河南省焦作市2023學年全國高三期末大聯(lián)考物理試題試卷

河南省焦作市2023學年全國高三期末大聯(lián)考物理試題試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面電勢分別為φA和φB，其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達N板的正中間。忽略電場的邊緣效應。下列說法中正確的是A．A球面電勢比B球面電勢高B．電子在AB間偏轉(zhuǎn)電場中做勻變速運動C．等勢面C所在處電場強度的大小為E=D．等勢面C所在處電勢大小為2、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的a、b兩點關于水平邊cd對稱，點電荷Q1、Q2固定在c、d兩點上。一質(zhì)量為m、帶負電的小球P在a點處于靜止狀態(tài)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．Q2對P的靜電力大小為B．Q1、Q2的電荷量之比為C．將P從a點移到b點，電場力做正功D．將P從a點沿直線移到b點，電勢能先增大后減小3、在探究影響感應電流方向的因素實驗中，用靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”和“拔出”磁鐵，使線圈中產(chǎn)生感應電流，記錄實驗過程中的相關信息，就可以分析得出感應電流方向遵循的規(guī)律。下圖為某同學的部分實驗記錄，在圖1中，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。以下說法正確的是（）A．在圖2所示實驗過程中，電流計指針應該向左偏轉(zhuǎn)B．在圖3所示實驗過程中，電流計指針應該向左偏轉(zhuǎn)C．這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與線圈的繞向有關D．這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向有關4、如圖，虛線a、b、c為電場中三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實線為一個電子僅在電場力作用下的運動軌跡，M、N是軌跡與等勢面a，c的交點．下列說法中正確的是（）A．電子一定從M點向N點運動B．等勢面c的電勢最低C．電子通過M點時的加速度比通過N點時小D．電子通過M點時的機械能比通過N點時大5、如圖所示是嫦娥五號的飛行軌道示意圖，其中弧形軌道為地月轉(zhuǎn)移軌道，軌道I是嫦娥五號繞月運行的圓形軌道。已知軌道I到月球表面的高度為H，月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，若忽略月球自轉(zhuǎn)及地球引力影響，則下列說法中正確的是（）A．嫦娥五號在軌道III和軌道I上經(jīng)過Q點時的速率相等B．嫦娥五號在P點被月球捕獲后沿軌道III無動力飛行運動到Q點的過程中，月球與嫦娥五號所組成的系統(tǒng)機械能不斷增大C．嫦娥五號在軌道I上繞月運行的速度大小為D．嫦娥五號在從月球表面返回時的發(fā)射速度要小于6、如圖所示，某生產(chǎn)廠家為了測定該廠所生產(chǎn)的玩具車的性能，將兩個完全相同的玩具車A、B并排放在兩平行且水平的軌道上，分別通過掛鉤連接另一個與玩具車等質(zhì)量的貨車(無牽引力)，控制兩車以相同的速度v0做勻速直線運動。某時刻，通過控制器使兩車的掛鉤斷開，玩具車A保持原來的牽引力不變，玩具車B保持原來的輸出功率不變，當玩具車A的速度為2v0時，玩具車B的速度為1.5v0，運動過程中受到的阻力僅與質(zhì)量成正比，與速度無關，則正確的是（）A．在這段時間內(nèi)兩車的位移之比為6∶5B．玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?倍C．兩車克服阻力做功的比值為12∶11D．兩車牽引力做功的比值為3∶1二、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，某滑雪運動員(可視為質(zhì)點)由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中A．所受滑道的支持力逐漸增大B．所受合力保持不變C．機械能保持不變D．克服摩擦力做功和重力做功相等8、如圖所示，絕緣細線相連接的A、B兩帶電小球處于在豎直向下的勻強電場中，在外力F作用下沿豎直方向勻速向上運動，A、B兩球質(zhì)量均為m，均帶正+q（q＞0）的電荷，場強大小E=，某時刻突然撤去外力F，則下列說法正確的是（）A．F的大小為4mgB．F撤去的瞬間，A球的加速度小于2gC．F撤去的瞬間，B球的加速度等于2gD．F撤去的瞬間，球A、B之間的繩子拉力為零9、如圖所示，光滑平行金屬導軌與水平面間的夾角為θ，導軌電阻不計，下端與阻值為R的電阻相連。勻強磁場垂直導軌平面向上，磁感應強度大小為B。