2022-2023学年江苏省南京市外国语名校高三上学期期末考试物理试题含答案

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外国语名校2022-2023学年高三上学期期末考试物理      注意事项：1.本试卷满分100分，考试用时75分钟．2.所有试题的答案均要写在答题卡上．第I卷（选择题）单项选择题（共10小题，每题只有一个选项符合题意．每小题4分，共40分）1．如图所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍．小木棍位置的不同，两侧床单间夹角θ将不同．设床单重力为G，晾衣杆对床单的作用力大小为F，下列说法正确的是A．θ越大，F越大            B．θ越大，F越小C．无论θ取何值，都有F=G   D．只有当=120°时，才有F=G 2．下列说法中正确的是A．汤姆孙依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分D．质子不可能衰变为一个中子和一个正电子 3．以下说法中不正确的是A．布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，温度越高、微粒越大，运动越显著B．雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果C．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性D．达到热平衡的系统一定具有相同的温度 4．下列说法中正确的是A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B．泊松亮斑是光的干涉现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D．雷达是利用超声波来测定物体位置的设备 5．如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R．则下列说法中正确的有A．卫星甲的线速度大小为B．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度D．乙卫星运行的周期大于甲卫星运行的周期 6．光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示．将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．FN＝mgcos αB．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos αC．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D．此过程中斜面体向左滑动的距离为L 7．如图所示，长方体的ABCO面为正方形，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，现在AB、BC、CD、DA上分别放置四根导体棒，且构成一闭合回路，当回路中通有ABCDA方向的电流时，下列说法正确的是A．CD棒所受的安培力方向垂直纸面向外 B．四根导体棒均受安培力的作用C．CD棒与DA棒所受的安培力大小相等 D．DA棒所受的安培力最大 8．一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，t=0.2s时刻的波形图如图甲所示，质点M的平衡位置在xM=7.5cm处，质点N的平衡位置在xN=3cm处，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是A．该波沿轴正方向传播 B．t=0时刻，质点回复力的方向为轴正向C．该波的传播速度大小为0.2m/sD．0~2s内质点运动的路程为1.8m        9．如图所示，甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（　　）        A．若b光为绿光，a光可能是紫光B．若a光为绿光，c光可能是紫光C．若c光光子能量为，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D．若c光光子能量为，用它直接照射大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 10．如图所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中，质量均为m、电阻分别为R、r的导体棒MN、PQ垂直静止于平行导轨上，与导轨构成矩形闭合回路，某时刻给导体棒MN一个水平向右的瞬时冲量I，不考虑导轨的电阻，则从此时至PQ达到最大速度的过程中，以下说法正确的是A．导体棒PQ做加速度增大的加速运动B．通过导体棒MN的电量为C．两导体棒的相对距离减小量为D．导体棒MN产生的焦耳热为       第II卷（非选择题）11．某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻．　（1）在右图的虚线方框中画出图乙的电路图；（2）某次测量时电流表和电压表的示数如图丙所示，则电流I＝____ A，电压U＝____ V；(3)实验得到如图丁所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是图________(选填“甲”或“乙”)；   （4）该电池的电动势E＝       V(保留三位有效数字)，内阻r＝       Ω(保留两位有效数字)． 12．半径为R的固定半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO＇为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直。一束复色光沿半径方向与OO＇成θ=30°角射向O点，已知复色光包含折射率从到的光束，因而光屏上出现了彩色光带。（1）求彩色光带的宽度；（2）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求角至少为多少时会出现这种现象。     13．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，T1和T2均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦．求：（1）活塞上升的高度；（2）加热过程中气体的内能增加量． 14．如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，且向他左侧的固定目标拉弓放箭．假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭的速度为v2，跑道离固定目标的最近距离OC=d．不计空气阻力的影响，重力加速度为g．   （1）若运动员射出的箭能命中目标，求箭在空中飞行的最短时间及放箭处离目标的距离；（2）设箭垂直AB水平射出，并把箭看成质点，并能击中靶心。若已知箭的质量为m，并以过出射点的水平面为零势能面，箭击中靶心时的动能多大？（3）设箭垂直AB水平射出，并箭头看成质点，箭射出时的位置离开地面的高度为H1，靶心离地面上O处高度为H2，靶是边长为a正方形，已知，运动员要击中靶，则运动员静止时射出的箭的速度为v2应满足什么条件？运动员应在跑道的什么位置放箭？  15．在平面直角坐标系内有P1（）、P2（）、P3（）、P4（），其平面内x≤12.5m的区域有平行XOY平面的匀强电场，12.5m≤x≤（12.5m+d）的区域内有垂直于该平面的匀强磁场，且P1、P2、P3的电势分别为-2000V、1000V、-1000V，磁感应强度为B=0.01T。如果有一个重力可以忽略的带电粒子从坐标原点以大小为106m/s、方向与-Y轴夹角为30°的速度射入第四象限，经过t=10-5s时速度恰好平行X轴，方向与X轴同向。    （1）求P4点的电势；（2）求带电粒子的性质及比荷； （3）匀强磁场的宽度d至少多大时，该粒子才能返回电场？粒子从什么坐标位置返回电场？                                       参考答案：1C   2B  3A   4C  5B    6D    7D   8B  9C   10C 11．（15分）(1)见解析图   （3分）　(2)0.40(0.39～0.41均可)　1.30(1.29～1.31均可)　（4分）(3)乙  （3分）　(4)1.52(1.51～1.54均可)　0.53(0.52～0.54均可)（5分） 12．（8分）（1）（4分）作光路图可知，右图中QQ′之间为彩色光带。由折射定律得：，代入数据，解得：β1=45°，β2=60°（2）（4分）当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在上形成一个光点。当折射率为的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射时，对应的值最小，因为：，所以：故的最小值： 13．（8分）（1）（4分） （2）（4分）14．（13分）解：（1）有最短时间时v2必有水平且垂直AB，故，，，解得水平距离为：（4分）此时箭的出射点与击中目标的位置间距为：，（2），即：   击中靶心时的机械能为：动能为：，解得：（4分）（3）箭在竖直方向下落高度满足：，，又：        解得：设运动员的射箭位置在AB方向上击中点的距离为z0，则：设击中点离开靶右边缘的距离为L，则运动员的射箭位置在AB方向上离开靶右边缘的距离满足：z= z0+L，且（5分）15（16分）解：（1）据题意P1 P2平行P3P4，且这四点不在同一等势面上，则：，解得：φ4=－3000V（4分）（设P1 P2与电场方向的夹角为θ，这两点间的电势差为（φ1－φ2）， ，同理：   ，注：其他解法也可以。如先求出电场强度，再计算φ4（2）据题意，P1 P2与Y轴交点M（）电势为0，点N（）的电势也为0，即直线MN为等势线， 设MN与Y轴夹角为α，则   ， α=30° 因电场的方向垂直MN，所以电场方向与X轴夹角为30°，且指向第三象限。在t内粒子在-Y方向上做匀减速运动：，解得：，且带负电（5分）（3）在t内粒子在+X方向上做匀加速运动 ， 解得：x=12.5m即粒子速度与X轴平行时恰好进入磁场：，解得： ，故d至少应为：    因进入磁场时      即进入磁场时粒子的坐标为  （）    故再次进入电场的坐标是  （）或（）（7分）