河北省張家口市2023年高三下北師大版物理試題期末考試試題

河北省張家口市2023年高三下北師大版物理試題期末考試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一點電荷從圖中A點以速度v0垂直磁場射入，與半徑OA成30°夾角，當該電荷離開磁場時，速度方向剛好改變了180°，不計電荷的重力，下列說法正確的是()A．該點電荷離開磁場時速度方向的反向延長線通過O點B．該點電荷的比荷為C．該點電荷在磁場中的運動時間為t＝D．該點電荷帶正電2、兩車在平直的公路上沿同一方向行駛，兩車運動的圖象如圖所示。在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，則（）A．若在時刻相遇，則B．若在時刻相遇，則C．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為D．若在時刻相遇，則下次相遇時車速度為3、如圖所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個帶電小球，t=0時，甲靜止，乙以6m/s的初速度向甲運動。它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運動（整個運動過程中沒有接觸），它們運動的v—t圖像分別如圖（b）中甲、乙兩曲線所示。則由圖線可知A．兩小球帶電的電性一定相反B．甲、乙兩球的質(zhì)量之比為2∶1C．t2時刻，乙球的電勢能最大D．在0~t3時間內(nèi)，甲的動能一直增大，乙的動能一直減小4、如圖所示的電路中，電源的電動勢為E內(nèi)電用為r。閉合開關(guān)S，在滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，下列結(jié)論正確的是（）A．電容器C上的電荷量增加B．電源的總功率變小C．電壓表讀數(shù)變大D．電流表讀數(shù)變大5、我國計劃在2020年發(fā)射首個火星探測器，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測。假設(shè)“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求得（）A．火星的質(zhì)量B．火星探測器的質(zhì)量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度6、某天體平均密度為ρ，第一宇宙速度為v，已知萬有引力恒量為G，天體可視為均勻球體，則（）A．該天體半徑為B．該天體表面重力加速度為C．繞該天體表面附近飛行的衛(wèi)星周期為D．若考慮天體自轉(zhuǎn)，則維持該天體穩(wěn)定的最小自轉(zhuǎn)周期為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示為用同一雙縫干涉實驗裝置得到的甲、乙兩種單色光的干涉條紋，下列有關(guān)兩種單色光的說法正確的是______。A．甲光的波長大于乙光的波長B．甲光在真空中的傳播速率大于乙光在真空中的傳播速率C．若甲光是黃光，乙光可能是紅光D．若兩種單色光以相同的人射角進入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大E.若兩種單色光都從玻璃射入空氣，逐漸增大人射角，乙光的折射光線最先消失8、如圖1所示，矩形線圈放在光滑絕緣水平面上，一部分處于豎直向下的勻強磁場中，線圈用絕緣直桿連接在豎直墻上．當磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t按如圖2所示的規(guī)律變化時，則在0-t時間內(nèi)A．桿對線圈的作用力一直是拉力 B．軒對線圈的作用力先是拉力后是推力C．桿對線的作用力大小恒定 D．桿對線圈的作用力先減小后増大9、楊氏雙縫干涉實驗中，雙縫距光屏8cm，現(xiàn)將光屏靠近雙縫，屏上原來3級亮紋依舊為亮紋，則移動的距離可能為（）A．4.8 B．4 C．3.4 D．310、如圖所示，質(zhì)量相同的小球A、B通過質(zhì)量不計的細桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由于輕微擾動，小球A、B分別沿水平地面和豎直墻面滑動，滑動過程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度為g，忽略一切摩擦和阻力，下列說法正確的是（）A．B球沿墻下滑的過程中，兩球及桿組成的系統(tǒng)機械能守恒但動量不守恒B．B球從下滑至恰好到達水平面的瞬間，桿對A一直做正功C．B球從下滑至恰好到達水平面的瞬間,地面對A的支持力先減小后增大D．當細桿與水平方向成30°角時，小球A的速度大小為v，可求得桿長為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗。裝置如圖所示。(1)實驗前先用游標卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。(2)按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，小車_______________(填“連接”或“不連接)砝碼盤，輕推小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。(3)保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示）。