山东省青岛市第二中学2022-2023学年高三物理上学期1月期末试题（Word版附答案）

2022-2023第一学期期末测试

高三物理

一、选择题；本题共8小题，每小题3分，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．下列现象中，与原子核内部变化有关的是（        ）

A．β衰变现象 B．光电效应现象 C．原子发光现象 D．α粒子散射现象

2．如图所示，AC和BC是两个固定的斜面，斜面的顶端在同一竖直线上．质量相同的两个物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同．从斜面AC上滑下的物体滑至底部C点时的动能为Ek1，下滑过程中克服摩擦力所做的功为W1；从斜面BC上滑下的物体滑至底部C点时的动能为Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功为W2，则（ ）

A．Ek1< Ek2， W1 > W2

B．Ek1> Ek2， W1 > W2

C．Ek1> Ek2， W1 = W2

D．Ek1< Ek2， W1< W2

3．如图所示，圆形铁丝圈上附有一层肥皂液膜，灯泡发出一种单色光。先后把铁丝圈水平摆放在灯泡上方的a位置和竖直摆放在灯泡附近的b位置，则观察到的干涉条纹是（　　）

A．a、b位置都是横条纹 B．a、b位置都是环形条纹

C．a位置是横条纹，b位置是环形条纹 D．a位置是环形条纹，b位置是横条纹

4．下列说法符合史实的是（　　）

A．开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律

B．牛顿建立的经典力学可以解决自然界中所有的问题

C．伽利略发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量

D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

5．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（　　）

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电

B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt（V）

C．两种电压的有效值都是220V公众号高中僧课堂

D．图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10∶1的理想变压器变压后，功率比为10∶1

6．下列说法正确的是（　　）

A．“光纤通信”利用了全反射的原理

B．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要浅

C．光由光疏介质射入光密介质时，折射角大于入射角

D．一切波都能发生干涉和衍射，但干涉和衍射不是波特有的现象

7．如图所示，两根刚性轻杆上端由自由旋转轴A连接，轻杆下端固定一根自然伸长的匀质轻弹簧，围成边长为L的等边三角形ABC，将此装置竖直放在光滑水平面上，在轴A处施加竖直向下的大小为F的作用力，弹簧被拉伸一定长度，若此时弹簧弹力大小恰为，则弹簧的劲度系数为（　 　）

A． B．

C． D．

8．一定质理的理想气体变化图像如图所示，气体从1→2→3的过程对外做的功为，从外界吸收的热量为，气体内能的变化量为；气体从1→4→3的过程对外做的功为，从外界吸收的热量为，气体内能的变化量为，则它们之间的关系正确的是（　　）

A．，，

B．，，

C．，，

D．，，

二、多选题；本题共4小题，每小题4分，16分．

9．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点。则检验电荷在此全过程中（　　）

A．所受电场力的大小恒定

B．a，b，c三点电场强度方向相同

C．电势

D．电势能先不变后减小

10．如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向振动；虚线为0.02 s(小于1个周期)时的波形图，则(　　)

A．波沿x轴正方向传播

B．波速为3.5 m/s

C．t＝0.02 s时，x＝8 cm处质点向y轴负方向振动

D．t＝0至t＝0.08 s，质点P通过的路程为0.04 m

11．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m长为l的导体棒从a、b位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′、b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨的动摩擦因数为μ，下列对导体棒上滑过程的分析，正确的是（    ）

A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为

B．上滑过程中电流做功发出的热量为

C．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为

D．通过导体棒的电量为

12．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h．圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A；弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则圆环（ ）

A．下滑过程中，加速度一直减小

B．下滑过程中，克服摩擦力做功为

C．在C处，弹簧的弹性势能为

D．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

三、非选择题：52分

13．某同学利用图（甲）所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图（乙）所示。打点计时器电源的频率为50 Hz。

（1）物块减速运动过程中加速度的大小为a=___________m/s2。

（2）若用计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值___________（填“偏大”或“偏小”）。

14．如图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G的电流Ig=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图，其中R是已知电阻, S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺．