一質(zhì)量為m、長為L、電阻為r的導體棒垂直導軌放置，從ab位置以初速度v沿導軌向上運動，剛好能滑行到與ab相距為s的a′b′位置，然后再返回到ab。該運動過程中導體棒始終與導軌保持良好接觸，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．向上滑行過程中導體棒做勻減速直線運動B．上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為D．電阻R在導體榛向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量小于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量10、如圖1所示，質(zhì)量m=1kg的滑塊在水平面上做勻減速直線運動，在對滑塊施加一水平方向拉力F和不對滑塊施加水平拉力F的兩種情況下，滑塊運動的圖像如圖2所示，下列判斷正確的是（）A．水平拉力大小一定等于1NB．滑塊所受的摩擦力大小可能等于2NC．滑塊受水平拉力時的圖像可能是a。D．滑塊不受水平拉力時的圖像一定是a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）某學習小組利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，其主要實驗步驟如下：A．用游標卡尺測量擋光條的寬度為d，用天平測量滑塊（含擋光條）的質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m；B．調(diào)整氣墊導軌水平；C．光電門移到B處，讀出A點到B點間的距離為x1，滑塊從A處由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門的擋光時間為t1；D．多次改變光電門位置，重復步驟C，獲得多組數(shù)據(jù)。請回答下列問題：(1)用游標卡尺測量擋光條的寬度時示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為___________mm；(2)調(diào)整氣墊導軌下螺絲，直至氣墊導軌工作時滑塊輕放在導軌上能__________，表明導軌水平了；(3)在實驗誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒定律得到驗證，則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時間t隨滑塊的位移大小x的變化規(guī)律的是_________。A．B．C．D．12．（12分）某興趣小組在實驗室用圓錐擺演示儀來測定當?shù)氐闹亓铀俣?。圖甲是演示儀的簡化示意圖，細線下面懸掛一個小鋼球（直徑忽略不計），細線上端固定在電動機轉(zhuǎn)盤上，利用電動機帶動鋼球做圓錐擺運動。用轉(zhuǎn)速測定儀測定電動機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)刻度板的位置，使刻度板水平且恰好與小鋼球接觸，但無相互作用力，用豎直放置的刻度尺測定細線懸點到刻度板的豎直距離，不計懸點到轉(zhuǎn)軸間的距離。(1)開動轉(zhuǎn)軸上的電動機，讓擺球轉(zhuǎn)動起來形成圓錐擺。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，當越大時，越__________（選填“大”或“小”）。(2)圖乙為某次實驗中的測量結(jié)果，其示數(shù)為__________cm。(3)用直接測量的物理量的符號表示重力加速度，其表達式為__________。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，一全反射棱鏡BCD，∠D=90°，BD=CD，E是BD的中點，某單色光AE從E點射入棱鏡，AE∥BC，已知該色光在棱鏡中傳播的全反射臨界角為30°，BC邊長為1，光在真空中傳播的速度為c，求：①在BD界面發(fā)生折射時折射角的正弦值：②該色光從進入棱鏡到第一次射出棱鏡的時間。14．（16分）如圖所示，在直線MN和PQ之間有一勻強電場和一圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，MN、PQ與磁場圓相切，CD是圓的一條直徑，長為2r，勻強電場的方向與CD平行向右，其右邊界線與圓相切于C點。一比荷為k的帶電粒子（不計重力）從PQ上的A點垂直電場射入，初速度為v0，剛好能從C點沿與CD夾角為α的方向進入磁場，最終從D點離開磁場。求：(1)電場的電場強度E的大??；(2)磁場的磁感應強度B的大小。15．（12分）某種噴霧器的貯液筒的總?cè)莘e為7.5L，如圖所示，裝入6L的藥液后再用密封蓋將貯液筒密封，與貯液筒相連的活塞式打氣筒每次能壓入300cm3，1atm的空氣，設整個過程溫度保持不變．(1)要使貯氣筒中空氣的壓強達到4atm，打氣筒應打壓幾次？(2)在貯氣筒中空氣的壓強達到4atm時，打開噴嘴使其噴霧，直到內(nèi)外氣體壓強相等，這時筒內(nèi)還剩多少藥液？

