辽宁省东北育才学校等五校2022-2023年高三上学期期末联考物理试题含答案.pdf

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1、2022-2023 学年度上学期期末考试高三年级物理试卷2022-2023 学年度上学期期末考试高三年级物理试卷一、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 17 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。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 17 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1.为了抗击病毒

2、疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度xv及竖直方向yv与飞行时间 t 的关系图像如图甲、图乙所示。关于无人机运动，下列说法正确的是A.10t时间内，无人机做曲线运动B.2t时刻，无人机运动到最高点C.24tt时间内，无人机的速率在减小D.34tt时间内，无人机做匀变速直线运动2.如图，有关量子力学的下列说法中，错误的是A.普朗克为解释图甲的实验数据，提出了能量子的概念B.如图乙，在某种单色光照射下，电流表发生了偏转，则仅将图乙中电源的正负极反接，电流表一定不会偏转C.密立根依据爱因斯坦光电效应方程，测量并计算出的普朗克常量，与普

3、朗克根据黑体辐射得出的值在误差允许的范围内是一致的辽宁省东北育才学校等五校D.图丙为氢原子的能级示意图，一群处于 n=3 的激发态的氢原子向低能级跃迁过程所发出的光中，从 n=3跃迁到 n=2 所发出的光波长最长3.飞船“天问一号”从地球上发射到与火星会合过程中，运动轨迹如图中虚线椭圆所示。飞向火星过程中，认为太阳对“天问一号”的万有引力远大于地球和火星对它的引力。下列说法正确的是A.与火星会合前，“天问一号”的加速度小于火星公转的向心加速度B.“天问一号”椭圆运动的周期小于火星公转的周期C.“天问一号”在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D.“天问一号”从地球飞向火星的过程中

4、克服太阳引力做功的功率越来越小4.如图所示光屏竖直放置，一个半径为 r 的半圆形透明介质水平放置。一束光线由 a、b 两种频率的单色光组成。该光束与竖直方向成 30沿半径方向从圆周上的某点入射，此时光屏截取到三个光斑，分别位于 P、Q、R 位置，其中 P 为 a 光的光斑。若已知 a 光的折射率为2，真空中光速为 c，下列说法正确的是A.在该透明介质中，a 光的光速小于 b 光的光速B.a 光进入介质后经时间12 rc到达光屏 P 点C.若要使 Q 处光斑消失，则入射光线绕 O 点逆时针转的角度小于 15D.在双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹的间距较大，应该使用 b 光5.一定质量的理想气体经历

5、如图所示的一系列状态变化过程，纵坐标 V 表示气体的体积，横坐标 T 表示气体的热力学温度，a、b 状态的连线与横轴垂直，b、c 状态的连线与纵轴垂直，c、a 状态连线的延长线经过坐标原点。下列说法正确的是 sA.b、c 两状态单位体积内分子数不相同B.a 状态的压强大于 c 状态的压强C.ca 过程气体吸收的热量小于 bc 过程放出的热量D.ab 过程外界对气体做功1W大于 ca 过程中气体对外界做功2W6.在 t=0 时刻，位于原点处的波源 O 以某一频率开始简谐振动，产生的机械波在均匀介质中沿 x 轴正方向传播。一段时间后，波源 O 的振动频率发生变化。t=3s 时波形图如图所示，此时

6、x=6m 处的质点恰好开始振动。已知质点 Q 位于 x=9m。下列说法正确的是A.波源 O 的起振方向为 y 轴正方向B.波源 O 开始振动 1s 后，振动频率变为原来两倍C.t=3s 时起，再经过 4s，质点 Q 通过的路程为 20cmD.t=6s 时，质点 Q 的位移为2 2cm7.如图所示，一根内壁粗糙且足够长的绝缘圆管水平固定，圆管所在的空间有与圆管中轴线垂直的水平匀强电场。圆管内，质量为 m 的带正电荷的小球，在水平向右拉力0F的作F用下沿管轴向右匀速运动，此时小球所受电场力的大小为43mg。如果撤去电场，为使小球仍沿管轴匀速向右运动，则拉力的大小应等于A.037FB.035FC.0

7、45FD.034F8.如图甲所示，MN 为无限大的不带电的金属平板，且与大地相连。现将一个电荷量为+Q 的点电荷置于板的右侧，电场线分布如图乙所示。a、b、c、d 四个点是点电荷为圆心的圆上的四个点，四点的连线刚好组成一个正方形，其中 ab、cd 与金属平板垂直，下列说法正确的是A.b、c 两点电势不同B.a、d 两点电场强度相同C.将一个与金属板绝缘的正试探电荷从平板表面上的 e 点沿着板移到 f 点的过程中，电势能一直保持不变D.将一个与金属板绝缘的负试探电荷 q 从 a 点沿着 ad 方向移动到 d 点的过程中，电势能先减小后增大9.如图所示，水平导体棒 ab 的质量0.1mkg，长 L

