2022-2023学年辽宁省锦州市高三（上）期末物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 甲、乙两物体沿同一直线做减速运动，时刻，两物体同时经过同一位置，最后又停在同一位置，它们的速度时间图象如图所示，则在运动过程中( )
A. 时刻甲物体在乙物体前面
B. 甲比乙的平均速度大
C. 在某时刻甲、乙的加速度可能相等
D. 甲的加速度大小一直大于乙的加速度大小
2. 下列说法中正确的是( )
A. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断为正电子
B. 原子核发生一次衰变，该原子外层就一定失去一个电子
C. 质子、中子、粒子的质量分别是、、，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是
D. 若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光可能使该金属发生光电效应
3. 如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为，图乙中斜挎包的宽度约为，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，下列措施正确的是( )
A. 随意挂在两个钩子上 B. 使背包带跨过三个挂钩
C. 使背包带跨过四个挂钩 D. 使背包带跨过五个挂钩
4. 如图所示在投掷游戏中，甲同学从点将某个小玩具水平抛出，小玩具沿轨迹落到了地面上的点，乙同学从位于点正下方地面上的点斜向上将另一个同样的小玩具抛出，玩具沿轨迹也恰好落到了点，点为轨迹最高点，、高度相同，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两过程的水平速度相同
B. 两过程中小玩具沿轨迹在空中运动的时间较短
C. 两过程中小玩具沿轨迹在空中运动的时间较短
D. 两个小玩具的落地速度相同
5. 在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高到一定的温度，气体吸收的热量为，气体的内能为。如果让活塞可以自由滑动活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为，气体的内能为，则( )
A. B. C. D.
6. 宝石切工是衡量宝石价值的重要指标之一，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。若将某宝石的剖面简化如图所示关于虚线左右对称，一束激光垂直面入射，恰好分别在面，面发生全反射后垂直面射出，由此可知该宝石对该激光的折射率为( )
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共4小题，共22.0分）
7. 石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星的高度延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星．如图所示，假设某物体 乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星相比较( )
A. 的线速度大于的线速度 B. 的线速度小于的线速度
C. 若突然脱离电梯，将做离心运动 D. 若突然脱离电梯，将做近心运动
8. 趵突泉被称为“天下第一泉”，喷涌的泉水在水面激起层层涟漪，如图甲所示。取水面波某截面观察，得一列沿轴传播的简谐横波如图乙所示。在时刻的波形如图，图乙中质点的位移为，质点的位置坐标，波的周期为。则下列叙述正确的是( )
A. 简谐横波的速度大小为
B. 简谐横波的速度大小为
C. 若这列简谐横波沿轴负方向传播，则点再过了回到平衡位置
D. 若这列简谐横波沿轴正方向传播，则点再过回到平衡位置
9. 如图所示，三个带电小球、、可视为点电荷，所带电量分别为、、，、固定在绝缘水平桌面上，带有小孔，穿在摩擦因数处处相同的粗糙的绝缘直杆上，绝缘杆竖直放置在、连线的中点处，将从杆上某一位置由静止释放，下落至桌面时速度恰好为零。沿杆下滑时带电量保持不变，那么在下落过程中，以下判断正确的是( )
A. 所受摩擦力变大 B. 电场力做正功
C. 电势能不变 D. 下落一半高度时速度一定最大
10. 如图所示，由半圆和矩形组成的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子从点沿水平直径以相同速度入射不计两粒子的相互作用，结果甲、乙两粒子分别从、点射出，已知，，，，，则下列说法正确的是( )
A. 甲粒子带正电
B. 甲、乙两粒子的比荷之比为
C. 甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比为
D. 甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比为
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
11. 为测量物块在水平桌面上运动的加速度实验装置如图所示．
实验步骤如下：
用天平测量物块和遮光片的总质量，重物的质量；用游标卡尺测量遮光片的宽度用米尺测量两光电门之间的距离；
调整轻滑轮，使细线水平；
让物块从光电门的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门和光电门所用的时间和，求出加速度；
多次重复步骤，求的平均；
