1、天津市河西区新华中学2023届校高三年级四月考试物理试题注意事项:1答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、下列说法正确的是()A放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B太阳辐射的能量主要来自太阳内
2、部的核聚变反应C阴极射线和射线都是电子流,都源于核外电子D天然放射现象中放射出的、射线都能在磁场中发生偏转2、某电梯的最大速度为2m/s,最大加速度为0.5m/s2。该电梯由一楼从静止开始,到达24m处的某楼层并静止.所用的最短时间是()A12sB16sC18sD24s3、如图所示,一个圆弧面在点与水平面相切,圆弧面的半径。在两点间放平面薄木板。一个小物块以的速度从点滑上木板,并恰好能运动至最高点。物块与木板间的动摩擦因数为,取。则小物块向上运动的时间为()ABCD4、一根轻质弹簧原长为l0,在力F作用下伸长了x。则弹簧的劲度系数k是()ABCD5、如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分
3、之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态则下列判断中正确的是 ( )A球B对墙的压力增大 B球B对柱状物体A的压力增大C地面对柱状物体A的支持力不变 D地面对柱状物体A的摩擦力不变6、2020年1月7日23时20分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭托举“通信技术试验卫星五号”直冲云霄。随后,卫星被顺利送入预定轨道做匀速圆周运动,发射任务取得圆满成功,为我国2020年宇航发射迎来“开门红”。下列说法正确的是()A火箭发射瞬间,该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力B火箭发射过程中,喷出的气体对火箭的
4、作用力与火箭对喷出的气体的作用力相同C卫星绕地匀速圆周运动中处于失重状态,所受地球重力为零D由于卫星在高轨道的线速度比低轨道的小,该卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要减速二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、如图所示,两块长方体滑块A和B叠放在倾角为的斜面体C上。已知A、B质量分别为m1和m1,A与C的动摩擦因数为1,B与A的动摩擦因数为1两滑块AB在斜面体上以相同加速度自由下滑,斜面体C在水平地面上始终保持静止,则下列说法正确的是( )A斜面C受到地面的静摩擦力方向水
5、平向左B滑块A与斜面间的动摩擦因数1tanC滑块A受到斜面对其摩擦力的大小为1(m1+m1)gcosD滑块B所受的摩擦力大小为1m1gcos8、甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动,在t=0时刻甲、乙相距x=3m,它们的速度时间图象如图所示。下列说法正确的是()At=2s时甲、乙速度相等,且恰好相遇Bt =1s时甲、乙速度不等,但恰好相遇Ct =1s时,乙的速度方向发生改变,t=2s时追上甲D在4s时间内,甲、乙相遇了两次9、如图所示,实线为一列简谐横波在某时刻的波形图,虚线为该时刻之后7s的波形图,已知该波的周期为4s,则下列判断中正确的是( )A这列波沿x轴正方向传播B这列波的振幅为4c
6、mC这列波的波速为2m/sD该时刻x=2m处的质点沿y轴负方向运动E.该时刻x=3m处质点的加速度最大10、如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一轻质水平状态的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上O点,且处于原长。现让圆环从A点由静止开始下滑,滑到O点正下方B点时速度为零。则在圆环下滑过程中( )A圆环的机械能先减小后增大,再减小B弹簧的弹性势能先增大再减小C与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处D弹簧再次恢复到原长时圆环的速度最大三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11(6分)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。(1
7、)下列操作正确且必要的有_。A使用天平测出重物的质量B应先接通打点计时器的电源,再松开纸带,让重物自由下落C用刻度尺测出物体下落的高度h,通过v=gt算出瞬时速度vD选择体积小、质量大的重物,纸带、限位孔在同一竖直线上,可以减小系统误差(2)图乙是实验中得到的一条纸带,将起始点记为O,依次选取6个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6,使用交流电的周期为T,在打B点和E点这段时间内,如果重物的机械能守恒,在误差允许的范围内应满足的关系式为_(已知重力加速度为g)。12(12分)在“测定金属的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。