(4)保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應(yīng)的小車質(zhì)量M，作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點的傾斜直線，則得出的結(jié)論_______________________________________________。12．（12分）某同學(xué)想利用兩節(jié)干電池測定一段粗細均勻的電阻絲電阻率ρ，設(shè)計了如圖甲所示的電路。ab是一段電阻率較大的粗細均勻的電阻絲，R0是阻值為2Ω的保護電阻，導(dǎo)電夾子P與電阻絲接觸始終良好（接觸電阻忽略不計）。(1)該同學(xué)連接成如圖甲所示實驗電路．請指出圖中器材連接存在的問題_________________；(2)實驗時閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，將aP長度x和對應(yīng)的電壓U、電流I的數(shù)據(jù)記錄如下表：x/m0.600.500.400.300.200.10U/V2.182.102.001.941.721.48I/A0.280.310.330.380.430.49/Ω7.796.776.065.104.003.02①請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點連線作和x關(guān)系圖線；（____）②根據(jù)測得的直徑可以算得電阻絲的橫截面積S=1.2×l0-7m2，利用圖乙圖線，可求得電阻絲的電阻率ρ為_______Ω·m；根據(jù)圖乙中的圖線可求出電流表內(nèi)阻為___Ω；（保留兩位有效數(shù)字）③理論上用此電路測得的金屬絲電阻率與其真實值相比____（選填“偏大”“偏小”或“相同”）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）水平光滑平行導(dǎo)軌上靜置兩根完全相同的金屬棒，已知足夠長的導(dǎo)軌間距為，每根金屬棒的電阻為，質(zhì)量均為。整個裝置處在垂直導(dǎo)軌豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小。時刻，對沿導(dǎo)軌方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度為，棒向右發(fā)生的位移。試求：(1)撤力時棒的速度；(2)從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，經(jīng)歷的時間為，求這段時間內(nèi)的感應(yīng)電流的有效值。14．（16分）如圖所示，兩個截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為H，上端封閉，左邊容器上端是一個可以在容器內(nèi)無摩擦滑動的質(zhì)量為M的活塞．兩容器由裝有閥門的極細管道相連，容器、活塞和細管導(dǎo)熱性良好．左、右兩邊容器中裝有相同的理想氣體，開始時閥門打開，平衡時活塞到容器底的距離為H．現(xiàn)將閥門關(guān)閉，在活塞上放一個質(zhì)量也為M的砝碼，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達到新的平衡．已知外界溫度恒定，外界大氣壓強為，重力加速度為g，．求：(1)當系統(tǒng)達到新的平衡時，活塞距底端的高度；(2)當系統(tǒng)達到平衡后再打開閥門，活塞又緩慢下降，直到系統(tǒng)再次達到平衡，求左邊氣體通過閥門進入右邊容器的質(zhì)量與右邊氣體原有質(zhì)量的比值．15．（12分）2014年12月14日，北京飛行控制中心傳來好消息，嫦娥三號探測器平穩(wěn)落月。嫦娥三號接近月球表面過程可簡化為三個階段：一、距離月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度環(huán)繞運行，此時，打開七千五百牛頓變推力發(fā)動機減速，下降到距月球表面H＝100米高處時懸停，尋找合適落月點；二、找到落月點后繼續(xù)下降，距月球表面h＝4m時速度再次減為0；三、此后，關(guān)閉所有發(fā)動機，使它做自由落體運動落到月球表面。已知嫦娥三號著陸時的質(zhì)量為1200kg，月球表面重力加速度g'為1.6m/s2，月球半徑為R，引力常量G，（計算保留2位有效數(shù)字）求：(1)月球的質(zhì)量（用g'、R、G字母表示）(2)從懸停在100米處到落至月球表面，發(fā)動機對嫦娥三號做的功？(3)從v=1.7km/s到懸停，若用10分鐘時間，設(shè)軌跡為直線，則減速過程的平均加速度為多大？若減速接近懸停點的最后一段，在垂直月面的方向下落，且加速度大小為上述減速過程的平均值，求此時發(fā)動機的平均推力為多大？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】如圖所示，點電荷在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系作出點電荷運動軌跡有：電荷在電場中剛好運動T/1，電荷做圓周運動的半徑r=Rsin30°=R/1．A.如圖，電荷離開磁場時速度方向與進入磁場時速度方向相反，其反向延長線不通過O點，故A錯誤；B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，所以：，故B正確；C.由圖知該電荷在磁場中運動的時間t=，故C錯誤；D.根據(jù)電荷偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則可知，該電荷帶負電，故D錯誤．故選B2、B【解析】