(1)简要说明测量Rx的实验步骤，并写出计算Rx的公式；

(2)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前依次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在哪里出现断路了．

15．温度为27℃时，一只充满气的汽车轮胎内气体压强达到2.5×105Pa，此时轮胎内气体体积为0.05m3。将该轮胎装在汽车上后，由于受到车身的压力，轮胎发生形变，其内部气体体积减小为0.048m3。汽车行驶一段距离后，由于轮胎温度升高，胎内气体压强变为2.7×105Pa（温度变化对轮胎内气体体积变化的影响忽略不计），求此时轮胎内的温度（计算结果取整数）。

16．水从20m高处落下，如果水的重力势能的20%用来使水的温度升高，则水落下后的温度将升高多少?(g取10m/s2)

17．质量为m的长木板A静止在光滑水平面上，另两个质量也是m的物块B和C同时分别从A的左、右两端滑上A的上表面，初速度大小分别为v和2v，如图所示，物块B、C与长木板A间的动摩擦因数均为μ，假设物块B、C在长木板A表面上运动时始终没有碰撞．试求：

（1）B、C刚滑上长木板A时，A所受合外力为多大？

（2）长木板A的最终运动速度为多大？

（3）为使物块B、C不相撞，长木板A至少多长？

18．质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．

(1)求粒子从A点射入磁场时的速度v；

(2)求匀强磁场的磁感应强度B．

参考答案

1．A

A. 天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故A正确；

B. 光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误；

C. 原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出去，没有涉及到原子核的变化，故C错误；

D. α粒子散射实验是卢瑟福在探究原子内部结构时，用α粒子轰击金箔产生的α粒子散射，表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故D错误。

故选A。

2．C

试题分析：设CD长度为L，克服摩擦力做功，所以W1=W2，根据动能定理mgh-W= Ek,可知选项C正确；故选C

考点：考查功能关系

点评：本题难度较小，利用高度、角度、摩擦力的关系巧妙计算是本题的技巧所在

3．D

单色光在光程差相同的位置干涉连成的线会形成条纹，在a位置，单色光垂直照射肥皂液膜，在凸面和平面反射形成，可知距离圆心相等的位置的光程差相同，不同位置在前后面的反符合牛顿环干涉的特点，故为环形条纹；在b位置，单色光垂直照射肥皂液膜，同一条水平线上的薄膜的厚度大致相同，光程差基本相同，会形成干涉横条纹。

故选D。

4．D

ABC．开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律；卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，AC错误，D正确；

B．经典力学也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题，B错误。

故选D。

5．B

A．由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，选项A错误；

B．从图甲可知

所以图甲电压的瞬时值表达式为

选项B正确；

C．只有正弦交流电的有效值用计算，由于对应相同时刻，图甲电压大多数时刻比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，选项C错误；

