河南許昌普高2023年第二學期高三期末調(diào)研考試物理試題

河南許昌普高2023年第二學期高三期末調(diào)研考試物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、一個原子核靜止在磁感應強度為B的勻強磁場中，當原子核發(fā)生衰變后，它放出一個α粒子（），其速度方向與磁場方向垂直。關于α粒子與衰變后的新核在磁場中做的圓周運動，下列說法正確的是（）A．運動半徑之比是 B．運動周期之比是C．動能總是大小相等 D．動量總是大小相等，方向相反2、如圖所示，水平地面上堆放著原木，關于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是()A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向3、如圖所示，一個質量為m的鐵球處于靜止狀態(tài)，鐵球與斜面的接觸點為A,推力F的作用線通過球心O，假設斜面、墻壁均光滑，若讓水平推力緩慢增大，在此過程中，下列說法正確的是()A．力F與墻面對鐵球的彈力之差變大B．鐵球對斜面的壓力緩慢增大C．鐵球所受的合力緩慢增大D．斜面對鐵球的支持力大小等于4、氫原子的能級圖如圖所示，有一群處于n=4能級的氫原子，若氫原子從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光恰能使某種金屬A發(fā)生光電效應，則下列說法中正確的是（）A．這群氫原子輻射出的光中共有3種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應B．如果輻射進來能量為0.32eV的光子，可以使氫原子從n＝4能級向n＝5能級躍遷C．如果輻射進來能量為1.32eV的光子，不可以使處于n＝4能級的氫原子發(fā)生電離D．用氫原子從n＝4能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光照射金屬A，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為10.2eV5、下列關于原子核的說法正確的是（）A．質子由于帶正電，質子間的核力表現(xiàn)為斥力B．原子核衰變放出的三種射線中，粒子的穿透能力最強C．鈾核發(fā)生鏈式反應后能自動延續(xù)下去，維持該反應不需要其他條件D．比結合能小的原子核結合成比結合能大的原子核時一定放出核能6、光滑水平面上有長為的木板B，小物塊A置于B的中點，A、B質量均為，二者間摩擦因數(shù)為，重力加速度為，A、B處于靜止狀態(tài)。某時刻給B一向右的瞬時沖量，為使A可以從B上掉下，沖量的最小值為（）A． B． C． D．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，一段均勻帶電的絕緣圓弧，所帶電荷量為。圓弧圓心為O，兩端點分別為P、Q、M、N為圓弧上的兩點，且PN和MQ均為直徑。已知O點場強大小為，電勢為。則圓弧PM在圓心O點處產(chǎn)生的場強E的大小和電勢分別為（）A． B． C． D．8、如圖a為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖b為媒質中平衡位置在x=2.5m處的質點的振動圖像，P是平衡位置為x=1.5m的質點。下列說法正確的是____。A．波速為0.5m/sB．波的傳播方向向左C．0~2s時間內(nèi)，P運動的路程為8cmD．t=1s時，P正位于正向最大位移處E.當t=6s時，P恰好回到平衡位置9、如圖所示，勁度數(shù)為的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質量為的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了，此時物體靜止．撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為．則（）A．撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動B．撤去F后，物體剛運動時的加速度大小為C．物體做勻減速運動的時間為D．物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為10、一定質量的理想氣體沿圖示狀態(tài)變化方向從狀態(tài)a到狀態(tài)b，到狀態(tài)c再回到狀態(tài)a．三個狀態(tài)的體積分別為va、vb、vc，則它們的關系正確的是（）A．va=vbB．va=vcC．vb=vcD．vc=va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）如圖甲所示為測量電動機轉速的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上，在電動機的帶動下勻速轉動，在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個改裝了的電火花計時器，時間間隔為T的電火花可在卡紙上留下痕跡。（1）請將下列實驗步驟按先后排序____。①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉動起來④關閉電火花計時器，關閉電動機；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值（2）要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是____A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器（3）寫出角速度ω的表達式ω=___，并指出表達式中各個物理量的意義____。12．（12分）某同學用圖甲所示的電路測量電阻Rx的阻值（約幾百歐）?；瑒幼冏杵鱎，電阻箱R0（0~9999Ω），S2是單刀雙擲開關，量程3V的電壓表（內(nèi)阻約3kΩ），電源電動勢約6V(1)根據(jù)圖甲實驗電路，在圖乙中用筆畫線代替導線將實物圖連接完整______；(2)正確連接電路后，斷開S1、S2。調(diào)節(jié)好多用電表，將兩表筆接觸Rx兩端的接線柱，正確操作后，使用×10的倍率粗測其電阻，指針指示如圖丙，粗測得到Rx=_______Ω；(3)該同學通過下列步驟，較準確地測出Rx的阻值①將滑動變阻器的滑片P調(diào)至圖甲中的A端。閉合S1，將S2撥至1，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P至某一位置，使電壓表的示數(shù)滿偏；②斷開S1，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使其阻值最大；③將S2撥至“2”，閉合Si，保持變阻器滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表再次滿偏，此時電阻箱示數(shù)為R1，則Rx=________。(4)關于本實驗①該同學在(3)②的步驟中操作不妥，可能會在步驟③中造成________；②為了減小實驗誤差：下列方法最可行的是________。（填正確答案標號）A．選用量程不變，內(nèi)阻更大的電壓表B．選用量程不變，內(nèi)阻更小的電壓表C．選用總電阻遠大于Rx的滑動變阻器D．選用總電阻遠小于Rx的滑動變阻器四、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）如圖所示，光滑的水平面上有A、B、C三個物塊，其質量均為。A和B用輕質彈簧相連，處于靜止狀態(tài)。右邊有一小物塊C沿水平面以速度向左運動，與B發(fā)生碰撞后粘在一起。在它們繼續(xù)向左運動的過程中，當彈簧長度變化為最短時，突然鎖定長度，不再改變。然后，A物塊與擋板P發(fā)生碰撞，碰后各物塊都靜止不動，A與P接觸而不粘連。之后突然解除彈簧的鎖定，設鎖定及解除鎖定時均無機械能損失，求：（以下計算結果均保留2位有效數(shù)字）(1)彈簧長度剛被鎖定后A物塊速度的大小(2)在A物塊離開擋板P之后的運動過程中，彈簧第一次恢復原長時C物塊速度的大小14．（16分）二十世紀初，盧瑟福進行粒子散射實驗的研究，改變了人們對原子結構的認識。(1)如圖1所示，有兩個粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖1中分別畫出兩個粒子此后的運動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉（超過90°）。盧瑟福根據(jù)該實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結構模型。為了研究問題的方便，可作如下假設：①將粒子視為質點，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉是粒子只與某一層中的一個原子核作用的結果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產(chǎn)生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設的合理性做出評價。15．（12分）某物體沿著一條直線做勻減速運動，途經(jīng)三點，最終停止在點。之間的距離為，之間的距離為，物體通過與兩段距離所用時間都為。求:（1）物體經(jīng)過點時的速度;（2）物體經(jīng)過段的平均速度。

