吉林省长春市外国语附属学校2022-2023学年高三物理下学期开学考试试题（Word版附答案）

长春外国语学校2022-2023学年第一学期期末考试高三年级物理试卷（理科）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。考试结束后，将答题卡交回。注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。第Ⅰ卷一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。1.人的眼球可简化为如图所示的光学模型，即眼球可视为由两个折射率相同但大小不同的球体组成．沿平行于球心连线方向，入射宽度为R的平行光束进入眼睛，汇聚于视网膜上的P处(两球心连线的延长线在大球表面的交点)，图中小球半径为R，光线汇聚角为α＝30°，则两球体折射率为(　　)A./2B.C.D.22.一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10m/s，t＝0.2s时刻的波形如图所示．下列说法正确的是(　　)A．0～0.4s时间内，质点P运动的路程为18cmB．t＝0.6s时刻，质点P相对平衡位置的位移大小是6cmC．t＝1.2s时刻，质点Q有负向最大加速度D．t＝1.4s时刻，质点M沿y轴正方向运动3.2022年7月18日网易科技消息，阿联酋宣布将设立总额约30亿迪拉姆（约合8.2亿美元）的专项基金，用于开发卫星并资助太空计划。计划将在三年内首次发射卫星并探索金星。金星是太阳系的八大行星中的第二颗行星，在中国古代称为太白、长庚或大嚣。如果金星的公 转周期为T，自转周期为，半径为R，金星到太阳的距离为r，引力常量为G，则（）A.金星质量为B.金星质量为C.太阳质量为D.太阳质量为4.图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（）A.示数增大，示数减小B.、示数都减小C.输电线上的功率损失减小D.、示数的乘积大于、示数的乘积5.甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6m/s，甲车上有质量为m＝1kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1＝50kg，乙和他的小车的总质量为M2＝30kg.为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v′＝16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住，假如某一次甲将小球抛出且被乙接住后，刚好可保证两车不相撞．则甲总共抛出的小球个数是(　　)A．12B．13C．14D．156.如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球悬挂于车顶点，在点正下方有一光滑小钉，它到点的距离恰好等于橡皮筋原长．现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度内）A.小球的高度保持不变B.小球的重力势能不断增大C.橡皮筋长度保持不变 D.小球只受橡皮筋的拉力和重力，所以机械能守恒7.(多选）天然放射性元素Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成Pb(铅)．下列判断中正确的是(　　)A．衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变B．铅核比钍核少8个电子C．β衰变所放出的电子来自原子核内质子与中子间的转化D．钍核比铅核多24个中子8.（多选）如图所示，在竖直平面内的虚线下方分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的电场强度大小为10N/C，方向水平向左；磁场的磁感应强度大小为2T，方向垂直纸面向里。现将一质量为0.2kg、电荷量为＋0.5C的小球，从该区域上方的某点A以某一初速度水平抛出，小球进入虚线下方后恰好做直线运动。已知重力加速度为g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）A.小球平抛的初速度大小为5m/sB.小球平抛的初速度大小为2m/sC.A点距该区域上边界的高度为1.25mD.A点距该区域上边界的高度为2.5m9.(多选)如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动．AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径．已知重力加速度为g，电场强度E＝.下列说法正确的是(　　)A．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动D．若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点10.（多选）如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间(重力加速度为g)(　　)A．图甲中A球的加速度不为零B．图乙中轻杆的作用力可能不为零C．图乙中两球加速度均为gsinθ D．图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍第Ⅱ卷一、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。11、为了探究物体质量一定时加速度与力关系，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（a）（1）实验时，一定要进行的操作是______。A.用天平测出砂和砂桶的总质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量MD.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数（2）甲同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留2位有效数字）。