河北省张家口市2022-2023学年高三上学期1月期末物理试题含答案.pdf

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1、即国传组mw棋张家口市2022-2023学年度高兰年级第一学期期末考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4分，共 32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得4分，选错或不答得0分。1.某探究小组的同学在研究光电效应现象时，用 a,b,c 兰束光照射到图甲电路阴极K上，电路

2、中电流随电压变化的图像如图乙所示。已知 a,b 两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是A.c光的频率最小B.a光的频率和b光的频率相等c.若三种光均能使某金属发生光电效应，则用c光照射时逸出光电子的最大初动能最小D.照射同一种金属时，若c光能发生光电效应，则光也一定能发生光电效应2.在 2022 年 3 月 23 日天宫课堂中，叶光富老师利用于摇离心机将水油分离。于摇离心机可简化为在空间站中手摇小瓶的模型，如图乙所示，假设小瓶（包括小瓶中的油和水）的质量为m,P为小瓶的质心，OP长度为L，小瓶在t时间内转动了圈，以空间站为参考系，当小瓶转动到竖直平面内最高点时，下列说法正确的是4 rr2

3、t2m A.细线的拉力大小为L丁一一 B.如果松手释放绳子，瓶子会沿抛物线落向空间站的“地面”C.水、油能分离的原因是小瓶里的水和油做圆周运动产生了离心现象，密度较大的水集中于小瓶的底部D.水和油成功分层后，水做圆周运动的向心力完全由瓶底对水的弹力提供1 GLue。乙u 甲高三物理第1页（共8页）3.一列简谐横波在介质中沿z轴传播，M、N是波上的两个质点。图甲是t=l.0 s时该简谐横波的波形图，图乙是x=4m处质点的振动图像。下列说法正确的是y/cm+ylcm4 4。m x N002 tis。4 M/1-4-4甲l乙A.该列简谐横波沿着z轴的正方向传播，波速为4m/sB.当t=l.0 s时，

4、质点 M 沿y轴负方向振动C.x=4 m处质点经过2 s沿波的传播方向运动了8mD.当t=3.5 s时，质点 N在波谷，加速度最大4.如图所示为某导光管采光系统过中心轴线的截面图。上面部分是某种均匀透明材料制成的半球形薄采光罩，0为球心，下面部分是导光管，MN所在水平面为两部分的分界面，M、N为球面上两点。若使平行于MN的光束射入采光罩后，能全部直接通过MN面进入导光管（不考虑采光罩内表面的反射），则该材料的折射率不能超过采光罩M(1N雷v内侧涂层导壁一，一一I兀、管A./i B.1.5C.J3D.1.755.滑板运动备受年轻人喜爱，中国小将曾文慧在东京奥运会成功闯进决赛并获得第六的优异成绩，

5、为中国滑板创造了历史。如图所示，跳台的斜面AB长为2L，倾角为60。，右侧平台墙壁CD与水平地面相交于C点，顶端D点离地面的高度为于L，水平地面上B、C间的距离为L。滑板运动员（视为质点）从斜面顶端A点以大小川的速度水平跃出，刚好落在斜面底端B点（不计空气阻力）。若运动员恰好落在右侧平台的D点，则离开A点时的水平初速度大小是A.旦旦.2 B.2v0C.3voD.4v0 D 60。B C 高三物理第2页（共8页）6.如图甲所示，2022 年 7 月 15 日，由清华大学天文系祝伟教授牵头的国际团队近日宣布在宇宙中发现两个罕见的恒星系统。该系统均是由两颗互相绕行的中央恒星组成，被气体和尘埃盘包围，

6、且该盘与中央恒星的轨道成一定角度，呈现 出“雾绕双星”的奇幻效果。若其中一个系统简化模型如图乙所示，质量不等的恒星A和B绕两者连线上某一定点。做匀速圆周运动，由天文观察测得其运动周期为T,A到0点的距离为i,A和B的距离为r，已知引力常量为G，则A的质量为-.旬、A十二二千9.-)B)甲乙，A.422(r r1)4T13 41C2T3 42 r2 r1 B一一一c.一一一D一一一一一mo GT2GT2.GT2 7.小型水利发电站常常受水量、水速和用电器多少变化的影响，导致家中的用电器电压不稳。为了使家中用电器正常工作，某小型水利发电站安装了自动稳压变压器，如图甲所示，其原理就是根据用电器工作电

