河北省唐山市玉田县2022-2023学年高三年级期末质量调查物理试题

这是一份河北省唐山市玉田县2022-2023学年高三年级期末质量调查物理试题，共15页。
河北省唐山市玉田县2022-2023学年高三年级期末质量调查物理试题
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．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。

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、四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，是央视《国家地理》频道的实验示意图，直径相同（约30cm左右）的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计。以下判断正确的是（　　）

A．子弹在每个水球中的速度变化相同
B．每个水球对子弹做的功不同
C．每个水球对子弹的冲量相同
D．子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
2、下列说法中错误的是（ ）
A．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
B．卢瑟福通过粒子散射实验，提出原子的核式结构模型
C．原子核发生一次β衰变，该原子核外就一定失去一个电子
D．质子、中子、粒子的质量分别是m、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是
3、下列说法正确的是（　　）
A．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
C．阴极射线和β射线都是电子流，都源于核外电子
D．天然放射现象中放射出的α、β、γ射线都能在磁场中发生偏转
4、如图所示，质量相等的物块放在粗糙的水平面上，两物块用水平轻绳连接且刚好拉直，物块a、b与地面间动摩擦因数相同，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现给物块a施加一水平向右的拉力F，缓慢增大F到物块a要滑动的过程中，下列说法正确的是

A．地面对物块a的摩擦力一直增大
B．地面对物块a的摩擦力与轻绳对物块a的拉力同步增大
C．物块a刚好要滑动时，物块b也刚好要滑动
D．物块b刚好要滑动时，轻绳拉力等于此时外力F的一半
5、如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器，当电梯在竖直方向匀速运动时，压力传感器有一定的示数。现发现压力传感器的示数逐渐减小，某同学对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是（ ）

A．升降机正在匀加速上升 B．升降机正在匀减速上升
C．升降机正在加速下降，且加速度越来越大 D．升降机正在加速上升，且加速度越来越大
6、一定质量的理想气体，在温度升高的过程中（　　）
A．气体的内能一定增加
B．外界一定对气体做功
C．气体一定从外界吸收热量
D．气体分子的平均动能可能不变
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、如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为+q的小球A，在其上方l处固定着一个光滑的定滑轮O，绝缘轻质弹性绳一端系在O点正上方处的D点，另一端与质量为m的带电小球B连接。小球B平衡时OB长为l，且与竖直方向夹角为60°。由于小球B缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时，小球B恰好在AB连线的中点C位置平衡。已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A．小球B带负电
B．弹性绳原长为
C．小球B在C位置时所带电荷量为
D．小球B在初始平衡位置时所带电荷量为
8、如图所示，空间中存在一匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度大小为磁场方向与竖直面垂直，磁场的上、下边界均为水平面且间距为，纸面（竖直平面）内磁场上边界的上方有一质量为、电阻为的正方形导线框，其边长为上下两边均与磁场边界平行。将线框以初速度水平抛出，线框恰能匀速进入磁场，重力加速度为，不计空气阻力，则（　　）

A．线框抛出时边距离磁场上边界的高度为
B．线框进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量
C．线框通过磁场的过程中水平位移为
D．线框通过磁场的过程中边产生的热量为
9、如图所示，质量为M=2kg足够长的小车以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面运动，在小车正上方h=1.25m处有一质量为m=0.5kg的可视为质点的物块静止释放，经过一段时间刚好落在小车上无反弹，作用时间很短，随后二者一起沿水平面向右运动。已知物块与小车上表面之间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（　　）

A．物块落在小车的过程中，物块和小车的动量守恒
B．物块落上小车后的最终速度大小为3m/s
C．物块在小车的上表面滑动的距离为0.5m
D．物块落在小车的整个过程中，系统损失的能量为7.5J
10、如图所示，光滑轻质细杆AB、BC处在同一竖直平面内，A、C处用铰链铰于水平地面上，B处用铰链连接，AB杆竖直，BC杆与水平面夹角为37°。一个质量为3.2kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，现对小球施加一个水平向左的恒力F使其静止在BC杆中点处（不计一切摩擦，取g=10m/s2）。则

A．F的大小为40N B．小球对BC杆的作用力大小为40N
C．AB杆对BC杆的作用力大小为25N D．地面对BC杆的作用力大小为25N
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）某同学利用图（a） 所示电路测量量程为3 V的电压表①的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R （最大阻值9999.9 Ω），滑动变阻器R（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R2 （最大阻值5 kΩ），直流电源E（电动势4 V，内阻很小）。开关1个，导线若干。