（b）（c）（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图线是一条直线，如图（c）所示，已知图线与横坐标的夹角为，图线的斜率为k，则小车的质量______。 12、一个移动电源电动势约为5V，某实验小组用伏安法测量该移动电源的电动势和内阻的准确值，实验室提供的器材如下：电流表（量程0~2.0mA，内阻约为500Ω）；电流表（量程0~1.5A。内阻为1.0Ω）；电阻箱（阻值0~99999Ω）滑动变阻器（阻值0~50Ω）；导线和开关。（1）由于实验室没有提供电压表，需要将电流表改装为量程为0~6V的电压表，为此先测量电流表的内阻，电路图如图（a）所示，实验步骤如下：将电阻箱的电阻调到零，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表的示数达到满偏电流；保持阻值不变，调节电阻箱，使电流表的示数为，此时电阻箱接入电路的阻值为，则可得______；（2）利用电流表和改装好并重新标度电压示数的电压表采用图（b）所示的电路测量移动电源的电动势与内阻。若根据测出的多组数据，绘制得到的U—I图线如图（c）所示，则其电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留2位有效数字）三、解答题：第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分13、如图所示，横截面积S＝100cm2的容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好，当容器内气体的温度T0＝330K时，容器内外的压强均为p0＝1.0×105Pa，活塞和底面相距L＝11cm，在活塞上放物体甲，活塞最终下降d＝1cm后保持静止，容器内气体的温度仍为 T0＝330K，活塞与容器壁间的摩擦均不计，取g＝10m/s2.(1)求物体甲的质量m1；(2)在活塞上再放上物体乙，若把容器内气体加热到T＝360K，系统平衡后，活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变，求物体乙的质量m2.14、光滑圆弧轨道AB处于竖直平面内，半径R=1m，所对圆心角为60°。水平粗糙传送带BC长度为L=1.6m。CD是水平粗糙轨道。AB、CD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度v=1m/s逆时针匀速转动。一个质量为m=2kg的滑块从A处以初速度V0=m/s沿切线下滑，最终停在轨道CD上。滑块与传送带BC间的动摩擦因数为µ=0.5，g取。求：（1）滑块运动到圆弧轨道B处时对轨道的压力大小；（2）滑块在传送带上因摩擦产生的热量。 15、如图所示，左侧倾斜部分为光滑的相互平行放置的间距为L，电阻不计的金属导轨，水平部分为用绝缘材料做成的间距也为L的光滑轨道，两者之间平滑连接。倾斜导轨的倾角为θ，倾斜导轨上端接有一个单刀双掷开关S，接在1端的电源，电动势为E，内阻为r，其串联的定值电阻为R1，接在2端的电容器的电容为C（未充电）。在水平轨道正方形区域Ⅰ、Ⅱ分布有大小相等方向相反的匀强磁场（大小未知），在倾斜导轨区域Ⅲ中存在方向竖直向上且大小与Ⅰ、Ⅱ区相同的匀强磁场，当先将开关S与1相连时，一质量为m电阻不计的金属导体棒ef恰好能静止在高为h的倾斜导轨上。然后再将开关S掷向2，此后导体棒ef将由静止开始下滑，并且无能量损失地进入水平轨道，之后与原来静止在水平轨道上的“U”型导线框abcd碰撞，并粘合为一个正方形线框，U型导线框三条边总质量为3m、总电阻为4R，当线框完全穿过Ⅰ区磁场后，恰好静止线框四边与Ⅱ磁场边界线重合。不计一切摩擦阻力，（本题中E、r、R1、C、R、L、h、θ、m及重力加速度g均为已知），求：（1）磁感应强度B的大小；（2）将开关S掷向2后，ef棒滑到GH处的速度v；（本问中磁感应强度可用B表示）；（3）线框穿越磁场边界线MN、PQ过程中产生的热量之比：。 答案：1、C2、B3、C4、D5、D6、A7、AC8、BC9、BD10、CD11.①.BD②.2.0③.【详解】（1）[1]AC．绳中拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要使砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，故AC错误；B．用力传感器测量绳子的拉力，则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小，需要平衡摩擦力，故B正确；D．释放小车之前应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，该实验还需要记录力传感器的示数，故D正确。故选BD。（2）[2]由逐差法计算加速度（3）[3]对小车与滑轮组成的系统，由牛顿第二定律得图线的斜率为k，则故小车质量12、①.②.6.02.013、答案　(1)10kg　(2)10kg 解析　(1)活塞上放上物体甲，系统稳定后气体的压强为p＝p0＋容器内的气体做等温变化，则有p0LS＝p(L－d)S解得m1＝10kg(2)设活塞上再放上物体乙时系统稳定后气体的压强为p′，容器内的气体做等容变化，则有＝由平衡条件，则有m2g＝(p′－p)S解得m2＝10kg.14、（1）70N；（2）20J【详解】（1）滑块从A到B的过程，由动能定理得代入数据得在B点，对滑块由牛顿第二定律得代入数据得由牛顿第三定律知，滑块运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小（2）滑块在传送带上一直匀减速运动，滑块从B到C的过程中，根据动能定理可得解得滑块在传送带上运动时间其中 解得滑块相对传送带移动的距离为代入数据得产生的热量为代入数据解得15、（1）；（2）；（3）9:16【详解】（1）导体棒ef恰好能静止倾斜导轨上，此时安培力水平向左，受力分析可知根据闭合电路欧姆定律解得（2）将开关S掷向2后，设导体棒在很短时间内速度为v，根据动量定理可得其中电容充电量与电流关系带入整理得故导体棒做匀加速直线运动，加速度 ef棒滑到GH处的速度（3）设与导线框abcd碰撞后，整体速度为，根据动量守恒线框进入磁场后水平方向上只有安培力作用，根据动量定理解得线框中bc进入Ⅱ区磁场，bc、ef均切割磁感线，并且感应电动势同向叠加，则有解得联立得根据能量守恒，线框穿越磁场边界线MN过程中产生的热量线框穿越磁场边界线PQ过程中产生的热量联立解得