8、已知待测金属丝的电阻值Rx约为5。在测电阻时,可供选择的器材有:电源E:电动势3V,内阻约1电流表A1:量程00.6A,内阻约0.125;电流表A2:量程03A,内阻约0.025;电压表V1:量程03V,内阻约3k;电压表V2:量程015V,内阻约15k;滑动变阻器R1:最大阻值5,允许最大电流2A;滑动变阻器R2:最大阻值1000,最大电流0.6A开关一个,导线若干。(1)在上述器材中,应该选用的电流表是_,应该选用的电压表是_。若想尽量多测几组数据,应该选用的滑动变阻器是_(填写仪器的字母代号)。(2)用所选的器材,在答题纸对应的方框中画出电路图_。(3)关于本实验的误差,下列说法正确的是
9、_。A对金属丝的直径多次测量求平均值,可消除误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C利用电流I随电压U的变化图线求Rx可减小偶然误差四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13(10分)如图所示,直角为一个玻璃砖的横截面,其中,边的长度为,为的中点。一条光线从点射入玻璃砖,入射方向与夹角为45。光线恰能从点射出。(1)求该玻璃的折射率;(2)若与夹角90的范围内均有上述同频率光线从点射入玻璃砖,分析计算光线不能从玻璃砖射出的范围。14(16分)一扇形玻璃砖的横截面如图所示,圆心角AOC=,图中的虚线OB为扇形的对
10、称轴,D为OC的中点,一细束平行于玻璃砖截面的单色光沿与OC面成角的方向从D点射入玻璃砖,折射光线与竖直方向平行。(i)求该玻璃砖对该单色光的折射率;(ii)请计算判断此单色光能否从玻璃砖圆弧面射出,若能射出,求射出时折射角的正弦值。15(12分)一半径为R=10cm的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上,其截面如图所示。图中O为圆心,MN为竖直方向的直径。有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖,可以观测到有光线自玻璃砖右侧射出,现将入射光线缓慢平行下移,当入射光线与O点的距离为h=6cm时,从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。已知光在真空中的传播速度为c=3108 m/s,则:(1)此玻璃的折射率为多少
11、;(2)若h =5cm,求光在玻璃砖中传播的时间。参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】A半衰期是原子核本身具有的属性,与外界条件无关,A错误;B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应(热核反应),B正确;C阴极射线是核外电子,射线是原子核内中子转化为质子时放出的电子,C错误;D三种射线中射线(高频电磁波)不带电,所以不能在磁场中发生偏转,D错误。故选B。2、B【解析】电梯加速运动的时间为加速运动的位移根据对称性,减速运动的时间也为4s,位移也为4m,匀速运动时间为故电梯运动的最短时间为t=4s+4s+
12、8s=16sB正确,ACD错误。故选B。3、A【解析】设木板长度为。向上滑动过程能量守恒,有如图所示由几何关系得,又有运动过程有又有解以上各式得A正确,BCD错误。故选A。4、B【解析】已知弹簧的弹力F与伸长的长度x,根据胡克定律得ACD错误,B正确。故选B。5、C【解析】对小球B受力分析,作出平行四边形如图所示:A滑动前,B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等,方向相反;如图中实线所示;而将A向右平移后,B受弹力的方向将上移,如虚线所示,但B仍受力平衡,由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小,根据牛顿第三定律可知,球B对墙的压力减小,球B对柱状物体A的压力减小,故AB错误;以AB为整
13、体分析,水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态,弹力减小,故摩擦力减小,故D错误;竖直方向上受重力及地面的支持力,两物体的重力不变,故A对地面的压力不变,故C正确。所以C正确,ABD错误。6、A【解析】A由牛顿第二定律可知,火箭发射瞬间,卫星加速度向上,则该卫星对运载火箭的作用力大于自身的重力,A正确;B火箭发射过程中,喷出的气体对火箭的作用力与火箭对喷出的气体的作用力大小相等,方向相反,B错误;C卫星绕地运动过程中处于失重状态,所受地球重力不为零,C错误;D卫星从低轨道向高轨道变轨过程中需要加速,D错误故选A。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个