回答下列问题：
测量时，某次游标卡尺的示数如图所示；其读数为 。
物块的加速度表达式为 。用、、和表示
12. 硅光电池是一种可将光能转化为电能的器件，已经得到广泛的应用，某同学设计如图所示的电路探究硅光电池的路端电压与总电流的关系．已知硅光电池的电动势大约是，电压表的量程只有，内阻为，定值电阻，电流表可视为理想电流表．
用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，得到电压表的读数与电流表的读数的关系图线，如图所示，可知电池内阻______ 填“是”或“不是”常数，短路电流为______ ，电动势为______ 保留三位有效数字
若将的电阻接在该硅光电池的两极上，则该电阻消耗的功率为______ ，此时该硅光电池的内阻为______ 保留三位有效数字
四、简答题（本大题共2小题，共22.0分）
13. 如图所示，水平地面上方边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场图中未画出，磁感应强度，边界右侧离地面高处固定光滑绝缘平台上有一带正电的小球，质量、电量，以初速度水平向左运动，通过边界后恰好做匀速圆周运动，小球视为质点，，求：
电场强度的大小和方向；
小球在电磁场中运动的时间；小数点后保留两位有效数字
小球落地点距地面上点多远？小数点后保留两位有效数字
14. 近年来，网上购物促使快递行业迅猛发展。如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图，传送带右端与水平面相切，且保持的恒定速率顺时针运行，传送带的长。现将一质量为的包裹轻放在传送带左端，包裹刚离开传送带时恰好与静止的包裹发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后包裹向前滑行了静止，包裹向前运动了静止。已知包裹与传送带和水平面间的动摩擦系数均为，包裹与水平面间的动摩擦因数为，取。求：
包裹在传送带上运动的时间；
包裹的质量。
五、计算题（本大题共1小题，共18.0分）
15. 如图所示，倾角为的足够长平行导轨顶端间、底端间分别连一电阻，其阻值为，两导轨间距为。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场，其磁感应强度为。在导轨上横放一质量、电阻为、长度也为的导体棒，导体棒与导轨始终良好接触，导体棒与导轨间的动摩擦因数为。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为、总电阻为、匝数的线圈线圈中轴线沿竖直方向，在线圈内加上沿竖直方向，且均匀变化的磁场图中未画，连接线圈电路上的开关处于断开状态，，不计导轨电阻。
求：
从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少？
导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内，电阻上产生的焦耳热为，那么导体下滑的距离是多少？
现闭合开关，为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、两物体从同一位置出发最终到达同一位置，由图示图象可知，时刻乙停止运动，甲仍在运动，说明甲还没有追上乙，时刻甲在乙的后面，故A错误；
B、甲、乙的位移相同，由图示图象可知，甲的运动时间较长，则甲的平均速度较小，故B错误；
C、图象的斜率表示加速度，由图象可知，在某时刻甲的加速度等于乙的加速度，故C正确；
D、图象的斜率表示加速度，由图象可知，甲的加速度逐渐减小，乙的加速度大小不变，开始时甲的加速度大于乙的加速度，然后甲的加速度小于乙的加速度，故D错误。
故选：。
图线的斜率表示加速度，根据图示图象分析物体的加速度变化情况，根据平均速度公式求出平均速度，根据图示图象分析答题。
对于图象的问题，要明确图象的斜率表示物体运动的加速度，根据图示图象分析清楚物体的运动过程即可解题。
2.【答案】
【解析】解：、根据质量数守恒与电荷数守恒可知，衰变后的产物的质量数为，电荷数为，是电子，故A错误；
B、衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子。故B错误；
C、质子、中子、粒子的质量分别是、、，质子和中子结合成一个粒子的方程为，亏损的质量为，根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是 ，故C正确；
D、根据玻尔理论可知，氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应。故D错误；
故选：。
根据质量数守恒与电荷数守恒分析；衰变所释放的电子来自原子核，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的；根据爱因斯坦质能方程求出释放的能量；根据波尔理论结合光电效应的条件分析．
本题考查了比结合能、衰变的实质、核反应方程、能级、爱因斯坦质能方程等基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．
3.【答案】
【解析】解：设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得；
解得背包带的拉力
在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则最大，
由于相邻挂钩之间的距离为，图乙中斜挎包的宽度约为，故使背包带跨过五个挂钩时，，此时挂时背包带受力最小，故ABC错误、D正确。
