福建省三明市2022_2023学年高三物理上学期期末考试试题

这是一份福建省三明市2022_2023学年高三物理上学期期末考试试题，共13页。试卷主要包含了传感器是智能社会的基础元件，8s等内容，欢迎下载使用。

高三物理试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16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.某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。设a点和b点的电势分别为φ1、φ2，颗粒在a和b时加速度大小分别为a1、a2，速度大小分别为 v1、v2，电势能分别为 Ep1、Ep2。下列判断正确的是（ ）
a1 ＜a2
v1 ＜v2
φ1 ＞φ2
Ep1 ＜Ep2
2.通电矩形导线框abcd与通有恒定电流的长直导线AB在同一平面内且相互平行，电流方向如图所示。关于AB的磁场对线框的作用，下列叙述正确
的是（）
A．线框有两条边所受安培力方向相同B．cd边所受安培力垂直纸面向外
C．线框中所受安培力合力向右
D．线框中有两条边所受安培力大小相同
3.北京时间2022年10月31日，长征五号B遥四运载火箭将梦天实验舱送上太空，后与空间站天和核心舱顺利对接。假设运载火箭在某段时间内做无动力运动，可近似为如图所示的情景，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道Ⅱ
为运载火箭无动力运行轨道，B点为椭圆轨道Ⅱ的近地点，椭圆轨道Ⅱ与圆形轨道Ⅰ相切于A点，设圆形轨道Ⅰ的半径为r，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，地球的自转周期为T，不考虑大气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 根据题中信息，可求出地球的质量M
42r3
GT2
B.运载火箭在轨道Ⅱ上由B点运动到A点机械能逐渐增大
C.空间站运动到A点的加速度大于运载火箭运动到A点的加速度
D.空间站在轨道Ⅰ上运行的周期与运载火箭在轨道Ⅱ上运行的周期之比为
4.超市里，篮球摆放在如图所示的球架上。已知球架的宽度为d，每个篮球的质量为m，直径为D，不计球与球架之间的摩擦，则每个篮球对一侧球架的压力大小为
A．B．
C．D．
mg
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多项符合题
目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
5.传感器是智能社会的基础元件。如图为电容式位移传感器的示意图，观测电容C的变化即可知道物体位移x的变化，表示该传感器的灵敏度。电容器极板和电介质板长度均为L，测量范围为，下列说法正确的是
A.电容器的电容变大，物体向x轴负方向运动B.电容器的电容变大，物体向x轴正方向运动C.电介质的介电常数越大，传感器灵敏度越高D.电容器的板间电压越大，传感器灵敏度越高
6.一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0时刻和t＝1.0s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x＝0处的质点在0～1.0s内运动的路程为
25.0cm。下列说法正确的是（）A．波沿x 轴正方向传播
B．波源振动周期为0.8s
C．波的传播速度大小为4.0m/s
D．t＝1s时，x＝3m处的质点沿y轴负方向运动
7. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53和37；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（sin370.6，cs370.8，sin 530.8 ， cs 530.6 ）（ ）
A. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲、乙所射箭初速度大小之比为9:16
B. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲、乙所射箭落入壶口时速度大小之比为4:3
C. 若两人站在距壶相同水平距离处射箭，则甲、乙所射箭初速度大小之比为1:1
D. 若两人站在距壶相同水平距离处射箭，则甲、乙所射箭在空中运动时间比为4:3
8.“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是
A．气流速度大小为
B．单位时间内风机做的功为
C．单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为
D．风若速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为
三、非选择题：共60分，其中9、10为填空题，11、12为实验题，13~15为计算题．
9．（4分）如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V．机器人的锂电池容量为20A·h，则机器人额定工作电流为A ；电源充满电后最长工作时间约为h。
第9 题图第10题图
10．（4分）根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图所示.电子处在n=3轨道上比处在n =5 轨道上离氦核的距离(选填“近”或“远”).当大量He+处在n =4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有 条.