7、压，自动调节原、副线圈臣数比的理想变压器。若其工作原理如图乙所示，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是n1:n2 甲乙A.当水量和水速都稳定时，先后启动热水器、空调正常工作，原、副线圈臣数比增大B.当水量和水速都稳定时，先后启动热水器、空调正常工作，原线圈输出功率增大c.若水速和水量都增大时，为使用电器仍同时正常工作，则原、副线圈匣数比减小口若水速和水量都减小时，但用电器仍同时正常工作，则、示数减小，示数增大8.翼装飞行被称为世界上最危险的极限运动，挑战者腾空后，张开手脚便能展开翼膜，当空气进入一个鳝状的气囊时，就会充气使服装成翼状，从而产生浮力，然后通过肢体动作来控制飞行的高度和方向。某翼

8、装挑战者在 距海平面一定高度处的直升机上由静止下落，以a1=9 m/s2的加速度下落一段时间，打开气囊，再减速下降一段时间后，悬停在天门山附近，准备穿越天门洞。此运动过程近似地看成竖直方向的运动，其 v-t 图像如图乙所示，挑战者所受空气阻力恒定，重力加速度g取 10 m/s2。下列说法正确的是甲A.Ot1时间内挑战者处于超重状态B.空气阻力是挑战者重力的0.5倍v/(m-s-1)30,JG-,7 乙t1 t7s 3 c.Ott1时间内挑战者下落的高度为 1250 mD.减速过程中挑战者所受空气浮力是挑战者重力的2.5倍二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项

9、中，有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。9.如图所示，一根劲度系数为走。的绝缘轻质弹簧，弹簧一端与水平地面相连接，另一端与 A球连接。A、B、C三个带正电小球的质量均为 m,A、B两个小球的电荷量均为q，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为是，重力加速度为g。下列说法正确的是cA.C球的电荷量为tqB.B球受到的库仑力大小为2mgc弹簧压缩量为毛主D小球B C间的距离为号在B10.如图所示装置，装有细砂石的容器带有比较细的节流门，K 是节流门的阀门，节流门正下方有可以称量细砂石质量的托盘秤。当托盘上已经有质量为 m 的细砂石时关闭

10、阀门K，此时从管口到砂石堆顶端还有长为H的细砂石柱，设管口单位时间流出的细砂石的质量为mo，管口处细砂石的速度近似为零，关闭阀门K后，细砂石柱下落时砂石堆高度不变，重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法正确的是A.刚关闭阀门K时，托盘秤示数为mg细砂石B细砂石柱下落过程中，托盘秤示数为m+moJ于r:c.细砂石柱对砂石堆顶端的冲击力为mo/ZiHD.细砂石柱全部落完时托盘砰的示数比刚关闭阀门K时托盘秤的示数大高三物理第3页（共8页）高三物理第4页（共8页）11.如图所示倾斜轨道CBAD,AB水平，AD、BC平行且与水平面夹角均为O,AB部分电阻为R，其余部分电阻不计。虚线MN、QH均和AB平行

11、，在MNHQ中存在垂直导轨平面的匀强磁场（图中未画出）。一电阻为且与AB等长的金属棒从MN上方由静止释放，金属棒向下运动过程中始终与导轨接触良好且与AB平行，I为金属棒中的电流、q为通过金属棒的电量、U为金属棒两端的电压、P为金属棒消耗的电功率，若从金属棒刚进入磁场开始计时，金属棒在磁场中 运动的过程中，下列图像可能正确的是A B M句唱“气N与、IHD e _ _ -c I q u p。t t。t。A B C D 三、非选择题：本题共5小题，共50分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。12.(7分）某同学

12、设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。竖直杆竖直固定在M、N两点，在杆上固定一个量角器，并在量角器的圆心处固定一个力传感器，一根细线上端连接在力传感器上，下端系在小球上。L.实验步骤如下z拉离小球，使细线与竖直方向成一个角度，由静止释放小球，使小球在竖直平面内做圆周运动；记最j、球运动到最低点时力传感器的最大示数F;重复以上实验步骤。N 甲高三物理第5页（共8页）Cl）该同学练习使用游标卡尺测量小球直径d时，游标卡尺的示数如图乙所示，则d=mmo I？的I 2 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I Ilbf t巾i乙(2）关于该实验，下列

