2022-2023学年天津市部分区高三上学期期末练习物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年天津市部分区高三上学期期末练习物理试题（解析版），共21页。
2022~2023学年度第一学期期末练习高三物理本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，练习用时60分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。练习结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷注意事项：1. 每题选出答案后，用铅笔将答题卡上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。2. 本卷共8题，每题5分，共40分。一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. 100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（    ）A. ，，X是中子B. ，，X电子C. ，，X是中子D. ，，X是电子2. 如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角θ缓慢增大，在θ增大到某一角度之前，质量为m的货物相对车厢一直保持静止，在此过程中，下列说法正确的是（    ）A. 货物对车厢压力变大B. 货物对车厢的摩擦力变小C. 货物对车厢的作用力变大D. 货物对车厢的作用力始终竖直向下3. 如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为（    ）A. 9ω B. 8ω C. ω D. ω4. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（    ）A. 牵引力保持不变 B. 加速度逐渐变大C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功5. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的V-T图像，图线AB平行于V轴，则气体从状态A变化到状态B的过程（    ）A. 气体内能增加 B. 气体压强变大C. 外界对气体做功 D. 气体从外界吸热二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6. 如图所示，表示做直线运动的某一物体在0~5s内的运动图像，由于画图人粗心未标明是图像还是图像，但已知第1s内的速度小于第3s内的速度，下列说法正确的是（    ）A. 该图一定图像 B. 该图一定是图像C. 0~5s内物体的速度越来越大 D. 0~5s内物体的位移越来越大7. 北京时间2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将3名航天员送入太空。如图所示，圆形轨道I为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船无动力运行的轨道，两轨道相切于A点，B点为轨道II的近地点。下列说法正确的是（　　）A. 载人飞船在地面发射时的速度须大于地球的第二宇宙速度B. 载人飞船从B点运动到A点的过程中速度逐渐减小C. 空间站在轨道I上A点的速度大于载人飞船在轨道II上A点的速度D. 空间站在轨道I上A点的加速度大于载人飞船在轨道II上A点的加速度8. 产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势面，a、b两点的电场强度分别为、，电势分别为、，一带负电的雨滴从a下落到b，雨滴在a、b两点具有的电势能分别为、，具有的机械能分别为、。不计空气阻力的影响，下列正确的是（    ）A.  B. C.  D. 第II卷注意事项：1. 用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2. 本卷共4题，共60分。9. 甲乙两位同学设计了利用频闪摄影测重力加速度实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1s拍1幅照片。如图所示，是小球自由下落时频闪照片的一部分，其中、。则该地的重力加速度大小为g=________。（结果保留2位有效数字）10. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某探究实验小组查阅国家2020版药典标准得知：合格纯净水的电导率，为方便检测，实验小组把电导率换算为电阻率，得知合格标准为电阻率。为测量某纯净水的电阻率，他们将水样装入一个绝缘性能良好的圆柱形塑料容器内，容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为，圆柱内径圆面积为。除待测水样Rx外，实验室还提供如下器材：A． 电流表μA：量程B． 电压表V：量程0~3V~15VC． 滑动变阻器R：阻值范围0~20Ω，允许的最大电流2AD． 电源E：电动势为12V，内阻不计E． 开关和导线若干①实验电路原理图如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路实物图乙补画完整。____②根据实验中测得的多组电压表和电流表的示数，在U-I坐标系中描点连线，得到图像如图丙所示。根据图像可得，水样的电阻___________Ω。③利用题目给出物理量和水样的电阻推导电阻率的表达式为ρ=___________（用l、S、Rx表示），结合题目给出的数据和测定的水样的电阻，求得水样的电阻率为___________Ω·m，进而判断出该水样___________（填“合格”或“不合格”）。11. 滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由突变为，如图所示，一滑雪者从倾角，坡长的雪坡顶端A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B后又滑上一段水平雪地。不计空气阻力，取，，。求：（1）滑雪者从开始下滑到动摩擦因数第一次发生突变所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度。12. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切，质量为小的小球以某一初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球通过最高点C后落回到水平面上的A点，A、B之间的距离为3R．