11．（6分）用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。匀速转动手柄，可以使变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。
（1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的；
A．探究平抛运动的特点
B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
C．探究两个互成角度的力的合成规律
D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
（2）根据标尺上露出的等分标记，可以粗略计算出两个球所受的向心力大小之比。为研究
向心力大小跟转速的关系，应比较表中的第 1 组和第 组数据。
（3）本实验中产生误差的原因有。(写出一条即可)
12.（6 分）为测量一捆不明材质电线的电阻率，选用器材如下（所有器材均已校准）：
A．电源(电动势约为1.5V，内阻不计)；
B．待测电线(长度约100m，横截面积未知);
C．电流表A1(量程150 mA，内阻r1约为2 Ω)；D．电流表A2(量程100mA，内阻r2＝3Ω)；
E．滑动变阻器R1(0～20Ω，额定电流0.2A);
F．开关、导线若干。
(1) 实验小组成员先用螺旋测微器测量该材质电线的直径d，其中一次测量如图(a)所示，其读数d＝mm。
(2)该实验小组设计的测量电路如图(b)所示，则是，(填对应器材符号)，通过正确操作，测得数据，作出的图像如图(c)所示。
(3) 由图(b)电路测得的该材质电线的电阻，其测量值比真实值(选填“偏大”“不变”或
“偏小”)。
组数
小球的质量m/g
转动半径r/cm
转速n/(r·s-1)
1
45.0
15.00
1
2
90.0
15.00
1
3
45.0
15.00
2
4
45.0
30.00
1
(4) 根据以上数据可以估算出这捆电线的电阻率 ρ约为
A.2.0×10－6Ω·mB. 2.0×10－8Ω·mC.6.1×10－6Ω·mD. 6.1×10－8Ω·m
13.（10 分）某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压强之比为4∶1。机舱内有一导热气缸，活塞质量m=2kg、横截面积S=10cm2，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图（a）所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距l1=8cm；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图（b）所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距 l2=10cm。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图（c）所示地面大气压强p0=1.0×105Pa，地面重力加
速度g=10m/s2。
(1)判断气缸内气体由图（a）状态到图（b）状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；
(2) 客机在地面静止时，气缸内封闭气体的压强P1
(2) 求高度h处大气压强，并根据图（c）估测出此时客机的飞行高度。
14.（14 分）“太空粒子探测器”是安装在国际空间站上的一种粒子物理实验设备，可用于探测宇宙中的奇异物质。在研究太空粒子探测器的过程中，某科研小组设计了一款探测器，其结构原理如图所示，竖直平面内有一半径为 R的圆形匀强磁场区域，区域内的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，在圆形磁场区域的右侧有一宽度 L=R的足够长的匀强磁场，磁感应强度大小也为B，方向垂直纸面向里，该磁场的右边界放有一足够长的荧光屏PQ，左边界MN板与圆形磁场相切处留有小孔S。现假设太空中有一群分布均匀的
正离子以速度vqBR竖直射入圆形磁场区域，并从S点进入右侧磁场区域，已知单位时
m
间内有N个正离子射入圆形磁场，正离子的质量为m，电荷量为q，不计粒子间的相互作用对粒子引力的影响。
（1）求正离子在圆形磁场中的轨道半径大小；
（2）各个从S点进入右侧磁场的粒子中能到达荧光屏PQ的最短时间；
（3）单位时间内有多少个离子击中荧光屏PQ。
15.（16分）如图（a）所示，质量m1=2.0kg的绝缘木板A静止在水平地面上，质量m2=1.0kg可视为质点的带正电的小物块B放在木板A上某一位置，其电荷量为q=1.0×10-3C。空间存在足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为E1=5.0×102V/m。质量m3=1.0kg的滑块C放在A板左侧的地面上，滑块C与地面间无摩擦力，其受到水平向右的变力F作用，力F与时刻t的关系如图b所示。从t0=0时刻开始，滑块C在变力F作用下由静止开始向右运动，在t1=1s时撤去变力F。此时滑块C刚好与木板A发生弹性正碰，且碰撞时间极短，此后整个过程物块B都未从木板A上滑落。已知小物块B与木板A及木板A与地面间的动摩擦因数均为=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）撤去变力F瞬间滑块C的速度大小v1；
（2）滑块C与木板A碰撞后，经多长时间，小物块B与木板A刚好共速；
（3）若小物块B与木板A达到共同速度时立即将电场强度大小变为E2=7.0×102V/m，方向不变，小物块B始终未从木板A上滑落，则木板A至少多长？整个过程中物块B的电势能变化量是多少？全科免费下载公众号《高中僧课堂》
E1
F
C
B
A
F(N)
15
6
0
1
t(s)
图（a）
图（b）
三明市2022-2023学年第一学期普通高中期末质量检测
高三物理参考答案
选择题
二、非选择题
9.2 A，10 h， 10. 近， 6条
11. (1) D（2分） (2) 3（2分）(3)本实验中产生误差的原因有（任写一条）:质量的测量引起的误差;弹簧测力套筒的读数引起的误差（2分）。
12．(1)1.497—1.499（2分）(2)A2（1分） (3)不变（1分） (4)D （2分）
13.解
(1)根据热力学第一定律
由于气体体积膨胀，对外做功，而内能保持不变，因此吸热。分
(2)初态封闭气体的压强
分
(3)根据
分
可得
机舱内外气体压之比为4：1，因此舱外气体压强
分
对应表可知飞行高度为分
14解
（1）粒子在圆形磁场中运动时
解得
（2）粒子在右侧磁场中运动的轨迹最短时对应的运动时间最短，如图所示
θ=300
粒子在右侧磁场中得最短运动时间为
tmin=
（3）由几何关系可知，粒子由S点射入右侧磁场中时，入射方向与MN边夹角间于90°～180°之间的粒子能集中收集板。设其中入射S点速度方向与MN恰为90°的粒子在入射圆形磁场前与MN边的水平距离为x，由几何关系可知x=R
单位时间内集中收集板的粒子数N1=
15. 解
（1）F-t图象面积可得
由动量定理
得
(2) AC碰 撞
得：
由牛顿第二定律
对A:
对B：
得：
运动学公式
得
（3）共速前
假设此后AB一起减速
对AB
对B
假设不成立，
则AB相对滑动
对A：
对B
AB到停下：
板长为10.5米
电场力做功
势能减少12J。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
D
C
AC
BD
AD
AB