2022-2023学年天津市南仓中学高三上学期期末物理试题（word版）

天津市南仓中学2022至2023学年度第一学期

高三年级期末

（物理学科）

一、单选题（每小题题5分，共25分）

1. 某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止），则此卫星的（　　）

A. 角速度大于月球绕地球运行的角速度

B. 向心加速度大于地面的重力加速度

C. 线速度大于第一宇宙速度

D. 周期小于地球自转的周期

2. 某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 气垫内的气体内能增加

B. 外界对气垫内的气体做负功

C. 气垫内气体从外界吸收热量

D. 气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加

3. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一、摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（　　）

A. 在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变

B. 在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变

C. 在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零

D. 在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力

4. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )

A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值

C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S

5. 在如图所示电路中，当变阻器的滑动头向端移动时（　　）

A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大

C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小

二、多选题（每小题5分，少选得3分，错选得0分，共15分）

6. 两个带等量正电的点电荷，固定在图中、两点，为连线的中垂线，交于点，点为上的一点。一带负电的试探电荷，从点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零，则（　　）

A. 由向的运动是匀加速直线运动 B. 由向运动的过程电势能逐渐减小

C. 运动到点时电势能为零 D. 运动到点时的动能最大

7. 2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院的可控核聚变装置全超导托卡马克（EAST）缔造了新的纪录，实现了可重复的亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。已知该装置内部发生的核反应方程为：，已知、、和的质量分别为、、和，相当于，则下列说法中正确的是（　　）

A. 该反应属于衰变

B. 该反应中生成物的总质量小于反应物的总质量

C. 该反应过程中释放的能量约为

D. 核电站产生的核能也来自于该反应方程

8. 图是某运动员脚部受伤后治疗的牵引装置示意图。轻质细绳的一端固定，绕过轻质定滑轮和轻质动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着他的脚，整个装置在同一竖直平面内。则（　　）

A. 当角时，脚所受拉力等于重物的重力

B. 重物的重力不变，脚所受的拉力随角的增大而减小

C. 重物的重力不变，脚所受的拉力随角的增大而增大

D. 角不变，脚所受的拉力随重物重力的增大而减小

三、实验题（每小题6分，共12分）

9. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．

对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利是______．

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物质量

D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点．重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______．

A.OA、AD和EG的长度

B、OC、BC和CD的长度

C.BD、CF和EG的长度

D、AC、BD和EG的长度

10. 某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）；

B．电流表（量程500μA，内阻约300Ω）；

C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；

D．电压表（量程50V，内阻约500kΩ）；

E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；

G．电键和导线若干。

电流表应选_________。电压表应_________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：

①___________________________________；

②___________________________________。

四、解答题

11. 长为的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为、质量为、不计重力的带电粒子，以初速紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°，如图所示。求：

（1）粒子射出时的速度大小；

（2）匀强电场的场强；

（3）两板间的电势差。

12. 在第24届北京冬奥会后，全国范围内掀起了一股滑雪运动热潮。如图甲所示是一滑雪运动员滑雪的画面。运动示意图如图乙所示，斜坡AB的倾角为37°，运动员在斜坡A点从静止开始以的加速度，沿直线AB匀加速下滑，然后沿水平面BC匀减速滑行，直至停止。AB段和BC段平滑连接，运动员在BC段受到阻力为88N，两个过程滑行的总时间为12s，运动员和滑板整套装备总质量为80kg，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）运动员在斜坡上受到的阻力大小；

（2）运动员在这两个过程中运动的总路程。

13. 如图所示，在光滑水平面上有一固定的挡板，挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg，长L=4m的小车AB（其中O为小车的中点，OA部分粗糙，OB部分光滑）,一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）放在车的最左端。车和小物块一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右匀速运动，车撞到挡板后瞬间速度变为零，但未与挡板粘连。已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内，小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小物块和弹簧相互作用过程中，弹簧具有的最大弹性势能；

（2）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧对小物块的冲量；

（3）小物块最终停在小车上的位置距A端多远。

2022至2023学年度第一学期

高三年级期末

（物理学科）

一、单选题（每小题题5分，共25分）

1. 某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止），则此卫星的（　　）

A. 角速度大于月球绕地球运行的角速度

B. 向心加速度大于地面的重力加速度

C. 线速度大于第一宇宙速度

D. 周期小于地球自转的周期

【答案】A

2. 某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 气垫内的气体内能增加

B. 外界对气垫内的气体做负功

C. 气垫内气体从外界吸收热量

D. 气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加

3. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一、摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（　　）

A. 在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变

B. 在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变

C. 在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零

D. 在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力

【答案】C

4. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C的极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )

A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值

C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S

5. 在如图所示电路中，当变阻器的滑动头向端移动时（　　）

A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大

C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小

【答案】B

二、多选题（每小题5分，少选得3分，错选得0分，共15分）

6. 两个带等量正电的点电荷，固定在图中、两点，为连线的中垂线，交于点，点为上的一点。一带负电的试探电荷，从点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零，则（　　）

