安徽省滁州市定遠縣民族中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試題

定遠民族中學(xué)20222023學(xué)年第一學(xué)期期末考試高三物理試題一、單選題（本大題共6小題，共24分。在每小題列出的選項中，選出符合題目的一項）1.如圖所示，已知電場方向沿y軸正方向，場強大小為E；磁場方向沿z軸正方向，磁感應(yīng)強度的大小為B；重力加速度為g．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒從原點以速度v出發(fā)．關(guān)于它在這一空間的運動的說法正確的是（）A.一定能沿x軸做勻速直線運動B.一定能沿y軸做勻速直線運動C.可能沿y軸做勻速直線運動D.可能沿z軸做勻速直線運動【答案】D【解析】【詳解】A．若帶電微粒沿x軸方向進入電磁場中，受到豎直向上的電場力、豎直向下的重力和豎直向下或向上的洛倫茲力，若三個力的合力為零，微粒沿x軸做勻速直線運動，若這三個力的合力不等于零，微粒不能沿x軸做勻速直線運動，A錯誤；BC．若帶電微粒沿y軸方向進入電磁場中，受到豎直向上的電場力、豎直向下的重力和水平方向的洛倫茲力，三個力的合力不可能為零，不可能沿y軸做勻速直線運動，BC錯誤；D．若帶電微粒沿z軸方向進入電磁場中，受到豎直向上的電場力、豎直向下的重力，不受洛倫茲力，若合力為零，粒子沿z軸做勻速直線運動，D正確。故選D。2.如圖所示，將一根刨光的圓木柱固定在一個木制的圓盤底座C上，將兩個內(nèi)徑略大于圓木柱直徑、質(zhì)量均為m的磁環(huán)A、B套在圓木柱上，且同名磁極相對，結(jié)果磁環(huán)A懸浮后靜止。已知重力加速度為g。這時磁環(huán)B對底座C的壓力FN的大小為（）A.FN=mg B.FN=2mgC.FN>2mg D.mg<FN<2mg【答案】B【解析】【詳解】以A、B整體為研究對象，由平衡條件可知，C對B的支持力為2mg，再由牛頓第三定律知，B對C的壓力大小也是2mg。故選B。3.火星表面特征非常接近地球，適合人類居住。近期，我國宇航員王躍正與俄羅斯宇航員一起進行“模擬登火星”實驗活動。已知火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，自轉(zhuǎn)周期也基本相同。地球表面重力加速度是，若王躍在地面上能向上跳起的最大高度是，在忽略自轉(zhuǎn)影響的條件下，下述分析不正確的是（）A.王躍以相同的初速度在火星上起跳時，可跳的最大高度是B.火星表面的重力加速度是C.火星的平均密度是地球平均密度的倍D.王躍在火星表面受的萬有引力是在地球表面受萬有引力的倍【答案】D【解析】【詳解】D．根據(jù)萬有引力定律得知王躍在火星表面受的萬有引力是在地球表面受萬有引力的倍，選項D錯誤，符合題意。B．根據(jù)可得則火星表面重力加速度為，故B正確，不符合題意；C．根據(jù)可得故C正確，不符合題意；A．因為火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍，根據(jù)知火星上跳起的高度是地球上跳起高度的倍，為，故A正確，不符合題意。故選D。4.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.O點的電勢最低 B.x1和x3兩點的電勢相等C.x2點的電勢最高 D.O點電勢最高【答案】D【解析】【詳解】由題可作出電場線如圖所示沿著電場線方向電勢逐漸降低,可知O點的電勢最高，x1點的電勢高于x3點的電勢。故選D。5.如圖所示為某研究小組探究某金屬材料在磁場中產(chǎn)生“霍爾效應(yīng)”示意圖。實驗所用的材料為長為，高為，厚度為的長方體板。勻強磁場感應(yīng)強度大小為，方向如圖所示?，F(xiàn)在沿著方向通有電流，電流強度為，在沿著軸方向上下兩端測出電勢差為，已知電子所帶電量為。則下列說法中正確的是（）A.電子受到磁場力方向沿著軸負方向B.導(dǎo)體板受到磁場力方向沿著軸負方向C.導(dǎo)體板受到磁場力大小為D.導(dǎo)體下端電勢比上端高【答案】D【解析】【詳解】AD．電子定向移動形成電流，可得電子定向移動方向沿軸負方向，根據(jù)左手定則可知電子所受洛倫茲力方向沿軸正方向，電子向?qū)w上端堆積，故導(dǎo)體上端電勢低于下端，故A錯誤，D正確；BC．根據(jù)左手定則可知，通過導(dǎo)體板中的電流所受安培力方向沿軸正方向，且安培力的大小為，故BC錯誤。故選D。6.