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】

A．電子做勻速圓周運動，電場力提供向心力，受力的方向與電場的方向相反，所以板的電勢較高；故A錯誤；B．電子做勻速圓周運動，受到的電場力始終始終圓心，是變力，所以電子在電場中的運動不是勻變速運動．故B錯誤；C．電子在等勢面所在處做勻速圓周運動，電場力提供向心力：又：，聯(lián)立以上三式，解得：故C正確；D．該電場是放射狀電場，內(nèi)側(cè)的電場線密，電場強度大，所以有：即有：所以可得：故D錯誤；故選C。2、B【解題分析】

A．由于P處于平衡狀態(tài)，可知Q2對P的靜電力大小為選項A錯誤；B．同理可知Q1對P的靜電力大小為設ac=L，則由庫侖定律聯(lián)立解得Q1、Q2的電荷量之比為選項B正確；CD．將P從a點移到b點，電場力先做正功，后做負功，電勢能先減小后增加，選項CD錯誤；故選B。3、D【解題分析】

如圖1所示，當磁鐵的N極向下運動時，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向上，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向下，此時電流從下向上流過電流表，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，可知電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關系：電流從下向上流過電流表，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，電流從上向下流過電流表，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；A．在圖2所示實驗過程中，磁鐵的S極向下運動時，穿過螺線管向上的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向下，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向上，此時電流從上向下流過電流表，電流計指針應該向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．在圖3所示實驗過程中，磁鐵的N極向上運動時，穿過螺線管向下的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向下，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向上，此時電流從上向下流過電流表，電流計指針應該向右偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；CD．同理可知圖4穿過螺線管向上的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向上，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向下，此時電流從下向上流過電流表，電流計指針應該向左偏轉(zhuǎn)，所以這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向、磁鐵運動的方向有關，而實驗中線圈纏繞方向一致，所以不能研究感應電流的磁場方向與線圈的繞向的關系，故C錯誤，D正確。故選D。4、C【解題分析】

A．電子可以由M到N，也可以由N到M，由圖示條件不能具體確定，故A錯誤；B．電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電子帶負電，則M點電子受到左下方的電場力，因此電場線指向右上方，根據(jù)沿電場線電勢降低，可知a等勢線的電勢最低，c等勢線的電勢最高，故B錯誤；C．等勢線密的地方電場線密，電場場強大，則N點場強大于M點場強。則電子通過N點的加速度比M點的大，故C正確；D．從M到N過程中電場力做正功，根據(jù)功能關系可知，機械能增加，即電子通過M點時的機械能比通過N點時小，故D錯誤。故選C。5、C【解題分析】

A．嫦娥五號從軌道III進入軌道I要先在Q點減速做近心運動進入軌道II，再在軌道II上Q點減速做近心運動進入軌道I，所以嫦娥五號在軌道III和軌道I上經(jīng)過Q點時速率不相等，故A錯誤；B．嫦娥五號在P點被月球捕獲后沿軌道III無動力飛行運動到Q點的過程中，只有引力對嫦娥五號做功，則月球與嫦娥五號所組成的系統(tǒng)機械能守恒，故B錯誤；C．由公式聯(lián)立得故C正確；D．月球的第一宇宙速度為嫦娥五號在從月球表面返回時的發(fā)射速度要大于或等于，故D錯誤。故選C。6、C【解題分析】

B．設玩具車、貨車質(zhì)量都為m，動摩擦因數(shù)為μ，那么兩車的掛鉤斷開與貨車分離，玩具車的速度為v0，牽引力F=2μmg，加速度為a=μg，電機輸出功率P=Fv0=2μmgv0變?yōu)樵瓉淼?倍，則B錯誤；

