河北省阜城中學2023學年高三下期末考試物理試題（B卷）

河北省阜城中學2023學年高三下期末考試物理試題（B卷）注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、已知氫原子能級公式為，其中n=1，2，…稱為量子數，A為已知常量；要想使氫原子量子數為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑禐閚的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．52、用國際單位制的基本單位表示磁感應強度的單位，下列符合要求的是（）A．Wb?m2 B．Wb/m2 C．N?m/A D．kg/（S2?A）3、大喇叭滑梯是游客非常喜愛的大型水上游樂設施。如圖所示，一次最多可坐四人的浮圈從高為的平臺由靜止開始沿滑梯滑行，到達底部時水平沖入半徑為、開口向上的碗狀盆體中，做半徑逐漸減小的圓周運動。重力加速度為，下列說法正確的是（）A．人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于超重狀態(tài)B．人和浮圈剛進入盆體時的速度大小為C．人和浮圈進入盆體后所受的摩擦力指向其運動軌跡的內側D．人和浮圈進入盆體后，所受支持力與重力的合力大于所需的向心力4、如圖甲所示，金屬細圓環(huán)固定，圓環(huán)的左半部分處于隨時間均勻變化的勻強磁場中。該圓環(huán)電阻為R、半徑為r，從t=0時刻開始，該圓環(huán)所受安培力大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則磁感應強度的變化率為（）A． B． C． D．5、圖為探究變壓器電壓與匝數關系的電路圖。已知原線圈匝數為400匝，副線圈“1”接線柱匝數為800匝，“2”接線柱匝數為200匝，ab端輸入的正弦交變電壓恒為U，電壓表V1、V2的示數分別用U1、U2表示?；琍置于滑動變阻器中點，則開關S（）A．打在“1”時，B．打在“1”時，U1:U2=2:1C．打在“2”與打在“1”相比，燈泡L更暗D．打在“2”與打在“1”相比，ab端輸入功率更大6、關于功的概念，下列說法中正確的是（）A．因為功有正負，所以功是矢量B．力對物體不做功，說明物體一定無位移C．滑動摩擦力可能做負功，也可能做正功D．若作用力對物體做正功，則反作用力一定做負功二、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、下面是有關地球和月球的一些信息：(1)月球軌道半徑約為地球半徑的60倍；(2)月球密度約為地球密度的；(3)月球半徑約為地球半徑的。地球和月球均可視為質量均勻分布的球體且忽略自轉，根據以上信息可得（）A．月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的B．月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的C．月球繞地球運行的加速度約為地球表面重力加速度的D．月球繞地球運行的速率約為第一宇宙速度的8、在如圖所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數比為20：1，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻（其阻值隨光強增大而減?。?，和是兩個完全相同的燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是A．交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數為22VC．當照射R的光強增大時，電流表的示數變大D．若的燈絲燒斷后，電壓表的示數會變大9、2019年10月諾貝爾物理學獎授予兩位天文學家MichelMayor和DidierQueloz，1995年他們首次探測到太陽系外行星的存在，從而開始了人類大規(guī)模的太陽系外行星搜尋。2016年8月歐洲南方天文臺曾宣布在離地球最近的恒星“比鄰星”附近發(fā)現宜居行星“比鄰星b”?！氨揉徯莃”的質量約為地球質量的1.3倍，半徑約為地球半徑的2.2倍，若不考慮星球的自轉效應，則A．“比鄰星b”表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度B．“比鄰星b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度C．“比鄰星b”的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．“比鄰星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度10、如圖所示的直角坐標系中，第一象限中有一勻強電場，場強方向與軸的夾角為。在第四象限存在寬度為，沿軸負方向足夠長的勻強磁場。磁感應強度為，方向垂直紙面向里?，F有不計重力的帶電粒子（電荷量為，質量為）以速度從點射入磁場（與軸的夾角為）。若帶電粒子通過磁場后恰好從點射入電場，并從上距離點為的點（圖中未標出）離開電場。下列分析正確的是（）A．帶電粒子進入磁場時的速度大小為B．帶電粒子從點到點（圖中未標出）運動的總時間為C．該勻強電場的場強大小為D．