A. 由向的运动是匀加速直线运动 B. 由向运动的过程电势能逐渐减小

C. 运动到点时电势能为零 D. 运动到点时的动能最大

【答案】BD

7. 2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院的可控核聚变装置全超导托卡马克（EAST）缔造了新的纪录，实现了可重复的亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。已知该装置内部发生的核反应方程为：，已知、、和的质量分别为、、和，相当于，则下列说法中正确的是（　　）

A. 该反应属于衰变

B. 该反应中生成物的总质量小于反应物的总质量

C. 该反应过程中释放的能量约为

D. 核电站产生的核能也来自于该反应方程

【答案】BC

8. 图是某运动员脚部受伤后治疗的牵引装置示意图。轻质细绳的一端固定，绕过轻质定滑轮和轻质动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着他的脚，整个装置在同一竖直平面内。则（　　）

A. 当角时，脚所受的拉力等于重物的重力

B. 重物的重力不变，脚所受的拉力随角的增大而减小

C. 重物的重力不变，脚所受的拉力随角的增大而增大

D. 角不变，脚所受的拉力随重物重力的增大而减小

【答案】B

三、实验题（每小题6分，共12分）

9. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．

对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______．

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点．重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______．

A.OA、AD和EG的长度

B、OC、BC和CD的长度

C.BD、CF和EG的长度

D、AC、BD和EG的长度

【答案】    ①AB;    ②. BC;

10. 某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）；

B．电流表（量程500μA，内阻约300Ω）；

C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；

D．电压表（量程50V，内阻约500kΩ）；

E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；

G．电键和导线若干。

电流表应选_________。电压表应_________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在问题：

①___________________________________；

②___________________________________。

【答案】    ①. B    ②. C    ③. 电流表应采用内接的方法    ④. 滑动变阻器应采用分压器方式的接法

四、解答题

11. 长为的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为、质量为、不计重力的带电粒子，以初速紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°，如图所示。求：

（1）粒子射出时速度大小；

（2）匀强电场的场强；

（3）两板间的电势差。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由题意可知，带电粒子在垂直于电场线方向做匀速运动，由末速度恰好与下板成30°可得

得粒子末速度的大小

（2）水平方向粒子做匀速运动，有

竖直方向加速度

且

=v0tan30°

解得

（3）两板间距离

两极板间的电势差为

12. 在第24届北京冬奥会后，全国范围内掀起了一股滑雪运动热潮。如图甲所示是一滑雪运动员滑雪画面。运动示意图如图乙所示，斜坡AB的倾角为37°，运动员在斜坡A点从静止开始以的加速度，沿直线AB匀加速下滑，然后沿水平面BC匀减速滑行，直至停止。AB段和BC段平滑连接，运动员在BC段受到阻力为88N，两个过程滑行的总时间为12s，运动员和滑板整套装备总质量为80kg，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）运动员在斜坡上受到的阻力大小；

（2）运动员在这两个过程中运动的总路程。

【答案】（1）40N；（2）66m

【解析】

【详解】（1）运动员在斜坡AB上滑行过程，根据牛顿第二定律可得

mgsin37°-f1=ma1

解得运动员在斜坡上受到的阻力大小为

f1=40N

（2）运动员在BC段，由牛顿第二定律可得

f2=ma2

解得

a2＝1.1m/s2

两个过程滑行的总时间可表示为

解得运动员在B点的速度大小为

v=11m/s

运动员在这两个过程中运动的总路程为

解得

s=66m

13. 如图所示，在光滑水平面上有一固定的挡板，挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg，长L=4m的小车AB（其中O为小车的中点，OA部分粗糙，OB部分光滑）,一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）放在车的最左端。车和小物块一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右匀速运动，车撞到挡板后瞬间速度变为零，但未与挡板粘连。已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内，小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；

（2）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧对小物块的冲量；

（3）小物块最终停在小车上的位置距A端多远。

【答案】（1）2J（2）-4kg·m/s（3）1.5m

【解析】

【详解】（1）小物块从A到O匀减速直线，由动能定理

-μmg·=mv12-mv02

小物块压缩弹簧到最短的过程，由能量守恒知

Ep=mv12

联立解得：

v1=2m/s，Ep=2J

（2）小物块小物块和弹簧相互作用的过程，对小物块由动量定理知

I=-mv1-mv1

解得：

I=-4kg·m/s

冲量大小是4m/s，方向水平向左

（3）小物块相对小车向左滑动的过程，由于

mv12=2J＜μmg=6J

因此小物块不会从小车上滑下，最终小物块和小车具有共同速度v共，

选向左为正方向，对小物块和小车组成的系统，

由动量守恒定律知

mv1=(m+M)v共

由能量守恒知

mv12=(m+M)v共2+μmgd

代入数据解得：

v共=0.5m/s，d=0.5m

小物块最终停在小车上上的位置距A端:

xA=-d=1.5m