2022—2023 学年上学期期末考试高三试题
物理答案
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C C B D B D BC AC BD
11 g
mg 2
．【答案】 L A L （每空 2分）
2h 4h
1 2 g
【详解】（1）设小球从 P点到 Q点的运动时间为 t，由 h gt 和 L v t解得 v L
2 P P 2h
（2）轻弹簧的弹性势能 EP全部转化为小球在 P点的动能，为了测量轻弹簧的弹性势能 EP，还需要测量
的物理量是小球的质量 m，BCD错误，A正确。故选 A。
1 mg
（3 2 2）轻弹簧的弹性势能为 EP mvP L2 4h
12．【答案】（1）4000；（2) 见解析； (3) 断路 ； (4)1.1 （1.0或 1.1）；
(5)不可行。由图 3可知，水果电池的内阻约5kΩ，学生用指针式电压表的内阻约3kΩ，但电压表内阻未
知，无法准确测量水果电池的电动势和内阻。
评分标准：（1）（3）各 1分，（2） 描点和连线各 1分，（4）（5）各 2分
【详解】（1）由图可知，☆对应电阻箱示数为 4 1000 4000
1 1
（2）根据描点法得出 图像如图所示
U R
1
（3）当 0时，相当于 R无穷大，外电路处于断路状态；
R
E 1 r 1 1 1 1 1
（4）根据闭合电路欧姆定律得U R整理得 可知 图像纵轴截距 0.9
R r U E R E U R E
r
解得 E 1.1V，斜率 k结合图象可得 r 5kΩ；
E
（5）若将图 1 所示电路中的数字电压表替换为内阻未知（约3k ）的指针式电压表，无法测量该水果电
池的电动势和内阻，因为水果电池的内阻约5kΩ，学生用指针式电压表的内阻约3kΩ，但电压表内阻未知，
无法准确测量水果电池的电动势和内阻。
13.【答案】（1）与 x轴的夹角为α=53°；（2）0.12T
Eq
1 a a 1 108m / s2【详解】（ ） 粒子在电场中运动的加速度 （2 分）
m
a 3粒子沿 y 轴方向做匀加速直线运动，因此有 vy 2ah 4 10 m / s （1 分）
v 4
a y粒子到达 x 轴时运动方向与 x 轴的夹角为α，则 tan v 3 （1 分） 解得α=53° （1 分）0
（2）粒子 b 在磁场中做匀速圆周运动，设其运动半径为 r，a、b 两粒子先后到达 x 轴时运动方向相同，
cos h r 3由几何知识有 （2分）
r 5
可得 r =0.05m
2
根据牛顿第二定律有 qv0B
mv
0 （2 分）
r
解得 B=0.12T （1 分）
14.【答案】（1）i0＝10 A；（2）q＝1 C，x＝1 m；（3）U 5V
【详解】（1）金属棒从曲面上距离水平面高 h＝5 m 的位置由静止释放，根据机械能守恒有
mgh 1 mv20 （1 分）2
代入数据，解得 v0 10m/s
由电磁感应定律可得 E BLv0 （1分）
E
根据闭合电路欧姆定律有 i0 R ＝10 A （1 分）总
（2）金属棒恰好能沿导轨运动到 NQ 边界处的过程中，根据动量定理可得
(BIL mg)t 0 mv 0 （1 分）
又有 q It （1分）
解得 q 1C （1 分）
q It E B S BLx由于 t R R （1 分）总 总 R总 R总
代入数据，解得 x＝1m （1 分）
（3）施加外力后，金属棒做匀速运动，当金属棒运动到 NQ 和 D 的中间位置时，金属棒两端的电动势为
E BLv 6V （1分）
1 E
此时通过回路中的电流为 I 23 2A （1 分）Lr
2
1
则棒两端电势差的大小为U E I Lr 5V （2分）其它解法同样得分
2
15.【答案】（1）4m/s；（2）31N；（3）-0.5J；（4） Ek 3.5x 1.2(J（) 1.6m x 3.2m）
【详解】（1）Q 恰能无碰撞进入细管道时，则从 A 点反向平抛，恰好 N 点进入斜面轨道，根据平抛规律
可知，小球 Q 在 N 点的竖直方向速度大小 vy 2g(2R Lsin ) 3m / s （1 分）
v
在 N y点小球的速度方向有tanθ = =
3
v 4 （1 分）A
解得vA = 4m/s （1 分）
（2）分析可得，小钢球在磁性轨道上运动时，从下向上刚过 C 点时最容易脱离磁性轨道，满足
mv2F mg C （1 分）
r
1
从 A 点到 C 点运动过程中机械能守恒mgR m v2 2C vA （1 分）2
解得 F 31N （1 分）
（3）根据平抛运动可知，钢球 Q 与滑块碰后的速度大小 v v
vA
Q为 Q 5m/s （1 分）cos
,
因滑块与钢球发生对心弹性撞击，滑块碰撞前的速度为 vP，与 Q碰后的速度为vp，根据动量守恒有
mvp = mvQ +mv
,
p （1 分）
1mv2=1mv2 + 1mv,2