实验步骤如下：
①按电路原理图（a）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器________（填“R1”或“R2”）；
(2)根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线；
（____）
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为______Ω（结果保留到个位）；
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。
A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1mA
12．（12分）某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势和总电阻。
A．待测干电池两节；
B．电压表、，量程均为，内阻很大；
C．定值电阻（阻值未知）；
D．电阻箱；
E.导线若干和开关。

（1）根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图_________。
（2）实验之前，需要利用该电路测出定值电阻。先把电阻箱调到某一阻值，再闭合开关，读出电压表和的示数分别为、，则_______（用、、表示）。
（3）实验中调节电阻箱，读出电压表和的多组相应数据、。若测得，根据实验描绘出图象如图内所示，则两节干电池的总电动势_______、总电阻________。（结果均保留两位有效数字）
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，空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直于纸面向里、磁感应强度的大小为B。有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子，粒子的质量为m、电荷量为+q。将粒子源置于圆心，则所有粒子刚好都不离开磁场，不考虑粒子之间的相互作用。
（1）求带电粒子的速率；
（2）若粒子源可置于磁场中任意位置，且磁场的磁感应强度大小变为，求粒子在磁场中最长的运动时间t。

14．（16分）质量为m=10kg的物体静止在光滑水平面上，零时刻开始物体受到水平向东F=100N的力作用，1s后，力F的大小不变，方向改为向北，作用1s。求：
（1）物体第1s末的速度大小；
（2）物体在2s内的位移大小。
15．（12分）如图所示为一简易火灾报警装置，其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。已知温度为27ºC时，封闭空气柱长度L1为20cm，此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm，水银柱的高度h为5cm，大气压强为75cmHg，绝对零度为-273ºC。
（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警；
（2）如果要使该装置在90 ºC时报警，则应该再往玻璃管内注入多高的水银柱？




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、D
【解析】
A．子弹向右做匀减速运动，通过相等的位移时间逐渐缩短，所以子弹在每个水球中运动的时间不同。加速度相同，由知，子弹在每个水球中的速度变化不同，选项A错误；
B．由知，f不变，x相同，则每个水球对子弹的做的功相同，选项B错误；
C．由知，f不变，t不同，则每个水球对子弹的冲量不同，选项C错误；
D．子弹恰好能穿出第4个水球，则根据运动的可逆性知子弹穿过第4个小球的时间与子弹穿过前3个小球的时间相同，子弹穿出第3个水球的瞬时速度即为中间时刻的速度，与全程的平均速度相等，选项D正确。
故选 D。
2、C
【解析】
A．根据玻尔理论可知，氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故A正确；
B．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子核式结构理论，故B正确；
C．衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；
D．质子、中子、子的质量分别是、、，质子和中子结合成一个粒子的过程中亏损的质量为

根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是，故D正确；
本题选择错误的，故选C。
3、B
【解析】
A．半衰期是原子核本身具有的属性，与外界条件无关，A错误；
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应（热核反应），B正确；
C．阴极射线是核外电子，β射线是原子核内中子转化为质子时放出的电子，C错误；
D．三种射线中γ射线（高频电磁波）不带电，所以不能在磁场中发生偏转，D错误。
故选B。
4、D
【解析】
ABC.当摩擦力增大到最大静摩擦力之前，轻绳拉力为零，再增大F，摩擦力不再增大，此后a、b间的拉力从零开始增大，地面对b的摩擦力达到最大静摩擦力，此时物块b要开始滑动，故ABC错误；
D. 物块a、b的质量相同，与地面的动摩擦因数相同，因此b刚好要滑动时，对a由牛顿第二定律得：

对b由牛顿第二定律得：

联立解得：

故D正确。
5、D
【解析】
篮球在水平方向上受力平衡，即侧壁对篮球的弹力与倾斜天花板对篮球的弹力在水平方向的分力平衡，随着压力传感器的示数逐渐减小，篮球受到倾斜天花板在水平方向的分力减小，则其在竖直方向的分力减小，而弹簧的弹力不变，故篮球必然有竖直向上且增大的加速度，选项D项正确，ABC错误。
故选D。
6、A
【解析】
AD．理想气体不计分子势能，温度升高，平均动能增大，内能一定增加，选项A正确，D错误；
BC．温度升高，外界可能对气体做功，也可能从外界吸收热量，选项BC错误。
故选A.