14、选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、AC【解析】A把AB看成一个整体,AB对C的压力在水平方向的分力为Nx(m1+m1)gcossin方向水平向右,AB对C的摩擦力在水平方向的分力为fxfcos,方向水平向左。因为AB一起加速下滑,所以(m1+m1)gsinf,则Nxfx,所以斜面C有向右的运动趋势,则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左。故A正确;B因为AB一起加速下滑,所以1(m1+m1)gcos(m1+m1)gsin则1tan,故B错误;C把AB看成一个整体,滑块A与斜面之间的摩擦力为f1(m1+m1)gcos故C正确;D滑块AB
15、一起加速下滑,其加速度为agsin1gcosB与A之间的摩擦力是静摩擦,则AB之间的摩擦力为fm1amg(sin1cos)故D错误。故选AC.8、BD【解析】AC由图可知t=1s时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s时刻甲、乙速度相等,但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙围成的面积是0,说明乙回到出发点,甲的位移4m,所以两者此时没有相遇,故AC错误;Bt=1s时刻甲、乙速度不等,由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙位移是1m,甲的位移2m,两都位移之和刚好是3m,所以恰好相遇,故B正确;Dt=1s时到t=3s时,甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等,说明这段时间内两者的位移相等,由B项分
16、析可知,t=1s时恰好相遇,所以t=3s时也恰好相遇,说明在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过二次,故D错误。故选BD。9、BDE【解析】A该波的周期为4s,因为,故波沿x轴负方向传播,A错误;B波的振幅为4cm,B正确;C波速C错误:D波沿x轴负方向传播,处的质点离开平衡位置向下运动,D正确;E该时刻处的质点在波谷位置,离开平衡位置的距离最大,加速度最大,E正确。故选BDE。10、AC【解析】AB开始时,弹簧处于原长,弹簧先压缩,弹性势能增大,当弹簧与杆垂直时,弹簧压缩量最大,继续往下滑,弹性势能减小,当滑到弹簧恢复原长时,继续下滑,弹簧将伸长,弹性势能增大直到滑到B点,即弹簧弹性势能先增
17、大后减小再增大,由能量守恒可知,圆环的机械能先减小后增大,再减小,A正确,B错误;CA点时,弹簧为原长,无弹力,受力分析可知,圆环的加速度由重力沿斜面向下的分力提供:解得,当弹簧与杆垂直时,弹簧弹力垂直于杆,不提供加速度,此时加速度由重力沿斜面向下的分力提供,即,继续往下滑,还有一处弹簧恢复原长,此处弹簧也没有弹力,加速度由重力沿斜面向下的分力提供,即,所以与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处,C正确;D弹簧再次恢复到原长时,加速度为,沿斜面向下,即将继续往下加速运动,直到加速度为零时开始减速,所以弹簧再次恢复到原长时速度不是最大,D错误。故选AC。三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案
18、写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、BD 【解析】(1)1A机械能守恒等式左右两边都有质量,所以不用天平测出重物的质量,故A错误;B 操作上,应先接通打点计时器的电源,再松开纸带,让重物自由下落,故B正确;C在验证机械能守恒时,计算速度应利用纸带处理,不能直接应用自由落体公式,故C错误;D 选择体积小、质量大的重物,纸带、限位孔在同一竖直线上,可以减小系统误差,故D正确。故选:BD。(2)2根据机械能守恒有:得12、 C 【解析】(1)1因为电动势3V,所以电压表选择V1;2根据欧姆定律可知电路中最大电流为所以电流表为A1;3为保证调节方便,则选择阻值较小的滑动变阻器R1;(2
19、)4因为则说明待测电阻为小电阻,所以电流表采用外接法,实验要求尽量多测几组数据,所以滑动变阻器采用分压式,电路图如图所示(3)5A实验中产生的误差不能消除,只能减小,故A错误;B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,故B错误;C利用图象法求解电阻可减小偶然误差,故C正确。故选C。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1);(2)【解析】(1)如图甲,由几何关系知P点的折射角为30。则有(2)如图乙,由折射规律结合几何关系知,各方向的入射光线进入P点后的折射光线分布在CQB范围内,设在D点全反射,则DQ范围无光线射出。D点有解得由几何关系知,解得14、(i);(ii)能射出,【解析】(i)光路图如图所示,有几何关系得:根据折射定律有,解得(ii)如图所示,光线出射过程中,入射角,折射角为,根据正弦定理有得由可知,因C,故此单色光能从玻璃砖圆弧面射出,由光路可逆可得解得15、 (1);(2)【解析】设此光线的临界角为C。(1) 根据题意可知,当入射光线与O点的距离为h时,从玻璃砖射出的光线刚好消失,光线恰好在MN圆弧面上发生了全反射,作出光路图,如图根据几何知识得又解得(2)若h =5cm,光在MN圆弧面上的入射角光在MN圆弧面上发生全反射,光路如图光在玻璃砖中传播的时间又解得