2 p 2 Q 2 p
（1 分）
解得 vP vQ 5m/s （1 分）
1 2
分析滑块在斜面向上运动的过程，根据动能定理得 mgL sin W f mv E （1 分）2 P k
解得W f 0.5J （1 分）
x 0.8L 1
（4）Q 从 N 点飞出的方向恒定，根据平抛速度和位移关系可知 2(2R 0.6L) tan （2 分）
得 x 3.2 0.8L
Q 2g(2R L sin )要使得 能恰好无碰撞进入 A，其速度大小为 vP vQ （1 分）sin
1 2
斜面上滑块重力和摩擦力做功都与斜面长度成正比，根据动能定理 mvP Ek mgL sin fL （1 分）2
由（2）问可知 f = 0.4N
综合上述式子解得 Ek 3.5x 1.2(J) （1 分）
“八卦”轨道需在斜面右侧，且 L＞0，可得 x 的范围：1.6m x 3.2m （1 分）1
2022—2023 学年度上学期期末考试高三试题 B．在输电功率一定条件下，输电电压提高 10 倍，输电线上损失的电压将降低为原来的10
1
物 理 C．在输电功率一定条件下，输电电压提高 10 倍，输电线上损失的功率将降低为原来的10
D．实际输电时，要综合考虑各种因素，并不是输电电压越高越好
4．竖立的橱窗玻璃比一般的玻璃厚，小红想测量它的厚度，于是用一支激光笔发出的激
考试时间：75分钟 满分：100分 光束照射玻璃，入射角为 ，如图所示，反射后在足够长的竖直木板上出现了几个亮度逐渐
第 I卷（选择题，共 46 分） 减弱但间隔均匀的亮斑，已知该玻璃折射率 n 为 1.5，则下面说法正确
的是（ ）
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-7 题只有一项符
A．逐渐增大 到某一角度（ <90°），亮斑会突然消失
合要求，每小题 4 分；第 8-10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对得 6 分，选
B．增加木板与玻璃的距离，亮斑间距不变
对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
C．减小 角，相邻亮斑间距会增大
1．微型核电池的体积很小，只有一个硬币的厚度，电力极强，可用于手机充电。微型核
D．仅换用频率较小的激光，木板上相邻亮斑间的距离减小
电池利用微型和纳米级系统研发出了一种超微型电源设备，这种电池通过放射性物质的衰变，
5．如图，t=0 时刻，位于原点 O 处的波源质点从平衡位置开始沿 y 轴正方向做振幅 A=4cm
释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍 63 6328Ni 63发生 衰变变为铜 63 29Cu ，用它制成 的简谐运动，该波源产生的简谐横波在均匀介质中沿 x 轴正向传播。t=0.5s 时，平衡位置坐
标为（10m，0）的质点 P 开始运动，此时波源质点的振动位移为 2cm 且沿 y 轴正方向运动，
的大容量核电池，续航可超百年。下列说法正确的是（ ）
下列说法不正确的是（ ）
A 1 1 0． 衰变中 粒子来源的方程为 0n 1 H 1 e A．t=0.5s 时，P 开始沿 y 轴正方向运动
B．该列简谐横波的传播速度为 20m/s
B．镍 63 6328Ni 的 衰变方程满足质量守恒，电荷数守恒 C．该列简谐横波的最大周期为 6s
D．该列简谐横波在介质中传播的最大波长为 24m
C 63．升高镍 63 28Ni 的温度，可使其半衰期减小 6．带电荷量为 q的小物体静止在粗糙绝缘水平面上，
以小物体所处位置 O 为原点，水平向右建立 x 轴，x 轴上各点的电势 随位置坐标 x 的变化
D．镍 63 6328Ni 63的比结合能比铜 63 29Cu 的比结合能大 如图所示（图像曲线部分和直线部分在 x l处相切），已知小物体在 x l处速度达到最大，
p V 在 x 3l处速度恰好为零，下列说法错误的是（ ）2．如图所示为一定质量的理想气体的 图像A、B是双曲线上的两点， OAC 和 OBD
S A．小物体从 O 到 x 3l的过程中由于摩擦产生的热量为
q 3 2
的面积分别为 1和 S2，则（ ）
q
S S S S B．小物体运动过程中受到的摩擦力为
1
A． 1 2 B． 1 2 2l
C． 、 、 的关系为3
C． S1 = S D S S
1 2 3 1 3 2
2 ． 1与 2的大小无法确定
3．远距离输电时采用高压输电可以减少电能的损失，我国已投产运行的1100kV特高压直 D．小物体运动过程中的最大动能为 q 1 2
流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的
7．2022 年北京冬奥会上，国家速滑馆“冰丝带”一共产生了 14 枚金牌。如图为我国运动
