河南省驻马店市2022-2023学年高三上学期1月期末物理试题（ 含答案解析 ）

驻马店市2022~2023学年度高三年级期末统一考试物理考生注意：1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分。考试时间90分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教版必修1，必修2，选修3-1，选修3-2，选修3-5第十六章。第Ⅰ卷（选择题共60分）一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，第9~12小题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。1.下列磁感应强度用国际单位制基本单位表示正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】磁感应强度单位为T，根据物理量之间的量纲，有又所以磁感应强度单位用国际单位制基本单位表示正确的是。故选B。2.如图所示，闭合电路中电源电动势为E、内阻为r，（）为定值电阻，当滑动变阻器的滑片从a端滑向b端时，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，下列判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】理想电压表V1测量的是定值电阻的电压，则有理想电压表V2测量的是变阻的电压，理想电压表V3测量的是变阻的电压，根据全电路的欧姆定律可知则有而，故有故选B3.环保人员在进行环保检查时发现，一根排污管正在水平（满口）排出大量污水。环保人员测出管道的内径为d，管道中心离水面的高度为h，污水的水平射程为L，质量为的污水体积为，则管道单位时间内排出污水的质量为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由平抛运动的规律联立解得又单位时间内排出污水的体积其中则单位时间内排出污水的质量故选B。【点睛】本题考查平抛运动，目是考查学生的推理能力。4.如图所示，“天狼星”是除太阳外人用肉眼能看到的最亮的恒星，“天狼星”实际上是一个双星系统，它由恒星“天狼星”A和白矮星“天狼星”组成。“天狼星”A和“天狼星”B均绕它们连线上的点做匀速圆周运动，运动周期为，它们的轨道半径分别为，不考虑其他天体的影响。已知引力常量为，则“天狼星”的总质量为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】对“天狼星”A有对“天狼星”B有解得“天狼星”的总质量故选B。5.如图所示，空间有一宽度为的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一边长为L、电阻分布均匀的正方形导体框，以恒定的速度v向左匀速穿过磁场区域，从导体框边进入磁场开始计时，则a、b两点的电势差随时间t变化的图线正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】由法拉第电磁感应知识可得，在线框进入磁场的过程中与出磁场的过程中线框内的磁通量都发生变化，线圈中有感应电动势。①在时间内，线框的ab边切割磁感线，由可知此时边相当于电源，电流由b流向a，a、b两点的电势差相当于路端电压，大小为电势差为正；②在时间内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，但是边仍然在切割磁感线，a、b两点的电势差大小为电势差为正；③在时间内，线圈开始出磁场，边离开磁场，只有cd边切割磁感线，此时cd边相当于电源，ab边中电流由a流向b，线圈中电动势为a、b两点的电势差为外电路部分电压，大小为电势差为正。故选项B正确，选项ACD错误。故选B。6.如图所示，三根轻质细线结于点，另一端固定在天花板上的点（位于圆心的正上方），OB、OC另一端分别连接质量为的小球P（可视为质点）、质量为的物体Q。将物体Q放置于粗糙水平面上，小球P放置于半径为的光滑半圆柱上，当A、O、处于同一竖直线上时，处于水平且物体Q恰好不滑动，此时，，重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体Q与水平面间的动摩擦因数为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据题意，对小球P受力分析，受重力，光滑半圆柱的支持力和绳子的拉力，处于平衡状态，画出拉力等大反向的力，即为和的合力，如图所示由相似三角形有解得由余弦定理有则有对结点受力分析，如图所示由平衡条件有对物体Q受力分析，如图所示由平衡条件有又有则有故选B。7.如图所示，水平放置的光滑桌面中心开有光滑的小孔，轻质细绳穿过小孔一端连接质量为m的小球，另一端连接总质量为8m的漏斗（其中细沙的质量为7m），小球在轨道1上做匀速圆周运动。某时刻起，漏斗内细沙缓慢流出而漏斗缓慢上升，漏斗内细沙全部流出时漏斗上升的高度为h，之后小球在轨道2上做匀速圆周运动，此过程中小球在任意相等时间内扫过的面积相等，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.