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2022—2023 学年度第一学期期末考试 高三物理试题 2023.01 注意事项： 1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分，考试时间90 分钟。 2. 答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上 对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题 区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单选题：本题共 8小题，每小题3 分，共24 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合要求的。 1. 光导纤维是光纤通讯中信号传播的载体，其内芯和涂层的材料不同。如图所示，一束单色光沿一定角度从 一端射入内芯，会在内芯沿着锯齿形路线传播。下列说法正确的是 A. 涂层的折射率比内芯的折射率大 B. 光在内芯与涂层的界面上发生全反射 C. 光的频率越大，其在内芯中传播的速度越大 D. 仅增大光的频率，光束可能会从内芯进入涂层 2. 质量相同的两个小球分别与轻质弹簧甲、乙组成弹簧振子，让两弹簧振子各自在水平面内做简谐运动，某 m 时刻开始计时，两者的振动图像如图所示。已知弹簧振子的振动周期T 2 ，其中m为振子质量、k为 k 弹簧劲度系数，下列说法正确的是 A. 弹簧劲度系数甲比乙大 B. 弹簧劲度系数甲比乙小 C.t=0.1s时，甲弹簧对小球的作用力大于乙弹簧对小球的作用力 学科网（北京）股份有限公司2 D. t  s时，两振子的回复力大小相等 15 3. 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，S 和S 为挡板上的两条狭缝，O为S 、S 连线中垂线与光屏的 1 2 1 2 交点，当频率为5.01014Hz的单色光垂直射向挡板时，光屏上P处是O上方的第2条暗条纹的中心。已知真 空中光速c3108m/s，则S 、S 到P点的距离之差为 1 2 A. 3107m B. 6107m C. 9107m D. 1.2106m 4. 某型号新能源汽车在一次测试中从静止开始沿直线运动，其位移x与时间t图像为如图所示的一条过原点     的抛物线，P t ,x 为图像上一点，虚线PQ与图像相切于P点，与t轴相交于Q t ,0 。0~t 时间内车的 1 1 0 0 平均速度记作v ，t t 时间内车的平均速度记作v ，下列说法正确的是 1 0 1 2 x A. t 时刻小车的速度大小为 1 1 t 1 x B. 小车加速度大小为 1 t2 1 C. v 2v 2 1 D. v 3v 2 1 5. 如图所示，质量为60kg的滑雪运动员从O点由静止沿坡道下滑，从坡道末端M点水平飞出，落到与水平 地面夹角为37°的斜坡上N点。已知O、M的高度差h=6m，运动员从O到M用时2s，从M到N用时 学科网（北京）股份有限公司1.5s，重力加速度大小取g 10m/s2，sin370.6，cos370.8，不计空气阻力，则从O到M的过程 中运动员克服摩擦阻力做功的平均功率为 A.300W B.400W C.600W D.800W 6. 如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 、n ，R 为一热敏电阻，其阻值随着温度的升高而 1 2 T 减小，灯泡L的额定功率为6W，不计导线电阻，电流表和电压表均为理想电表。当原线圈输入如图乙所示的 电压且环境温度为20°C时，电流表示数为0.05A，电压表示数为10V，L正常发光，以下说法正确的是 A. n :n 22 2:1 1 2 B.20°C时的R 阻值为20Ω T C. 若环境温度升高，电压表示数变小 D. 若环境温度升高，变压器输入功率变小 7. 如图所示，光滑细圆环固定在竖直平面内，O为其圆心、P为其最高点。轻弹簧a一端定在P点，另一端 与套在环上的质量为m的小球甲相连，轻弹簧b一端连接甲，另一端与套在环上的质量也为m的小球乙连接， 系统处于静止状态时，两弹簧长度均与圆环半径相等。