2023學年度河北省唐山市高三(上)期末物理試卷(附答案詳解)

2023-2023學年河北省唐山市高三〔上〕期末物理試卷钚239238??經(jīng)過中子照耀蛻變形成的，蛻變方程為238??+1??→239??239??再經(jīng)92 歷兩次??衰變形成钚239，則钚元素的質(zhì)子數(shù)是( )

0 92 92A.88 B.90 C.94 D.96如圖，質(zhì)量一樣的??、??兩球可看成質(zhì)點，分別由一樣高度的固定光滑曲面和固定光滑斜面頂端靜止釋放。下滑至光滑水平面的過程中，??、??兩球所受合力的沖量大小分別為??1、??2，在斜面上運動時間分別為??1、??2，曲面和斜面均與光滑水平面平滑連接，則( )A.??1>??2 B.??1=??2 C.??1>??2 D.??1=??2如下圖，一勁度系數(shù)為??的輕彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端連接置于粗糙水平面的物塊。此時彈簧自然伸長，物塊位于??點?，F(xiàn)用外力向左推動物塊，當彈簧壓縮量為??0??點時速度剛好為0。此過程中向左推動木塊的外力所做的功為??為()?? B.

?? C.2

?? D.??3 42023“一帶一路”年度漢字公布活動中，“互”字作為最能表達2023年“一帶一??。用細線連接兩局部。當細線都繃????兩點的細線為??，連接??、??兩點的細線為??，重力加速度為??。則()120頁細線??對??點的作用力向上細線??的拉力等于細線??的拉力細線??的拉力大小等于????整個模型對地面的壓力大小為2????如圖，抱負變壓器的原線圈匝數(shù)??1=1100匝，接入電壓??1=220??的正弦溝通電路中。副線圈匝數(shù)??2=110匝，副線圈上接有“44??、20??”的定值電阻，則變壓器的輸入功率是( )A.5?? B.10?? C.20?? D.25??．6. 瑞士天文學家迪迪埃?奎洛茲(????????????????????????)由于“覺察了圍繞其他類太陽恒星運行的系外行星”而獲得了2023年諾貝爾物理學獎。假設某一系外行星的半徑為??，質(zhì)量為??，公轉(zhuǎn)半徑為??，公轉(zhuǎn)周期為??。一質(zhì)量為??的宇宙飛船圍繞該系外行星做勻速圓周運動半徑為??1，周期為??1不考慮其他天體的影響引力常量為??，則有( )111??21

=??3 B.??2

11??211

=??3 C.??2

11??211

=???? 4??2

11??211

=????4??2如圖，虛線是真空中某點電荷產(chǎn)生的電場中的一條直線，直線上??點的電場強度大小為??，方向與直線的夾角為30°，則這條直線上電場強度最大值為( )A.?? B.?? C.2?? D.4??2??1做初速度為零的勻加速直線運動，3??后變?yōu)橐约铀俣??2做勻變速直線運動持續(xù)到6??末，質(zhì)點的末速度大小變?yōu)??。假設前4??內(nèi)圖像與坐標軸圍成的面積大小為??1，后2??圖像與坐標軸圍成的面積大小為??2，則以下說法正確的選項是( )220頁A.??1=1??/??2 B.??2=3??/??2 C.??=6??/?? D.??1=??2=6??在珠海進展的第13屆中國航展吸引了全世界的軍事愛好者。如圖，曲線????是一架飛機在豎直面內(nèi)進展飛行表演時的軌跡。假設從??到??的飛行過程中，飛機的速率保持不變。則沿曲線????運動時，飛機()所受合力方向豎直向下C.飛機豎直分速度變大