D．理想变压器中原副线圈电功率相等，选项D错误。

故选B。

6．A

A．在光纤通信种是利用了全反射原理，故A正确；

B．岸边观察前方水种的一条鱼，根据视深则有，鱼的实际深度比看到的要深，故B错误；

C．光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，故C错误；

D．一切波都能发生干涉和衍射，干涉和衍射是波特有的现象，故D错误。

故选A。

7．C

设杆与竖直方向的夹角为，A为自由旋转轴，则杆的弹力方向沿杆，大小为，A、C两处的受力分析如图所示

根据平衡条件可得

联立解得

即

则由几何关系可知，此时弹簧的长度以为，则其形变量为

由胡克定律可得

故选C。

8．C

本题考查热力学第一定律。初态和末态温度相同，因此两个热力学过程内能变化相同；在图像中，图线与横轴所围面积表示气体对外界做功的多少，故

根据热力学第一定律

可得

C正确。

故选C。

9．BD

A．在ab线上，a点的场强小于b的场强。在两点连线上，c点的场强大于b的场强，即知a点场强最小，c的场强最大，由

F=qE

可知，检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，受到的电场力一直增大，故A错误；

B．根据等量异种电荷周围的电场线分布可知：ab连线上电场的方向向下，两个电荷连线上电场方向向下，所以三点电场强度方向相同，故B正确；

C．根据等量异种电荷连线及中垂线上，电势分布特点可知，ab连线上的电势相等且为零，c点电势大于零，故C错误；

D．a、b为一条等势线，所以a、b电势相等。a到b的过程中试探电荷的电势能不会变化。从b到c，电场力做正功，电势能减小，所以电势能先不变后减小，故D正确。

故选BD。

10．AC

A．P质点向y轴负方向运动，根据同侧法可知波沿x轴正方向传播，A正确；

B．波速为：

v＝＝0.5 m/s

B错误；

C．根据图像可知t＝0.02 s时，x＝8 cm处质点沿y轴负方向运动，C正确；

D．周期：

T＝＝0.16 s

在t＝0至t＝0.08 s，质点P振动个周期，通过的路程为：

2×1 cm＝2 cm

D错误。

故选AC。

11．ABD

A.导体棒开始运动时所受的安培力最大，开始运动时的电动势E=Blv，回路中电流

，

导体棒受到的最大安培力为

，

故A正确；

B.根据能量守恒可知，上滑过程中导体棒动能的减少量，转化为焦耳热、摩擦生热和重力势能，则上滑过程中电流做功发出的热量为

，

故B正确；

C.上滑过程中，导体棒克服安培力做功将机械能转化为电能，再通过电流做功转化为热量，应为

，

故C错误；

D.根据法拉第电磁感应定律，平均电动势为

，

平均电流为

，

通过导体棒的电量为

，

故D正确。

故选ABD。

12．BD

由题意知，圆环从A到C先加速后减速，到达B处的加速度减小为零，故加速度先减小后增大，故A错误；从A到C，根据能量守恒：，从C到A：，联立解得：，，所以B正确，C错误； 从A到B：，从C到A：，，联立可得，所以D正确．

【学科网考点】能量守恒、动能定理

【方法技巧】本题涉及到受力分析、运动过程、能量变化的分析，由运动分析受力，由经过B处的速度最大，得到加速度等于零，因为物体是在变力作用下的非匀变速运动，故一定是利用能的观点解决问题，即由能量守恒得到摩擦力做功以及弹性势能的大小，本题综合性较强，难度较大．

13．     2.00     偏大

（1）[1]]由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据逐差法得

（2）[2]在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因数的真实值偏大。

14．(1) Rx=R，步骤见解析 （2）BC断了

(1)闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针不偏转；用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2；根据公式Rx=R，求出Rx的值；

(2) 因AC是通路，电流计示数增大，若AB断路，此时电流计测Rx的电流，Rx与CD并联，当滑动触头D从A向C移动的整个过程中，CD的电压减小，则电流计示数减小，与题意不符，故BC断了.

15．311K

由题意可知，初始状态气体的温度为，压强为，体积为；末状态气体的温度设为T2，压强为，体积为，根据理想气体状态方程可得

解得

T2≈311K

16．0.01℃

重力势能的减小量为：

①

内能增加量为：

②

③

联立以上三式解得：℃．

本题要根据能量守恒定律和内能表达式列式求解得到水温的变化，能够表示出重力势能和内能是关键．

17．（1）FA合=0；（2）；（3）

(1) 对A受力分析可知，A在竖直方向上受力平衡，在水平方向上因物块B、C与长木板A间的动摩擦因数均为μ，B、C质量相等，故FfCA=FfBA，即FA合=0.

(2)A、B、C组成的系统动量守恒，规定向左方向为正方向，由动量守恒定律有：

解得A、B、C最终的共同速度，即木板A最终运动的速度为.

(3)由能量转化与守恒定律有：

为使B、C不相撞由题意分析可知

解得：

即长木板A的最小长度为

答：(1)B、C刚滑上长木板A时，A所受合外力为0.

(2)长木板A的最终运动速度为.

(3)为使物块B、C不相撞，长木板A的最小长度为

18．(1) (2)

作粒子经电场和磁场的轨迹图，如图所示：

(1)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：

①

解得：

(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：

②

由几何关系得：

r2＝(r－L)2＋d2 ③

联立①②③式得：磁感应强度