则a、b两弹簧对甲拉力大小之比为 A. 2:1 B. 3:1 C.2：1 D.1：1 学科网（北京）股份有限公司8. 如图所示，a、b、c三点位于空中同一竖直线上且b为ac中点，小球甲、乙完全相同，甲从a由静止释放 的同时，乙从b以速度v 竖直向上抛出，两球在ab中点发生弹性碰撞。已知重力加速度大小为g，则甲、乙 0 经过c点的时间差为 v ( 31)v A. 0 B. 0 g g (2 2)v ( 2 1)v C. 0 0 g g 二、多选题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合要 求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0 分。 9. 北京时间2022年11月30日，“神舟十五号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接，6名宇航员“胜利会 师”。如图所示，对接前，飞船沿圆轨道I运行，核心舱在距地面约400km高度的轨道II运行。飞船从I加 速到达II轨道与核心舱完成对接，对接后共同沿轨道II运行。下面说法正确的是 A. 对接前，飞船与地心的连线和核心舱与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同 B. 对接后航天员处于完全失重状态 C. 对接后飞船的运行速度小于7.9km/s D. 飞船对接前机械能大于对接后机械能 10. 介质中一列简谐横波沿x轴传播，传播速度为10m/s。某时刻开始计时，介质中P质点的振动图像如图甲 所示，t=0.47s时介质中的部分波形如图乙所示，则 学科网（北京）股份有限公司A. 该波沿x轴正方向传播 B.P振动频率为12.5Hz C.P平衡位置的坐标x=0.15m D. 再经过0.25s，P通过的路程为68cm 11. 真空中，点电荷a、b分别位于x轴上的xL处的P点和x L处的Q点，它们之间连线上电场强度E 随位置x变化的图像如图所示。一带正电的检验电荷由x0.5L处的M点由静止释放后能通过x0.5L处 的N点。不计检验电荷的重力，O为坐标原点，以下判断正确的是 A.a、b均带正电 B.a电荷量大于b电荷量 C.x轴上从P至Q电势先降低再升高 D.M、O间的电势差大于O、N间的电势差 12. 如图所示，光滑平行金属导轨由左侧弧形轨道与右侧水平轨道平滑连接而成，导轨间距均为L。左侧轨道 上端连接有阻值为R的电阻。水平轨道间有连续相邻、宽均为d的区域I、II、III，区域边界与水平导轨垂直。 I、III区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B；II区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大 小为2B。质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒从左侧轨道上h高处由静止释放，金属棒最终停在III区域 右边界上。不计金属导轨电阻，金属棒与导轨接触良好，重力加速度大小为g，则金属棒 学科网（北京）股份有限公司BLd A. 穿过区域I过程，通过R的电荷量为 2R B2L2 2gh B. 刚进入区域III时受到的安培力大小为 6R C. 穿过区域I与II过程，R上产生的焦耳热之比为11：24 D. 穿过区域I与III过程，克服安培力做功之比为5：1 三、非选择题：本题共6 小题，共 60分。 13. （6分）某小组用如图甲所示的装置测量重力加速度，实验过程如下： ①用游标卡尺测出小球直径d，测量结果如图乙所示； ②将铁架台竖直架稳，将电磁铁和与光电计时器相连的光电门自上而下依次固定，调节电磁铁的位置，使小钢 球由静止释放后球心恰好能通过光电门中心； ③将毫米刻度尺竖直固定在铁架台上，使被磁铁吸住的小球球心与刻度尺0刻度恰好对齐，读取并记录光电门 中心对应的刻度尺读数l ； ④断开电磁铁电源，小球下落，读取光电计时器记录下的挡光时间t； ⑤调整光电门高度重复实验。 请回答下列问题： （1）小球直径d=_________cm； （2）当地的重力加速度大小g=_________（用实验中所测物理量字母表示）； （3）若实验中操作不当，导致小球下落过程球心并没有通过光电门中心，光电计时器仍记录下了挡光时间， 则该操作会导致测得的重力加速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 14. （8分）某实验小组测量一电池的电动势E和内阻r，可选择的器材有： A. 