输电工程，输送电功率最大可达 1200 万千瓦，输电线路流程可简化为如图所示。关于远距
员在“冰丝带”水平冰面上的某次训练照片，根据该照片，我
离输电，以下说法或计算有明显错误的是（ ）
们可推知（ ）
A．地面对运动员竖直向上的支持力大于运动员的重力
B．地面对运动员的作用力与重力大小相等
C．若运动员正做匀速圆周运动，则他所受合外力保持不变
A．在超远距离输电时，高压直流输电比高压交流输电更有优势
D．转弯时，速度越大，冰刀与冰面所成的锐角越小
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8．2021年 7月和 10月，SpaceX公司星链卫星两次侵入中国天宫空间站轨道，为保证空 第 Ⅱ卷（非选择题，共 54 分）
间站内工作的三名航天员生命安全，中方不得不调
11．（6 分）用如图所示的装置测量轻弹簧压缩时的弹性势能。将弹簧放置在光滑水平桌
整轨道高度，紧急避碰。2021年 10月 19日至 23
面上，左端固定，弹簧自然伸长时右端恰好处于桌面右边缘 P 点，水平地面上的 O 点位于 P
日，美国星链 2305持续轨道变化，中国空间站于
点正下方，用一小球从弹簧的右端将弹簧压缩至图示位置，弹簧具有弹性势能 Ep。现将小球
10月 21日 3点 16分进行变轨规避风险。图示为
从静止开始无初速度释放，记录小球在水平地面上的落点 Q，用刻度尺测出 OP 间的高度 h
10月 20日至 23日期间星链 2305和中国空间站的
和 OQ 间的距离 L，已知当地重力加速度为 g。
轨道距离地面高度数据图。假设除开变轨过程，中
国空间站在不同高度轨道上都是绕地球进行匀速
圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．10月 21日 3点 16分，发动机向前喷气使得中国空间站速度减小
B．中国空间站在 10月 22日运行的向心加速度小于其在 10月 20日运行的向心加速度
C．中国空间站在 10月 22日运行轨道的周期大于其在 10月 20日运行轨道的周期
D．中国空间站与地球的连线和星链 2305与地球的连线在相同时间内扫过相同的面积
9．如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为 m、
带电量大小为 q的小球，以初速度 v0沿与电场方向成 45°夹角射入场区，能沿直线运动。 （1）小球离开桌面右边缘 P 点时的瞬时速度大小 vP=_________（用题给物理量符号表示）。
经过时间 t，小球到达 C点（图中没标出），电场方向突然变为竖直向上，电场强度大小不 （2）为了测量轻弹簧的弹性势能 Ep，还需要测量的物理量是__________。
变。已知重力加速度为 g，则（ ） A．小球的质量 m
A．小球一定带正电 B．小球的直径 d
B．时间 t内小球可能做匀变速直线运动 C．小球从 P 点到 Q点的运动时间 t
D．弹簧的形变量 x
2mg
C．匀强磁场的磁感应强度为
qv （3）轻弹簧的弹性势能 Ep=___________（用题给物理量符号表示）。0
12．（8 分）把铜片和锌片相隔约 2cm插入一个苹果中，就制成了一个水果电池。铜片是
D．电场方向突然变为竖直向上，则小球做匀加速直线运动 电池的正极，锌片是负极。用下列方法可测量该水果电池的电动势和内阻。将水果电池、电
10．如图所示的传送带由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为 37°。 阻箱和数字电压表（可视为理想电表），按照如图 1 所示的电路连接起来。调节电阻箱，测
传送带以某一速度按图示方向运转， t 0时，将一质量为m 1kg的小滑块轻放在传送带的 得多组电阻箱的阻值 R和对应的电压U，记录的数据如下表所示。
最顶端，以后滑块的速度大小与时间的变化关系如图所示， t 2.2s时滑块刚好到达最右端，
物块在两传送带交接处运动时无机械能损失，重力加速度 g 10m / s 2，下列说法正确的是
（ ）
A．滑块与传送带间的滑动摩擦因数为 0.6
1 2 3 4 5 6 7
B．滑块运动过程中能够达到的最大速度为 vm 8m / s
R / 2000 3000 ☆ 6000 9000 20000 80000
C．传送带水平部分的总长度为 l 3.6m
D．从 t 0到 t 0.6s的过程中，电动机额外提供电能 E 14.4J U / V 0.290 0.382 0.454 0.560 0.664 0.839 0.990
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（1）表中数据☆对应电阻箱示数如图 2 所示，其读数为__________ 。 13.（10 分）如图所示，在直角坐标系 xOy 的第一象限的空间内存在沿 y 轴负方向、电场