帶電粒子離開電場時的動能為三、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）某同學利用圖（a）所示電路測量量程為3V的電壓表①的內阻（內阻為數千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值9999.9Ω），滑動變阻器R（最大阻值50Ω），滑動變阻器R2（最大阻值5kΩ），直流電源E（電動勢4V，內阻很?。?。開關1個，導線若干。實驗步驟如下：①按電路原理圖（a）連接線路；②將電阻箱阻值調節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對應的位置，閉合開關S；③調節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00V，記下電阻箱的阻值。回答下列問題：(1)實驗中應選擇滑動變阻器________（填“R1”或“R2”）；(2)根據圖（a）所示電路將圖（b）中實物圖連線；（____）(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為1500.0Ω，若認為調節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為______Ω（結果保留到個位）；(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為_____（填正確答案標號）。A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA12．（12分）某同學利用如圖所示的裝置欲探究小車的加速度與合外力的關系．具體實驗步驟如下：①按照如圖所示安裝好實驗裝置，并測出兩光電門之間的距離L②平衡摩擦力即調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等③取下細繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質量m，并記錄④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過光電門甲和乙的時間，并計算出小車到達兩個光電門時的速度和運動的加速度⑤重新掛上細繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質量，重復②～④的步驟（1）用游標卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實驗時通過光電門甲和乙的時間分別為Δt1和Δt2，則小車加速度的表達式為a=_________（2）關于本實驗的說法，正確的是________A．平衡摩擦力時需要取下細繩和沙桶B．平衡摩擦力時不需要取下細繩和沙桶C．沙桶和沙子的總質量必須遠遠小于小車的質量D．小車的質量必須遠遠小于沙桶和沙子的總質量（3）若想利用該裝置測小車與木板之間的動摩擦因數μ，某次實驗中，該同學測得平衡摩擦力后斜面的傾角θ，沙和沙桶的總質量m，以及小車的質量M．則可推算出動摩擦因數的表達式μ=__________（表達式中含有m、M、θ）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，兩根平行的光滑金屬導軌ab、cd與水平面成θ＝固定，導軌間距離為L＝1m，電阻不計，一個阻值為R＝0.3Ω的定值電阻接在兩金屬導軌的上端。在導軌平面上邊長為L的正方形區(qū)域內，有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B＝1T。兩根完全相同金屬桿M和N用長度為l＝0.5m的輕質絕緣硬桿相連，在磁場上方某位置垂直于導軌放置且與導軌良好接觸，金屬桿長度均為L、質量均為m＝0.5kg、電阻均為r＝0.6Ω，將兩桿由靜止釋放，當桿M進入磁場后，兩桿恰好勻速下滑，取g＝10m/s2。求：(1)桿M進入磁場時桿的速度；(2)桿N進入磁場時桿的加速度大小；(3)桿M出磁場時，桿已勻速運動，求此時電阻R上已經產生的熱量。14．（16分）如圖所示，一金屬箱固定在傾角為的足夠長固定斜面上，金屬箱底面厚度不計，箱長l1=4.5m，質量m1=8kg。金屬箱上端側壁A打開，距斜面頂端l2=5m?，F將質量m2=1kg的物塊(可視為質點)由斜面頂端自由釋放，沿斜面進入金屬箱，物塊進入金屬箱時沒有能量損失，最后與金屬箱下端側壁B發(fā)生彈性碰撞。碰撞的同時上端側壁A下落鎖定并釋放金屬箱。已知物塊與斜面間的動摩擦因數μ1=0.3，與金屬箱內表面間的動摩擦因數μ2=0.125，金屬箱與斜面間的動摩擦因數μ3=，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)物塊與金屬箱下端側壁B相碰前瞬間的速度；(2)物塊與金屬箱側壁第二次相碰前物塊的速度。(結果保留2位小數)15．（12分）如圖所示，一質量m=1.0kg的小球系在豎直平面內長度R=0.50m的輕質不可伸長的細線上，O點距水平地面的高度h=0.95m。讓小球從圖示水平位置由靜止釋放，到達最低點的速度v=3.0m/s，此時細線突然斷開。取重力加速度g=10m/s2.求：(1)小球落地點與O點的水平距離x。(2)小球在擺動過程中，克服阻力所做的功W；(3)細線斷開前瞬間小球對繩子的拉力T。