待测电池E（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω） B. 滑动变阻器R ，最大阻值20Ω； 1 C. 滑动变阻器R ，最大阻值100kΩ； 2 D. 电阻箱R ，最大阻值99999.9Ω； 0 E. 电流表A（量程为0.6A，内阻为0.3Ω） 1 学科网（北京）股份有限公司F. 电流表A （量程为50A，内阻为800Ω） 2 G. 开关、导线若干 该小组设计了如图甲所示的电路图，请回答下列问题： （1）滑动变阻器应选_________（填“R ”或“R ”）。 1 2 （2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于_________端（填“左”或“右”）。 （3）根据图甲用笔画线代替导线将图乙中的实物连接。 （4）电阻箱R 连入电路的阻值如图丙所示。保持电阻箱连入电路的阻值不变，调节滑动变阻器，读出A 、 0 1 A 的示数I 、I 。根据实验数据作出I I 图像如图丁所示。由图像可得电源电动势E  _________V（保 2 1 2 2 1 测 留2位小数）；内阻r  _________Ω（保留1位小数） 测 15. （7分）两块完全相同的玻璃砖放置在水平桌面上，俯视图如图所示，AB、AC两个光学面互相垂直，虚 线为两玻璃砖的对称轴。一细束单色光从EF中点水平入射，入射角θ=45°，沿虚线垂直桌面放一遮光板（遮 光板下沿位于A点），从GH面恰好观察不到光束射出。已知玻璃砖截面为矩形，长AB=L、宽BF=d，单色 学科网（北京）股份有限公司光在该玻璃中的折射率n 2，真空中光速为c，求： （1）光束穿过左侧玻璃砖所用时间t； （2）遮光板上沿到A点的距离l 。 16. （9分）如图所示，AB面光滑、倾角30的斜面体固定在水平桌面上，桌面右侧与光滑半圆形轨道 CD相切于C点，圆弧轨道的半径R0.1m。物块甲、乙用跨过轻质定滑轮的轻绳连接，开始时乙被按在桌 面上，甲位于斜面顶端A点，滑轮左侧轻绳竖直、右侧轻绳与AB平行；现释放乙，当甲滑至AB中点时轻绳 断开，甲恰好能通过圆形轨道的最高点D。已知AB长L=1m，桌面BC段长l 0.5m，甲质量 M=1.4kg、乙质量m=0.1kg，甲从斜面滑上桌面时速度大小不变，重力加速度大小取g 10m/s2，不计空气 阻力。求： （1）甲到达斜面底端时重力的瞬时功率； （2）甲与桌面间的动摩擦因数。 17.（14分）如图所示，截面半径为l 的圆柱形空腔位于三维坐标系oxyz中，分为I、II、III三个区域。0 z  3l 4l 的I区域内有沿y轴正方向的匀强磁场； 3l  z  3l的II区域内有沿y轴正方向的匀强电场；III区域 3 内同时存在沿z轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度与II区域相等。现有一带电粒子从点P(l,0,0)， 以大小为v 的速度垂直磁场进入I区域，经点Q(0,0, 3l)沿着z轴进入II区域，然后经过点 0  l 4   l  M 0, , l 3l进入III区域，粒子恰好未从圆柱腔的侧面射出，最终从右边界上点N0, ,z离开区域  2 3   2  学科网（北京）股份有限公司III. 已知粒子的质量为m，电荷量为+q，不计粒子重力，求： （1）I区域磁感应强度的大小B； （2）II区域电场强度的大小E； （3）III区域沿z轴的宽度L。 18. （16分）足够长的斜面体固定在水平面上，其斜面与水平面夹角为θ。物块P置于斜面上，向下推动P使 其沿斜面下滑，撤去推力后P沿斜面匀速下滑。将P重新静置于斜面上，如图所示，表面光滑的物块Q自距 P为l 处无初速释放，并与P发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知P、Q质量均为m，设最大静摩擦力等于滑 0 动摩擦力，重力加速度大小为g。求： （1）P与斜面间的滑动摩擦因数； （2）Q释放后经多长时间与P发生第1次碰撞； （3）Q与P第2次碰撞后P的速度大小； （4）从Q释放到与P发生第n次碰撞经历的时间和碰撞点到释放点的距离。 学科网（北京）股份有限公司