B.所受合力大小不等于0D.飛機水平分速度保持不變?nèi)鐖D，兩條平行的金屬導軌所在平面與水平面成肯定夾角??，間距為??。導軌上端與電容器連接，電容器電容為??。導軌下端與光滑水平直軌道通過絕緣小圓弧平滑連接，水平直軌道平行且間距也為??，左側末端連接一阻值為??的定值電阻。導軌均處于勻強磁場中，磁感應強度大小均為??，方向分別垂直導軌所在平面。質(zhì)量為??，電阻為??，寬度為??的金屬棒????從傾斜導軌某位置由靜止釋放，保證金屬棒運動過程始終與平行導軌垂直且接觸良好金屬棒下滑到兩個軌道連接處時的速度剛好是重力加速度為無視導軌電阻水平導軌足夠長則以下說法正確的選項是( )金屬棒初始位置到水平軌道的高度為??22??電容器兩極板攜帶的最大電荷量為????????金屬棒在水平軌道上運動時定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為1????22金屬棒在水平軌道運動的最大位移????(????)??2??2小明利用如圖裝置驗證機械能守恒定律。圖中????為輕桿，??為固定轉(zhuǎn)軸，??端小球??????????320頁輕桿從水平位置逆時針轉(zhuǎn)動，輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時被制動，??球被水平拋出。試驗時，小明首先測量了????、????及兩球距??點的距離????、????，除此之外，還需要測量的物理量有 。A.??球從釋放到運動至最低點的時間B.??點離地面的高度?C.??球落地點與??點的水平距離??結合(1)中的各物理量，輕桿從水平位置自由釋放，利用上述測定的物理量和重力加速度??，可得系統(tǒng)重力勢能削減量為 ，動能增加量為 。某興趣小組要探究一種材料制成的圓柱體的電阻，步驟如下：用螺旋測微器測量其直徑如圖甲，由圖可知其直徑為 ????。該同學先用多用電表的歐姆擋粗略測量圓柱體的電阻，測量時選定擋位后，紅黑表筆短接進展 。當他用×10擋測量時，多用電表指針如圖乙所示則圓柱體的電阻為 ??。接下來，想準確地測量其電阻??，除待測圓柱體外，試驗室供給的器材還有：直流電源??(電動勢4??，內(nèi)阻不計)C.電流表??2(量程0～15????，內(nèi)阻約30??)D.電壓表??1(量程0～3??，內(nèi)阻????1=10????)420頁E.電壓表??2(量程0～15??，內(nèi)阻????2=25????)F.滑動變阻器??1(阻值范圍0～15??，允許通過的最大電流2.0??)G.滑動變阻器??2(阻值范圍0～2????，允許通過的最大電流0.5??)H.開關、導線假設干。①要在虛線框內(nèi)畫出電路原理圖，并在圖中標出所用儀器的代號。②假設所選電表測量數(shù)據(jù)分別為??、??，待測電阻準確值的表達式 。如圖，可視為質(zhì)點的兩個物塊??、??質(zhì)量均為??，??物塊靜止在下端固定的輕質(zhì)彈簧上，輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為??。物塊??在彈簧原長??與物塊??碰撞后結為??碰前的最大動能，重力加速度為??，求兩物塊碰撞后的共同速度；整體最大速度時，彈簧彈性勢能增加了多少。如圖，頂角為30°的“??”字形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面對外的勻強磁場。????上方存在電場強度大小為??的勻強電場，方向豎直向上。在????上距離??點3??處有一點??，在電場中距離??為??的位置由靜止釋放一個質(zhì)量為??、電荷量為??的帶負電的粒子，經(jīng)電場加速后該粒子以肯定速度從??點射入磁場后，第一次恰好不從????邊界射出。不計粒子的重力。求：520頁(1)粒子運動到??點時的速率??0；(2)勻強磁場磁感應強度大小??；(3)粒子從釋放到第2次離開磁場的總時間?；钊⑻畛湮?