小球在单位时间内扫过的面积为 B.小球在轨道1上运动时的动能为4mghC.小球在轨道2上运动时的动能为3mgh D.此过程中细绳对漏斗做的功为2mgh【答案】B【解析】【详解】A．设轨道1、2的半径分别为r1、r2，小球在轨道1、2上运动时的速度大小分别为v1、v2，根据已知条件有解得，，则小球在单位时间内扫过的面积为故A错误；B．小球在轨道1上运动时的动能为故B正确；C．小球在轨道2上运动时的动能为故C错误；D．此过程中小球动能的变化量为-3mgh，说明细绳对小球做功为-3mgh，则细绳对漏斗做的功为3mgh，故D错误。故选B。8.如图所示，平静的海面上，两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着驳船C运动，某时刻两根缆绳的夹角为，两拖船A、B的速度大小分别为2m/s、2.4m/s。已知两拖船的运动方向始终沿缆绳方向，，则此时驳船C的速度大小为（）A.2.5m/s B.3.0m/s C.3.6m/s D.3.9m/s【答案】A【解析】【详解】经过极短时间后，拖船A、B分别沿缆绳方向移动、，驳船C移动了，有如图甲所示的几何关系，所以、、之间满足如图乙所示的关系，显然驳船C的速度大小对应图乙中四边形外接圆的直径，根据正、余弦定理有故选A。9.以汉字为灵感来源的北京2022年冬残奥会体育图标深受各界好评。以下选项描述的过程中运动员不能视为质点的是（）A.研究轮椅冰壶运动中运动员的推壶动作 B.研究残奥冰球运动中运动员的挡球动作C.研究残奥单板滑雪运动中运动员的转体动作 D.研究残奥越野滑雪运动中运动员的滑行成绩【答案】ABC【解析】【详解】ABC．研究轮椅冰壶运动员的推壶动作、残奥冰球运动员挡球动作、残奥单板滑雪运动员转体动作时，都不能忽略运动员的形状与大小，均不能将运动员视为质点，故ABC错误；D．而研究越野滑雪运动员的滑行成绩时，能忽略运动员的形状与大小，可将运动员视为质点，故D正确。本题选错误项，故选ABC。10.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，电路中的5个灯泡完全相同，当A、B端输入如图乙所示的正弦交变电压时，每个灯泡消耗的电功率均为，下列说法正确的是（）A.每个灯泡两端的电压为 B.通过每个灯泡的电流为C.定值电阻的阻值为 D.定值电阻的电功率为【答案】BC【解析】【详解】A．设每个灯泡两端的电压为，因为，所以定值电阻两端的电压为，则有解得故A错误；B．每个灯泡的功率为，通对每个灯泡的电流故B正确；CD．副线圈的输出电流为，原线圈的输入电流为，则通过定值电阻的电流与通过每个灯泡的电流相同，定值电阻两端的电压为，可知定值电阻的功率为故C正确、D错误。故选BC。11.一款健身车如图甲所示，图乙是其主要结构部件，金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动，飞轮A和前轮C之间有金属辐条，辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差。脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，从而带动前轮C在原位置转动，在室内就可实现健身，已知飞轮A的半径为RA，脚踏轮B的半径为RB，前轮C的半径为RC，整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将阻值为R的电阻的a端用导线连接在飞轮A上，b端用导线连接前轮C边缘。健身者脚蹬脚踏轮B使其以角速度ω顺时针转动，转动过程不打滑，电路中其他电阻忽略不计，下列说法正确的是（）A.前轮C转动的角速度为 B.前轮C边缘的线速度大小为C.辐条两端的电压为 D.电阻R的热功率与ω成正比【答案】BC【解析】【详解】A．飞轮A和脚踏轮B边缘的线速度大小相同，飞轮A边缘的线速度大小为设飞轮A的角速度为ωA，前轮C边缘的线速度大小为vC，则有解得故A错误；B．前轮C边缘的线速度大小为故B正确；C．辐条两端的电压为故C正确；D．电阻R的热功率为故D错误故选BC。12.如图所示，水平地面上的物体在与水平方向成角的拉力作用下，恰好能匀速移动，在与水平方向成角的推力作用下也恰好能匀速移动．已知拉力、推力大小均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（）A.物体的质量为B.物体与地面间的动摩擦因数为C.能使物体沿地面匀速移动的最小拉力为D.力能使物体沿地面产生的最大加速度为【答案】BD【解析】【详解】ABC．把物体受到地面的支持力和摩擦力等效为一个力（地面对物体的作用力），该力与竖直方向的夹角为，如图甲所示显然根据三力平衡条件有当作用在物体上的拉力与地面对物体的作用力垂直时存在最小值，即能使物体沿地面匀速移动的最小拉力为显然解得，物体的质量为AC错误，B正确；D．如图乙所示力的末端落在图中的圆上，当力与地面对物体的作用力垂直时，物体受到的合外力存在最大值，根据几何关系有由牛顿第二定律解得D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题共50分）二、非选择题：本题共5小题，共50分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。