2023-2024学年天津市河东区高三（上）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年天津市河东区高三（上）期末物理试卷，共9页。试卷主要包含了本卷共8题，每题5分，共40分等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至8页。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上无效。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷
注意事项：
1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
2.本卷共8题，每题5分，共40分。
一、单项选择题（每题5分，共25分。每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1.十八大以来，习近平总书记在多个场合谈到中国传统文化，表达了自己对传统文化、传统思想价值体系的认同与尊崇。如图便是我们耳熟能详的一则经典故事：曹冲称象，下列哪个选项的学习也用到了相同的方法（ ）
A.瞬时加速度的定义B.力的合成与分解中，合力与分力的关系
C.图像与轴所围面积的物理意义D.自由落体运动模型的建立
2.2022年7月14日下午，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”实验舱送入太空与天和核心舱进行对接，随后神舟十四号乘组顺利进入问天实验舱，开启了太空实验的新阶段。已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，万有引力常量为，则下列说法正确的是（ ）
A.空间站绕地球运行的速度大于第一宇宙速度
B.核心舱在轨运行时，舱内宇航员的加速度为0
C.若已知空间站的运行周期则可以计算出地球的质量
D.“问天”实验舱需先进入核心舱所在的轨道，再加速追上核心舱完成对接
3.如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
甲乙
A.在冰晶中，光的传播速度较大
B.用光照射某金属能发生光电效应，改用光照射也一定能发生
C.用同一装置做双缝干涉实验光的条纹间距比光的窄
D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大
4.医学上，放射性同位素电池已广泛应用于心脏起搏器和人工心脏中，某植入人体的微型核电池内部装有150mg钚（），体积仅18mm3。已知钚238的半衰期为88年，钚238衰变时放出射线和射线，生成新核X，若钚238、粒子、X的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为，则下列说法正确的是（ ）
A.新核X的中子数为150
B.生成的新核比结合能小于钚238原子核
C.该核反应中释放的能量为
D.钚238以不同化合物形态存在时，其半衰期可能发生变化
5.现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示虚线为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有、、三点，则下列说法正确的是（ ）
A.点的场强大小比点的小
B.、两点电势差
C.、两点的场强相同
D.电子在点的电势能小于其在点的电势能
二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6.如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压不变，为滑动变阻器的滑片，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A.只断开开关S时，变压器的输出电流变小
B.只断开开关S时，变压器的输出电压变大
C.只将向下滑动时，变压器输出的功率变小
D.只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大
7.当篮球气不足时常用打气筒和气针给篮球充气，把气针安装在打气筒的气嘴上，把气针慢慢地插入篮球气孔，然后压缩打气筒将空气压入篮球内，如图所示。在一次缓慢压缩打气筒的充气过程中，设此次充气过程中篮球的体积不变，气体温度不变，打气筒内的气体全部压入篮球内，没有向外界漏气，气体可视为理想气体，对于此次充气前打气筒内的气体和篮球内原来的气体，下列说法正确的是（ ）
A.此过程中气体的内能增大
B.此过程中气体向外界放出热量
C.此过程中每个气体分子的动能均不变
D.此过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多
8.“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的、两点，如图所示，若风筝在、两点时，拉线的张力大小相等，风筝的浮力不计、重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（ ）
A.风筝受到的风力比在点时的大
B.风筝受到的风力方向与在点时的相同
C.小孩受到地面的支持力比在点时的大
D.小孩受到地面的摩擦力比在点时的小
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题，共60分。
9.（12分）（1）用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。
①关于实验操作和实验的要求，下列说法正确的是__________。
A.先释放小车，后接通电源
B.应调节左边滑轮的高度，使细线与长木板平行
C.要保证砝码及砝码盘总质量远小于小车的质量
D.平衡摩擦力，要求小车与空砝码盘一起恰好做匀速下滑
②实验室准备有以下器材，本实验需要的是_______。（选填字母序号）
A.刻度尺B.天平C.秒表D.弹簧秤
③实验中使用50Hz交流电源，在打出的纸带上选择5个计数点、、、、，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，测出点到点、点到点的距离如图乙所示，由此可算出在打点时的速度大小________m/s，纸带的加速度________m/s2。（结果均保留3位有效数字）
（2）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中
①采用图甲所示的电路来测金属丝的电阻。实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在_____（填“”或“”）端。
甲
②按照图甲电路连接实物图，如图乙所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线连接错误，该导线为_______（填“”或“”）。
乙
③某次实验时，电压表示数为，电流表示数为，该小组用刻度尺测量导线长度为，螺旋测微器测其直径，则表达式为_______（用实验测量的物理量、、、表示电阻率）。
10.（14分）如图所示，间距为的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，并与导轨始终接触良好，导体棒的电阻，导轨的电阻忽略不计，在垂直的水平拉力作用下导体棒沿导轨向右匀速运动，速度为，在运动过程中导体棒始终与导轨保持垂直。求：
（1）导体棒中感应电流的大小和方向；
（2）作用在导体棒上拉力的大小；
（3）某时刻撤去拉力，撤去拉力后电阻上产生的热量。
11.（16分）如图为某物流公司把包裹直接装运到卡车中的自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、倾斜滑道与水平平台平滑连接组成，滑道高为，平台面距车厢底面的高为。包裹M、N依次被轻放在以速度匀速运动的传送带上，在与传送带达到共速后，从点滑入倾斜滑道，M刚好滑到平台最右端点停下，随后滑下的N以的速度与M发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后M、N分别落在车厢底板的、点。已知M、N的质量分别为和，碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的。M与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，M、N在滑至点之前不发生碰撞，忽略空气阻力，将包裹均视为质点。求：
（1）包裹M在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间；
（2）N包裹从点滑至点的过程中克服阻力做的功；
（3）、连线的中点到平台右端点的水平距离。
12.（18分）如图所示，第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场；第四象限内存在沿轴的匀强电场，场强大小为。时刻，粒子从点以速度平行轴射入电场，第1次通过轴从点进入磁场。已知点坐标为，粒子质量为、电荷量为，重力不计。
（1）求粒子经过点的速度和到点的距离；
（2）欲使粒子不从轴射出磁场，求磁感应强度的最小值；
（3）若磁感应强度，求粒子第5次通过轴的位置和时间。
河东区2023-2024学年度第一学期期末质量检测
高三物理参考答案
9.（1）①BC ②AB（每空2分，选不全得1分） ③1.43；3.00
（2）① ② ③
10.（1）导体棒产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得解得
由右手定则判断出导体棒中感应电流的方向为
（2）根据受力平衡可知
又由解得
（3）撤去拉力后，根据能量守恒定律
且解得
11.（1）M在传送带上，据动量定理解得
（2）对N，从到应用动能定理
求得
（3）M、N碰撞过程中动量守恒定理和能量关系
解得
两物体做平抛运动
又由解得
12.粒子从到做类平抛运动，轨迹如图所示
（1）方法一：沿轴方向，据牛顿第二定律
可得
设点的速度与轴正向夹角为
解得
点到点的距离解得
（1）方法二：根据动能定理解得
设点的速度与轴正向夹角为
解得
点到点的距离解得
（2）粒子在磁场中，根据牛顿第二定律
欲使粒子不从轴射出磁场，临界状态如图所示
根据几何关系解得
（3）粒子进入磁场，根据牛顿第二定律，可得.
返回电场后做类斜抛运动，运动轨迹如图所示
第5次通过轴时
粒子在电场中的运动时间
粒子在磁场中
运动时间
解得.
1
2
3
4
5
6
7
8
B
C
D
C
A
AC
BD
AD