如圖所示，邊長為L的正方形金屬線框abcd從某一高處由靜止釋放，在下落過程中經(jīng)過一個有水平邊界、寬度為L的勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，已知ab邊進入磁場時線框剛好以速度v做勻速直線運動（整個下落過程中a、b始終水平），線框質(zhì)量為m，電阻為R，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A.ab邊進入磁場時，線框中感應(yīng)電流的方向為順時針方向B.ab邊進入磁場時，ab兩端的電壓為C.線框進入磁場時的速度大小D.線框穿越磁場的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱為mgL【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知，ab邊進入磁場時，線框中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，故A錯誤；B．a(chǎn)b邊進入磁場時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為則ab兩端的電壓為故B錯誤；C．a(chǎn)b邊進入磁場時線框剛好以速度v做勻速直線運動，則有可得線框進入磁場時的速度大小D．根據(jù)條件可知線框勻速地穿越磁場，根據(jù)動能定理可得產(chǎn)生的焦耳熱為故ABD錯誤，C正確。故選C。二、多選題（本大題共4小題，共16分。全選對的得4分，選對但不全對得2分，有選錯的得0分。）7.如圖所示，兩個大小不計質(zhì)量均為m的物體A、B放置在水平地面上，一根長為L不可伸長的輕繩兩端分別系在兩物體上，繩恰好伸直且無拉力，在繩的中點施加一個豎直向上的拉力F，使兩物體慢慢靠近，直至兩物體接觸，已知兩物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為，則在兩物體靠近的過程中下列說法正確的是()A.拉力F一直增大B.物體A所受的摩擦力不變C.地面對A物體的支持力先減小后增大D.當兩物體間的距離為時，繩上的拉力最小【答案】AD【解析】【詳解】設(shè)某時刻與物體連接的繩子的拉力為T，與水平方向的夾角為θ，則對每個物體：水平方向Tcosθ=μFN；豎直方向Tsinθ+FN=mg，其中F=2Tsinθ；聯(lián)立可得：，則隨著θ增加，F(xiàn)變大，選項A正確；，則隨著θ增加，f變小，選項B錯誤；則隨著θ增加，F(xiàn)N變小，選項C錯誤；，對（其中），可知為，則當分母最大時，T最小，此時θ=300，可求得兩物體間的距離為,選項D正確；故選AD.點睛：此題關(guān)鍵是能根據(jù)正交分解法求出題中要討論的物理量的表達式，根據(jù)三角知識進行討論；此題對學(xué)生的數(shù)學(xué)知識要求較高.8.如圖甲所示，光滑水平面上有P、Q兩物塊，它們在時發(fā)生碰撞，圖乙是兩者的位移—時間圖像，已知物塊P的質(zhì)量為，由此可知（）A.碰撞前P的動量大小為B.兩物塊的碰撞為彈性碰撞C.物塊Q質(zhì)量為D.兩物塊碰撞過程中P對Q作用力的沖量大小是【答案】AD【解析】【詳解】A．位移—時間圖像的斜率表示速度，根據(jù)位移—時間圖像可知，碰撞前P的速度則碰撞前P的動量為故A正確；B．根據(jù)位移—圖像，碰撞后兩者速度相同，說明碰撞為完全非彈性碰撞，故B錯誤；C．根據(jù)位移—時間圖像的斜率可知，碰撞后，兩者的共同速度為則由動量守恒定律有解得故C錯誤；D．根據(jù)動量定理，兩物塊碰撞過程中P對Q作用力的沖量是故D正確。故選AD。9.如圖所示，在以為圓心、為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直紙面向里的勻強磁場，、是相互垂直的兩條直徑。范圍足夠大的熒光屏與圓相切于點，一粒子源放置在點，同時在、之間發(fā)射個速率相同的同種帶電粒子，粒子的質(zhì)量為、電荷量為，所有粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均可垂直打在熒光屏上，并立刻被熒光屏吸收。不考慮粒子所受重力及粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）A.帶電粒子的速度大小為B.粒子打在熒光屏上區(qū)域的長度為C.粒子從進入磁場到打在熒光屏上的最短時間為D.粒子對熒光屏的平均撞擊力大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．所有粒子均垂直打在熒光屏上，由幾何關(guān)系得粒子在磁場中的軌跡半徑由洛倫茲力提供向心力得解得正確；B．如圖所示作出沿方向進入磁場粒子的運動軌跡，圓心為，從點射出磁場，打在熒光屏上的點，由幾何關(guān)系可知為菱形所以作出沿方向進入磁場的粒子的運動軌跡，圓心為，從點射出磁場，打在熒光屏上的點，由幾何關(guān)系可知為菱形所以則粒子打在熒光屏上的長度為B錯誤；C．