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、C【解題分析】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑禐榈募ぐl(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量為根據題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。2、D【解題分析】

考查單位制。【題目詳解】ABC．國際單位制的基本單位為kg、m、s，由題目易知，選項ACD中的韋伯（Wb）、牛頓（N）均不是國際單位制中的基本單位，故ABC都錯誤；D．磁感應強度為：B＝磁感應強度單位為T，則有：1T＝＝1故D正確。故選D。3、D【解題分析】

A．由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中有向下的分加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于失重狀態(tài)，故A錯誤。B．若不考慮摩擦阻力，根據機械能守恒有可得。由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中受到了阻力作用，所以人和浮圈剛進入盆體時的速度一定小于，故B錯誤。C．人和浮圈進入盆體后所受的摩擦力為滑動摩擦力，與運動方向相反，故C錯誤。D．人和浮圈進入盆體后做半徑逐漸減小的圓周運動，為向心運動，其所受支持力與重力的合力大于所需的向心力，故D正確。故選D。4、D【解題分析】

設勻強磁場（）感應電動勢安培力結合圖像可知所以磁感應強度的變化率故D正確ABC錯誤。故選D。5、C【解題分析】

A．滑片P置于滑動變阻器中點，則，故A錯誤；B．打在“1”時，根據電壓與匝數成正比，則有U1:U21=n1:n21=400:800=1:2故B錯誤；CD．打在“2”時，根據電壓與匝數成正比，則有U1:U22=n1:n22=400:200=2:1即打在“2”時燈泡兩端電壓較小，與打在“1”相比，燈泡L更暗，變壓器次級消耗的功率較小，則ab端輸入功率更小，故C正確，D錯誤。故選C。6、C【解題分析】A、功有正負，但功是標量，A錯誤；B、當力的方向和位移的方向垂直時，力不做功，但有位移，B錯誤；C、摩擦力方向可以與位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做負功，C正確；D、一對相互作用力做功，可以出現都做正功，都做負功，一正一負或一個做功，一個不做功等各種情況，D錯誤．故選Ｃ．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【解題分析】

AB．天體質量根據可知故A錯誤B正確；C．根據可知，月球繞地球運行的加速度且，因為，所以故C正確；D．根據可知，月球繞地球運行的速率第一宇宙速度所以故D錯誤。故選BC。8、AC【解題分析】

A.原線圈接入如圖乙所示，T=0.02s，所以頻率為：，故A正確；B.原線圈接入電壓的最大值是V，所以原線圈接入電壓的有效值是220V，理想變壓器原、副線圈匝數比為20:1，所以副線圈電壓是11V，所以V的示數為11V，故B錯誤；C.

R阻值隨光強增大而減小，根據：知副線圈電流增加，副線圈輸出功率增加，根據能量守恒定律，所以原線圈輸入功率也增加，原線圈電流增加，所以A的示數變大，故C正確；D.當L1的燈絲燒斷后，變壓器的輸入電壓不變，根據變壓比公式，輸出電壓也不變，故電壓表讀數不變，故D錯誤。故選：AC。9、BD【解題分析】

AB．在星球表面，重力與萬有引力相等，則有：g=，所以==＜1所以“比鄰星

b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度。故A錯誤，B正確。CD．根據v=可得：==＜1所以“比鄰星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度。故C錯誤，D正確。10、BD【解題分析】

A.帶電粒子的運動軌跡如圖所示，由幾何關系可知，帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑為：，由得，故A錯誤；B.帶電粒子在勻強磁場中的運動時間為：，在勻強電場中：，由題設知，垂直電場方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，，解得：，，從到的時間為：，故B正確，C錯誤；D.帶電粒子從到過程中由動能定理可知，解得：，故D正確。故選：BD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、3000D【解題分析】

(1)[1]．本實驗利用了半偏法測電壓表的內阻，實驗原理為接入電阻箱時電路的總電阻減小的很小，需要滑動變阻器為小電阻，故選R1可減小實驗誤差．(2)[2]．滑動變阻器為分壓式，連接實物電路如圖所示：(3)[3]．電壓表的內阻和串聯(lián)，分壓為和，則．(4)[4]．電壓表的滿偏電流故選D．12、（1）；（2）B；（3）【解題分析】

（1）[1]小車經過光電門時的速度分別為：，，由勻變速直線運動的速度位移公式可知，加速度：；（2）[2]AB.本實驗中，沙桶和沙子的總質量所對應的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，平衡摩擦力時應使小車在懸掛沙桶的情況下勻速運動，所以不需要取下細繩和沙桶，故A錯誤，B正確；CD.因為本實驗中，沙桶和沙子的總質量所對應的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的總質量必須遠遠小于小車的質量”的實驗條件，也不需要小車的質量必須遠遠小于沙桶和沙子的總質量，故C錯誤，D錯誤。故選：B；（3）對小車，由平衡條件得：Mgsinθ?mg=μMgcosθ，得動摩擦因數：；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、(1)4m/s(2)1.67m/s2(3)3.42J【解題分析】

(1)桿M進入磁場時，根據平衡條件2mgsinθ＝I1LB電路中總電阻R1＝＋r＝0.8Ω由閉合電路歐姆定律I1＝，由法拉第電磁感應定律E1＝BLv1，由以上各式可得v1＝4m/s(2)桿N進入磁場時桿的速度為v1＝4m/s，此時電路中總電阻R2＝＋R＝0.6Ω根據牛頓第二定律2mgsinθ－I2LB＝2maI2＝解得a＝－m/s2≈－1.67m/s2桿N進入磁場時桿的加速度大小為1.67m/s2