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、A【解析】

A．衰變方程為衰變瞬間動量守恒，所以洛倫茲力提供向心力，根據(jù)解得半徑所以α粒子與衰變后的新核的半徑之比為A正確；B．原子核在磁場中圓周運動的周期為所以α粒子與衰變后的新核的周期之比為B錯誤；C．二者動量大小始終相等，根據(jù)動量和動能的關系可知α粒子與衰變后的新核的質量不同，動能不同，C錯誤；D．α粒子與衰變后的新核的動量大小始終相同，在衰變瞬間，二者方向相反，隨后在磁場中做勻速圓周運動，動量方向不同，D錯誤。故選A。2、A【解析】M處受到的支持力的方向與地面垂直向上，即豎直向上，故A正確；N處受到的支持力的方向與原木P垂直向上，不是豎直向上，故B錯誤；原木相對于地有向左運動的趨勢，則在M處受到的摩擦力沿地面向右，故C錯誤；因原木P有沿原木向下的運動趨勢，所以N處受到的摩擦力沿MN方向，故D錯誤．故選A．3、D【解析】

對小球受力分析，受推力F、重力G、墻壁的支持力N、斜面的支持力N′，如圖：根據(jù)共點力平衡條件，有：x方向：F-N′sinθ-N=0豎直方向：N′cosθ=mg解得：；

N=F-mgtanθ；A.故當F增加時，墻壁對鐵球的作用力不斷變大，為N=F-mgtanθ；可知F與墻面對鐵球的彈力之差不變，故A錯誤；BD.當F增加時，斜面的支持力為，保持不變，故球對斜面的壓力也保持不變，故D正確，B錯誤；C.鐵球始終處于平衡狀態(tài)，合外力始終等于0；故C錯誤；4、D【解析】

