2022-2023学年河南省花洲实验某中学高三期中考试物理试题试卷

2022-2023学年河南省花洲实验高级中学高三期中考试物理试题试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，两平行导轨二二、二二竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒二二放在导轨上使

其水平且始终与导轨保持良好接触，现在金属棒二二中通以变化的电流二，同时释放金属棒二二使其运动.已知电流二随

时间变化的关系式为-=二一（为常数，＞fl）,金属棒与导轨间的动摩擦因数一定.以竖直向下为正方向，则下

面关于棒的速度二、加速度二随时间二变化的关系图象中，可能正确的有

2、1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，如图所示，磁感应强度为8的匀强磁场与D形盒面垂直，两盒间

的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、周期为7的交流电源上，中心A处粒子源产生的粒子飘人

狭缝中由初。速度为零开始加速，最后从出口处飞出。D形盒的半径为R,下列说法正确的是（）

A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关

B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关

C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期7有关

D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关

3、大喇叭滑梯是游客非常喜爱的大型水上游乐设施。如图所示，一次最多可坐四人的浮圈从高为〃的平台由静止开始

沿滑梯滑行，到达底部时水平冲入半径为R、开口向上的碗状盆体中，做半径逐渐减小的圆周运动。重力加速度为g,

下列说法正确的是（）

A.人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于超重状态

B.人和浮圈刚进入盆体时的速度大小为历

C.人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力指向其运动轨迹的内侧

D.人和浮圈进入盆体后，所受支持力与重力的合力大于所需的向心力

4、如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为。点，半径分别为4=0.2m,4=°」m,两导轨通过导

线与阻值A=2Q的电阻相连，一长为4的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端以。点为圆心，以角速度

（w=100rad/s顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小8=2T的匀强磁场，不计

导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是（）

A.通过电阻的电流方向为由。到4

B.通过电阻的电流为2A

C.导体棒转动时产生的感应电动势为4V

D.当与减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小

5、如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制"水火箭''释放升空，在极短的

时间内，质量为"?的水以相对地面为%的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g,空气阻力不计，下列说法正确的

是（）

A.火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力

B.水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒

C.火箭获得的最大速度为以-

M-m

D.火箭上升的最大高度为^一尸一

2g（M-m）-

6、狞猫弹跳力惊人，栖息在干燥的旷野和沙漠，善于捕捉鸟类。一只狞猫以某一初速度斜向上与水平地面成〃角跳离

地面，落地前其最大高度为九最大水平位移为也不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）

A.保持起跳速度大小不变，增大。角，狞猫在空中的运动时间不变

B.保持起跳速度大小不变，增大，角，狞猫在空中的最大高度〃增大

C.保持起跳角度。不变，增大起跳速度，x与五的比值减小

D.保持起跳角度。不变，增大起跳速度，x与〃的比值增大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、把光电管接成如图所示的电路，用以研窕光电效应。用一定频率的可见光照射光电管的阴极K,电流表中有电流

通过，贝!）（）

A.用紫外线照射，电流表中一定有电流通过

B.用红外线照射，电流表中一定无电流通过

C.保持照射光不变，当滑动变阻器的滑片向。端滑动时，电流表示数可能不变

D.将电路中电池的正负极反转连接，电流表中一定没有电流通过

8、甲、乙两车在同一平直公路上运动，两车的速度v随时间t的变化图象如图所示。下列说法正确的是

A.4时刻两车一定相遇

B.在打时刻两车的动能一定相等

C.在时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度

D.若两车的额定功率相同，行驶过程中受到的阻力也相同，则两车的最大速度一定相同

9、在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2：1,电阻修、&、R3、&的阻值均为40。已知通过心的电

流i〈=2血sinlO（hrfA,下列说法正确的是（）

B.a、b两端电压的有效值为56V

C.若a、b两端电压保持不变，仪减小电的阻值，则R消耗的电功率减小

D.若a、6两端电压保持不变，仪减小R的阻值，则及两端电压增大

10、一定质量的理想气体经历下列过程后，说法正确的是（）

A.保持体积不变，增大压强，气体内能增大

B.降低温度，减小体积，气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数可能增大

C.保持体积不变，降低温度，气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减小

D.压强减小，降低温度，气体分子间的平均距离一定减小

E.保持温度不变，体积增大，气体一定从外界吸收热量

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）如图所示，在用“插针法”测定平行玻璃破的折射率实验中：

