河北省邯鄲市2023年物理高三上期末檢測試題含解析

河北省邯鄲市2023年物理高三上期末檢測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一三棱鏡截面如圖所示，∠C=90°，∠B=60°，AC面涂有反光涂層。一細(xì)束光從O垂直AB邊射入棱鏡，經(jīng)AC面反射到BC面，在BC面上恰好發(fā)生全反射。則該棱鏡的折射率為（）A． B． C． D．22、如圖所示，“嫦娥三號(hào)”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道，觀察“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過時(shí)間通過的弧長為，該弧長對(duì)應(yīng)的圓心角為弧度。已知萬有引力常量為，則月球的質(zhì)量為（）A． B． C． D．3、用圖1裝置研究光電效應(yīng)，分別用a光、b光、c光照射陰極K得到圖2中a、b、c三條光電流I與A、K間的電壓UAK的關(guān)系曲線，則下列說法正確的是（）A．開關(guān)S扳向1時(shí)測得的數(shù)據(jù)得到的是I軸左側(cè)的圖線 B．b光的光子能量大于a光的光子能量C．用a光照射陰極K時(shí)陰極的逸出功大于用c光照射陰極K時(shí)陰極的逸出功 D．b光照射陰極K時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能小于a光照射陰極時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能4、關(guān)于“亞洲一號(hào)”地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中正確的是()A．它的運(yùn)行速度為7.9km/sB．已知它的質(zhì)量為1.42t，若將它的質(zhì)量增為2.84t，其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍C．它可以繞過北京的正上方，所以我國能夠利用它進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播D．它距地面的高度約是地球半徑的5倍，所以它的向心加速度約是地面處的重力加速度的5、如圖所示，質(zhì)量為m的小球用一輕繩懸掛，在恒力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，靜止時(shí)懸線與豎直方向夾角為53°，若把小球換成一質(zhì)量為的小球，在恒力F作用下也處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸線與豎直方向夾角為37°，則恒力F的大小是（）A． B． C． D．6、一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列判斷正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)沿x方向可能做勻速運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)沿y方向一定做勻速運(yùn)動(dòng)C．若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則x方向可能先加速后減速D．若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則x方向可能先減速后反向加速二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、美國物理學(xué)家阿瑟·阿什金因利用光的力量來操縱細(xì)胞獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，原來光在接觸物體后，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生力的作用，這個(gè)來自光的微小作用可以讓微小的物體（如細(xì)胞）發(fā)生無損移動(dòng)，這就是光鑷技術(shù)．在光鑷系統(tǒng)中，光路的精細(xì)控制非常重要。對(duì)此下列說法正確的是（）A．光鑷技術(shù)利用光的粒子性B．光鑷技術(shù)利用光的波動(dòng)性C．紅色激光光子能量大于綠色激光光子能量D．紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量8、如圖所示，均勻細(xì)桿AB質(zhì)量為M，A端裝有轉(zhuǎn)軸，B端連接細(xì)線通過滑輪和質(zhì)量為m的重物C相連，若桿AB呈水平，細(xì)線與水平方向夾角為θ時(shí)恰能保持平衡，則下面表達(dá)式中正確的是（）A．M=2msinθ B．滑輪受到的壓力為2mgC．桿對(duì)軸A的作用力大小為mg D．桿對(duì)軸A的作用力大小9、如圖所示為質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖帶有小孔的兩個(gè)水平極板、間有垂直極板方向的勻強(qiáng)電場，圓筒內(nèi)可以產(chǎn)生質(zhì)子和氚核，它們由靜止進(jìn)入極板間，經(jīng)極板間的電場加速后進(jìn)入下方的勻強(qiáng)磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)半周后打到底片上。不計(jì)質(zhì)子和氚核的重力及它們間的相互作用。則下列判斷正確的是（）A．質(zhì)子和氚核在極板、間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為B．質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為C．質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率之比為D．質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為10、如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=37°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿ab，當(dāng)電阻箱R=0Ω時(shí)，桿的最大速度為2m/s，當(dāng)電阻箱R=4Ω時(shí)，桿的最大速度為4m/s。已知軌距為L=2m，重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長且電阻不計(jì)。以下說法正確的是（）A．桿ab的最大速度隨電阻箱R的增大而均勻增大B．當(dāng)R一定時(shí)，桿ab下滑時(shí)通過R的電流方向由P到MC．當(dāng)R=4Ω時(shí)，桿ab從釋放到獲得最大速度的過程中，桿ab所受安培力的功率等于桿ab的熱功率D．由已知條件可以求得，三、實(shí)驗(yàn)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）某小組做測定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙．①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度______．A．選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B．選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C．選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)D．插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是______．③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于、點(diǎn)，再過、點(diǎn)作法線的垂線，垂足分別為、點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率______．（用圖中線段的字母表示）12．（12分）小明同學(xué)想要設(shè)計(jì)一個(gè)既能測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，又能測量定值電阻阻值的電路。他用了以下的實(shí)驗(yàn)器材中的一部分，設(shè)計(jì)出了圖(a)的電路圖：a．電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻很小)；電流表A2(量程300μA，內(nèi)阻rA=1000Ω)；b．滑動(dòng)變阻器R(0-20Ω)；c，兩個(gè)定值電阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；d．待測電阻Rx；e．待測電源E(電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻約為2Ω)f．開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，與電流表A2串聯(lián)的定值電阻為___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用該電路測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，將滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關(guān)系如圖(b)所示。根據(jù)圖線可得電源電動(dòng)勢E=___________V；電源內(nèi)阻r=___________Ω，(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)小明再用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進(jìn)行了以下操作：①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)阻值，記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ia，電流表A2示數(shù)Ib；②斷開開關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ic，電流表A2示數(shù)Id；后斷開S1；③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計(jì)算定值電阻Rx的表達(dá)式為___________。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實(shí)值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)四、計(jì)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，在豎直面內(nèi)有一個(gè)光滑弧形軌道，其末端水平，且與處于同一豎直面內(nèi)光滑圓形軌道的最低端相切，并平滑連接．A，B兩滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕細(xì)繩拴接在一起，在它們中間夾住一個(gè)被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧．兩滑塊從弧形軌道上的某一高度P點(diǎn)處由靜止滑下，當(dāng)兩滑塊剛滑入圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)拴接兩滑塊的繩突然斷開，彈簧迅速將兩滑塊彈開，其中前面的滑塊A沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，后面的滑塊B恰能返回P點(diǎn)．己知圓形軌道的半徑，滑塊A的質(zhì)量，滑塊B的質(zhì)量，重力加速度g取，空氣阻力可忽略不計(jì)．求：（1）滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大??；（2）兩滑塊開始下滑時(shí)距圓形軌道底端的高度h；（3）彈簧在將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能．14．（16分）如圖所示，半徑均為的光滑圓弧軌道與在點(diǎn)平滑連接，固定在豎直面內(nèi)，端與固定水平直桿平滑連接，兩段圓弧所對(duì)的圓心角均為60°，一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán)套在直桿上，靜止在點(diǎn)，間的距離為，圓環(huán)與水平直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個(gè)水平向右的恒定拉力，使圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)撤去拉力，結(jié)果圓環(huán)到達(dá)點(diǎn)時(shí)與圓弧軌道間的作用力恰好為零，重力加速度，求：(1)拉力的大小；(2)若不給圓環(huán)施加拉力，而是在點(diǎn)給圓環(huán)一個(gè)初速度，結(jié)果圓環(huán)從點(diǎn)滑出后，下落高度時(shí)的位置離點(diǎn)距離也為，初速度應(yīng)是多大。15．（12分）如圖所示，平行單色光垂直射到玻璃制成的半徑為R的半球平面上，玻璃對(duì)該單色光的折射率為，玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏，單色光經(jīng)半球折射后在光屏上形成一個(gè)圓形光斑。不考慮光的干涉和衍射，真空中光速為r。求：（i）當(dāng)光屏上的光斑最小時(shí)，圓心O到光屏的距離；（ii）圓心O到光屏的距離為d=3R時(shí)，光屏被照亮的面積。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