、壓力缸等局部組成，其中壓力缸為密閉的腔體，內(nèi)部充有肯定質(zhì)量的氮氣，再翻開引擎蓋時密閉于腔體內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將引擎蓋頂起，假設腔體內(nèi)氣體于外界無熱交換，內(nèi)部的氮氣可以視為抱負氣體，則腔體內(nèi)氣體分子的平均動能 (選填“減小”或者“增大”)，腔體內(nèi)壁單位時間、單位面積被氮氣分子碰撞的次數(shù) (選填“增多”、“削減”或“不變”)。??是開口的左管的3倍，管中裝入水銀，大氣壓為??0=76????????.開口管中水銀面到管口距離為?1=22????，且水銀面比封閉管內(nèi)高△?=4????，封閉管內(nèi)空氣柱長為?2=11????，如下圖．現(xiàn)用小活塞把開口端封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：620頁①右管中氣體的最終壓強②活塞推動的距離．一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，兩端??、??同時開頭上下振動，一小段時間后產(chǎn)生的波形如圖，兩列波均可看成為簡諧波，振幅均1????，??、??兩點間距為10??，兩列波從該時刻運動至相遇所用時間0.1??，則該繩波的波速是 ??/??，??、??連線中點位置是振動的 (填寫“加強點”或者“減弱點”)。如圖，橫截面為半徑??=6????的半圓形透亮柱體與屏幕????相切于??點，????垂直于直徑????，一單色光以入射角53°射向圓心??，反射光線與折射光線恰好垂直。光在真空中的傳播速度為3×108??/??(??????53°=0.8??????53°=0.6)。介質(zhì)的折射率；光線從??點照耀到屏幕????上所用的時間。720頁820頁答案和解析【答案】??【解析】解：239??經(jīng)受兩次??衰變形成钚239，依據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知钚元素92的質(zhì)子數(shù)92+2×1=94C正確，ABD錯誤。應選：??。依據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒求出钚元素的質(zhì)子數(shù)。中子數(shù)，要牢記這些根底學問點。【答案】??【解析】解：????、設斜面高度為?，依據(jù)機械能守恒定律，對??、??兩球均有?????=1????22滑至光滑水平面時速度為??=√2???A、??兩球質(zhì)量相等，依據(jù)??=????=????可知??1=??2A錯誤，B正確；????做勻加速直線運動，曲面和斜面的長度未知，則??1、??2CD錯誤。應選：??。依據(jù)機械能守恒定律解得????曲面和斜面的長度未知，則??1、??2無法比較。此題考察動量定理的應用，解題關鍵把握????兩球運動過程中機械能守恒。【答案】??920頁【解析】解：設物塊的質(zhì)量為??，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為??，設彈簧的最大彈性勢能為????，物塊從??點到彈簧壓縮量為??0過程，由功能關系得：??=????????0+????，物塊從釋放到回到??點過程，由功能關系得：????=????????02解得：????=??B正確，ACD錯誤。2應選：??。依據(jù)題意應用功能關系分析答題。依據(jù)題意分析清楚物塊的運動過程是解題的前提，應用功能關系即可解題?！敬鸢浮??解：??.??對??A錯誤；????.對模型上局部受力分析，有????+????=????易知，細線??的拉力小于細線??的拉力，細線??的拉力大于????。故BC錯誤；D.對整個模型受力分析，有????=2????依據(jù)牛頓第三定律，可知整個模型對地面的壓力大小為????。故D正確。應選：??。????+????=??????的拉力小于細線??的拉力，細線??的拉力大于????；整個模型受力分析，有????=2????。律，得到整個模型對地面的壓力大小為????。【答案】??【解析】解：依據(jù)變壓器電壓之比等于匝數(shù)之比可得副線圈兩端電壓為：??2=??2??1=??11101100

