江西省宜丰县中2022-2023学年高三上学期期末考试物理试题（Word版含答案）

宜丰县中2022-2023学年高三上学期期末考试
物理试卷
一、选择题（每题4分共44分，1-7单选，8-11多选）
1．下列说法正确的是（　　）
A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说
B．发生光电效应时，光电子的最大初动能一定等于金属的逸出功
C．康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大
D．由可知，在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，几天后将有氧气生成
2．图甲为竖直固定在水平面上的轻弹簧，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹簧弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出此过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，则（　　）
A．t1时刻小球的动能最大
B．t2时刻小球的加速度最大
C．t1时刻弹簧的弹性势能最大
D．图乙中图线所围面积在数值上等于小球动量的变化量
3．全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪，寓意为“接风洗尘”。某次仪式中，两条水柱从两辆大型消防车中斜向上射出，左右两条水柱从同一高度射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为45°和30°，两条水柱恰好在最高点相遇，不计空气阻力和水柱间的相互影响，则左右两条水柱射出时的速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，一个正方体容器内放有一小球，容器内各面与小球恰好接触，图中a、b、c、d为容器的四块侧板，现将容器用绳子悬挂于空中。剪断绳子后，容器下落过程无翻滚，下列说法正确的是（　　）
A．忽略空气阻力，剪断绳子瞬间，球仅与c板之间有弹力作用，与a、b、d板之间无弹力作用
B．若运动过程中容器受到恒定的空气阻力，球与a、b、c、d板均有弹力作用
C．若运动过程中容器受到的空气阻力与速率成正比，在加速下落过程中，小球对c板有压力且逐渐变大
D．不管是否有空气阻力的影响，容器下落时，球仅与a板有弹力作用
5．如图所示，A、B、C为直角三角形的三个顶点，∠A=30°，D为AB的中点。在A、C两点分别放置一个点电荷qA、qC后，使得B点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是（　　）
A．qA一定是正电荷，qC一定是负电荷 B．qA4qC
C．D点电势高于B点电势
D．将一负检验电荷从B点移到D点，电势能增加
6．子弹恰能依次穿过3块紧贴在一起的厚度分别为3d、2d和d的木板（即穿过第3块木板后子弹速度减小为零）。设子弹在木板里运动的加速度是恒定的，则下列说法正确的是（　　）
A．子弹依次进入木板之前的速度之比为3：2：1
B．子弹依次进入木板之前的速度之比为
C．子弹依次通过各木板所需的时间之比为3：2：1
D．子弹依次通过各木板所需的时间之比为
7．2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空，该卫星A最终将在地球同步轨道运行。另一颗相同质量的卫星B也绕地球做圆周运动，A的轨道半径是B的3倍。下列说法正确的有（　　）
A．由可知，A的向心力是B的 B．由可知，A的向心加速度是B的3倍
C．由可知，A的速度是B的倍 D．由可知，A的周期是B的倍
8．一列横波在某介质中沿x轴传播，如图甲所示为t=0.75s时的波形图，如图乙所示为x=1.5m处的质点P的振动图象，则下列说法正确的是（　　）
A．图甲中质点N速度方向沿y轴正方向
B．图甲中质点M的速度与加速度均为零
C．再经过t=0.5s质点L与质点N位移相同
D．再经过t=1.75s质点P第一次到达波峰
9．如图所示，矩形导线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。电阻不计的线框通过电刷、导线与变压器原线圈构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以大小为ω的角速度逆时针转动，已知线框匀速转动时产生的感应电动势最大值为Em，原、副线圈的匝数比为1∶4，副线圈通过电阻R接两个相同的灯泡。下列说法正确的是（　　）
A．从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
B．副线圈上电压的有效值为
C．开关K闭合后，电阻R两端电压升高
D．保持开关K闭合，若线框转动角速度增大，灯泡的亮度不变
10．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO 为直径MN的垂线，足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO 夹角θ较小时，光屛NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ=α时，光屛NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当θ=β时，光屛NQ区域B光的光斑消失，则（　　）
A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C．α＜θ＜β时，光屛上只有1个光斑
D．β＜θ＜时，光屛上只有1个光斑
11．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v﹣t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2。则（ ）
A．传送带的速率v0＝10m/s
B．传送带的倾角θ＝30°
C．物体与传送带之间的动摩擦因数 ＝0.5
D．0~2.0s内物体在传送带上留下的痕迹为6m
二、实验题（每空3分共18分）
12．某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g．细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤．实验操作如下：
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；
②在重锤1上加上质量为m的小钩码；
③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；
④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t．
请回答下列问题
(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的______（选填“偶然”或“系统”）误差．
(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了______（填字母代号）．
A．使H测得更准确 B．使重锤1下落的时间长一些
C．使系统的总质量近似等于2M D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
(3)把橡皮泥粘在小钩码上用来改进实验，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0．用实验中测量的量和已知量表示g，得g=______.