做出光路圖，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，光線到達(dá)AC面的入射角為α=30°，則反射角為，根據(jù)幾何關(guān)系，光線在BC面的入射角為i=60°，因?yàn)楣饩€在BC面上恰好發(fā)生全反射，則故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

衛(wèi)星的線速度為角速度為可得衛(wèi)星的運(yùn)行半徑為由萬有引力定律及牛頓第二定律得故月球的質(zhì)量故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

A．當(dāng)光電流恰為零，此時(shí)光電管兩端加的電壓為截止電壓，當(dāng)開關(guān)S扳向1時(shí)，光電子在光電管是加速，則所加的電壓是正向電壓，因此測得的數(shù)據(jù)得到的并不是I軸左側(cè)的圖線，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓越大；由題目圖可知，b光的截止電壓大于a光的截止電壓，所以b光的頻率大于a光的頻率，依據(jù)可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正確；C．同一陰極的逸出功總是相等，與入射光的能量大小無關(guān)，C錯(cuò)誤；D．b光的截止電壓大于a光的截止電壓，根據(jù)所以b光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于a光的光電子最大初動(dòng)能，D錯(cuò)誤。故選B。4、D【解析】同步衛(wèi)星的軌道半徑是固定的，與質(zhì)量大小無關(guān)，A錯(cuò)誤；7.9km/s是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，同時(shí)也是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，衛(wèi)星的軌道半徑越大，其線速度越?。叫l(wèi)星距地面很高，故其運(yùn)行速度小于7.9km/s，B錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，C錯(cuò)誤；由可得，同步衛(wèi)星的加速度，D正確．【點(diǎn)睛】同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．5、D【解析】

