江苏省南通市如皋市2022-2023学年高三上学期1月期末物理试题

2022－2023学年度高三年级第一学期期末教学质量调研物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟．考试结束后，请将答题卡交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置．3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每小题只有一个选项最符合题意．1．自主学习活动中，同学们对部分热学知识进行讨论，下列说法中正确的是A．水银不浸润铅，但浸润玻璃B．液体表面层的分子间平均距离比液体内部的小C．层状结构的石墨，层与层之间的作用力比较弱D．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量大于向室外放出的热量2．2022年11月29日，长征二号火箭顺利发射神舟十五号载人飞船．飞船入轨后，与空间站进行了自主快速交会对接，完成我国宇航员首次太空在轨轮换．已知空间站近似绕地球做匀速圆周运动，离地面高度约为390km．则A．火箭点火加速上升时，航天员处于失重状态B．交会对接时，飞船要与空间站保持在同一轨道并进行加速C．空间站的运行速度大于第一宇宙速度D．空间站的线速度大于地球赤道上物体随地球自转的线速度3．在竖直放置的铁圈上挂一层肥皂液薄膜，再点亮蜡烛．从蜡烛一侧能观察到薄膜上的图案是A．B．C．D．高三物理第1页共6页2344．如图所示，一静止的原子核90Th（钍）在P点发生衰变，放出一个粒子并产生新核X，它们在匀强磁场中的运动轨迹如图中a、b所示．已知钍核质量为m1，新核X质量为m2，粒子质量为m3，真空中的光速为c．则A．b是新核X的轨迹2342304B．衰变方程为90Th88X+2He2C．衰变释放的核能为(m2m3m1)c234D．该原子核90Th衰变的时间等于钍234的半衰期第4题图5．如图所示，ab边长为L1、ad边长为L2的N匝矩形线圈abcd处于匀强磁场中，线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以角速度匀速转动，t＝0时线圈平面与磁感线平行．已知磁感应强度为B，线圈电阻为r，外电路电阻为R．则NBLLA．电流表的示数为12Rr第5题图B．感应电动势的瞬时表达式eNBL1L2sint2222NBLLC．t时，ab边所受的安培力为12RrN2BLLD．从图示位置转过90°过程中，通过外电路电阻的电荷量为12R6．红光与紫光组成的复色光自空气沿AO方向，从半圆形玻璃砖的左上方O点射入，分别从B、C点射出，则A．从B点射出的是红光B．红光、紫光通过玻璃砖的时间相等C．紫光在空气中的波长比在玻璃中的波长短第6题图D．不断增大复色光的入射角，紫光先在半球面上发生全反射7．将一小球从地面以一定的初速度竖直向上抛出并落回地面，小球所受阻力始终与速度成正比，则整个过程中小球的重力的瞬时功率大小P与时间t、机械能E与路程s的关系图像可能正确的是A．B．C．D．高三物理第2页共6页8．如图所示，波源S1、S2垂直纸面做简谐运动，产生的两列波的波速均为1m/s，纸面内的P点与S1、S2的距离为5m、4m．S1的振动方程为x1Asin(t)，P点振幅恒为2A，2则S2的振动方程可能为A．x2Asin(t)2B．x2Asin(t)C．x2Asin(t)2第8题图D．x2Asint9．如图所示，O点为正三角形ABC的垂心，M点为O点关于C点的对称点，N点为O点关于AC的对称点，在A、B、C三点分别放有等量点电荷+Q、－Q、+Q．则A．M点的电场强度比O点的大B．M点的电势比O点的低C．同一正电荷在O点所受的电场力比在N点的小第题图D．同一负电荷在M点的电势能比在N点的大910．如图所示，处于压缩状态的绝缘轻质弹簧一端固定，另一端与带正电荷的物块连接在一起，整个装置处于水平向左的匀强电场E中．物块由A点静止释放，沿绝缘水平面向右运动到最大位移的B点，并经过一段时间后静止．物块与水平面间的动摩擦因数恒定，弹簧未超过弹性限度，则整个过程中A．当物块处于B点时，弹簧弹力具有最大值B．当物块向左运动到AB中点时加速度为零C．物块可能静止在AB中点右侧的某个位置第10题图D．弹簧的弹性势能的减小量等于产生的摩擦热高三物理第3页共6页二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．11．（15分）小明用如图甲所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ．▲▲▲第11题图甲第11题图乙第11题图丙（1）下列实验操作步骤，正确顺序是▲．①缓慢向左拉动木板，保持木块与砝码始终相对桌面静止，读出弹簧测力计的示数②将木板置于水平实验桌面上，再将木块置于木板上，在木块上放一个砝码③在木块上增加一个砝码，重复上述实验④将铁架台置于木板右端桌面上，将弹簧测力计的上端固定于铁架台上方的横杆上，用跨过光滑定滑轮的细线将测力计的挂钩与木块相连⑤调节下方横杆的高度，使拉木块部分的绳子水平；调节上方横杆相对铁夹的位置，使拉挂钩部分的绳子竖直（2）实验数据见下表，其中F4的值可从图乙弹簧测力计的示数读出，则F4＝▲N．实验次数12345砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25弹簧测力计的示数F/N2.152.362.55F42.93（3）请在图丙的方格纸上补齐未画出的数据点，并作出F–m图像．