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、BC
【解析】
A．由同种电荷相互排斥可知，小球B带正电，故A错误；
D．根据受力分析和平衡条件，可得

解得小球B在初始位置时所带电荷量为，故D错误；
C．小球B在C位置时，由相似三角形原理可得

解得，故C正确；
B．当小球B在C位置时，设绳子原长为x，由受力分析和相似三角形原理可知，当小球B在初始平衡位置时有

当小球B在C位置时有

联立方程组可得弹性绳原长，故B正确。
故选BC。
8、AC
【解析】
A．线框下边界进入磁场时

根据闭合电路欧姆定律

在竖直方向上，根据运动学公式

解得

A正确；
B．线框进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量

B错误；
C．线框在磁场中匀速运动的时间

水平位移

解得

C正确；
D．线框进入磁场后做匀速直线运动，减小的重力势能转化为电能，根据能量守恒定律

则边产生的热量

D错误。
故选AC。
9、CD
【解析】
A．物块落在小车的过程中，物块与小车组成的系统在水平方向的动量守恒，但竖直方向的动量不守恒，故A错误；
B．物块与小车组成的系统水平方向不受外力，则系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则有：
Mv0=（M+m）v
所以共同速度为：

故B错误；
C．物块落上小车到二者共速的过程中，因摩擦损失的机械能为：

代入数据解得：
ΔE1=1.25J
由功能关系：
ΔE1=μmg·Δx
解得：
Δx =0.5m
故C正确；
D．在整个的过程中，系统损失的机械能等于物块减少的重力势能与二者损失的动能之和，由能量守恒定律得：

代入数据可得：
ΔE=7.5J
故D正确。
故选CD。
10、BCD
【解析】
AB．对小球受力分析，受重力、推力和支持力，如图所示

根据平衡条件，得到：


故A错误，B正确；
C．对杆BC和球整体分析，以C点为支点，设AB对杆的作用力为F′，AB杆没有绕A点转动，说明AB对BC的作用力的方向沿AB的方向。根据力矩平衡条件，有：
F•0.6h=F′•1.6h-mg•0.8h
解得：
F′=25N
故C正确；
D．对杆BC和球整体分析，整体在竖直方向受到小球的重力和杆的重力、AB杆的作用力以及地面的作用力，设该力与水平方向之间的夹角为θ，则：
竖直方向：
Mg+mg-F′-FCsinθ=0
水平方向：
FCcosθ=F
联立得：
FC=25N
故D正确。
故选BCD。

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、 3000 D
【解析】
(1)[1]．本实验利用了半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小，需要滑动变阻器为小电阻，故选R1可减小实验误差．
(2)[2]．滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：

(3)[3]．电压表的内阻和串联，分压为和，则
．
(4)[4]．电压表的满偏电流

故选D．
12、 3.0 2.4
【解析】
(1)[1]

(2)[2] 闭合开关后，根据串并联电路规律可知，两端电压，电流为，根据欧姆定律

(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知

变形可得

由图象可知，当时，，则有

图象的斜率为

联立解得，。

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、（1）；（2）
【解析】
（1）根据洛伦兹力提供向心力有

根据几何关系有
R0=2r
解得

（2）磁场的大小变为后，粒子的轨道半径为2R0，根据几何关系可以得到，当弦最长时，运动的时间最长，弦为2R0时最长，圆心角为60°，时间为

14、（1）10m/s；（2）5m。
【解析】
（1）由牛顿第二定律：
F=ma
解得a=10m/s2
则第1s末的速度
v=at
解得：v=10m/s
（2）物体第1s内向东的位移

解得：m
物体1s后做类平抛运动，根据牛顿第二定律有：

解得向北的加速度10m/s2
物体第2s内向东的位移
m
物体第2s内向北的位移
=5m
物体在2s内的位移

解得m
15、 (1) 177℃；(2)8cm
【解析】
(1)报警器报警，则气体柱的长度要增大到L1+L2
根据等压变化

代入数据得
T2=450K
即
t2=177℃
(2)设加入x水银柱，在90℃时会报警

可得

解得
x=8cm