由幾何關(guān)系可得帶電粒子在磁場中運動的周期為所以粒子從進入磁場到打在熒光屏上的最短時間為C錯誤；D．由幾何關(guān)系可得帶電粒子打在熒光屏上的時間差為由動量定理得解得粒子對熒光屏的平均撞擊力大小為D正確。故選AD。10.圖甲為風力發(fā)電機檢測電路的簡易模型，在風力作用下，風葉帶動與桿固連的永磁鐵轉(zhuǎn)動，磁鐵下方的檢測線圈與電壓傳感器相連，在某一風速時，傳感器顯示如圖乙所示，則（）A.磁鐵的轉(zhuǎn)速為B.線圈兩端電壓的有效值為C.交變電壓表達式為D.由乙圖可知時，穿過檢測線圈的磁通量最大【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖乙可知該交流電的周期為故磁體的轉(zhuǎn)速為故A錯誤；B．通過乙圖可知電壓的最大值為，故有效值故B正確；C．周期故故電壓的表達式為故C正確；D．由乙圖可知時，穿過檢測線圈的磁通量變化率最大，則磁通量為，故D錯誤。故選BC。三、實驗題（本大題共2小題，共15分）11.某同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律，一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為的遮光條（質(zhì)量不計）。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間由計時器測出，取作為鋼球經(jīng)過A點時的速度，記錄鋼球每次下落的高度和計時器示數(shù)，計算并比較鋼球從釋放點擺至A點過程中重力勢能減少量與動能增加量，就能驗證機械能是否守恒。（1）用計算鋼球重力勢能的減少量，式中鋼球下落高度應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到___________之間的豎直距離。A．鋼球在A點時的頂端B．鋼球在A點時的球心C．鋼球在A點時的底端（2）用計算鋼球動能增加量，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為______cm，某次測量中，計時器的示數(shù)為秒，則鋼球的速度為_______m/s。（3）下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果：他發(fā)現(xiàn)表中的與之間存在差異，他認為這是由于空氣阻力造成的，你是否同意他的觀點？請說明理由_____________________________【答案】①.B②.③.④.不同意，如果差異是由于空氣阻力造成的，則應(yīng)小于【解析】【詳解】（1）[1]用計算鋼球重力勢能的減少量，式中鋼球下落高度應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到鋼球在A點時的球心的高度差。故選B。（2）[2]刻度尺的分度值為，需估讀到下一位，由圖可知讀數(shù)為；[3]某次測量中，計時器的示數(shù)為，則鋼球的速度為（3）[4]不同意；如果差異是由于空氣阻力造成的，則應(yīng)小于。12.利用如圖1所示的電路可以測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。（1）現(xiàn)有電壓表、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A．電流表B．電流表C．滑動變阻器D．滑動變阻器實驗中電流表應(yīng)選用_______，滑動變阻器應(yīng)選用______。選填器材前的字母（2）圖2中用筆畫線代替導(dǎo)線，按圖1將電路連線補充完整_______。（3）實驗中，某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖3的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出圖線_______。序號電壓電流（4）根據(jù)圖3可得電池的電動勢_______V，內(nèi)電阻_______。（5）爭論：甲同學(xué)認為若不考慮電壓表和電流表內(nèi)阻對實驗的影響，則電壓表的讀數(shù)與對應(yīng)的電流表的讀數(shù)的比值就等于干電池的內(nèi)阻乙同學(xué)認為電壓表的讀數(shù)變化量與相對應(yīng)的電流表的讀數(shù)變化量的比值的絕對值才等于電源的內(nèi)阻。請判斷哪位同學(xué)的觀點是正確的_______?！敬鸢浮竣?A②.C③.④.⑤.⑥.⑦.