8、=1m、电阻0.25abR，其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为 r=1m、电阻不计。阻值0.25R 的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表 V 接在电阻 R 两端。整个空间有磁感应强度大小为 B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒 ab 在外力 F 作用下以速率1/vm s两圆环的中心轴OO匀速转动。t=0 时，导体棒 ab在圆环最低点。重力加速度为210/gm s。下列说法正确的是A.导体棒中的电流2cos()it AB.电压表的示数为22VC.从 t=0 到 0.5s 的过程中通过 R 的电量为 2CD.从 t=0 到 0.5s 的过程中外力 F 做

9、功为0.5J10.如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，将轻弹簧正上方质量1mkg的小球由静止释放，小球下落过程中受到恒定的空气阻力作用。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为 y 轴正方向，取地面处为重力势能零点，在小球第一次下落到最低点的过程中，弹簧的弹性势能1pE、小球的重力势能2pE、小球的动能kE、小球的机械能 E 随小球位移变化的关系图像分别如图甲乙、丙、丁所示，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度210/gm s，下列说法正确的是A.图乙中3a B.图丙中4b C.图丙中0 x处的弹簧弹力为 8ND.图丁中9c，4d 二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。二、非选择

10、题：本题共 5 小题，共 54 分。11.（6 分）某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。（1）将滑块 b 放置在气垫导轨上，打开气泵，待气流稳定后，调节气垫导轨，直至观察到滑块 b 能静止，说明气垫导轨已调至_；（2）用天平测得滑块 a、b 质量分别为am、bm；（3）在滑块上安装配套的粘扣（质量可不计），并按图示方式放置两滑块。使滑块 a 获得向右的速度，滑块 a 通过光电门 1 后与静止的滑块 b 碰撞并粘在一起，然后一起通过光电门 2，遮光条通过光电门 1、2 的时间分别为1t、2t，若上述物理量间满足关系式_，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒。（4）本实验_（“需要

11、”或“不需要”）测量遮光条的宽度。12.（8 分）某同学要测量一捆铜线的长度。他设计了如图甲所示的电路来测量这捆铜线的电阻xR，图中 a、b 之间连接这捆铜线；1V和2V可视为理想电压表，实验步骤如下：（1）先用螺旋测微器测量该铜线的直径 d 如图乙所示，则读数 d=_mm；（2）将电阻箱 R 调节到适当的阻值，闭合开关 S，记下此时电阻箱的阻值 R、电压表1V的示数1U、电压表2V的示数2U，则这捆电线的阻值表达式为xR _（用 R、1U、2U表示）；（3）改变电阻箱的阻值 R，记下多组 R、1U、2U的示数，计算出每一组21UU的值，作出211UUR图像如图乙所示，利用图像可求得这捆铜线的

12、电阻xR _（结果保留三位有效数字）（4）已知这捆铜线材料的电阻率为，则这捆铜线的长度 L 的表达式为_（用、d、xR表示）；13.（10 分）某高速上一长直路段设置有区间测速，区间测速的长度为 20km，一辆汽车通过测速起点时的速度为 72km/h，匀加速行驶 40s 后速度达到 108km/h，接着匀速行驶 500s，然后匀减速行驶并通过测速终点。为使汽车在该区间的平均速度不超过 100kw/h，求：（1）汽车在该区间运动的最短时间；（2）该车通过区间测速终点时速度的最大值.14.（12 分）如图所示，AB 和 CDE 都是处于同一竖直平面内的光滑圆弧形轨道，EA 位于同一水平面上。AB

13、是半径为 R=1.2m 的14圆周轨道，CDE 是半径为0.6rm的半圆轨道，最高点 E 处固定一个竖直弹性挡板（可以把小球反向弹回且不损失能量，图中没有画出），D 为 CDE 轨道的中点。BC 段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接。已知 B 段水平轨道长 L=2.5m，与小球之间的动摩擦因数0.3。现让一个质量为1mkg的小球 P 从 A 点的正上方距水平线 EA 高 H 处自由落下（取210/gm s，不计空气阻力）。（1）当作 1.8m 时，求此时小球第一次到达 D 点对轨道的压力大小；（2）为使小球与弹性挡板碰撞两次，且小球不会脱离 CDO 轨道，求 H 的取值范围。15.（18 分

