2022—2023學年度上學期期末考試高三試題物理第Ⅰ卷（選擇題，共46分）一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一項符合要求，每小題4分；第8-10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.微型核電池的體積很小，只有一個硬幣的厚度，電力極強，可用于手機充電。微型核電池利用微型和納米級系統研發出了一種超微型電源設備，這種電池通過放射性物質的衰變，釋放出帶電粒子，從而獲得持續電流。鎳SKIPIF1<0發生SKIPIF1<0衰變變為銅SKIPIF1<0，用它制成的大容量核電池，續航可超百年。下列說法正確的是（）A.SKIPIF1<0衰變中SKIPIF1<0粒子來源的方程為SKIPIF1<0B.鎳SKIPIF1<0的SKIPIF1<0衰變方程滿足質量守恒，電荷數守恒C.升高鎳SKIPIF1<0的溫度，可使其半衰期減小D.鎳SKIPIF1<0的比結合能比銅SKIPIF1<0的比結合能大2.如圖所示為一定質量的理想氣體的SKIPIF1<0圖像SKIPIF1<0、SKIPIF1<0是雙曲線上的兩點，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的面積分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，則（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的大小無法確定3.遠距離輸電時采用高壓輸電可以減少電能的損失，我國已投產運行的1100kV特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的輸電工程，輸送電功率最大可達1200萬千瓦，輸電線路流程可簡化為如圖所示。關于遠距離輸電，以下說法或計算有明顯錯誤的是（）A.在超遠距離輸電時，高壓直流輸電比高壓交流輸電更有優勢B.在輸電功率一定條件下，輸電電壓提高10倍，輸電線上損失的電壓將降低為原來的SKIPIF1<0C.在輸電功率一定條件下，輸電電壓提高10倍，輸電線上損失的功率將降低為原來的SKIPIF1<0D.實際輸電時，要綜合考慮各種因素，并不是輸電電壓越高越好4.豎立的櫥窗玻璃比一般的玻璃厚，小紅想測量它的厚度，于是用一支激光筆發出的激光束照射玻璃，入射角為SKIPIF1<0，如圖所示，反射后在足夠長的豎直木板上出現了幾個亮度逐漸減弱但間隔均勻的亮斑，已知該玻璃折射率SKIPIF1<0為1.5，則下面說法正確的是（）A.逐漸增大SKIPIF1<0到某一角度（SKIPIF1<0），亮斑會突然消失B.增加木板與玻璃的距離，亮斑間距不變C減小SKIPIF1<0角，相鄰亮斑間距會增大D.僅換用頻率較小的激光，木板上相鄰亮斑間的距離減小5.如圖，SKIPIF1<0時刻，位于原點SKIPIF1<0處的波源質點從平衡位置開始沿SKIPIF1<0軸正方向做振幅SKIPIF1<0的簡諧運動，該波源產生的簡諧橫波在均勻介質中沿SKIPIF1<0軸正向傳播。SKIPIF1<0時，平衡位置坐標為（10m，0）的質點SKIPIF1<0開始運動，此時波源質點的振動位移為2cm且沿SKIPIF1<0軸正方向運動，下列說法不正確的是（）A.SKIPIF1<0時，SKIPIF1<0開始沿SKIPIF1<0軸正方向運動B.該列簡諧橫波的傳播速度為20m/sC.該列簡諧橫波的最大周期為6sD.該列簡諧橫波在介質中傳播的最大波長為24m6.在方向水平的電場中有一粗糙、絕緣的水平面，將一帶電量為＋q的小物體輕放在水平面上，此后小物體做直線運動。以小物體的初始位置為坐標原點O，沿運動方向建立x軸，x軸上各點的電勢SKIPIF1<0隨位置坐標x的變化如圖所示。圖中0～l為曲線，l～2l及2l～3l為直線，圖像曲線部分和直線部分在SKIPIF1<0處相切，已知小物體在SKIPIF1<0處速度為最大值，在SKIPIF1<0處速度恰好為零，下列說法錯誤的是（）A.小物體從O到SKIPIF1<0的過程中由于摩擦產生的熱量為SKIPIF1<0B.小物體運動過程中受到摩擦力大小為SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的關系為SKIPIF1<0D.小物體運動過程中最大動能為SKIPIF1<07.北京冬奧會上，國家速滑館“冰絲帶”一共產生了14枚金牌。如圖為我國運動員在“冰絲帶”水平冰面上的某次訓練照片，根據該照片，我們可推知（）A.地面對運動員豎直向上的支持力大于運動員的重力B.地面對運動員的作用力與重力大小相等C.若運動員正做勻速圓周運動，則他所受合外力保持不變D.