测定平行玻璃砖的折射率实验中：

（1）下列措施对提高实验精度没有作用的是

A.入射角a不宜过小

B.P/2间距适当大些

C.选用d稍微大点的玻璃砖

D.0P2间距尽可能小些

（2）下列因素对Ay大小没有影响的是

A.入射角a

B.玻璃砖的折射率〃

C.BP2之间的距离

D.玻璃砖的厚度d

12.（12分）如图，物体质量为m=2kg,静置于水平面上,它与水平面间的动摩擦因数〃=0.4,用大小为F=10V2N、

方向与水平方向夹角6=45的拉力厂拉动物体，拉动4s后，撤去拉力凡物体最终停下来.（取g=10加62）试求:

（1）物体前4s运动的加速度是多大？

（2）?物体从开始出发到停下来，物体的总位移是多大？

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图，玻璃丝长为，折射率为〃（n=V2）o45代表端面。

为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面。求光在端面AB上的入射角0应满足的条件。

14.(16分)两平行金属导轨水平放置，导轨间距d=().8m。一质量机=0.2依的金属棒出?垂直于导轨静止放在紧

贴电阻R处，电阻火=0.1。，其他电阻不计。矩形区域MNQP内存在有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小

B-0.25T,"N=PQ=x=0.85m金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为〃=0.4,电阻R与边界的距离

s=0.36m。某时刻金属棒制?在一水平外力作用下由静止开始向右匀加速穿过磁场，其加速度大小a=2m/s2,g取

lOm/s2o

(1)求金属棒4。穿过磁场的过程中平均电流的大小；

(2)若自金属棒“。进入磁场开始计时，求金属棒。。在磁场中运动的时间内，外力/随时间/变化的关系。

(3)求金属棒4匕穿过磁场的过程中所受安培力的冲量的大小/安。

15.(12分)如图所示，两平行长直金属导轨(不计电阻)水平放置，间距为L有两根长度均为乙、电阻均为K、质

量均为，〃的导体棒A8、5平放在金属导轨上。其中棒C。通过绝缘细绳、定滑轮与质量也为小的重物相连，重物

放在水平地面上，开始时细绳伸直但无弹力，棒CD与导轨间的动摩擦因数为〃，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽

略其他摩擦和其他阻力，导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场B1,磁场区域的边界满足曲线方程：

y=Lsin-x(O<x<L,单位为巾)。CD棒处在竖直向上的匀强磁场中。现从/=0时刻开始，使棒A3在外力产

L

的作用下以速度V从与y轴重合处开始沿X轴正方向做匀速直线运动,在运动过程中CD棒始终处于静止状态。

(1)求棒A3在运动过程中，外力厂的最大功率；

(2)求棒A5通过磁场区域B1的过程中，棒上产生的焦耳热;

13

(3)若棒A3在匀强磁场与中运动时，重物始终未离开地面，且满足："mg=也Lv,求重物所受支持力大小随时

4R

间变化的表达式。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、B

【解析】

以竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度一二三，f=iN=F=jiBIL=BLkt,联立解得加速度

QfMAM

a=/^,与时间成线性关系，且t=0时，a=g,故CD错误。因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速

运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增

大的减速运动。故A错误，B正确。故选B。

【点睛】

解决本题的关键会根据合力确定加速度的变化，结合加速度方向与速度方向判断物体做加速运动还是减速运动，知道

速度时间图线的切线斜率表示加速度.