故选：。
根据题意可知，在合力一定的情况下，两个分力的夹角越小则拉力越小，根据平衡条件列方程进行分析即可。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答，注意求解极值的方法。
4.【答案】
【解析】解：设、点距离地面高度为，则沿轨迹有
水平速度大小为
沿轨迹有
水平速度大小为
故两过程的水平速度不相同，且轨迹的运动时间更短，故AC错误，B正确；
D.竖直方向上，轨迹的分速度大小皆为
而轨迹的水平速度更大，因此轨迹的合速度也即落地速度更大，故D错误。
故选：。
根据斜抛运动的对称性，可以把运动看成两个平抛运动解决，根据平抛运动时间由竖直高度决定，判断两个运动轨迹对应的时间的关系。落地速度分解为水平和竖直两个方向分别去判断两个方向的速度大小。
根据斜抛运动的对称性，可以把运动看成两个平抛运动解决，是这道题解决的关键。
5.【答案】
【解析】解：、一定量的气体内能由温度决定，两种情况下气体温度变化情况相同，气体的温度相等，气体内能相等，，故A正确，B错误；
、第一种情况，气缸与活塞都固定不动，气体体积不变，气体不做功，，第二种情况，活塞自由移动，气体体积增大，气体对外做功，，由热力学第一定律：可知：，，故CD错误。
故选：。
一定量的理想气体内能由温度决定，气体温度相同，其它内能相等；根据题意判断气体做功情况，应用热力学第一定律分析答题。
气体体积不变，气体不做功，气体体积变大时气体对外做功；对一定量的理想气体内能由温度决定，温度变化量相同，物体内能变化相同；应用热力学第一定律即可解题。
6.【答案】
【解析】解：要求激光分别在面、面发生全反射后垂直面射出，所以光路应具有对称性，从而得到光线在面发生全发射后光线水平，由几何关系可得面的入射角为。因此
故A正确，BCD错误。
故选：。
根据题意分析，可知光线在宝石中发生全反射的临界角为，结合，即可解得。
本题需从题意分析，结合题目分析全反射的临界角，才可进行折射率的计算。
7.【答案】
【解析】解：、、因的周期小于同步卫星的周期即小于的周期，则的角速度大于的角速度，由知的线速度大，则A错误，B正确
、若突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力，做近心运动。则C错误，D正确
故选：。
到达位置低于同步卫星，在其轨道的卫星的运行周期小于地球自转周期，据此分析各选项．
明确在所处位置其周期小于同步卫星的周期，由可确定其速度的关系，由万有引力与所需向心力的关系确定做何运动．
8.【答案】
【解析】解：由图乙知波长，简谐横波的速度大小为，代入数据解得波速，故B正确，A错误；
C.将图乙和正弦函数图象进行对比得出点横坐标为，若这列简谐横波沿轴负方向传播，根据波形平移法，则点回到平衡位置的时间为，故C正确；
D、同理，若这列简谐横波沿轴正方向传播，根据波形平移法，则点回到平衡位置的时间为，故D错误。
故选：。
由图乙知波长，根据计算简谐横波的速度大小；将图乙和正弦函数图象进行对比得出点横坐标，根据波形平移法，计算点回到平衡位置的时间。
本题属于波的图象的识图和对质点振动的判断问题。考查知识点全面，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
9.【答案】
【解析】
【分析】
明确等量异种点电荷的电场线的分布及两电荷连线中垂线上电场强度及电势的特点，受到的摩擦力判断摩擦力的大小变化。
本题主要考查了等量异种电荷产生的电场分布及在两电荷垂直平分线上的电场的特点，明确在下滑过程中摩擦力越来越大摩擦力做功越来越多即可。
【解答】
A、为等量异种点电荷，故产生的电场在连线垂直平分线上，从垂足向两侧场强逐渐减小，且为等势面，电荷在下滑的过程中，受到的电场力为，将逐渐增大，受到的摩擦力为，故受到的摩擦力增大，故A正确；
、小球在下滑过程中沿等势面运动，故电场力不做功，电势能不变，故B错误，C正确；
D、当摩擦力随下落高度是增加的越来越快，最大速度才在一半高度以下。如果摩擦力随距离变化增加地越来越慢，最大速度点是在中点以上。如果摩擦力随距离变化增加不变，那最大速度就在中点，故D错误；
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、甲粒子从点射出，由左手定则可知，粒子带正电，故A正确；
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示：
设半圆的半径为，，则，，
由几何知识得：，，解得：
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得，粒子的比荷：
甲、乙两粒子的比荷之比，故B错误；
、由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角，，解得：
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，则
粒子在磁场中的运动时间，则，故C正确，D错误。
故选：。
应用左手定则判断粒子的电性；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意作出粒子的运动轨迹，求出粒子的轨道半径与转过的圆心角，然后应用牛顿第二定律与粒子做圆周运动的周期公式分析答题．
本题考查了粒子在磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹、求出粒子的轨道半径与转过的圆心角是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律与周期公式可以解题．
11.【答案】