（4）已知重力加速度g取9.80m/s2，根据F–m图像可求得μ＝▲N．（结果保留两位有效数字）（5）实验结束后，小明发现弹簧测力计未校零，测力计未受拉力时指针与0.20N的刻度线对齐．小明是否需要校零后重做实验，并简要说明理由．高三物理第4页共6页12．（8分）如图所示，电路中开关闭合时，电压表的示数为U，大量处于n=3能级的一价氦离子向基态跃迁，辐射出的光子照射到光电管阴极K．已知一价氦离子的能级公式E1E(E1＞0，量子数n=1,2,3,…)，E1是基态氦离子的能量值，K的逸出功为W0，真nn2空中的光速为c，元电荷为e．求：（1）照射到阴极K上光子动量的最大值p；（2）到达阳极A的光电子的最大动能Ekm．第12题图13．（8分）如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h，质量为m、高为h的水银柱将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为T0，水银柱上端到管口的距离为h．现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银，此过程中空气柱的内能增加了ΔU．已知水银柱的截面积为S，大气压强为p0，重力加速度为g，忽略空气柱向外界传递的能量．求：（1）水银柱上升至管口时，空气柱的温度T；（2）水银柱上升过程中，空气柱需要吸收的热量Q．第13题图高三物理第5页共6页14．（13分）如图所示，光滑斜坡上有质量为m的小物块P（视为质点）被轻绳拴住悬挂在O点，P距斜坡底端的高度为h，绳子与水平方向的夹角为45°，斜坡的倾角为30°．斜坡下端有质量为2m的长木板静止于光滑水平面上，木板右端有挡板，水平轻弹簧固定于挡板上，弹簧左端与木板左端相距为L．现烧断拴接P处的轻绳，P由静止沿斜坡下滑，滑上Q左端时竖直分速度全部损失，水平分速度不变，P、Q向右运动，P与弹簧发生作用分离后，在离弹簧左端距离为d处相对Q静止．已知P、Q间的动摩擦因数为μ，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．求：（1）烧断轻绳前绳中的张力F；（2）P最终的速度大小v；（3）弹簧具有的弹性势能最大值Ep．第14题图15．（16分）如图所示，xOy平面坐标系中，x轴上方有匀强电场，电场强度大小为E，方向平行于y轴，x轴下方有匀强磁场，方向垂直xOy平面向里．t=0时刻，一电子从S（0，2mv0）处以速度大小v0沿x轴射出，再经磁场、电场偏转后回到S点，形成闭合轨迹．已2eE知电子质量为m，电荷量为e．（1）求电子离开电场时速度的大小v；（2）求匀强磁场磁感应强度的大小B；（3）若仅将电子从S处射出的速度大小改为3v0，求电子离开磁场的时刻t和横坐标x．第15题图高三物理第6页共6页物理参考答案及评分建议一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．1．C2．D3．B4．A5．C6．B7．B8．A9．D10．C二、非选择题：共5题，共60分．11．（15分）（1）②④⑤①③（3分）（2）2.75（2.74~2.76）（3分）（3）（见右图）（3分）（4）0.40（3分）（5）不需要（1分），因为弹簧测力计未校零没有影响F–m图像的斜率（2分）E12．（8分）（1）从n=3能级向基态跃迁时辐射光子的动量最大p（1分）cE光子能量EE()()1（2分）3218E解得p1（1分）9c（2）从n=3能级向基态跃迁时辐射光照射K产生的光电子的初动能最大光电效应方程EEWk0（2分）动能定理eUEEkmk（1分）8E解得E1WeU（1分）km9034hShS13．（8分）（1）对气体，等压变化（2分）TT04解得TT（2分）30mg[()()]pSmgpS00h（2）空气柱对水银做功WpSmg()h2（2分）022热力学第一定律UQW（1分）12pS11mg解得QU0h（1分）814．（13分）（1）设斜坡对P的支持力为FN，对P受力分析水平方向FFsin45sin30N（1分）竖直方向FFmgcos45cos30N（1分）(62)mg解得F（2分）2（2）设P到达斜坡底端的速度为v01对P下滑过程，机械能守恒mghmv2（1分）20高三物理第1页共2页对P、Q相对滑动过程动量守恒mmmvv0cos30(2)（2分）6gh解得v=（1分）6（3）设弹簧的最大压缩量为x11P、Q第一次共速前mmEmgLx(cosvv30)3()22（2分）220pP、Q先后两次共速间Emgdxp()（2分）hLd2()解得Emg（1分）p4mv21115．（16分）（1）对电子，动能定理eEmm0vv22（2分）222eE0解得vv20（2分）v（2）设电子离开电场时的速度方向与x轴间的夹角为，cos0（1分）v有45v2向心力eBvm（1分）r几何关系rtsinv01（2分）mv21eE又0t2（1分）22eEm1E解得B（1分）v0mv211（3）设粒子进入磁场时的速度为v，动能定理eEmm0vv22(3)222eE03v电子进、出电场时的速度方向与x轴间的夹角为，有cos0（1分）v有302m电子在磁场中的周期T（1分）eB22电子磁偏转时间tT（1分）22电子离开磁场的时刻tntnt(21)12（n=1,2,3,…）(56)3n解得tmv（n=1,2,3,…）（1分）3eE0mv电子磁偏转半径r=eB电子做类平抛运动的分位移xt'3v01（1分）电子离开磁场的横坐标x(2n1)x'nr（n=1,2,3,…）2(31)n3解得xmv2（n=1,2,3…）（1分）eE0高三物理第2页共2页