13、说法正确的有（选填选项前的字母）。A.可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验B.细线要选择非弹性的c.小球尽量选择密度大的(3）实验中没有提供天平等可以测量质量的实验器材，为完成实验，需要记录小球在竖直方向上静止时。（请补充完整）(4）为完成实验，还需要测量的物理量有（选填选项前的字母）。A.释放小球时细线偏离竖直方向的角度。B.小球从释放到运动至圆周运动最低点的时间tc.细线长L(5）需要验证机械能守恒的表达式为（用已知量和测量量的符号表示）。(6）实验中发现，小球摆到另一侧偏离竖直方向的角度略小于初始释放位置偏离竖直方向的角度，其原因可能是13.(9分）某实验小组测量电源电动势（2.52

14、.9 V）和其内阻。6n），有以下器材z电阻箱R（最大阻值10.0n），电流表AC量程100 mA，内阻rA=5.0 Q），定值电阻R=l n，开关和导线若干。Cl）请在虚线框中设计合适的实验电路图。(2）实验记录数据如表所示（其中I为电流表A的读数，R 为电阻箱接入电路的电阻）。1 2 3 4 5 6 RIO 1.02.03.0 4.05.06.0 I/mA 72.562.155.0 49.544.239.8 _!_;A 13.8 16.118.220.2 22.6 25.1I 高三物理第6页（共8页(3）根据中的实验数据在图中作出：R图像。J从126.24：品22十：十f-，卡，20卜16

15、卜，,-T-r-1-,-T-r-114十：才才才-;12H+H斗：斗斗：10 0 2.0 4.0 6.0 RI fi）作出的十R图像斜率为叫纵坐标截距为b，则电源电动势和内阻表达式为E二，。（用走、b表示）根据中；R图像求出E=V,r=0。（均保留小数点后两位数字）14.(9分）为了保护文物，需抽出存放文物的容器中的空气，充人惰性气体，形成低氧环境。某密闭容器容积为Vo，内部有一体积为tvo的文物，开始时密闭容器内空气压强为户。，现用抽气筒抽气，抽气筒每次抽出空气的体积为今v，若经过N次抽气后，密闭容器内压强变为扣。假设抽气的过程中气体的温度不变。(1）求经过N次拍气后密闭容器内气体的压强N;

16、若今V击队，求经过两次抽气后，密闭容器内剩余空气压强及剩余空气和开始时空气的质量之比。高三物理第7页（共8页）15.(10分）超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、噪声小、污染小等特点。一质量为m 的超级高铁进行测试，先由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后匀速运动一段时间，再做匀减速直线运动，已知加速和减速过程中加速度大小相等，在加速过程开始的前t内位移为町，减速过程开始的前t内位移为町，运动过程所受阻力恒为f。求：(1）测试过程中超级高铁的最大速度Vmi(2）由静止开始加速到最大速度的过程中，牵引力所做的功W。16.(15分）如图所示，在yO

17、的区域内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场，在yO的区域内存在垂直于xOy平面向外、大小为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子G，从y轴上的P点以某一速度沿z轴正方向射出，已知粒子进入磁场时的速度大小为u，方向与z轴正方向的夹角。60。粒子进入磁场后在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为P点纵坐标的一半。在粒子。进入磁场的同时，另一不带电粒子b也经z轴进入磁场，运动方向与粒子进入磁场的方向相同。在粒子没有离开磁场时，两粒子恰好发生正碰（碰撞前瞬间速度方向相反），不计两粒子重力。(1)求粒子从P点射出的速度大小Vo及P点的纵坐标h(2）求粒子b经过z轴进入磁场时的横坐标均及速度大小

18、vb;(3）若两粒子碰后结合在一起，结合过程不损失质量和电荷量，要使结合后的粒子不能进入电场，求粒子b的质量应满足的条件。vdE x 01 高三物理第8页（共8页）张家口市2022-2023学年度高三年级第一学期期末考试物理参考答案及评分标准一、单项选择题：本题共8,j、题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合噩章，选对得4分，选错或不答得0分。1.B E解析】由图像可知，光电流为零时，遏止电压的大小关系为U.,=Ub矶，根据eU=Em=h11-W可知，兰种光的频率大小关系为比116c，用c光照射时逸出光电子的最大初动能最大，故A、C错误，B正确；c光频率大于a光频

19、率，c光能发生光电效应时，光不一定能发生光电效应，故D错误。42 4n:2n2mL 2.C 解析】小瓶转动的周期为一，细线的拉力大小为F=m一一L一一一一，A错误F瓶子受到n T2 t2 的地球寻力全部用来提供其随空间站绕地球做圆周运动的向心力，瓶子经过最高点时松手，以空间站为参考系，瓶子会离心飞出，沿切线方向做匀速直线运动，B错误；水油能分离的原因是混合物做圆周运动时，需要的向心力不一样，由于水和油的密度不同产生了离心现象，密度较大的水集中于小瓶的底部，C正确E水对抽有指向圆心的作用力，水做圃周运动的向心力由瓶底对水的弹力和油对水的作用力的舍力提供，D错误。3.D E解析】根据题图乙知，x=