A．根據(jù)題述，在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故A錯誤；B．若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故B正確；C．若在時刻相遇，則下次相遇的時刻為關(guān)于對稱的時刻，故C錯誤；D．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為，下次相遇時車速度故D錯誤。故選B。3、B【解析】

A．由圖可知乙球減速的同時，甲球正向加速，說明兩球相互排斥，帶有同種電荷，故A錯誤；B．兩球作用過程動動量守恒m乙△v乙=m甲△v甲解得故B正確；

C．t1時刻，兩球共速，距離最近，則乙球的電勢能最大，故C錯誤；D．在0?t3時間內(nèi)，甲的動能一直増大，乙的動能先減小，t2時刻后逐漸增大，故D錯誤。

故選B。4、D【解析】

A．與變阻器并聯(lián)的電容器兩端電壓變小，電容不變，則由知電容器C上電荷量減小，故A錯誤；B．電源的總功率，與電流的大小成正比，則知電源的總功率變大，故B錯誤；CD．當滑片向左滑動的過程中，其有效阻值變小，所以根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，則電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小，故C錯誤，D正確。故選D。5、D【解析】

AC．根據(jù)和可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質(zhì)量、火星的第一宇宙速度，選項AC均錯誤；B．根據(jù)上式可知，火星探測器的質(zhì)量m被約去，故無法求出其質(zhì)量，B錯誤；D．根據(jù)可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。6、C【解析】

A.設(shè)該天體的質(zhì)量為M，半徑為R，則：根據(jù)萬有引力提供向心力可得：聯(lián)立可得該天體半徑為:選項A錯誤；B.根據(jù)第一宇宙速度的公式有：解得：選項B錯誤；C.繞該天體表面附近飛行的衛(wèi)星周期：選項C正確；D.若考慮天體自轉(zhuǎn)，則維持該天體穩(wěn)定的自轉(zhuǎn)周期最小時，天體表面的物體受到的萬有引力恰好提供向心力，有：解得：選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ADE【解析】

A．根據(jù)得，在d、l相同的條件下，Δx與λ成正比，甲光的條紋間距大，甲光的波長長，故A正確；B．每種單色光在真空中的傳播速率是相同的，都是3.0×108m/s，故B錯誤；C．甲光的波長長，紅光的波長比黃光的波長長，故C錯誤；D．根據(jù)c=λv得，甲光的頻率比乙光頻率低，則甲光的折射率小，由得若兩種單色光以相同的入射角進入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大，故D正確；E．根據(jù)得乙光的臨界角較小，兩種單色光都從玻璃射入空氣，逐漸增大入射角，乙光的折射光線最先消失，故E正確。故選ADE。8、BD【解析】

AB.磁通量先減小后增大，根據(jù)楞次定律可知，桿對線圈的作用力先是拉力后是推力，A錯誤，B正確；CD.由于磁場均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢恒定，感應(yīng)電流恒定，由于磁感應(yīng)強度先變小后變大，由F=BIL可知，桿對線圈的作服力先減小后增大，C錯誤，D正確．9、ABCD【解析】

楊氏雙縫干涉亮條紋的位置為，k=0，±1，±2……其中，d為雙縫間距，D為雙縫到光屏的距離，λ為光的波長。依題意有，D<D0其中，k為正整數(shù)，所以，k=4，5，6，……帶入D0=8cm可得D=6cm，4.8cm，4cm，3.4cm，3cm……故ABCD均正確。故選ABCD。10、AD【解析】

A．B球沿墻下滑的過程中，系統(tǒng)受到的力只有重力做功，所以機械能守恒，但是由于合外力不等于零，所以動量不守恒，故A正確；BC．初始時刻A球的速度為零，當B球到達水平面時，B的速度向下，此時B球沿著細桿方向的分速度為零，所以此時A球的速度為零，那么在向右端過程中A球必定先加速運動再做減速運動，桿對球A先施加斜向下的推力做正功，此時A對地面壓力大于自身重力，后施加斜向上的拉力做負功，此時A對地面壓力小于自身重力，故B、C錯誤；D．小球A的速度為時，設(shè)小球B的速度大小為，則有解得兩球下滑過程中系統(tǒng)的機械能守恒，則有聯(lián)立解得故D正確；故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、不連接等于在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比【解析】

(2)[1][2]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長木板靠近打點計時器的一端適當墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運動即可，此時小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1等于t2。(3)[3]遮光條經(jīng)過光電門A時的速度表達式經(jīng)過光電門B時的速度表達式所以(4)[4]由牛頓第二定律可知，保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實驗多次，是一條過原點的直線，說明在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比。12、電壓表應(yīng)接量程，開始實驗前開關(guān)應(yīng)斷開2.0相同【解析】

(1).[1]．電壓表應(yīng)接量程；開始實驗前開關(guān)應(yīng)斷開；(2)①[2]．圖像如圖：②[3][4]．由于即則圖像的斜率解得由圖像可知，當x=0時，可知電流表內(nèi)阻為2.0Ω；③[5]．