【解析】解：游标卡尺主尺的最小分度值为，读数为；游标尺的最小分度值为，读数为，则游标卡尺的读数为；
物块通过光电门的时间极短，可以用平均速度替代瞬时速度，则物块通过光电门、的速度分别为：，
根据匀变速直线运动规律有：
联立解得：
故答案为：；。
确定游标卡尺主尺和游标尺的最小分度值，读出主尺和游标尺的读数，相加即为游标卡尺读数；
根据平均速度计算物块通过光电门的速度，由匀变速直线运动规律计算加速度。
本题考查测定直线运动的加速度实验，要求掌握实验原理和游标卡尺的读数方法。
12.【答案】不是；；；；。
【解析】
【分析】
本题主要考查了在实验中如何利用图线进行数据处理，在测电源电动势和内阻的实验中，明确电源图象和电阻图象的含义和区别，要注意电压表是经过改装而成的，实际电压应是图中显示电压的倍。
根据闭合电路欧姆定律可知，电池的曲线的斜率大小等于电源的内阻，纵轴截距等于电池的电动势，由图看出电池的内阻不是常数；
在图中作出外电路电阻定值电阻的图，由两图象的交点得到电压和对应的电流，由求出功率，根据闭合电路欧姆定律即可求得电源的内阻。
【解答】
解：电源的图象的斜率表示其内阻，由图象可知其斜率不断变化因此电源的内阻不是常数，由图可知，短路电流为；因电压表与定值电阻串联且电压表内阻与定值电阻阻值相等，则可知，电源两端实际电压是电压表示数的倍，由图可知，交点坐标为，则电动势应为；
在电源的伏安特性图象中作出电阻的伏安特性曲线，如图所示：
则两图的交点表示电阻的工作点，由图可知，交点坐标，电压，则其实际电压；电流；则可知，电阻的功率；根据闭合电路欧姆定律可知，灯泡内阻。
故答案为：不是；；；；。
13.【答案】解：小球通过边界后恰好做匀速圆周运动，重力与电场力合力为零，即：
代入数据解得：，方向：竖直向上
小球在电磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
由几何关系得：，则
小球做匀速圆周运动的周期
小球在电磁场中运动的时间
设小球落地点距地面点距离为，由几何关系可得：
答：电场强度的大小是，方向竖直向上；
小球在电磁场中运动的时间是；
小球落地点距地面上点的距离是。
【解析】小球做匀速圆周运动，重力与电场力的合力为零，据此求出电场强度。
作出小球的运动轨迹，求出小球在磁场中转过的圆心角，然后求出小球在电磁场中的运动时间。
求出小球做匀速圆周运动的轨道半径，根据几何知识求出小球落点位置与的距离。
本题考查了带电小球在复合场中的匀速圆周运动，分析清楚小球的受力情况与运动过程，知道洛伦兹力提供向心力是解题的前提，应用牛顿第二定律与几何知识可以解题。
14.【答案】解：包裹刚放在传送带上时，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
设包裹经过时间与传送带共速，则
包裹匀加速直线前进的距离
包裹做匀速直线运动的时间
则包裹在传送带上运动的时间
设、碰撞后速度分别为、，、碰撞过程系统动量守恒
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
碰撞后，由动能定理的：
对：
对：
代入数据解得：，，
答：包裹在传送带上运动的时间是；
包裹的质量是。
【解析】包裹先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，然后可能做匀速直线运动，应用牛顿第二定律与运动学公式求出在传送带上的运动时间。
两包裹碰撞过程系统动量守恒，根据包裹的运动过程，应用动量守恒定律、动能定理可以求出的质量。
本题是一道力学综合题，考查了牛顿第二定律、运动学公式与动量守恒定律的应用，根据题意分析清楚包裹的运动过程与受力情况是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、运动学公式与动量守恒定律可以解题。
15.【答案】解：对导体棒，由牛顿第二定律有
其中，
由知，随着导体棒的速度增大，加速度减小，当加速度减至时，导体棒的速度达最大，有：
，
代入数据解得
导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内，由动能定理有
，
根据功能关系有：，
根据并联电路特点得，
由联立得．
开关闭合后，导体棒受到的安培力
干路电流
电路的总电阻
根据电路规律及得
由联立得
当安培力较大时
由解得
安培力较小时
由得
为使导体棒静止于倾斜导轨上，磁感应强度的变化的取值范围为：．
根据楞次定律和安培定则知闭合线圈中所加磁场：若方向竖直向上，则均匀减小；若方向竖直向下，则均匀增强．
答：从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是；
导体下滑的距离是；
在线圈中所加磁场的磁感应强度若方向竖直向上，则均匀减小；若方向竖直向下，则均匀增强．大小的取值范围为．
【解析】当导体棒加速度为零时，速度最大，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律和安培力公式求出导体棒的最大速度．
根据电阻上产生的焦耳热得出整个回路产生的焦耳热，结合动能定理，抓住克服安培力做功等于整个回路产生的焦耳热，求出导体棒下滑的距离．
当安培力较大时，导体棒所受的摩擦力沿斜面向下，当安培力较小时，导体棒所受的摩擦力沿斜面向上，抓住临界状态，结合平衡，以及法拉第电磁感应定律，串并联电路的特点求出磁感应强度变化率的范围．
本题考查了电磁感应与力学和能量的综合运用，知道导体棒加速度为零时，速度最大，知道克服安培力做功等于整个回路产生的热量，对于第三问，实质是共点力平衡的运用，通过法拉第电磁感应定律和欧姆定律、安培力公式综合求解．
第1页，共1页