20、4m处质点在t=l.0 s时，向上振动，由此可判断该简谐横披沿z轴负方向传播，由题固甲可知该简谐横波的波长为）.8m，由题圄乙可知该简谐横波周期为T=2s,可得该被传播速度v 一4m/s，当t=l.0 s时，质点M沿y轴正方向振动，故A、B错误；x=T 4m处质点只在平衡位置附近做简谐振动，C错误st=l.0 s时，质点N由平衡位置向下振动，1t=l.0 s至t=3.5 s，质点N振动了 1-T，则t=3.5 s时质点N在波谷位置，加速度最大，4 D正确。4.A 阴阳由几何关系，俨豆豆豆；./2,A正确。sin 45 户。1 2-5.D E解析E由平抛垣功的规律，第一次2Lsin 60一言gt

21、1,2Lcos 60-vot1，第二次（2Lsin 60一3-:i 1 二L)=-gt22,(2Lcos 60。十L)=v1t2，联立解得V1=4矶，D正确。4 2 6.A 解析】取B为研究对象，B绕0点做匀速圆周运动，设A、B的质量分别为m1和mz，由牛顿-22 _ 4n:2r2r2 _ 4n:2r2(r-r1)第二睁得G守旦mz(T)zrz，得m1一亏F一一町，故选A。高三物理参考答案及评分标准第1页（共7页）7.BE解析】当水量和水速都稳定时，发电机输出电压U1不变，即 原线圈两端电压U1不变，若副线圈电路用电器增加，则副线圈电路电流I2增大，导线电阻R上损失电压UR=I2R,UR增大，

22、U1 n1 n2 TT U2=UR+u井，U2增大，由百石k，得U2=;U1云，若要保证用电器正常工作，原、副线圈匾数比应减小，副线圈电路消耗功率已U2I2,P2增大，副线圈输入功率等于原线圈输出功率，则原线圈输出功率增大，故A错误，B正确s若水速和水量都增太，则U1增大，为使用电器同时正常工作，则原、副线圈匣数比应 增大，C错误z若水速和水量都减小，则U1减小，但用电器仍同n1一时正常工作，则U2不变，h减小，I2不变，由王；k可知I1增大，D错误。8.C E解析】Ot1时间内挑战者处于失重状态，A错误；由牛顿第三定律mg-f=ma1，解得户Vm_lO./IS、f些O.lmg,B错误；加速垣

23、功的时间为ti一一一一一一s，整个军费过程的时间为t=-t1=a1 3 50./15 _ 20./15 s，减速过程的时间为t2=t-t1一一一一s，减速垣动的加速度为a2些13.5 m/s2，由9 牛顿第二定律f空t撑mg=maz，解得f津川mg,D错误z由图像面积可知，o号t1时间内挑战者下落的高度为生立ti二1250 m,C正确。2 3 二、多项选择题：本题共3,j、题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是E确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。9.ACD E解析】对C分析，受重力、A、B对C的库仑力，设小球间距为L，根据平衡条件，对C

24、有k专号十k _!l生2=mg，对B有kkmg，联立解得：qc=_.!_q,L毛平，故A、D正确(2L)L L.9:r,./mg 以B为研究对象，可以认为B受重力和库仓力，B球静止不动，所以B球受到的库仑力大小为mg，故B错误；对A、B、C用整体法，A、B、C受力平衡，即A球受到的弹力等于三个球的总重力，即弹簧压缩量！：！，.x芋，故C正确。10.OC?时间u内的砂石柱为研究对象，由自由落体运动规律，落到砂石堆顶部的速度为v,2gH=rl，?时间t:Jt内速度减为零，由动量定理得F t:Jt=Tn t:it v，解得砂石堆受到的冲击力F叫J写哥，C正确。刚关闭阀门K时托盘秤受到的总压力等于叫J

