥1分

小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)所用時(shí)間

⑦2分

間距離

⑧2分18.一長木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物塊，如圖所示。木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4。t=