A．氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可以輻射出6種頻率的光子，其中只有從n=4能級向n=3能級躍遷時所輻射出的光子以及從n=3能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量小于從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量，不能使金屬A發(fā)生光電效應，故共有4種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應，故A錯誤；B．因為從n=4能級向n=5能級躍遷時所需要的能量為不等于光子能量為0.32eV，故B錯誤；C．因為要使處于n=4能級的氫原子發(fā)生電離，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C錯誤；D．由題意可知，金屬A的逸出功為2.55eV，氫原子從n=4能級向n=1能級躍遷時所輻射出光子的能量為由愛因斯坦光電效應方程可得最大初動能故D正確。故選D。5、D【解析】

A．核力與電荷無關，原子核中質子間的核力都表現(xiàn)為引力，故A錯誤；B．原子核衰變放出的三種射線中，α粒子的速度最小，穿透能力最弱，故B錯誤；C．鈾核發(fā)生鏈式反應后能自動延續(xù)下去，要維持鏈式反應，鈾塊的體積必須達到其臨界體積，故C錯誤；D．比結合能小的原子核結合成比結合能大的原子核時有質量虧損，一定會放出核能，故D正確。故選D。6、B【解析】

設B獲得沖量后瞬間速度為，物塊掉下來的臨界條件是A剛好到達邊緣時兩者共速，根據(jù)動量守恒根據(jù)能量守恒解得：根據(jù)動量定理，沖量最小值故B正確，ACD錯誤。故選：B。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、BC【解析】

AB．根據(jù)對稱性可知圓弧PM和QN在0點的合場強為0，圓弧MN在O點的場強為整個圓弧所帶電荷在O點處的場強，又圓弧PM、MN和NQ在O點處的場強大小相等，則圓弧PM在圓心處的場強大小，選項A錯誤，B正確；CD．電勢為標量，圓弧PM、MN和QN在O點的電勢相等，，選項C正確，D錯誤。故選BC。8、ACE【解析】

A．由圖可知該簡諧橫波波長為2m，由圖知周期為4s，則波速為故A正確；B．根據(jù)圖的振動圖象可知，在處的質點在時振動方向向下，所以該波向右傳播，故B錯誤；C．由于時，質點在平衡位置，且有所以在時間內(nèi)，質點的路程為故C正確；D．由于該波向右傳播，由圖可知時，質點在平衡位置向上運動，所以時，正位于負向最大位移處，故D錯誤；E．波的周期為4s，從2s到6s經(jīng)歷時間所以時，點應恰好回到了平衡位置，故E正確；故選ACE。9、BD【解析】

A．撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，則物體向左先做加速運動后做減速運動，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離開彈簧后做勻減速運動，A錯誤；B．剛開始時，由牛頓第二定律有：解得：B正確；C．由題意知，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：將此運動看成向右的初速度為零的勻加速運動，則：聯(lián)立解得：，C錯誤；D．當彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度速度最大時合力為零，則有解得，所以物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為：D正確。故選BD。10、BC【解析】

根據(jù)圖象求出各狀態(tài)下的壓強與溫度，然后由理想氣體狀態(tài)方程解題。【詳解】由圖示可知，pa=p0，pb=pc=2p0，Ta=273+27=300K，Tc=273+327=600K，由數(shù)學知識可知，tb=2ta=54℃，Tb=327K；由理想氣體狀態(tài)方程得：，則，由理想氣體狀態(tài)方程可知：故BC正確，AD錯誤；故選BC。【點睛】解題時要注意橫軸表示攝氏溫度而不是熱力學溫度，否則會出錯；由于題目中沒有專門說明oab是否在同一條直線上，所以不能主觀臆斷b狀態(tài)的溫度。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、①③②④Dθ為n個點對應的圓心角【解析】

(1)[1]該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉動，再打點，最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理．故次序為①③②④；(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器，故選D；(3)[3]根據(jù)，則，[4]θ是n個點對應的圓心角，T是電火花計時器的打點時間間隔。12、電壓表超偏而損壞C【解析】

(1)[1]實物圖如圖所示(2)[2]多用電表讀數(shù)為粗測讀數(shù)為。(3)[3]S2接1時電壓表測量的電壓，S2接2時電壓表測量兩端電壓，兩種情況下，滑動變阻器的滑片位置相同，由于電壓表示數(shù)相同，所以有即被測電阻的阻值大小為。(4)[4]當將變阻器阻值調(diào)到最大阻值時，由于最大阻值大于被測