2、D

【解析】

AB.根据回旋加速器的加速原理，粒子不断加速，做圆周运动的半径不断变大，最大半径即为D形盒的半径R,由

阴L=吟

K

得

V=迦

in

m

最大动能为

2m

故AB错误；

CD.粒子每加速一次动能增加

\Ekm=qU

粒子加速的次数为

N-星-必

A£k2mU

粒子在D形盒中运动的总时间

t=N，T=——

2qB

联立得

TnBR2

t=N--=------

22U

故C错误，D正确。

故选D。

3、D

【解析】

A.由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中有向下的分加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于失重状态，故A错误。

B.若不考虑摩擦阻力，根据机械能守恒有

mgh=^mv

可得u=J访。由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中受到了阻力作用，所以人和浮圈刚进入盆体时的速度一定小于后,

故B错误。

C.人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力为滑动摩擦力,与运动方向相反，故C错误。

D.人和浮圈进入盆体后做半径逐渐减小的圆周运动,为向心运动，其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力,

故D正确。

故选D。

4、C

【解析】

A.由右手定则可知，通过电阻的电流方向为。到〃，故A错误;

B.两圆环间导体棒在加时间内扫过的面积

A5=（兀r；-町2

2兀

由法拉第电磁感应定律可知，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势

A①BAS1o91

E=——=-----=-B(n2-r2)(y=-x2x(O.229-O.l29)xlOOV=3V

ZVAf22

通过电阻R的电流

E3

/=—=-A=1.5A

R2

故B错误；

C.导体棒转动时产生的感应电动势

n丁n°+斗〜"100x0.25

E=Br[V=Br1——---=2x0.2xV=4V

故C正确；

D.当弓减小而其它条件不变时，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势

E=BLv=B(r]一4)的]二

变大，通过电阻的电流增大，故D错误。

故选C。

5、D

【解析】

A.火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A错误；

B.水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B错误；

C.在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有

(M=0

解得

丫=-^_

M-m

C错误；

D.水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有

v2=2gh

解得

h="2”2;

2g(M—加)2

D正确。

故选D。

6、B

【解析】

A.狞猫做斜抛运动，在竖直方向则有

。=vosin0=gt、

狞猫在空中的运动时间

「=2公出㈣

保持起跳速度大小不变，增大。角，狞猫在空中的运动时间增大，故A错误;

B.狞猫在空中的最大高度

哈

,12in%

h=2gt'

2g

保持起跳速度大小不变，增大。角，狞猫在空中的最大高度增大，故B正确;

CD.狞猫最大水平位移为

_2i;)cosOsin0v；sin29

gg

最大水平位移与最大高度的比值为

x=4

htan0

保持起跳角度。不变，增大起跳速度，x与〃的比值不变，故c、D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】

A.紫外线的频率高于可见光，照射时能发生光电效应，电流表中一定有电流通过。所以A正确；

B.红外线的频率低于可见光，其光子能量更小。红外线的频率有可能大于阴极K的截止频率，则可能发生光电效应，

电流表中可能有电流通过。所以B错误；

C.当滑片向a端滑动时，光电管两端电压增大，其阳极吸收光电子的能力增强。但若在滑动前电流已经达到饱和光

电流，则增大电压光电流也不会增大。所以C正确；

D.将电路中电池的正负极反接，光电子处在反向电压下，若光电子的动能足够大，电流表中可能有电流通过。所以D

错误。

故选ACo

8、CD

【解析】

由题中“两车的速度V随时间t的变化图象如图所示”可知，本题考查由v-t图像判断物体运动，根据v-t图像规律可分

析本题。

【详解】

A.人时刻辆车运动速度大小相等，但是辆车位移不同，不能相遇，故A错误；

B.由于不知道辆车质量，故无法判断动能情况，故B错误；

C.在时间内，甲车的位移大于乙车，时间相同，根据公式

_x

V=—

t

可知，乙车的平均速度小于甲车的平均速度，故C正确；

D.根据公式

P=Fv

可知，当到达最大速度时，动力与阻力为平衡力，大小相等，所以两车的额定功率相同，行驶过程中受到的阻力也相

同时，则两车的最大速度一定相同，故D正确。

9、BD

【解析】

A.通过&的电流乙=2亚sinlOORA,则角速度

69=lOO^rad/s

频率为

/=—=50Hz

2万

变压器不会改变交流电的频率，故。、〃两端电压的频率为50Hz,故A错误；

B.通过尺的电流最大值为2&A，则有效值为

/4=2A

根据并联电路的规律可知，通过&的电流有效值为2A,副线圈的输出电流：A=4A

根据变流比可知，原线圈的输入电流

/,=生，2=2A

飞两端电压为

U.=IR=8V

副线圈两端电压

%=/24+/4&=24丫

根据变压比可知，原线圈的输入电压

U、=巴1/,=48V

“2'

