湖北省2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期物理1月期末試卷

湖北省2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期物理1月期末試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．1964年，我國第一顆原子彈試爆成功；1967年，我國第一顆氫彈試爆成功。關(guān)于原子彈和氫彈，下列說法正確的是（）A．氫彈都是根據(jù)核裂變原理研制的B．原子彈是根據(jù)核聚變原理研制的C．原子彈爆炸過程原子核質(zhì)量有虧損D．氫彈爆炸過程中有核污染2．2019年，我國運動員陳芋汐獲得國際泳聯(lián)世錦賽女子單人10米跳臺冠軍。在某輪比賽中，陳芋汐在跳臺上倒立靜止，然后下落，前4m完成技術(shù)動作，隨后5m完成姿態(tài)調(diào)整。假設(shè)整個下落過程近似為自由落體運動，則她用于完成技術(shù)動作與姿態(tài)調(diào)整的時間之比為（）A．2：1 B．1：1 C．1：2 D．1：33．在抗日戰(zhàn)爭初期，在木蘭山一帶活動的八路軍戰(zhàn)士繳獲不少日軍武器，其中某輕機槍子彈彈頭質(zhì)量約8g，出膛速度大小約750m/s。某戰(zhàn)士在使用該機槍連續(xù)射擊30秒鐘的過程中，機槍所受子彈的平均反沖力大小約6N，則機槍在這30秒鐘內(nèi)射出子彈的數(shù)量約為（）A．40 B．30 C．20 D．604．如圖所示，一物塊以一定初速度沿傾角為30°的固定斜面上滑，經(jīng)過一段時間又滑到出發(fā)點，物塊受到摩擦力大小為定值，則下列說法中正確的是（）A．物塊上滑時間與下滑時間相等B．物塊上滑時間大于下滑時間C．物塊上滑過程和下滑過程產(chǎn)生的熱量相等D．物塊上滑過程和下滑過程產(chǎn)生的熱量不相等5．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變?yōu)闋顟B(tài)c，其過程如p-V圖中a→c直線段所示，狀態(tài)b對應(yīng)該線段的中點。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、c兩點的溫度不相同 B．a(chǎn)、b兩點的溫度之比為3：4C．a(chǎn)→c過程中外界對氣體做功 D．a(chǎn)→c過程中氣體向外界放熱6．如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻，在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動過程中（）A．電流表A1示數(shù)變大 B．電流表A2示數(shù)減小C．原線圈輸入功率增大 D．定值電阻R消耗的功率增大7．2021年5月，天問一號探測器軟著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要一步。火星與地球公轉(zhuǎn)軌道近似為圓，兩軌道平面近似重合，且火星與地球公轉(zhuǎn)方向相同?；鹦枪D(zhuǎn)周期約24個月，地球公轉(zhuǎn)周期為12個月。由以上條件可以近似得（）A．地球與火星的動量之比B．地球與火星自轉(zhuǎn)的周期之比C．地球與火星相鄰兩次最近所用的時間D．地球與火星表面重力加速度大小之比二、多選題8．關(guān)于靜電場，下列說法正確的是（）A．電場和電場線都是物質(zhì)存在的一種形式B．電場力對電荷做功與運動路徑有關(guān)C．沿電場線方向電勢一定降低D．靜電場的電場線總是與等勢面垂直9．一帶電微粒靜止在垂直紙面向里的勻強磁場中，在某一時刻突然分裂成a、b兩個微粒且它們電量相同，a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運動，環(huán)繞方向如圖所示。僅考慮磁場對帶電微粒的作用力，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)帶正電 B．b帶負電荷C．a(chǎn)和b的動量大小一定相等 D．a(chǎn)和b的動能大小一定相等10．如圖所示，在圓心固定一個帶正電的電荷，另一個帶正電粒子在庫侖力和洛倫茲力共同作用下繞固定電荷做勻速圓周運動，若把兩個電荷的電量都變?yōu)樵瓉?倍后，帶電粒子做勻速圓周運動的半徑不變、速率不變，不考慮粒子重力作用，則下列說法中正確的是（）A．正電粒子順時針轉(zhuǎn)動B．正電粒子逆時針轉(zhuǎn)動C．開始時粒子受到洛倫茲力是庫侖力的4倍D．開始時粒子受到洛倫茲力是庫侖力的2倍11．