14、）如图所示，在 xOy 平面内的第一象限内，直线0y 与直线yx之间存在磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，x 轴下方有一直线 CD 与 x 轴平行且与 x 轴相距为 a，x 轴与直线 CD 之间存在沿 y 轴正方向的匀强电场，在第三象限，直线 CD 与直线 EF 之间存在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为 a 的平行电子束，各电子的速度随位置大小各不一样，沿 y 轴负方向射入第一象限的匀强磁场，电子束的左边界与 y 轴的距离也为 a，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入 x 轴下方的电场，最后所有电子都垂直于 EF 边界离开磁场，其中电

15、子质量为 m，电量大小为 e，电场强度大小为22eaBEm，电子重力忽略不计。求：（1）电子进入磁场前的最小速度；（2）电子经过直线 CD 时的最大速度及该电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标；（3）单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间。2022-2023 学年度上学期期末考试高三年级物理答案2022-2023 学年度上学期期末考试高三年级物理答案1C 2B 3B 4C 5D 6D 7B 8CD 9AC 10BCD11.（每空 2 分）水平12aahmmmtt不需要12.（每空 2 分）1.130211URU2.6024xdR13【答案】（1）0.2h 或 720s；（2）1309m/s

16、 或 52km/h（1）根据平均速度定义xvt（1 分）将 x=20km，v=100km/h 代入上式，解得汽车在该区间运动的最短总时间t=0.2h=720s（2 分）（2）设匀加速行驶的时间为1t，匀速行驶的时间为2t，汽车在区间测速起点的速度为1v，匀速行驶的速度为2v，区间测速终点的最高速度为mv，总位移为 x。匀加速行驶的位移12112vvxt（1 分）匀速行驶的位移22 2xv t（1 分）匀减速行驶的时间312tttt（1 分）匀减速行驶的位移23122mvvxttt（1 分）总位移123xxxx（1 分）联立解得130/9mvm s（2 分）14.【答案】（1）55N；（2）2.

17、553.15mHm【解析】（1）对小球从 P 到 D 由动能定理201()02mg HrmgLmv（1 分）在 D 点20NmvFr（1 分）解得55NFN（1 分）由牛顿第三定律知，小球第一次到达 D 点对轨道的压力大小为 55N。（1 分）（2）小球能二次到达 O 点，到达 O 点的最小速度有21vmgmr（1 分）整理得1vgr（1 分）从释放小球到达 O 点，由动能定理2min11302mgHmgLmv（2 分）解得min2.55Hm第二次到碰后返回不脱离轨道，最多可运动到 D 点max500mg HrmgL（2 分）解得max3.15Hm所以 H 的取值范围2.553.15mHm（2

18、 分）15 解：（1）根据题意，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入 x 轴下方的电场，经分析可得，所有电子在第一象限都经历一个四分之一圆周运动后通过原点并沿x 轴方向进入 x 轴下方的电场，故最小速度对应最小半径 a，运动轨迹如图，由2 evBmav（2 分）可得：eBavm（1 分）（2）由（1）可知，过原点并进入 x 轴下方的电子的最大速度为2eBavm，（1 分）所有电子在电场中偏转时，x 方向分速度不变，y 方向的分速度增量一样大有：22yEqvym（1 分）得：yeBavm（1 分）所以电子经过直线 CD 时的最大速度为：222meBaeBavmm解得：5meBav

19、m（1 分）此后在磁场中的运动半径为：mmvReB解得：5Ra（1 分）易得速度最大的粒子经过直线 CD 时水平位移的 s=4a（1 分）圆心横坐标坐标：(sin)xsR 纵坐标(cos)yaR 由类平抛可知1tan2yxvv（2 分）解磁场中运动的圆心坐标为：（3a，3a）（2 分）（3）由题意，所有电子都垂直于 EF 边界离开磁场，则所有电子运动轨迹的圆心都在 EF 直线上，由（1）和（2）的结论，经过直线 CD 时，不妨设任何一电子的x 方向的分速度为：(12)eBakkm则电子经过直线 CD 的合速度为：21meBavkm电子经过直线 CD 的坐标为：（2ka，a）（1 分）速度方向与

20、水平方向的夹角的正切值为：1tank，根据几何关系，易得圆心位置为：（2ka+a，aka）（1 分）可得 EF 直线为：1322yxa（1 分）经分析可得：经过 CD 直线时，速度最大的电子的速度方向与水平方向夹角最小，其在磁场中运动的圆心角最大，时间最长，易得此电子在磁场中运动的时间恰好为四分之一周期又：2 mTeB（1 分）所以单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间为：2mteB；（1 分）说明：第（3）问求解直线 EF 方程的某些过程与第（2）问类似，故此步骤总共 3 分；第（3）问用其他方法确定直线 EF 方程或直线 EF 斜率，正确的也给分；答：（1）电子进入磁场前的最小速度为eBam；（2）电子经过直线 CD 时的最大速度为5eBam，该电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标为（3a，3a）；（3）单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间为2meB。