×220??=22??

??2

442定值電阻的阻值為：??= 額=??額

??=96.8??20則定值電阻消耗的實際功率為：??=

??22??2

=22296.8

??=5??5??A正確、BCD錯誤。20頁應選：??。解答。數(shù)之比，知道抱負變壓器的輸出功率打算輸入功率且相等?！敬鸢浮??【解析】解：????、開普勒第三定律適用條件是對應于同一顆中心天體運行的衛(wèi)星，系外行星、宇宙飛船做圓周運動的中心天體均不同，故AB錯誤；??????=????

4??2

??3 ????????、對宇宙飛船，由牛頓其次定律得：2

1=11 21

誤；應選：??。

??1

??2

4??2依據(jù)開普勒第三定律適用條件分析????選項；依據(jù)萬有引力供給向心力求解????選項。球外表，無視星球自轉(zhuǎn)的狀況下，萬有引力近似等于重力；二是依據(jù)萬有引力供給向心力列方程進展解答。【答案】??【解析】解：依據(jù)題意可知，電場為點電荷電場，點電荷肯定在??點電場強度方向的直線上，虛線是電場中的直線，這條直線上電場強度最大地方距離點電荷距離最小，如圖設????的距離為??，??點點電荷帶電量為??，依據(jù)幾何關系可得????=??2依據(jù)點電荷場強公式，可知???? =????=??????2則這條直線上電場強度最大值20頁???? =????(??)2??2

=4??ABC錯誤，D正確。應選：??。依據(jù)題意可知，電場為點電荷電場，點電荷肯定在??點電場強度方向的直線上，虛線是計算公式結算。此題考察點電荷的電場計算，解題關鍵把握點電荷電場的計算公式。8.【答案】?????????????1=????=3?0??/??2=1??/??2A正確；???? 3?02B、依據(jù)?????圖象斜率的物理意義，可得勻減速直線運動的加速度為：?? =????=2????0?3??/??2=?3??/??2B錯誤；4?3C、從4??末開頭沿反方向做勻加速直線運動，依據(jù)速度—時間公式，可得質(zhì)點的末速度大小為：??=??2??=36?4)??/??=6??/??C正確；D、依據(jù)?????圖象面積的物理意義，可得前4??內(nèi)圖像與坐標軸圍成的面積大小為??1=1×4×3??=6??，后2??圖像與坐標軸圍成的面積大小為??2=1×6×(6?4)??=6??，2 2所以有??1=??2=6??D正確。應選：??????。依據(jù)?????圖象斜率的物理意義求解加速度；依據(jù)速度—時間公式，求得質(zhì)點的末速度大?。灰罁?jù)?????圖象面積的物理意義求解。此題考察?????圖象的應用，要明確?????圖象斜率及圖象面積的物理意義。【答案】????【解析】解：??.飛機做曲線運動，所受合力方向指向軌跡的凹向，則合力方向不肯定豎A錯誤；飛機做曲線運動，加速度不為零，則所受合力大小不等于0，故B正確；????.C正確，20頁D錯誤。應選：????。飛機做曲線運動，所受合力方向指向軌跡的凹向，則合力方向不肯定豎直向下；飛機做曲線運動，加速度不為零，則所受合力大小不等于0，水平方向分速度減小，豎直方向速度增大。此題主要是考察了物體做曲線運動的條件；知道物體做曲線運動時：(1)初速度不等于零；(2)合外力的方向與速度方向不在一條直線上；留意速度方向和合外力的方向應當分居在曲線的兩側?！敬鸢浮????解：????????????，那么??2≤2????????????，那么??≥??2A錯誤；2??

??2 ≥2??????????B????=??????，由電容的定義知，電容器的帶電量??=????=????????B正確；C??上產(chǎn)生的熱量????=

??????

??=

??????

×1????2C錯誤；2D、從滑上水平軌道到停頓，對導體棒依據(jù)動量定理得：

?×????=0?????，而??? =???安 安??=??××??=??2??2???×??=

，聯(lián)立解得最大位移

=????(????)

D正確。

????

???? ??