13.如图甲所示，某兴趣小组在探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平桌面上，小车的左端通过轻质细绳跨过定滑轮与砝码盘相连，小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连。已知重力加速度大小为g，打点计时器所接电源的频率为50Hz。（1）用小木块把木板垫高后，在不挂砝码盘的情况下，轻推一下小车，直到打点计时器打出一系列间距均匀的点。（2）在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，改变砝码盘中砝码的质量m，重复实验多次。根据实验数据描点画出了如图乙所示的a-m图像，图线不过坐标原点的原因可能是______，图线末端弯曲的原因是______。A．砝码的质量过大B．平衡摩擦力不足C．细绳与木板未调节平行D．实验中忽略了砝码盘的质量（3）实验过程中打出如图丙所示的一条理想纸带，图中O、A、B、C、D相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度大小a=______m/s2。（结果保留三位有效数字）【答案】①.D②.A③.2.00【解析】【详解】（2）[1]D根据图像，砝码的质量m等于零时，加速度不等于零，说明小车的合力不等于零，表明实验中忽略了砝码盘的质量，D正确；AC．砝码的质量过大，或者细绳与木板未调节平行，图线仍然通过坐标原点，AC错误；B．平衡摩擦力不足时，细绳有拉力小车的加速度等于零，图线与横轴有交点，B错误。故选D。[2]设砝码盘和砝码的总质量为m1，根据牛顿第二定律得解得只有满足砝码盘和砝码的总质量m1远远小于小车的质量M时，绳的拉力F才等于砝码盘和砝码的总重力，若不满足砝码盘和砝码的总质量m1远远小于小车的质量M，图像末端弯曲。故选A。（3）[3]小车运动的加速度大小为14.某同学测量一段电阻丝的阻值（约为）的实验原理图如图甲所示，实验室提供的器材如下：A．干电池（电动势约为，内阻约为）；B．电流表（量程为，内阻）；C．电流表（量程为，内阻）；D．电压表（量程为，内阻约为）；E．电阻箱（）；F．滑动变阻器（最大阻值为）；G．滑动变阻器（最大阻值为）。（1）该同学先用螺旋测微器测得该电阻丝的直径如图乙所示，则该电阻丝的直径为________。（2）根据实验室提供的器材，电流表应选________（填“B”或“C”），滑动变阻器应选________（填“F”或“G”）。（3）该同学通过改变电阻箱的阻值和调节滑动变阻器的阻值始终保持电压表的示数不变，根据记录的电流表的示数和对应的电阻箱的阻值作出的图像如图丙所示，图像的纵轴截距为，斜率为，则电压表的示数________，该电阻丝的阻值________。（用题目中的物理量的字母表示）（4）该实验在设计上________（填“存在”或“不存在”）系统误差。【答案】①.0.513##0.514##0.515

②.B③.F④.⑤.⑥.不存在【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知电阻丝的直径为（2）[2]电源电动势为，通过电阻丝的最大电流约为电流表量程太大不适合，故电流表应选择，即选择B[3]电路图中滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的，即选择F。（3）[4][5]始终保持电压表的示数不变，设电压表示数为，根据欧姆定律可得可得则图像的纵轴截距和斜率分别为，联立解得，电压表示数为电阻丝的阻值为（4）[6]通过第（3）问的解析可知，故实验不存在系统误差。15.在如图所示的直角坐标系xOy中，x轴上方存在大小为E、方向与x轴负方向成45°的匀强电场，x轴下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从y轴上的点P（0，）由静止释放，从x轴上的A点第一次进入匀强磁场，从x轴上的C点第一次离开匀强磁场。已知A、C两点关于原点O对称，不计粒子受到的重力。求：（1）C点的坐标；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。【答案】（1）（，0）；（2）【解析】【详解】（1）带电粒子从P点运动到A点的过程中仅受电场力，带电粒子将沿电场线方向做匀加速直线运动，所以A点的坐标为（，0），则C点的坐标为（，0）。（2）设带电粒子进入磁场时的速度大小为v0，粒子在磁场中运动的轨道半径为r，运动轨迹如图所示根据动能定理结合几何关系有联立解得16.示波管的结构示意图如图甲所示，电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子（逸出时的速度较小可以忽略），电子经加速电压加速后进入平行正对的偏转电极，电极都是边长为的正方形金属板，极板间距都为边长的。如图乙所示，当极板间的电压及极板间的电压均为0时，即，电子恰好打在荧光屏的正中央（直角坐标系的原点）；当时，电子打在荧光屏上的点；当时，电子打在荧光屏上的点；当时，电子打在荧光屏上的点。已知电子的质量为，所带的电荷量为极板右端到荧光屏的距离为极板右端到荧光屏的距离为，不计电子受到的重力及电子间的相互作用，忽略金属板的边