则。、匕两端电压

U“〃=Um+q=56V

故B正确；

C.若。、6两端电压保持不变，仅减小R?的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，根据变流

比可知，原线圈的输入电流增大，则R1消耗的电功率增大，故C错误；

D.若。、〃两端电压保持不变，仅减小用的阻值，则原线圈输入电压增大，根据变压比可知，副线圈输出电压增大,

则R?两端的电压增大，故D正确；

故选BDo

10、ABC

【解析】

A.保持体积不变，增大压强，则温度升高，气体内能增大，选项A正确；

B.降低温度，减小体积，则气体的压强可能变大，因气体分子数密度变大，分子平均速率减小，则气体分子单位时

间内碰撞器壁单位面积的平均冲力减小，则碰撞次数可能增大，选项B正确；

C.保持体积不变，气体分子数密度不变，降低温度，则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的碰撞次数一定减小,

选项c正确；

D.压强减小，降低温度，气体的体积不一定减小，气体分子间的平均距离不一定减小，选项D错误；

E.真空等温膨胀，不一定吸热，选项E错误。

故选ABC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、DC

【解析】

增大a角，尸/2距离适当大一些，选用较厚的玻璃砖都可以提高精度，。尸2距离小一些不会提高精度，ABC错

误，D正确。

故选D；

(2)⑵直接根据图中的光路分析可得，P/2间的距离对于Ay无影响，ABD错误，C正确；

故选C。

12、(2)3m/s2()42m

【解析】

(1)由牛顿第二定律运用正交分解法求解加速度；

(2)根据运动公式求解撤去外力之前时的位移；根据牛顿第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解总位移.

【详解】

(1)受力分析：正交分解：由牛顿第二定律得：

Fcos45-f-ma；

Fsin45+N-mg=0；

联立解得：a-31m/s2

(2)前4s内的位移为玉=gx3x42m=24m,

4s末的速度为：v=-at=\2m/s,

撤去外力后根据牛顿第二定律可知：-〃叫=ma',

解得：a'=-/jg=-4m/.v2,

0-v20-122

减速阶段的位移为：=18一,

2d2x(-4)

通过的总位移为：x=x,+x2=42m.

【点睛】

此题是牛顿第二定律的应用问题；关键是知道加速度是联系运动和力的桥梁，运用正交分解法求解加速度是解题的重

点♦

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、"90°

【解析】

设光束在光导纤维端面的入射角为凡折射角为a,折射光线射向侧面时的入射角为“，要保证不会有光线从侧壁射出

来，其含义是能在侧壁发生全反射。由折射定律

II=-si-n6

sina

由几何关系

a+6=90。

sina=cos/?

恰好发生全反射临界角的公式为

联立得

sin"〃2_]=1

即为

8=90。

要保证从端面射入的光线能发生全反射，应有e490\

14、⑴3.4A；⑵/小病+^&必)其中fW^^=0.5s；⑶0.34N-S。

a

【解析】

(1)设金属棒到达磁场左、右边界MP、NQ时的速度分别为匕、匕则有

Vj2=2as

2

v2=2Q(S+X)

解得

匕=1.2m/s

v2=2.2m/s

由电磁感应规律，金属棒c力的平均感应电动势

E=Bdv=Bd^^

2

金属棒。匕穿过磁场的过程中平均电流的大小

联立以上各式，解得

I-3.4A。

(2)金属棒出?在磁场中运动时产生感应电动势，金属棒中有感应电流，则金属棒速度为丫时受到的安培力

F^=Bld=""

R

由牛顿第二定律得

F-jLimg一七二ma

又因为

v=v}+at

所以在金属棒，力进入磁场后，拉力

B2d2(v.+at]

F=ma+jLimg+-------彳---

代入数据得

F=1.68+0.8r(N)

其中七』=0.55o

a

(3)由(2)可知，金属棒在通过磁场的过程中所受安