?? ??2??2應選：????。分析導體棒在斜軌道上的受力狀況，由于不斷對電容器充電，導體棒受到安培力，所以其加速度小于??????????，從何而可大致分析其下滑的高度；由電容的定義可求其電荷量。到達水平軌道后，由能量守恒和焦耳定律推斷電路中的焦耳熱；由動量定理求在水平軌道上滑行的距離。對于安培力作用下導體棒的運動問題，假設涉及電荷量、求位移問題，常依據(jù)動量定理結合法拉第電磁感應定律、閉合電路的歐姆定律列方程進展解答。20頁

????????2??2

????????2【答案】???? ?????????????????????4(???

??????

4(???

??)【解析】解：(1)設??點離地面的高度為?，小球??被水平拋出后做平拋運動，設??做平拋運動的初速度為????，水平位移為??，運動時間為??，水平方向：??=??????2豎直方向：? ????=1????22解得：????=??√ ??2(???

??)????????則????=??????，????=??????，解得：????=??????√ ??????

??)A、??從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置過程，以桿的水平位置所在平面為零使面，由機械能守恒定律得：?????????????????????

1??????2

1??????2=0整理得：2??

?2??

2 ?? 2 ??= ??????2??2 ??????2，????

??

??2(??? )??2 2(??? )?? ?? ??除測量????、????及兩球距??點的距離????、????外，還需要測量：??點離地面的高度?和??球落地點與??點的水平距離??BC。(2)系統(tǒng)重力勢能的削減量??????=?????????????????????，動能的增加量

=1????2??2 ????

1????2??2 ??

=????????2??2????4(?????)??2????

????????2故答案為：(1)????；(2)????

??????

?

??????

；????????2??2

????????2。????4(?????)??2????

4(?????)小球??被拋出后做平拋運動，應用平拋運動規(guī)律與機械能守恒定律求出試驗需要驗證的表達式，然后分析答題。能來驗證．留意平拋運動的初速度確實定，及兩小球的速度不同，并知道兩球轉(zhuǎn)動的角速度相等，線速度之比等于轉(zhuǎn)動的半徑之比．【答案】3.600 歐姆調(diào)零340

??????1??????1???【解析】解：(1)圖甲螺旋測微器分度值為0.01????，測量其直徑為3.5???? 0.01????×10.0=3.600????；(2)該同學先用多用電表的歐姆擋相略測量園柱體的電阻，測量時選定檔位后，紅黑表20頁筆短接進展歐姆調(diào)零，圖乙所示圓柱體的電阻為34×10??=340??；(3)①電源電動勢為4??，則電路可能消滅的最大電流為??=??=??

4340

??=0.0118??=11.8??????2則選擇阻值較小的??1即可；電路如圖：②由電路可知??= ???? ??????1

= ??????1。??????1??。故答案為：(1)3.600(2)歐姆調(diào)零，340(3)①圖見解析，②依據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)章讀數(shù)；

??????1??????1??依據(jù)試驗原理把握正確的試驗操作，依據(jù)歐姆擋的讀數(shù)規(guī)章讀數(shù)；依據(jù)電源電動勢選擇電壓表，依據(jù)歐姆定律計算出電流的數(shù)值，由此選出適宜的電學儀器，滑動變阻器承受分壓式接法，設計試驗電路圖；分析電路圖，依據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)特點求待測電阻表達式。操作，利用歐姆定律計算出電流并由此選出適宜的電學儀器進展試驗。解：(1)????，對??受力分析，依據(jù)平衡條件得：????=????，設物塊??與??相碰前速度為??0，物塊??在彈簧原長位置從靜止開頭釋放到與??相碰前，依據(jù)動能定理得：??????=1????2，2 0物塊??、??碰撞時間極短，碰撞過程內(nèi)力遠大于外力，碰撞過程動量守恒，設碰后共同速度為??，依據(jù)動量守恒定律得：????0=2????20頁聯(lián)立解得：??=??√??；2??合(2)物塊??、??碰撞后結為整體連續(xù)向下運動，當?? =0時，整體速度最大，則2????=????′，合對整體，從碰撞完到最大速度過程中，依據(jù)能量守恒定律得：2????(??′???)=??????+1?2?????2?1?2?????2，2 ?? 2碰后整體具有的最大動能等于物塊??碰前的最大動能，則1????2=1?2?????2，2 0 2 ??聯(lián)立解得