强度 E=200V/m 的匀强电场，第二象限的空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场。质量均为
m=4.0×10-15kg、电荷量均为 q=+2.0×10-9C 的两带电粒子 a、b 先后以 v0=3.0×103m/s的速率，
从 y 轴上 P 点沿 x轴正、负方向射出，PO 之间的距离 h=8.0×10-2m，经过一段时间后，a、b
两粒子先后到达 x 轴时运动方向相同。若两粒子之间的相互作用、所受重力以及空气阻力均
可忽略不计， sin37 0.6， cos37 0.8。求：
（1）a、b 两粒子到达 x 轴时速度方向；
（2）匀强磁场磁感应强度 B 的大小。
1 1 1 1
（2）处理数据时，首先计算出每个电压值U的倒数 和电阻值 R的倒数 ，再绘制
U R U R
图像。根据表中测得的多组数据，经过换算，将数据对应的坐标点标注在图 3 中，请在该图
1 1
中标出表中第 3 组数据对应的坐标点，并画出 图线_______。
U R
1 1 1
（3）在 图线中，当 0时，外电路处于__________状态（选填“断路”或“短路”）。
U R R
（4）根据图 3 可知，水果电池的电动势 E __________V （保留 2 位有效数字）。
（5）若将图 1 所示电路中的数字电压表替换为内阻未知（约3k ）的指针式电压表，仍
按上述方法测量该水果电池的电动势和内阻。请结合图 3 判断是否可行，并说明理由
___________________________________。
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14.（12 分）如图所示，平行等长的金属导轨 MN、PQ 水平放置，MN 与 PQ 之间的间距为 15.（18 分）五行八卦在中国传统文化中较为神秘，用来推演空间时间各类事物之间的关
L＝1 m，左端与一光滑绝缘的曲面相切，右端接一水平放置的光滑“＞”形金属框架 NDQ，ND 系。有一兴趣小组制作了一个“八卦”轨道游戏装置，如图所示，ABC 和 CDE 是半径 r＝0.3m
＝DQ，∠NDQ＝60°。MP 右侧空间存在磁感应强度大小为 B＝3T、方向竖直向上的匀强磁场。 的光滑半圆磁性轨道，AFE 是半径 R＝0.6m 的光滑半圆塑料细管道，两轨道在最高点 A 处前
导轨 MN、PQ 电阻不计，金属棒与金属框架 NDQ 为粗细均匀、同种材料构成，每米长度的 后略有错开（图中未画出）。左侧有一与水平面夹角 37 ，长度 L＝1.25m 的斜面 MN，
电阻值均为 r＝1 Ω，金属棒质量为 m＝1 kg，长度与 MN、PQ 之间的间距相同，与导轨 MN、 斜面底端M和轨道最低点 E在同一水平面上，在斜面底端有一弹射器用于发射质量m＝0.3kg
PQ 的动摩擦因数为μ＝0.5，棒与金属导轨及金属框架均接触良好。现让金属棒从曲面上距离 的小滑块 P，在斜面顶端 N 处有一被插销锁定的相同质量的小钢球 Q。某次试验时，将小滑
水平面高 h＝5 m 的位置由静止释放，金属棒恰好能沿导轨运动到 NQ 边界处，重力加速度 g
2 块以初动能 Ek 6.5J发射，到达斜面顶端后与小钢球发生对心弹性撞击，同时小钢球解除锁＝10 m/s 。
（1）求金属棒刚进入磁场时回路的电流强度 i0的大小； 定，小钢球恰能无碰撞进入塑料细管道的 A 点，经塑料管道和“八卦”轨道后返回。设小钢球
（2）若金属棒从 MP 运动到 NQ 所用的时间为 t＝1.4 s，求 t 时间内流过回路的电量 q 及 和磁性轨道间的磁力大小恒为 F，方向始终与接触面垂直，不考虑小钢球脱离磁性轨道后的
导轨 MN、PQ 的长度 x； 磁力。小滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小恒定，小滑块 P、小球 Q 在运动中均可视为
（3）在金属棒到达 NQ 后，施加一外力使金属棒以恒定的速度 v 2m / s匀速向右运动， 质点，忽略空气阻力。（ sin37 0.6， cos37 0.8，g＝10 m/s2。）求：
求棒到 NQ 和 D 的中间位置时，金属棒两端电势差的大小。
（1）Q恰能无碰撞进入细管道时在 A 点的速度大小 vA；
（2）要使 Q 不脱离磁性轨道，求所需磁力 F 的最小值；
（3）P 从发射到与 Q 发生碰撞过程中，斜面摩擦力对 P 做的功W f ；
（4）通过调节斜面长度 L 和 ME 间水平距离 x，使 Q 始终能无碰撞地从 A 点进入细管道，
求发射 P 的初动能 Ek与 x 之间的关系。
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