(不计空气阻力，重力加速度为g)求：(l)小球落到A点时的速度方向与水平方向夹角θ的正切值tanθ；(2)小球通过B点时受到半圆槽的支持力大小FN．13. 如图所示，带电金属板A、B竖直平行正对放置，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系的O点，y轴沿竖直方向。在的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为1000V/m；比荷为的带正电的粒子P从A板中心O'处由静止释放，其运动轨迹恰好经过点M（4m，2m），粒子P的重力不计。求：（1）粒子P从O到M运动的时间t；（2）金属板A、B之间的电势差；（3）若在粒子P经过O点的同时，在y轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电粒子O，使P、O恰能在运动中相碰；假设Q的质量是P的2倍，带电情况与P相同，粒子Q的重力及P、Q之间的相互作用均忽略不计，粒子Q释放点的横纵坐标x、y应满足的函数关系。                          2022~2023学年度第一学期期末练习高三物理本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，练习用时60分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。练习结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷注意事项：1. 每题选出答案后，用铅笔将答题卡上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。2. 本卷共8题，每题5分，共40分。一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. 100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（    ）A. ，，X是中子B. ，，X是电子C. ，，X是中子D. ，，X是电子【答案】A【解析】【详解】根据电荷数和质量数守恒，则有，解得m=1，n=0，故X是中子故选A。2. 如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角θ缓慢增大，在θ增大到某一角度之前，质量为m的货物相对车厢一直保持静止，在此过程中，下列说法正确的是（    ）A. 货物对车厢的压力变大B. 货物对车厢的摩擦力变小C. 货物对车厢的作用力变大D. 货物对车厢的作用力始终竖直向下【答案】D【解析】【详解】AB．货物处于平衡状态，受重力、支持力、静摩擦力，根据共点力平衡条件，车厢对货物的支持力车厢对货物的摩擦力增大时，货物受到的摩擦力f增大，支持力N减小；再根据牛顿第三定律可知，货物对车厢的压力变小，货物对车厢的摩擦力变大，故AB错误；CD．对货物整体受力分析，只受重力与车厢对货物的作用力，根据平衡条件可知，车厢对货物的作用力大小不变，方向竖直向上；再根据牛顿第三定律可知，货物对车厢的作用力大小不变，始终竖直向下；故C错误，D正确。故选D。3. 如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为（    ）A. 9ω B. 8ω C. ω D. ω【答案】A【解析】【详解】由于手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，所以小车轮与大车轮的线速度相等，小车轮和大车轮半径比为1:9，根据，可知小车轮与大车轮角速度之比为9:1；手轮圈与大车轮角速度相等，所以小车轮与手轮圈角速度之比为9:1，当手推手轮圈的角速度为时，小车轮的角速度为故选A。4. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（    ）A. 牵引力保持不变 B. 加速度逐渐变大C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功【答案】C【解析】【详解】A．动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，由，可知在动车加速过程中牵引力减小，故A错误；B．由牛顿第二定律可得，可知动车加速过程中加速度逐渐减小，故B错误；C．牵引力功率故C正确；D．由动能定理可知，动车行驶过程牵引力和阻力做功，牵引力做功为故D错误。故选C。5. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的V-T图像，图线AB平行于V轴，则气体从状态A变化到状态B的过程（    ）A. 气体内能增加 B. 气体压强变大C. 外界对气体做功 D. 气体从外界吸热【答案】D【解析】【详解】A．由图可知一定质量的理想气体做等温变化，温度不变，所以其他内能不变，故A错误；B．由图可知一定质量的理想气体做等温膨胀变化，由，可知气体压强变小，故B错误；C．由于气体体积变大，所以气体对外界做功，故C错误；D．由气体对外界做功，可知由热力学第一定律，可知所以气体从外界吸热，故D正确。故选D。二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6. 如图所示，表示做直线运动的某一物体在0~5s内的运动图像，由于画图人粗心未标明是图像还是图像，但已知第1s内的速度小于第3s内的速度，下列说法正确的是（    ）A. 该图一定是图像 B. 该图一定是图像C. 0~5s内物体的速度越来越大 D. 0~5s内物体的位移越来越大【答案】AD【解析】【详解】AB．由图看出，第1s内图线斜率与第3s内的斜率不相等，第1s内图线的斜率比第3s内的斜率大，若是x-t图像，说明第1s内的速度比第3s内的速度大，与题不符。若是v-t图像，第1s内的速度比第3s内的速度小与题意相符。故A正确，B错误；CD．由v-t图像可知知物体先加速再匀速最后减速运动；速度图像与时间轴所围“面积”表示位移，物体的位移越来越大。故C错误，D正确。故选AD。7. 北京时间2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将3名航天员送入太空。如图所示，圆形轨道I为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船无动力运行的轨道，两轨道相切于A点，B点为轨道II的近地点。下列说法正确的是（　　）A. 载人飞船在地面发射时的速度须大于地球的第二宇宙速度B. 载人飞船从B点运动到A点的过程中速度逐渐减小C. 空间站在轨道I上A点的速度大于载人飞船在轨道II上A点的速度D. 空间站在轨道I上A点的加速度大于载人飞船在轨道II上A点的加速度【答案】BC【解析】【详解】A．