轉彎時，速度越大，冰刀與冰面所成的銳角越小8.2021年7月和10月，SpaceX公司星鏈衛星兩次侵入中國天宮空間站軌道，為保證空間站內工作三名航天員生命安全，中方不得不調整軌道高度，緊急避碰。2021年10月19日至23日，美國星鏈2305持續軌道變化，中國空間站于10月21日3點16分進行變軌規避風險。圖示為10月20日至23日期間星鏈2305和中國空間站的軌道距離地面高度數據圖。假設除開變軌過程，中國空間站在不同高度軌道上都是繞地球進行勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A.10月21日3點16分，發動機向前噴氣使得中國空間站速度減小B.中國空間站在10月22日運行的向心加速度小于其在10月20日運行的向心加速度C.中國空間站在10月22日運行軌道的周期大于其在10月20日運行軌道的周期D.中國空間站與地球的連線和星鏈2305與地球的連線在相同時間內掃過相同的面積9.如圖所示，空間存在水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場，一質量為SKIPIF1<0、帶電量大小為SKIPIF1<0的小球，以初速度SKIPIF1<0沿與電場方向成45°夾角射入場區，能沿直線運動。經過時間SKIPIF1<0，小球到達SKIPIF1<0點（圖中沒標出），電場方向突然變為豎直向上，電場強度大小不變。已知重力加速度為SKIPIF1<0，則（）A.小球一定帶正電B.時間SKIPIF1<0內小球可能做勻變速直線運動C.勻強磁場的磁感應強度為SKIPIF1<0D.電場方向突然變為豎直向上，則小球做勻加速直線運動10.如圖所示的傳送帶由水平部分和傾斜部分組成，傾斜部分與水平方向的夾角為37°。傳送帶以某一速度按圖示方向運轉，SKIPIF1<0時，將一質量為SKIPIF1<0的小滑塊輕放在傳送帶的最頂端，以后滑塊的速度大小與時間的變化關系如圖所示，SKIPIF1<0時滑塊剛好到達最右端，物塊在兩傳送帶交接處運動時無機械能損失，重力加速度SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A.滑塊與傳送帶間的滑動摩擦因數為SKIPIF1<0B.滑塊運動過程中能夠達到的最大速度為SKIPIF1<0C.傳送帶水平部分的總長度為SKIPIF1<0D.從SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過程中，電動機額外提供電能SKIPIF1<0第Ⅱ卷（非選擇題，共54分）11.用如圖所示的裝置測量輕彈簧壓縮時的彈性勢能。將彈簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，彈簧自然伸長時右端恰好處于桌面右邊緣P點，水平地面上的O點位于P點正下方，用一小球從彈簧的右端將彈簧壓縮至圖示位置，彈簧具有彈性勢能Ep。現將小球從靜止開始無初速度釋放，記錄小球在水平地面上的落點Q，用刻度尺測出OP間的高度h和OQ間的距離L，已知當地重力加速度為g。（1）小球離開桌面右邊緣P點時的瞬時速度大小vP=_________（用題給物理量符號表示）。（2）為了測量輕彈簧的彈性勢能Ep，還需要測量的物理量是__________。A．小球的質量mB．小球的直徑dC．小球從P點到Q點的運動時間tD．彈簧形變量x（3）輕彈簧的彈性勢能Ep=___________（用題給物理量符號表示）。12.把銅片和鋅片相隔約SKIPIF1<0插入一個蘋果中，就制成了一個水果電池。銅片是電池的正極，鋅片是負極。用下列方法可測量該水果電池的電動勢和內阻。將水果電池、電阻箱和數字電壓表（可視為理想電表），按照如圖1所示的電路連接起來。調節電阻箱，測得多組電阻箱的阻值SKIPIF1<0和對應的電壓SKIPIF1<0，記錄的數據如下表所示。1234567SKIPIF1<020003000☆600090002000080000SKIPIF1<00.2900.3820.4540.5600.6640.8390.990（1）表中數據☆對應電阻箱示數如圖2所示，其讀數為__________SKIPIF1<0。（2）處理數據時，首先計算出每個電壓值SKIPIF1<0的倒數SKIPIF1<0和電阻值SKIPIF1<0的倒數SKIPIF1<0，再繪制SKIPIF1<0圖像。根據表中測得的多組數據，經過換算，將數據對應的坐標點標注在圖3中，請在該圖中標出表中第3組數據對應的坐標點，并畫出SKIPIF1<0圖線_______。（3）在SKIPIF1<0圖線中，當SKIPIF1<0時，外電路處于__________狀態（選填“斷路”或“短路”）。