某人在地面上最多能提起質(zhì)量為m的物體，如圖所示，現(xiàn)在他在機場要把某個行李箱通過傾角為α=30°斜面AB拉上水平平臺BC，行李箱與ABC路面的動摩擦因數(shù)均為μ=3A．在斜面AB上，他最多能勻速拉動質(zhì)量為23B．在斜面AB上，他最多能勻速拉動質(zhì)量為2m的物體C．拉力F與斜面的夾角為60°時最省力D．拉力F與斜面的夾角為30°時最省力三、實驗題12．某同學(xué)設(shè)計了一個用拉力傳感器驗證機械能守恒定律的實驗。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如下圖所示。小鋼球在最低點時給它一足夠大的初速度使其能在豎直面內(nèi)做完整圓周運動，記錄鋼球擺動過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值FTmax和最小值FTmin。改變小鋼球的初速度，重復(fù)上述過程。根據(jù)測量數(shù)據(jù)在直角坐標系中繪制的FTmax（1）若小鋼球運動過程中機械能守恒，則直線斜率理論值為，小球質(zhì)量為。（用b，g來表示）（2）該實驗系統(tǒng)誤差的主要來源是______（填正確答案標號）。A．小鋼球質(zhì)量很大B．小鋼球初速度不同C．小鋼球擺動過程中有空氣阻力13．某同學(xué)想測如圖（1）集成電路里很薄的方塊電阻R0的電阻率ρ，同時測干電池電動勢E和內(nèi)阻r，他設(shè)計了如圖（2）所示電路。已知方塊電阻的上、下表面是邊長為L的正方形，上下表面間的厚度為d①斷開開關(guān)k，閉合開關(guān)S，改變電阻箱R阻值，記錄不同R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U；②將開關(guān)S、k均閉合，改變電阻箱R阻值，再記錄不同R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U；（1）畫出步驟①②記錄的數(shù)據(jù)對應(yīng)的1U隨1R變化關(guān)系的圖像分別對應(yīng)如圖（4）所示的兩條圖線，橫截距分別為?c1、?c2，縱截距為b1、b2，請判斷哪條是步驟①對應(yīng)的圖線，則電源的電動勢E=（2）要測出方塊電阻的電阻率，先用螺旋測微器測量上下表面間的厚度d，如圖3所示，則厚度d=mm。（3）方塊電阻的電阻率表達式為ρ=（用b、c、d等已測量字母表示）。四、解答題14．如下圖所示，為某種材料制成的長方體，截面為矩形長為2a，寬為a，一束光線與中軸線成45°入射到左側(cè)面，最后從右側(cè)面中軸線射出，設(shè)真空中光速為c。（1）求材料的折射率；（2）光線在底面能發(fā)生全反射嗎？并說明原因；（3）求光線在材料中傳播時間。15．如下圖所示，兩根不計電阻、間距為L的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌，豎直固定在勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。質(zhì)量為m、不計電阻的金屬棒可沿導(dǎo)軌運動，運動中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸。電路中虛線框是某種未知的電學(xué)元件，忽略空氣阻力及回路中的電流對原磁場的影響，重力加速度大小為g。以下計算結(jié)果只能選用m、g、B、L、R表示。（1）若虛線框中是一個阻值為R的電阻，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落最大速度v1；（2）若虛線框中是一個理想二極管D，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v2。16．如下圖所示，斜面質(zhì)量為m高為h，放置于在水平面上，在斜面頂端有一個可視為質(zhì)點的小物塊m，系統(tǒng)開始處于靜止狀態(tài)：（1）若斜面光滑且固定，求小物體沿斜面下滑到底端速度大??？（2）若斜面與地面均光滑，斜面不固定，小物塊落地時豎直分速度為v，求斜面體速度？（3）若地面粗糙、斜面光滑，小物塊在下滑過程斜面體始終處于靜止狀態(tài)，求地面與斜面間摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】AD．氫彈是根據(jù)核聚變原理研制的，氫彈爆炸過程中生成物沒有核污染，AD不符合題意；BC．原子彈是根據(jù)核裂變原理研制的，原子彈爆炸過程原子核有質(zhì)量虧損，B不符合題意，C符合題意。故答案為：C。