對(duì)兩個(gè)球受力分析如圖所示：在△ACB中：其中：解得：在△APC中有：所以：解得：α=53°可見△APC是等腰三角形，，即：故D正確，ABC錯(cuò)誤。6、D【解析】

AB．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合力大致指向軌跡凹的一側(cè)，則加速度大致指向軌跡凹的一側(cè)，由圖可知：x軸方向有分加速度，所以x軸方向不可能勻速，y方向可能有分加速度，故質(zhì)點(diǎn)沿y方向可能做變速運(yùn)動(dòng)，也可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；CD．物體在y方向勻速，則合力在水平方向，合力指向軌跡的凹側(cè)可知合力水平向左，因此物體在水平方向先向右減速后向左加速，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

AB．光在接觸物體后，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生力的作用，則光鑷技術(shù)利用光的粒子性，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．紅光的頻率小于綠光，根據(jù)可知，紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8、ACD【解析】

考查共點(diǎn)力作用下物體的平衡問題?！驹斀狻緼．由題可以知道，C物體受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力與C物體的重力大小相等，為mg；對(duì)桿AB進(jìn)行受力分析如圖：設(shè)AB桿的長度為L，由圖可以知道桿的重力產(chǎn)生，的力矩是順時(shí)針方向的力矩，力臂的大小是繩子的拉力產(chǎn)生的力矩是逆時(shí)針方向的力矩，力臂的大小是，過轉(zhuǎn)軸的力不產(chǎn)生力矩，由力矩平衡得：所以：A正確；B．由題圖可以知道，兩根繩子的拉力的方向之間有夾角所以兩根繩子的拉力的合力大小要小于2mg，即滑輪受到的壓力小于2mg，B錯(cuò)誤；C．由受力圖可以知道軸A對(duì)桿的作用力的方向的反向延長線一定過繩子的拉力的延長線與重力的作用線的交點(diǎn)，因?yàn)橹亓Φ淖饔镁€過桿的中點(diǎn)，所以可以知道力F與繩子的拉力與水平方向之間的夾角是相等的，并且：所以F與繩子的拉力的大小也相等，即則桿對(duì)軸A的作用力大小為mg，C正確；D．聯(lián)立可得：所以桿對(duì)軸A的作用力大小也可以表達(dá)為：，D正確。故選ACD。9、AD【解析】

由題意可知質(zhì)子和氚核的質(zhì)量之比為1：3；電量之比為1：1；A．粒子在電場中做初速度為零的勻加速動(dòng)，電場力提供加速度，則有可得故質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比故A正確；B．帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期質(zhì)子和氚核在磁場中均運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，則質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理有得故C錯(cuò)誤；D．由公式得質(zhì)子和氚核在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比故D正確。故選AD。10、AD【解析】

A．設(shè)桿的最大速度為，根據(jù)平衡條件可得解得所以桿的最大速度隨電阻箱的增大而均勻增大，故A正確；B．當(dāng)一定時(shí)，桿下滑時(shí)根據(jù)右手定則可知通過的電流方向由到，則通過的電流方向由到，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，桿從釋放到獲得最大速度的過程中，桿所受安培力的功率等于桿的熱功率與電阻箱產(chǎn)生的熱功率之和，故C錯(cuò)誤；D．由于，根據(jù)題意可知，當(dāng)電阻箱時(shí)，桿的最大速度為2m/s，代入則有當(dāng)電阻箱時(shí)，桿的最大速度為4m/s，代入則有聯(lián)立可得，故D正確；故選AD。三、實(shí)驗(yàn)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、ADD【解析】

采用插針法測定光的折射率的時(shí)候，應(yīng)選定光學(xué)表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會(huì)更加清晰，減小誤差，同時(shí)兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線的直線度，因此AD正確，光學(xué)表面是否平行不影響該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此B錯(cuò)誤，應(yīng)選用細(xì)一點(diǎn)的大頭針因此C錯(cuò)誤．根據(jù)光的折射定律可知當(dāng)選用平行的玻璃磚時(shí)出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點(diǎn)應(yīng)相比入射光的延長線向左平移，因此D正確，ABC錯(cuò)誤由折射定律可知折射率，，，聯(lián)立解得12、R23.02.1相等【解析】

（1）電流表A2與R2串聯(lián)，可改裝為量程為的電壓表，故選R2即可；（2）由圖可知電流表A2的讀數(shù)對(duì)應(yīng)的電壓值即為電源的電動(dòng)勢，則E=3.0V；內(nèi)阻（3）由題意可知：，；聯(lián)立解得；由以上分析可知，若考慮電流表A1內(nèi)阻的影響，則表達(dá)式列成：，，最后求得的Rx表達(dá)式不變，則用該方法測