13．在物理课外活动中，某位同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=10mA，定值电阻R2=240Ω。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，为考查大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数值没有标出。
(1)当选择开关接3时，电表为电压表，量程为_____。
(2)为了测该多用电表欧姆挡的内电阻和表内电池的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，读数为150Ω；
③计算得到多用电表内电池的电动势为_____V。
(3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_____Ω。（以上数据均保留3位有效数字。）
三、解答题
14．（10分）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象，如图所示，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为，压强为大气压强。当气体温度上升至时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为，温度仍为。再过一段时间，内部气体温度恢复到。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求：
(1)当温度上升且尚未放气时，封闭气体的压强多大？杯盖的重力多大？
(2)放出气体后，当温度恢复到时，封闭气体的压强多大？
15．（14分）如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带电的粒子（不计重力）从P点沿x轴正方向以初速度V0射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从Q点射出．
（1）求电场强度的大小和方向．
（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从P点以相同的初速度V0射入，恰从圆形区域的边界M点射出．已知OM与x轴正向的夹角为θ=60°，求粒子比荷．
（3）若仅撤去磁场，带电粒子仍从P点沿x轴正向射入，要使粒子从圆形区域的边界N点（N点与M点关于x轴对称）射出，求粒子运动初速度的大小变为多大？
16．（14分）如图所示，质量为m3＝2kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R＝0.3m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧，滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。质量为m2＝3kg的物体2(可视为质点)放在滑道的B点，现让质量为m1＝1kg的物体1(可视为质点)自A点由静止释放，两物体在滑道上的C点相碰后粘为一体(g＝10m/s2)。求：
（1）物体1从释放到与物体2恰好将要相碰的过程中，滑道向左运动的距离；
（2）若CD＝0.2m，两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ＝0.15，求在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）物体1、2最终停在何处？
宜丰县中2022-2023学年高三上学期期末考试
物理试卷
参考答案：
1．C【详解】A．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说：光子是一份一份的，每一份能量为hγ，故A错误；B．根据光电效应方程，发生光电效应时，光电子的最大初动能等于光子的能量与金属的逸出功之差，选项B错误；C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知有些散射波的波长比入射波的波长略大，故C正确；
D．核反应是人工核反应方程，不能自然发生，即在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，几天后不会有氧气生成，选项D错误。故选C。
2．B【详解】A．t1时刻小球刚与弹簧接触，弹力小于重力，小球仍然向下做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时速度最大，动能最大，故A错误；B．t2时刻弹簧的压缩量最大，小球受到的弹力最大，处于最低点，合力向上；由运动的对称性可知，小球与弹簧接触后，向下做加速运动的时间小于小球做减速运动的时间，可知小球在最低点受到的弹簧大于2倍的重力，所以小球在最低点的加速度大于重力加速度，在最低点的加速度最大，故B正确；C．由图可知，t1时刻弹簧的弹力等于0，则弹簧的压缩量等于0，所以弹簧的弹性势能为零，故C错误；D．根据冲量的定义可知，F－t图象中图线所围面积在数值上等于在t1－t3时间内弹簧的弹力对小球的冲量；而该时间内小球还受到重力的冲量。结合动量定理可知，图乙中图线所围面积在数值上不等于小球动量的变化量，故D错误。故选B。
3．A【详解】竖直方向上所以故选A。
4．C【详解】A．若忽略空气阻力，剪断绳子瞬间，整体做自由落体运动，球与各个板之间均没有弹力的作用。A错误；B．若有空气阻力，则整体加速度小于g，则对球进行受力分析，可得c板有竖直向上的弹力作用。B错误；C．若空气阻力与速率成正比，在加速下落过程中，容器受到的阻力逐渐增大，则对球进行受力分析，可得c板有竖直向上的弹力逐渐增大。C正确；D．不管是否有空气阻力的影响，球与a板均无弹力作用。D错误。故选C。
5．D【详解】A. 根据电场叠加原理，qA一定是负电荷，qC一定是正电荷，A错误；B. 根据电场叠加原理得, , , 解得B错误；
D. 将一负检验电荷从B点移到D点，qC对检验电荷不做功，qA对检验电荷做负功，检验电势能增加，D正确；C. 根据，，解得
D点电势低于B点电势，C错误。故选D。