25、写H，哩，/2H/2H 此时细砂石柱的总质量创叫丘，最终托盘内细砂石的总重力为叫年肘，啤盹J写召吨，所v g v g 以A错误，托盘秤显示的是质量，所以B正确，D错误。高三物理参考答案及评分标准 第2页（共7页）11.BD E解析】如果电流减小，则表明金属棒在做减速运动，受力分析有BIL-mgsinO-ma，随着Br 6f Br 6v BLa 电流减小，加速度减小。根据闭A电路的欧姆定律得I一一旦，则有一一土L一一一随日R十r6.t(R+r)!:,.t R+r 着加速度减小，图像的斜率减小，A错误；如果金属棒进入磁场时，安培力与重力沿斜面的分力平衡，则金属棒做匀速直线运动，其电流不变，则根据q

26、二It可知，电量与时间成正比，B正确；如果金属棒两端电压随时间增大，则表明金属棒在加速，受力分析有mgsinO BIL二ma，随着BLv l.,电压增大，则电流增太，加速度减小，根据闭合电路的欧姆定律得U-IR-R，则有旦旦R+r 6.t Br liv BrR 一一土R一一旦，随着加速度减小，图像的斜率减小，但是计时起点金属棒两端电压不可能(R+r)t;.t R 为零，C错误p如果金属棒进入磁场时，安培力与重力沿斜面的分力平衡，则金属棒做匀速直线运动，其电流不变，则根据P=Ir可知，金属棒消耗的电功率不变，D正确。三、非选择题z本题共5,1、题，共50分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重

27、要答题步骤，只写出最后答寞的不能得分。有数值计算的题，答案申必须朋确写出数值和单位。12.(7分）(1)11.4(1分）(2)BC(2分，选对但不全得1分，有错选得0分(3）力传感器的示数F,(l分）(4)A(l分(5)F二3F,2F,cos O(l分）(6）小球在运动过程中存在空气阻力（答案合理即可）(1分）E解析(1）游标卡尺的读数为 d=ll mm+40.1 mm=ll.4 mm,(2）弹簧测力计代替力传感器进行实验时，由于细线不断摆动，不方便进行读数与记录，A错误g细线要选择非弹性细线，避免摆长发生变化，B正确s小球尽量选择密度大的，以减小空气阻力的影响，c正确。（3）本实验要验证机械

28、能守恒，应满足mg(L 号）(1一cos 0)mv力传感器的最大示数为F，由向心力公式可得F-mg=mi丁，联立解得F=3F,-2F,cos O.L十亏(6）小球摆到另一侧偏离竖直方向的角度略小于初始释放位置偏离竖直方向的角度，其原因可能是小球运动过程中存在空气阻力。13.(9分）(1)R(2分）高兰物理参考答案及评分标准 第3页（共7页）丁IA-飞2咀 241-c目：_ _,_,_;_;_;_；占c,川 221，于一于，.v号才一CC ,_,_ 2啤卜L卜，-JL 卜卡一一干卡卡一一一一卜卜18卜4，年一卜卡一一一卡？I；才一，平；;,一卡16卜J斗开c-i-!-!-i斗一，;尸广 141；

29、，；“十斗”卡，“尸 c 叮E 12v！白白卢卡伫卡j-j寸才 卡“”？”(3)10 0 2.0 4、自岳自E Rlfl(1分？叫）b 5 一 一（2分）k 6(5)2.502.75(1分）3.804.40(1分）E解析(1）小量程电流表改装成大量程电流表，必须并联一小电阻分流，具体电路如图所示。(3）利用描点法作出图线，如图所示。1 5(4）由于改装成大量程电流表的总电阻为r o，流经电源电流大小为6，故E=6I(R+6 A-61 6一66 r,6 6 b 5TA吵，变式=R（主-r）得k=,b主r解得E=I E EE E E hk 6(5）由图像知图线斜率h二2.2 A-1/n，纵坐标截距

30、为b二11.6 A-1，故E二2.73 V，二4.44 fl0 14.(9分）解：(1）每次抽出气体的体积为Ll.V，由玻意耳定律可知p,(V,t民二圳叽扛.c.V）时）p,(V,v,)=p,(V,v,+,;V)(2分）户。.4-v,解得p,丁一旦一亏v，十Ll.VP,（导V,)p，一?一一(1分）m,v，时，结合体速度与粒子a速度方向相同，若结合体运动轨迹恰与z轴相切，如图乙所示高兰物理参考答案及评分标准 第6页（共7页）y.x 有r,=(2r,)cos eo分解得 m，专m当 mvm,v，时，结合体速度与粒子b速度方向相同，若结合体运动轨迹恰与z轴相切，如图丙所示y x 有r,=(2r,)cos eo分）3 3 解得 m，f,rm因粒子b的质量应满足于mm，孚肌分）高兰物理参考答案及评分标准 第7页（共7页）启