【分析】氫彈爆炸的過程生成物沒有核污染；原子彈利用核裂變的原理制成的，原子彈爆炸過程釋放能量有質(zhì)量虧損。2．【答案】A【解析】【解答】由自由落體的位移公式h=12gt2故答案為：A。

【分析】利用自由落體的位移公式可以求出相對時間的位移之比，利用運動的位移可以求出運動時間之比。3．【答案】B【解析】【解答】設(shè)30秒鐘內(nèi)射出的子彈數(shù)量為n，則對這n顆子彈由動量定理得Ft=nmv0，代入數(shù)據(jù)解得故答案為：B。

【分析】利用n顆子彈的動量定理可以求出射出子彈的數(shù)量。4．【答案】C【解析】【解答】AB．由題可知物塊開始向上做勻減速直線運動，后向下做勻加速直線運動，通過受力分析可知向上運動的加速度大于向下運動的加速度，把向上勻減速直線運動逆過來看做勻加速直線運動，兩個過程通過位移大小相等，由運動學(xué)公式x=1CD．物塊與斜面摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力與相對滑動路程的乘積；上滑過程和下滑過程摩擦力大小相等，相對滑動路程相等，則物塊上滑過程和下滑過程產(chǎn)生的熱量相等，C符合題意，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】利用牛頓第二定律可以比較加速度的大小，結(jié)合位移公式可以比較運動的時間，利用摩擦力和路程的大小可以比較產(chǎn)生熱量的大小。5．【答案】B【解析】【解答】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVTB．由paVaCD．由a到c氣體體積變大，氣體對外做功，內(nèi)能不變，氣體從外界吸熱，CD不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用理想氣體的狀態(tài)方程結(jié)合PV的乘積可以比較溫度的大?。焕美硐霘怏w的狀態(tài)方程可以求出溫度之比；利用氣體體積變化可以判別氣體對外做功，結(jié)合內(nèi)能不變及熱力學(xué)第一定律可以判別氣體吸收熱量。6．【答案】B【解析】【解答】AB．由于原線圈所接電壓恒定，匝數(shù)比恒定，副線圈的輸出電壓恒定，變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中，副線圈所接的電阻值逐漸增大，由歐姆定律I2=U2RC．原線圈的輸入功率為P入=UD．由于副線圈的電流逐漸減小，流過定值電阻的電流逐漸減小，則由公式PR故答案為：B。

【分析】當(dāng)滑動變阻器的阻值增大時，利用歐美定律可以判別副線圈電流減小，利用匝數(shù)之比可以判別原線圈電流不斷減?。焕秒姽β时磉_式可以判別輸入功率逐漸減??；利用熱功率的表達式可以判別定值電阻消耗電功率逐漸減小。7．【答案】C【解析】【解答】A．根據(jù)開普勒第三定律a3D．根據(jù)萬有引力等于重力可得GMmR2=mgB．由二者公轉(zhuǎn)周期之比無法得到自轉(zhuǎn)周期之比，B不符合題意；C．設(shè)地球和火星的角速度分別為ω1=2πT1，ω故答案為：C。

【分析】利用開普勒第三定律結(jié)合周期之比可以求出半徑之比，由于未知質(zhì)量不能求出動量之比；利用公轉(zhuǎn)周期不能求出自轉(zhuǎn)周期之比；利用引力形成重力可以求出重力加速度的比值；利用角速度的大小及運動的角度可以求出相鄰兩次最近的時間。8．【答案】C,D【解析】【解答】A．電場是存在于電荷周圍的一種特殊媒介物質(zhì)，但電場線是一種假想的曲線，A不符合題意；B．電場力做功與電荷運動路徑無關(guān)，B不符合題意；C．沿電場線方向電勢一定降低，C符合題意；D．靜電場的電場線總是與等勢面垂直，D符合題意。故答案為：CD。

【分析】電場線是虛擬不存在的；電場力做功只與電荷初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。9．【答案】A,C【解析】【解答】AB．微粒a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運動，根據(jù)左手定則可知，微粒a、微粒b均帶正電，A符合題意，B不符合題意；CD．粒子在磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力qvB=mv2R，解得R=故答案為：AC。