载人飞船在地面发射时的速度须大于地球的第一宇宙速度，A错误；B．载人飞船从B点运动到A点的过程中，万有引力的方向与速度方向夹角始终为钝角，故载人飞船从B点运动到A点的过程中速度逐渐减小，B正确；C．空间站在轨道I上A点做圆周运动，故有解得载人飞船在轨道II上A点将做近心运动，故有解得C正确；D．由万有引力公式得故空间站在轨道I上A点的加速度等于载人飞船在轨道II上A点的加速度，D错误。故选BC。8. 产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势面，a、b两点的电场强度分别为、，电势分别为、，一带负电的雨滴从a下落到b，雨滴在a、b两点具有的电势能分别为、，具有的机械能分别为、。不计空气阻力的影响，下列正确的是（    ）A.  B. C.  D. 【答案】BD【解析】【详解】A．因积雨云带负电，故避雷针尖端感应出正电荷，电场线由正电荷出发终止与负电荷，电场线向上，沿电场线方向电势减小，则故A错误；B．等势线疏密表示电场的强弱，则故B正确；C．由电势能，由于雨滴带负电，可知故C错误；D．带负电的雨滴从a下落到b，电场力做正功，所以机械能增大， 则故D正确。故选BD。第II卷注意事项：1. 用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2. 本卷共4题，共60分。9. 甲乙两位同学设计了利用频闪摄影测重力加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1s拍1幅照片。如图所示，是小球自由下落时频闪照片的一部分，其中、。则该地的重力加速度大小为g=________。（结果保留2位有效数字）【答案】9.7【解析】【详解】[1]根据匀变速直线运动的规律可知，该地的重力加速度大小为10. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某探究实验小组查阅国家2020版药典标准得知：合格纯净水的电导率，为方便检测，实验小组把电导率换算为电阻率，得知合格标准为电阻率。为测量某纯净水的电阻率，他们将水样装入一个绝缘性能良好的圆柱形塑料容器内，容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为，圆柱内径圆面积为。除待测水样Rx外，实验室还提供如下器材：A． 电流表μA：量程B． 电压表V：量程0~3V~15VC． 滑动变阻器R：阻值范围0~20Ω，允许的最大电流2AD． 电源E：电动势为12V，内阻不计E． 开关和导线若干①实验电路原理图如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路实物图乙补画完整。____②根据实验中测得的多组电压表和电流表的示数，在U-I坐标系中描点连线，得到图像如图丙所示。根据图像可得，水样的电阻___________Ω。③利用题目给出的物理量和水样的电阻推导电阻率的表达式为ρ=___________（用l、S、Rx表示），结合题目给出的数据和测定的水样的电阻，求得水样的电阻率为___________Ω·m，进而判断出该水样___________（填“合格”或“不合格”）。【答案】    ①.     ②.     ③.     ④. 120    ⑤. 不合格【解析】【详解】①[1]根据电路图连接实物如图所示②[2] 根据出U-I图像③[3]由，解得水样的电阻率[4]由，代入数据解得[5]由于标准为电阻率，所以该水样不合格。11. 滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而减小雪地对滑雪板的摩擦，然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由突变为，如图所示，一滑雪者从倾角，坡长的雪坡顶端A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B后又滑上一段水平雪地。不计空气阻力，取，，。求：（1）滑雪者从开始下滑到动摩擦因数第一次发生突变所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度。【答案】（1）1s；（2）16m/s【解析】【分析】【详解】（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度期间，由牛顿第二定律有解得故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历时间为（2）则根据牛顿定律和运动学公式有代入数据解得12. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切，质量为小的小球以某一初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球通过最高点C后落回到水平面上的A点，A、B之间的距离为3R．(不计空气阻力，重力加速度为g)求：(l)小球落到A点时的速度方向与水平方向夹角θ的正切值tanθ；(2)小球通过B点时受到半圆槽的支持力大小FN．【答案】（1） ；（2）【解析】【详解】（1）小球过C点做平抛运动，水平方向：3R=vct 竖直方向：2R=gt2小球在A点竖直速度：vy=gt 解得   （2）B到C过程由机械能守恒： 解得B点，由牛顿第二定律： 解得13. 如图所示，带电金属板A、B竖直平行正对放置，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系的O点，y轴沿竖直方向。在的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为1000V/m；比荷为的带正电的粒子P从A板中心O'处由静止释放，其运动轨迹恰好经过点M（4m，2m），粒子P的重力不计。求：（1）粒子P从O到M运动的时间t；（2）金属板A、B之间的电势差；（3）若在粒子P经过O点的同时，在y轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电粒子O，使P、O恰能在运动中相碰；假设Q的质量是P的2倍，带电情况与P相同，粒子Q的重力及P、Q之间的相互作用均忽略不计，粒子Q释放点的横纵坐标x、y应满足的函数关系。【答案】（1）；（2）；（2） 【解析】【详解】（1）设粒子P的质量为m、带电荷量为q，由题意可知，粒子P在y轴右侧匀强电场中做类平抛运动。由类平抛运动规律可得根据牛顿第二定律有解得（2）设粒子P从O点进入匀强电场时的速度大小为。可知在金属板A、B之间，由动能定理有解得（3）设Q在右侧电场中运动的加速度为，Q粒子从（x，y）点释放后，竖直向上做初速度为0的匀加速直线运动，经时间与粒子P相遇。对于P粒子，对于Q粒子，，因为，所以粒子Q应在第一象限内释放，且有联立解得（）