（4）根據圖3可知，水果電池的電動勢SKIPIF1<0__________SKIPIF1<0（保留2位有效數字）。（5）若將圖1所示電路中的數字電壓表替換為內阻未知（約SKIPIF1<0）的指針式電壓表，仍按上述方法測量該水果電池的電動勢和內阻。請結合圖3判斷是否可行，并說明理由_______。13.如圖所示，在直角坐標系SKIPIF1<0的第一象限的空間內存在沿SKIPIF1<0軸負方向、電場強度SKIPIF1<0的勻強電場，第二象限的空間內存在垂直紙面向里的勻強磁場。質量均為SKIPIF1<0、電荷量均為SKIPIF1<0的兩帶電粒子SKIPIF1<0、SKIPIF1<0先后以SKIPIF1<0的速率，從SKIPIF1<0軸上SKIPIF1<0點沿SKIPIF1<0軸正、負方向射出，SKIPIF1<0之間的距離SKIPIF1<0，經過一段時間后，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩粒子先后到達SKIPIF1<0軸時運動方向相同。若兩粒子之間的相互作用、所受重力以及空氣阻力均可忽略不計，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。求：（1）SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩粒子到達SKIPIF1<0軸時速度方向；（2）勻強磁場磁感應強度SKIPIF1<0的大小。14.如圖所示，平行等長的金屬導軌SKIPIF1<0、SKIPIF1<0水平放置，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0之間的間距為SKIPIF1<0，左端與一光滑絕緣的曲面相切，右端接一水平放置的光滑“＞”形金屬框架SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。SKIPIF1<0右側空間存在磁感應強度大小為SKIPIF1<0、方向豎直向上的勻強磁場。導軌SKIPIF1<0、SKIPIF1<0電阻不計，金屬棒與金屬框架SKIPIF1<0為粗細均勻、同種材料構成，每米長度的電阻值均為SKIPIF1<0，金屬棒質量為SKIPIF1<0，長度與SKIPIF1<0、SKIPIF1<0之間的間距相同，與導軌SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的動摩擦因數為SKIPIF1<0，棒與金屬導軌及金屬框架均接觸良好。現讓金屬棒從曲面上距離水平面高SKIPIF1<0的位置由靜止釋放，金屬棒恰好能沿導軌運動到SKIPIF1<0邊界處，重力加速度SKIPIF1<0。（1）求金屬棒剛進入磁場時回路的電流強度SKIPIF1<0的大小；（2）若金屬棒從SKIPIF1<0運動到SKIPIF1<0所用的時間為SKIPIF1<0，求SKIPIF1<0時間內流過回路的電量SKIPIF1<0及導軌SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的長度SKIPIF1<0；（3）在金屬棒到達SKIPIF1<0后，施加一外力使金屬棒以恒定的速度SKIPIF1<0勻速向右運動，求棒到SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的中間位置時，金屬棒兩端電勢差的大小。15.五行八卦在中國傳統文化中較為神秘，用來推演空間時間各類事物之間的關系。有一興趣小組制作了一個“八卦”軌道游戲裝置，如圖所示，ABC和CDE是半徑r=0.3m的光滑半圓磁性軌道，AFE是半徑R=0.6m的光滑半圓塑料細管道，兩軌道在最高點A處前后略有錯開（錯開距離相對于兩個軌道的半徑都很小）。左側有一與水平面夾角θ=37°，長度L=1.25m的斜面MN，斜面底端M和軌道最低點E在同一水平面上，在斜面底端有一彈射器用于發射質量m=0.3kg的小滑塊P，在斜面頂端N處有一被插銷鎖定的相同質量的小鋼球Q。某次試驗時，將小滑塊以初動能Ek=6.5J發射，到達斜面頂端后與小鋼球發生對心彈性撞擊，同時小鋼球解除鎖定，小鋼球恰能無碰撞進入塑料細管道的A點，經塑料管道和“八卦”軌道后返回。設小鋼球和磁性軌道間的磁力大小恒為F，方向始終與接觸面垂直，不考慮小鋼球脫離磁性軌道后的磁力。小滑塊在斜面上運動時受到的摩擦力大小恒定，小滑塊P、小球Q在運動中均可視為質點，忽略空氣阻力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）Q恰能無碰撞進入細管道時在A點的速度大小vA；（2）要使Q不脫離磁性軌道，求所需磁力F的最小值；（3）P從發射到與Q發生碰撞過程中，