乙同學(xué)的觀點正確【解析】【詳解】（1）[1][2]一節(jié)干電池的電動勢約，根據(jù)題給滑動變阻器規(guī)格知電流表選擇為了方便實驗，滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的。（2）[3]根據(jù)電路圖連接實物圖，滑動變阻器“一上一下”串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在變阻器和電流表兩端，如圖所示。（3）[4]描點連線，得圖像如圖所示。（4）[5][6]在電源的圖像中，圖線的縱軸截距表示電源電動勢，則有圖線斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，則有（5）[7]根據(jù)閉合電路歐姆定律得，在電流變化過程中，與的變化趨勢是相反的，因此是不斷變化的，不可能等于電池的內(nèi)阻而電流變化過程中，電動勢不變，任意取兩個狀態(tài)，有可以解得因此乙同學(xué)的觀點正確。四、計算題（本大題共4小題，共45分）13.如圖所示，豎直邊界右側(cè)離地面高處有一長為的粗糙水平絕緣平臺，平臺的左邊緣與重合，平臺右邊緣A點有一質(zhì)量、電荷量的帶正電滑塊可視為質(zhì)點，以初速度向左運動，此時平臺上方存在的勻強電場，電場方向與水平方向成角指向左下方，滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)。左側(cè)豎立著一個光滑的圓軌道，為軌道圓心，為軌道最低點，與豎直夾角也為角，軌道末端S豎直。若滑塊離開平臺左側(cè)后恰能沿點的切線進入圓軌道，因圓軌道非絕緣，滑塊運動到圓軌道之后失去了所有的電量。整個過程滑塊均可視為質(zhì)點，取，，。求：（1）滑塊離開絕緣平臺時，摩擦力做功的功率大??；（2）滑塊運動到點時，對軌道的壓力；（3）滑塊最終停留在點，求的距離。【答案】（1）；（2），豎直向下；（3）【解析】【詳解】（1）取向左為正方向，滑塊在粗糙水平絕緣平臺運動時加速度為，根據(jù)受力分析，水平方向有豎直方向有根據(jù)摩擦力公式有根據(jù)電場力公式有滑塊做勻加速直線運動，根據(jù)運動學(xué)公式有摩擦力做功的功率大小為聯(lián)立上式，解得（2）滑塊滑出平臺后做初速度為的平拋運動至點，設(shè)其豎直位移為，圓形軌道的半徑為，則根據(jù)題意可以得到數(shù)學(xué)關(guān)系滑塊在點水平方向速度仍為，設(shè)其豎直方向速度為，由于滑塊至點沿切線進入軌道，則有又設(shè)滑塊運動到點速度為，滑塊滑出平臺后運動到點的過程機械能守恒，則滑塊在點由重力及軌道的支持力提供向心力，則聯(lián)立上式解得由牛頓第三定律可知，滑塊運動到點時，對軌道的壓力為，方向豎直向下；（3）滑塊在圓弧軌道運動結(jié)束后又會拋至平臺最左端，并且此刻其豎直方向速度剛好為零，水平方向速度大小與一致，隨后在摩擦力下作勻減速運動，運動位移為后停下，則有根據(jù)動能定理有聯(lián)立上式，解得14.如圖所示，水平地面上有輛質(zhì)量均為的手推車沿一條直線排列，相鄰兩手推車的間距均為，從左往右依次編號1、2、3、、，人在極短時間內(nèi)給第一輛車一水平?jīng)_量使其向右運動，當車運動了距離L時與第二輛車相碰，兩車以共同速度繼續(xù)運動了距離時與第三輛車相碰，三車以共同速度運動后面重復(fù)。已知車在運動時受到的阻力恒為車重的倍，手推車第一次碰撞時損失的機械能，車與車之間僅在碰撞時發(fā)生相互作用，且碰撞時間極短，重力加速度大小為。（1）求人對第一輛車的沖量大?。唬?）求手推車第二次碰撞時損失的機械能；（3）要使輛車能合為一體，求人對第一輛車的最小水平?jīng)_量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)第一次碰撞前1號車的速度大小為，碰撞后1、2號車的共同速度大小為，有解得（2）設(shè)手推車第二次碰撞前1、2號車的共同速度大小為，碰撞后1、2、3號車的共同速度大小為，有解得（3）設(shè)第一輛車（1號車）獲得的初動能為，1、2號車作用前、后的總動能分別為，2、3號車作用前、后的總動能分別為號車作用前、后的總動能分別為，則有又可得又可得又可得又可得解得若輛車恰好能合為一體，則則解得解得．15.如圖所示，一塊長、質(zhì)量為的木板靜止在粗糙的水平地面上，質(zhì)量也為的滑塊放在長木板上的某一位置。時將一個方向水平向右、大小隨時間均勻變化的力作用在長木板的右端，，時長木板從靜止開始運動，時滑塊與木板開始發(fā)生相對運動。設(shè)木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取。(1)求、的值；(2)若在滑塊與木板相對靜止且速度為時撤去力，發(fā)現(xiàn)此后滑塊恰好不會滑出木板，求此時力的