【分析】利用粒子運動方向結(jié)合左手定則可以判別粒子電性，利用牛頓第二定律結(jié)合半徑的大小可以比較粒子動量的大小，利用質(zhì)量未知不能比較動能的大小關(guān)系。10．【答案】B,C【解析】【解答】AB．如果粒子順時針轉(zhuǎn)動，則電場力與洛倫茲力都背向圓心，沒有力來提供向心力，所以粒子是逆時針轉(zhuǎn)動，A不符合題意，B符合題意；CD．粒子做勻速圓周運動，設(shè)粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，速率為v，軌道半徑為r，中心電荷的電荷量為Q，磁感應(yīng)強度為B，有Bqv?kqQr2=mv故答案為：BC。

【分析】利用粒子做勻速圓周運動可以判別粒子受到洛倫茲力的方向，進而判別粒子運動的方向；利用牛頓第二定律可以求出洛倫茲力的大小。11．【答案】A,D【解析】【解答】AB．行李箱在斜面上運動時受到四個力作用，重力、摩擦力、支持力和拉力，如圖可以先把斜面對物體的支持力和摩擦力求合力F'，則F'方向與彈力方向夾角的正切值為tanβ=μ=33，可得β=30°CD．若行李箱重力一定，當(dāng)拉力F與合力F'垂直時與斜面成30°故答案為：AD。

【分析】利用行李箱的平衡方程可以求出物體的最大質(zhì)量；利用平衡條件結(jié)合矢量三角形定則可以判別拉力最小值的方向。12．【答案】（1）1；b（2）C【解析】【解答】（1）設(shè)小球在最低點速度為v1，最高點速度為v2，根據(jù)機械能守恒定律得12mv12?12mv（2）本實驗的主要誤差來自空氣阻力。故答案為：C。【分析】（1）利用機械能守恒定律結(jié)合牛頓第二定律可以求出最高點和最低點拉力差值的表達式，利用表達式可以求出圖像斜率，利用截距的大小可以求出小球的質(zhì)量；

（2）本實驗的誤差主要來自于空氣阻力。13．【答案】（1）縱截距為b1、橫截距為?c1的圖線；1b1；（2）0.593（3）dc2【解析】【解答】（1）R相同時，步驟②比步驟①多并聯(lián)一個支路，外電阻更小，U更小，1U?1R圖線的縱軸截距更大，故縱截距為b1、橫截距為?c1的圖線為步驟①對應(yīng)的圖線；步驟①中，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=U+URr，可得1U=1步驟②中，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=U+(U可得1U可知1U?，1U?1聯(lián)立解得R0=（2）螺旋測微器的精確值為0.01mm，由圖可知厚度為d=0.5mm+9.3×0.01mm=0.593mm（3）方塊電阻為R0=ρLdL=ρ1d，又【分析】（1）開關(guān)閉合后，由于并聯(lián)一個電阻可以判別外電阻電阻變小會導(dǎo)致路端電壓減小，所以斷開開關(guān)對應(yīng)的截距比較??；利用閉合電路的歐姆定律結(jié)合圖像斜率和截距可以求出電動勢和內(nèi)阻的大?。辉倮瞄]合電路的歐姆定律及圖像斜率和截距可以求出方塊電阻的大?。?/p>

（2）利用螺旋測微器的結(jié)構(gòu)和精度可以讀出對應(yīng)的讀書；

（3）利用電阻定律結(jié)合電阻的大小可以求出方塊電阻電阻率的大小。14．【答案】（1）則幾何關(guān)系可得tan可得sin由折射定律可得材料的折射率為n=（2）解：當(dāng)光線由材料底面射向空氣時，入射角為90°?θ，由于sin所以光線在底面會發(fā)生全反射。（3）解：由幾何知識得光線在介質(zhì)中運動的路程為s=光線在介質(zhì)中傳播的速度為v=光線在介質(zhì)中傳播時間為t=聯(lián)立解得t=【解析】【分析】（1）畫出光折射的路徑，利用幾何關(guān)系可以求出折射角的正弦值，利用入射角和折射角的正弦值可以求出折射率的大?。?/p>

（2）當(dāng)光線從材料射向空氣時，利用入射角的大小可以判別是否發(fā)生全反射；

（3）已知光線傳播的路徑，利用幾何關(guān)系可以求出傳播的路程，結(jié)合傳播的速度可以求出傳播的時間。15．【答案】（1）解：若虛線框中是一個電阻，導(dǎo)體棒最后做勻速直線運動，設(shè)速度為v1，則電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為I=導(dǎo)體棒受到的安培力為F=BIL最后導(dǎo)體棒做勻速直線運動，則有F=mg解