A．玩具車A保持原來的牽引力不變前進，那么加速度不變，那么當玩具車A的速度為2v0時，位移功率PA′=F?2v0=2PA克服摩擦力做的功牽引力做的功：WFA=FsA=3mv02；玩具車B保持原來的輸出功率不變前進，當玩具車A的速度為2v0時，玩具車B的速度為1.5v0，由動能定理可得：所以位移所以sA：sB=12：11；則A錯誤

CD．克服摩擦力做的功：所以WfA：WfB=12：11；牽引力做的功：所以WFA：WFB=3：2故C正確，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、AD【解題分析】

由圖可知，從A到B斜面傾角θ一直減小，運動員對軌道的壓力為mgcosθ，可知運動員對斜面的壓力會逐漸增大，故A正確；因為運動員在下滑過程中始終存在向心力，合外力充當向心力，向心力繩子指向圓心，方向不斷變化，所以合外力是變力，故B錯誤；由于速度不變，則動能不變，高度下降，重力勢能減小，則機械能減小，故C錯誤；由于速度不變，則動能不變，由動能定理可知，摩擦力做功和重力做功相等．故D正確．8、ACD【解題分析】

A．對整體進行分析：F=2mg+2Eq且E=解得F=4mg故A正確；BC．F撤去的瞬間，對整體進行分析2mg+2Eq=2maAB且E=解得aAB=2g故B錯，C正確；D．F撤去的瞬間，由于aAB=2g，可知球A、B之間的繩子拉力為零，故D正確。故選ACD。9、BC【解題分析】

向上滑行過程中導體棒受到重力、安培力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況；上滑過程中根據(jù)功能關系結(jié)合焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量的計算公式求解向下滑行過程中通過電阻R的電荷量；根據(jù)分析電阻R在導體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量與向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量的大小?！绢}目詳解】A．向上滑行過程中導體棒受到重力、安培力，根據(jù)右手定則可得棒中的電流方向，根據(jù)左手定則可得安培力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：其中：解得：由于速度減小，則加速度減小，棒不做勻減速直線運動，故A錯誤；B．設上滑過程中克服安培力做的功為W，根據(jù)功能關系可得：克服安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，則：上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：故B正確；C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為：故C正確；D．由于上滑過程中和下滑過程中導體棒通過的位移相等，即導體棒掃過的面積S相等，根據(jù)安培力做功計算公式可得：由于上滑過程中的平均速度大于，下滑過程中的平均速度，所以上滑過程中平均電流大于下滑過程中的平均電流，則電阻R在導體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量大于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量，故D錯誤。故選BC。10、ABC【解題分析】

由題圖2可知，圖線對應滑塊運動的加速度大小為圖線對應滑塊運動的加速度大小為若滑塊受到的拉力與方向相同，則解得若滑塊受到的拉力與方向相反，則解得則滑塊受水平拉力時的圖像可能是a，也可能是b。選項ABC正確，D錯誤。故選ABC。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、3.40靜止D【解題分析】

（1）[1]因游標尺是20分度的，則游標卡尺的精確度為0.05mm，則其讀數(shù)（2）[2]調(diào)整氣墊導軌下螺絲，直至氣墊導軌工作時滑塊輕放在導軌上能靜止，表明導軌水平。（3）[3]動能的增量重力勢能的減小量機械能守恒需要驗證動能的增量等于重力勢能的減小量，則則有ABC錯誤D正確。故選D。12、小18.50【解題分析】

(1)[1]越大，細線與豎直方向夾角越大，則h越小。(2)[2]懸點處的刻度為，水平標尺的刻度為，則示數(shù)為所以示數(shù)為。(3)[3]假設細線與豎直方向夾角為，由牛頓第二定律得又解得四、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；②?！窘忸}分析】

根據(jù)全反射臨界角，由公式求出棱鏡的折射率，再根據(jù)折射定律求光線在BD界面發(fā)生折射時折射角的正弦值，做出光在棱鏡中的傳播路徑，根據(jù)幾何關系求出光線在棱鏡內(nèi)通過的路程，由求出光在棱鏡中傳播速度，從而求得該色光從