天津武清区城关中学 2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

天津武清区城关中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.两电源电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等。若将R减少为R'，电源输出功率分别为P1、P2，则（

）A．r1<r2，P1<P2

B．r1>r2，P1>P2

C．r1<r2，P1>P2

D．r1>r2，P1<P2

参考答案：由E1>E2和知r1>r2，电源和电阻的U-I图象如图所示，电源与电阻U-I图线的交点为电阻两端的电压和电流，则P1<P2，故D正确。

点评：此题难在若从表达式上比较电源输出功率分别为P1、P2，则非常困难，但若结合图象，则非常直观形象。当然，此题还可以用赋值法求解，例如可以令E1=4V，E2=3V，R=2Ω，令电流I=1A，则r1=2Ω，r2=1Ω，则r1>r2，再令R'=1Ω，则P1<P2。在只有90分钟的考场上，时间就是分数。为此，教师有必要平时就对学生进行思想方法的教育，让学生在思想方法的指导下，实现“小题小做”。2.如图在直角坐标系Y轴上关于坐标原点对称的两点固定有两等量电荷，若以无穷远为零电势，则关于X轴上各点电势随X坐标变化的图线说法正确的是A．若为等量异种电荷，则为图线①

B．若为等量异种电荷，则为图线②C．若为等量正电荷，则为图线②

D．若为等量正电荷，则为图线③参考答案：AD3.“嫦娥号”探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨前距月面200km，变轨后距月面100km，则变轨后与变轨前相比（

）A．周期变大

B．角速度变小C．线速度变大

D．向心加速度变小参考答案：C4.（2015?昌平区二模）已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：B=，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（）A．B．C．D．参考答案：C电流、电压概念解：根据B=，μ0单位为：T?m/A；A、等式右边单位：=A/m，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：=T/m，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：=T，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位：=T，左边单位为T，相同，但当r0=0时，B=0，显然不合实际，故D错误；故选：C5.用电动势为E、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为R的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为I、电动机两端的电压为U，则（

）A．电路中电流

B．在时间t内,电池组消耗的化学能为IEtC．在时间t内,电动机输出的机械能是IEt-I2rt

D．以上说法都不对参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，光滑弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，则钢球到达轨道末端时的速度v与h的关系应满足v=____；(已知重力加速度g)。钢球的落点距轨道末端的水平距离为s，不计空气阻力，则与h的关系应满足=____（用H、h表示）。参考答案：7.2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船离地面346.9km处圆轨道速度

（选填“大于”或“小于”）离地面200km处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于，8.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜边BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_______________。

参考答案：9.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：10.我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中不正确的是

▲

.（填写选项前的字母）

A．温度越高，PM2.5的运动越激烈

B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D．倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度参考答案：B11.用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：.欧姆调零（2分）

320012.(选修模块3—3)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是

(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能

(填“增加”、“减少”或“不变”)。

参考答案：答案：C；增加解析：由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图。13.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中：（1）先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明

。（2）他用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应该是

。（3）在图乙中若仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复（2）中实验，仍能观察到相同的现象，这说明

。参考答案：（1）平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动（2）上面小球落下时总碰到下面的小球

（3）平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动（1）两球同时落地，说明A、B两球在竖直方向运动规律相同；（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，根据实验可知，P球从M点平抛，而Q球从N点在水平面上匀速运动，二者运动轨迹虽然不同，但是水平方向的运动规律相同，因此上面小球落下时总碰到下面的小球；（3）仅仅改变弧形轨道M的高度，只是影响P球在空中运动时间，但是P、Q两球在水平方向上的运动规律是相同的，因此实验现象相同，应这个实验说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。15.在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的

（填字母代号）。A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置（2）在操作过程中，对减小实验误差有益的说法有

（填字母代号）。A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

D．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大（3）如图所示，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，请从图中读出水平弹簧秤拉力大小为________N.参考答案：（1)

BD

(2)

BC

(3)4.00四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）长为6L质量为6m的匀质绳，置于特制的水平桌面上，绳的一端悬垂于桌边外，另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块，如图所示。木块在AB段与桌面无摩擦在BE段与桌面有摩擦，匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处，绳处于绷紧状态，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木块最终停在C处。桌面距地面高度大于6L。

（1）求木块刚滑至B点时的速度v和木块与BE段的动摩因数μ；

（2）若木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为，则木块最终停在何处？（3）是否存在一个μ值，能使木块从A处放手后，最终停在E处，且不再运动？若能，求出该μ值；若不能，简要说明理由。

参考答案：解析：（1）木块从A处释放后滑至B点的过程中，由机械能守恒得

①

（3分）

则木块滑至B点时的速度

②

（2分）

木块从A处滑至C点的过程中，由功能关系得

③

（3分）

由③式得

④

（2分）

（2）若，设木块能从B点向右滑动x最终停止，由功能关系得

⑤

（3分）

将代入⑤式并整理得

解得x=2L（x=2.5L不合题意舍去）

即木块将从B点再滑动2L最终停在D处。

（2分）

（3）不存在符合要求的μ值，即不可能使木块从A处放手后最终停在E处且不再运动。（2分）

解法一：

这是由于当时，若木块滑至E点，恰好有，此时绳全部悬于桌边外，对木块的拉力恰好也为6mg，而从（2）的结果知，更使木块继续向E点滑行，必须再减小μ值，因而木块尚未滑至E点时，木块所受滑动摩擦力已与悬绳拉力相等，此时，再向E点滑行时，悬绳对木块拉力将大于木块受到的滑动摩擦力而使合力向右，木块又重新获得加速度。因此不可能保持静止状态。

（3分）

解法二：

设满足此条件的动摩擦因数为，有：

，

因为：，所以满足此条件的动摩擦因数不存在。17.如图22所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，在自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为s＝6t－2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。（g＝10m/s2）求：（1）物块m2过B点时的瞬时速度v0及其与桌面间的动摩擦因数；（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求写清计算过程）；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。参考答案：（1）由物块过B点后其位移与时间的关系x＝6t－2t2得v0＝6m/s，加速度a＝4m/s2----------------------------------------------------2分又μm2g＝m2a，故μ＝0.4--------------------------------------------------------1分（2）设物块沿轨道到达M点的速度为vM，由机械能守恒得m2v＝m2v－m2gR则v＝16－8--------------------------------------------------------------------2分若物块恰好能沿轨道过M点，则m2g＝m2解得v′＝8>v故物块不能到达M点．---------------------------------------------2分（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为Ep，释放m1时，Ep＝μm1gxCB---------1分释放m2时，Ep＝μm2gxCB＋m2v---------1分又m1＝2m2，故Ep＝m2v＝7.2J-----------------------------------------------2分设m2在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf则Ep－Wf＝m2v可得Wf＝5.6J-----------------18.（12分）如图所示，质量为M的圆形薄板（不计厚度）与质量为m的小球（可视为质点）之间用轻绳连接，开始时，板与球紧挨着，在它们正下方b=0.2m处．有一固