=3??2??2。2??答：(1)兩物塊碰撞后的共同速度為??√??；2??(2)整體最大速度時，彈簧彈性勢能增加了3??2??2。2??(1)物塊??碰撞后的速度；合(2)物塊??、??碰撞后結為整體連續(xù)向下運動，當?? =0時，整體速度最大，依據(jù)能量守合恒定律求彈簧彈性勢能的增加量。此題主要是考察了動量守恒定律和能量守恒定律；對于動量守恒定律，其守恒條件是：系統(tǒng)不受外力作用、某一方向不受外力作用或內(nèi)力遠大于外力；利用碰撞前、后系統(tǒng)的動量相等列方程，再依據(jù)能量關系列方程求解?！敬鸢浮拷猓?1)帶電粒子由靜止開頭到達??點時，由動能定理可得??????=1????22 0解得：?? =√2??????0??0作出粒子完整的運動軌跡圖像如下圖20頁粒子在磁場中的運動軌跡的圓心為??1，軌跡與????邊界相切于??點，設軌跡半徑為??，由幾何關系可得??????30°= ??3????即粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑為??=??設勻強磁場磁感應強度為??，由洛倫茲力充當向心力可得：??????0=聯(lián)立解得：??=1√2??????

????20??0?? ??帶電粒子從靜止加速到??所用時間為??1=2????0帶電粒子在磁場中運動的周期??=2??????0帶電粒子在磁場中運動時間2?? =??22帶電粒子再次進入電場再返回所用時間??3=2??1??點為圓心連續(xù)圓周運動至????邊界離開則再次做圓周運動的時間4?? =??124所以總時間為??=??1+??2+??3+??4聯(lián)立解得：??=3√2????7????√?????? 6 2??????答：(1)粒子運動到??點時的速率為√2??????；??20頁勻強磁場磁感應強度大小為1√2??????；?? ??(3)粒子從釋放到第2次離開磁場的總時間為3√2????7????√??。???? 6 2??????(1)帶電粒子由靜止開頭到達????點時的速率；(2)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力供給向心力，結合幾何關系可解得勻強磁場磁感應強度大?。灰罁?jù)運動學公式解得粒子的運動時間求和即可。態(tài)結合對應的運動學規(guī)律結合幾何關系作答即可?！敬鸢浮繙p小減小??<0，缸內(nèi)氣體與外界無熱交換說明??=0子動能的總和。依據(jù)熱力學第肯定律△??=??+??，可知內(nèi)能增加量△??<0，故內(nèi)能減小，溫度降低，分子平均動能減小。依據(jù)抱負氣體狀態(tài)方程????=??知壓強減小，腔體內(nèi)壁單位時間、單位面積被氮氣分子碰??撞的次數(shù)減小。故答案為：減小，減小。依據(jù)熱力學第肯定律公式△??=??+??，公式中△??表示系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，??表示外界對系統(tǒng)做的功，??表示系統(tǒng)吸取的熱量，題中氣體膨脹對外界做功，即氣體對外界做負功，故??<0，氣體與外界無熱交換，故??=0，從而推斷出氣體內(nèi)能的變化，也就而知碰撞次數(shù)的變化。熱力學第肯定律的公式△??=??+??中，△??表示系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，??表示外界對系統(tǒng)做的功，當系統(tǒng)對外界做功時，??取負值，??表示系統(tǒng)吸取的熱量，當系統(tǒng)放出熱量時，??取負值。知道氣體壓強的微觀解釋即可知道分子碰撞器壁的次數(shù)?！敬鸢浮拷猓孩僭O左管橫截面積為??，則右管橫截面積為3??，