河南省洛陽市機車廠中學2022-2023學年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.有一只小試管倒插在燒杯的水中，此時試管恰好浮于水面，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．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，則試管位置下降，h不變D．如僅升高外界壓強，則試管位置下降，h減小參考答案：AC2.（單選）在如圖所示的勻強磁場中，已經(jīng)標出了電流I和磁場B以及磁場對電流作用力F三者的方向，其中錯誤的是（）參考答案：C3.（單選）關于物理學的研究和科學家做出的貢獻，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△t非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義運用了極限思維法C．伽利略首先建立了平均速度，瞬時速度，以及加速度等描述運動的基本概念D．法拉第最早提出電荷周圍產(chǎn)生電場觀點參考答案：考點：物理學史．專題：常規(guī)題型．分析：根據(jù)物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可．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錯誤；B、根據(jù)速度的定義式，當△t非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義運用了極限思維法，故B正確；C、伽利略首先建立了平均速度，瞬時速度，以及加速度等描述運動的基本概念，故C正確；D、法拉第最早提出電荷周圍產(chǎn)生電場觀點，故D正確；故選：BCD．點評：本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，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出發(fā)，向同一方向運動的速度圖線，其中t2=2t1，則（

）A．在t1時刻，乙物在前，甲物在后

B．在t1時刻，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等勢面，電勢分別為7V、14V、21V，實線是一帶電粒子(不計重力)在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡，下列說法正確的是A．粒子一定帶正電荷B．粒子運動徑跡一定是a→b→cC．粒子在三點的動能大小為Ekb<Eka<EkcD．粒子在三點的電勢能大小為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，空氣阻力不計。設A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當桿OA轉(zhuǎn)過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復上述操作，當A球速度最大時，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，兩根細線把兩個相同的小球懸于同一點，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其中小球1的轉(zhuǎn)動半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動的角速度大小關系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關系為T1

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

；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在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當彈簧受到5N的拉力時，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。10.某同學做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當在右管內(nèi)再注入一些水銀時，氣球?qū)⒐牡酶?。假設封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強________，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，封閉氣體的壓強變大，水銀對氣體做功，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“驗證牛頓運動定律”，現(xiàn)提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F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采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關系”時，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)上述實驗數(shù)據(jù)，用計算機繪制出a—m圖象如圖所示：通過對圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗證猜想，請在圖乙中作出最能直觀反映a與m之間關系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點計時器的那端)適當墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分12.如圖（a）為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.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；接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應

（減小或增大）木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

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)量的關系”時所得的實驗圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質(zhì)量．設圖中直線的斜率為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）

減小（2分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設小車的質(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）某舉重運動員舉重，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，則此電梯運動的加速度的方向_________，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22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術．科學研究發(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，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（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)量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應方程；②一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV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的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關系式。

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、計算題：本題共3小題，共計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磁場。一個不計重力、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角進入磁場，最后垂直于ef離開磁場。求：（1）勻強電場的場強E的大??；（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小；（3）粒子從ef離開磁場時出射點與從ab進入電場時的入射點間的水平距離。參考答案：（1）粒子在電場中做類平拋運動：

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

④（1分）聯(lián)立①②③④式解得：⑤（2分）（2）粒子進入磁場后做勻速圓周運動，設半徑為，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)幾何關系：

（2分）粒子從邊離開磁場時出射點與邊的入射點間的水平距離：

（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電場，場強大小E=10N／C，在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.5T.一帶電量、質(zhì)量的小球由長的細線懸掛于點,小球可視為質(zhì)點，現(xiàn)將小球拉至水平位置A無初速釋放，小球運動到懸點正下方的坐標原點時，懸線突然斷裂，此后小球又恰好能通過點正下方的N點.(g=10m／s)，求：(1)小球運動到點時的速度大??；(2)懸線斷裂前瞬間拉力的大小；(3)間的距離。參考答案：解析：（1）小球從A運到O的過程中，根據(jù)動能定理：

①2分

則得小球在點速度為：

②2分

（2）小球運到點繩子斷裂前瞬間，對小球應用牛頓第二定律：

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

小球從點運動至點所用時間

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。木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4。t=