6．B【详解】子弹在木板中的运动可看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，所以根据初速度等于0的匀变速直线运动的运动学规律可得子弹依次通过各木板所需的时间之比为子弹依次进入水板之前的速度之比为，故选B。
7．A【详解】A．根据，两颗人造卫星质量相等，可得
故A正确；B．因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据得出两卫星加速度的关系，卫星的运行加速度，代入数据可得故B错误；C．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则因为在不同轨道上g是不一样的，故不能根据得出A、B速度的关系，卫星的运行线速度，代入数据可得
故C错误；D．两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得
故D错误。故选A。
8．AD【详解】A．由振动图象可知质点P在t=0.75s时沿y轴负方向运动，结合上下坡法可得该波沿x轴负方向运动，故图甲中N点速度方向沿y轴正方向，故A正确；B．图甲中质点M的速度为零，加速度最大，故B错误；C．再经过t=0.5s质点L与质点N分别位于波谷与波峰，位移不同，故C错误；D．P点距离最近的波峰△x=3.5m波速故传播到P点的时间为
故D正确。故选AD。
9．BC【详解】A．从图示中线框与磁感线平行的位置开始计时，线框中感应电动势表达式为
故A错误；B．原线圈电压的有效值为由变压器电压与匝数的关系可知得到副线圈上电压的有效值为故B正确；C．开关K闭合，副线圈总电阻变小，故通过电阻R上的电流增大，则电阻R两端电压升高，故C正确；D．保持开关K闭合，若线框转动角速度增大，由可知，线框匀速转动时产生的感应电动势最大值增大，则副线圈上电压的有效值增大，灯泡亮度增大，故D错误。故选BC。
10．AD【详解】A、由题意可知当θ=α时，A光在MN发生全反射，当θ=β时B光在MN发生全反射,则可知A光的临界角小于B光的临界角，根据可知，玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，选项A 错误；B、由可知A光在玻璃砖中传播速度比B光的小，选项B错误；C、α＜θ＜β时，此时A光已经发生全反射，故在NP部分油一个光斑，同时B光从MN下方折射出来，射到NQ上，则在光屏上应有2个光斑，选项C错误；D、β＜θ＜时，AB两束光都发生全反射，故在光屏上只有1个光斑，选项D 正确．
11．AC【详解】A．由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在t＝1.0s时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图像可知传送带的速度为v0＝10m/s，故A正确；BC．在0~1.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为：由图可得：在1.0~2.0s，物体的加速度为：由图可得：联立解得：，，故B错误，C正确；D．根据“面积”表示位移，可知0~1.0s物体相对于地的位移：
传送带的位移为：x2＝v0t1＝10×1m＝10m物体对传送带的位移大小为：方向向上。1.0~2.0s物体相对于地的位移：传送带的位移为：x4＝v0t1＝10×1m＝10m物体对传送带的位移大小为：方向向下，故留下的痕迹为5m，故D错误。故选：AC。
12． 偶然 B
【详解】（1）时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差，所以属于偶然误差．
（2）由于自由落体的加速度较大，下落H高度的时间较短，为了减小测量时间的实验误差，就要使重锤下落的时间长一些，因此系统下降的加速度要小，所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多，故选B．
（3）根据牛顿第二定律有，又，解得．
13． 0~2.5V 1.5 100
【详解】(1)[1]由图甲所示电路图可知，当选择开关接3时，表头与分压电阻串联，此时电表为电压表，最大值为
所以电表的量程为0~2.5V。
(2)[2]当电流表满偏时
调节电阻箱使多用电表指针指在C处，电阻箱读数为150Ω，则
联立解得
(3)[3]当电流表满偏时
接待测电阻时
解得
14．(1)，；(2)
【详解】(1)以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度，压强为，末状态温度，压强设为，由查理定律得
代入数据，解得
盖的重力为G，刚好被顶起时，由平衡条件得
联立方程，解得
(2)放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度，压强，末状态温度，压强设为，
由查理定律得
代入数据，解得
15．（1）E=v0B，方向竖直向下 （2） （3）
【详解】（1）由题意知，电场力与洛伦兹力平衡，，解得：E=v0B，方向：竖直向下；
（2）根据得：，如图，由几何关系可知：，联立得；
（3）粒子从P到N做类平抛运动，根据几何关系可得：，，又，联立解得：
16．（1）0.15m ；（2）0.3J ；（3）D点左侧离D点为0.05 m处。
【详解】（1）物体1从释放到与物体2碰撞前瞬间，物体1、滑道组成的系统水平方向动量守恒，设物体1水平位移大小为x1，滑道水平位移大小为x3，有：
0＝m1x1-m3x3①
x1＝R
解得
x3＝＝0.15m②
（2）设物体1、2刚要相碰时物体1的速度大小为v1，滑道的速度大小为v3，对物体1和滑道组成的系统，由机械能守恒定律有
③
由动量守恒定律有
0＝m1v1－m3v3④
设物体1和物体2相碰后的共同速度大小为v2，对物体1、2组成的系统，由动量守恒定律有
m1v1＝(m1＋m2)v2⑤
弹簧第一次被压缩到最短时，由动量守恒定律可知物体1、2和滑道速度均为零，此时弹簧的弹性势能最大，设为Epm。
从物体1、2碰撞后到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，由能量守恒定律有
⑥
联立③④⑤⑥式，代入数据可以求得
Epm＝0.3J
（3）分析可知物体1、2和滑道最终将静止，设物体1、2相对滑道CD部分运动的路程为s，由能量守恒定律有
代入数据可得
s＝0.25m
所以物体1、2最终停在D点左侧离D点为0.05m处。
答案第1页，共2页