江苏省南通市如皋市2022-2023学年高三物理上学期期中试卷（Word版含解析）

如皋市2022-2023学年度高三年级第一学期期中教学质量调研物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟.考试结束后，请将答题卡交回.2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确.4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案.作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意.1.如图所示，酒精测试仪由电源（有内阻）、酒精气敏传感器R1、定值电阻R0、电压表组成，的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，闭合开关后，若酒精气体浓度增大，则（　　）A.路端电压减小B.电压表示数减小C.电源的效率增大D.电源的输出功率增大【答案】A【解析】【详解】AB．酒精气体浓度增大，阻值减小，则电路中的电流 变大，路端电压变小，根据变大，故A正确，B错误；C．电源的效率变小，则电源的效率减小，故C错误；D．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道初始时外电阻与电源内阻的关系，所以不知道电源输出功率的变化，故D错误。故选A2.小华用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻，实验测量得到的图线和理论图线关系正确的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】 【详解】由题意可得本实验电路图如下图所示。理论的图像解析式应为如果考虑电表内阻误差，则误差来源为电压表分流。由实验电路可知电压表测量示数准确，为电源路端电压，即但电流表测量的不是外电路总电流，实际电流应包含电压表所在支路电流，即由于电压测量值准确，则选取同一电压值，电流理论值值比测量值大（偏差为），且电压值选取越大，电流偏差越大。又由于当选取外电路电压为0（取不到）时，则两条图线在轴相交。故选B。3.消防员用靠在一起口径相同的高压水枪甲、乙进行灭火，所喷出的水在空中运动的轨迹如图所示，不计阻力，则（　　）A.甲水枪喷出的水在空中运动的时间比乙的长B.甲水枪喷出的水在最高点的速度比乙的小C.相同时间内，甲、乙水枪喷出的水质量相同D.甲水枪喷水的功率较大 【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，甲、乙两支水枪所喷出的水在空中的高度相同，根据公式因此在竖直方向运动的时间相同，故A错误；B．因为斜抛运动在水平方向的分速度大小不变，因此在相同时间内运动的越远，水平分速度越大，可知甲水枪喷出的水在最高点的速度比乙的小，故B正确；CD．甲、乙两支水枪所喷出的水在空中的高度相同，因此可知在竖直方向的分速度相同，水平方向的速度乙大于甲，因此合速度乙大于甲，相同时间内，甲水枪喷出的水质量小于乙水枪喷出的水质量，可知相同时间内，乙水枪喷出的水动能大，乙水枪喷水的功率较大，故CD错误。故选B。4.如图所示，一束含不同离子的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场并分裂为A、B两束，则（）A.A束离子的比荷一定大于B束离子的比荷B.A束离子的动量一定等于B束离子的动量C.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外D.若仅将离子束电性改为相反，则离子束不能顺利通过速度选择器【答案】A【解析】【详解】A．经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小 进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，故A正确；B．A束离子的比荷大于B束离子的比荷，速度相同，由于不清楚电量关系，无法知道质量关系，无法判断动量关系，故B错误；C．AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，在速度选择器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故C错误。D．若仅将离子束电性改为相反，则离子束仍能顺利通过速度选择器，因为电场力与洛伦兹力仍然相互平衡，故D错误。故选A。5.银河系中心为一超大密度的黑洞，其第一宇宙速度达到光速c，一距离该黑洞中心的距离为r的星体，绕黑洞中心的周期为T，则该黑洞的半径为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】设该黑洞的半径为，根据题意可得对围绕黑洞运行的星体联立解得 故选A6.长为L的导体棒PQ通过绝缘挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，PQ末通电时处于矩形匀强磁场区域的上边界，通了大小为I的电流后，PQ与磁场上、下边界的距离相等，如图所示，已知磁感应强度大小为B，磁场高度为h，弹簧始终处于弹性限度内，则（　　）A.PQ所通的电流方向向右B.PQ受到的安培力大小为BILC.若撤去电流，PQ将做振幅为h的简谐运动D.若电流大小缓慢增加到1.5I，PQ未离开磁场【答案】D【解析】【详解】A．由题意可知，导体棒PQ通电流后，弹簧的弹力变大，可知PQ所受安培力竖直向下，根据左手定则可知电流方向从右向左，故A错误；B．因为导体棒PQ在磁场中的长度小于，所以PQ受到的安培力大小小于，故B错误；C．若撤去电流，PQ的平衡位置处于磁场上边界，可知PQ将做振幅为的简谐运动，故C错误；D．设磁场宽度为，根据题意可得当电流大小缓慢增加到1.5I，时解得 可知PQ未离开磁场故D正确。故选D。7.如图所示，一线状粒子源垂直于磁场边界不断地发射速度相同的同种离子，不考虑离子间的相互作用，则离子经过磁场的区域（阴影部分）可能的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】离子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示粒子源最左端发射的粒子落在A点，最右端发射的粒子落在B点，故选C。8.台风过后，志愿者小红正在扶正被刮倒的一棵树苗，如图所示，小红向左运动，手与树苗接触点的高度为h并保持不变，当树苗与水平面的夹角为θ时，树苗的角速度为ω，则此时小红的速度大小为（　　） A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】设小红的速度为，沿着树苗方向和垂直树苗方向分解，如图所示树苗的速度由几何关系可得联立可得故选A。9.如图所示，斜面体Q静止在光滑的水平面上，表面光滑的小物块P从斜面顶端由静止释放，P、Q的质量相等，则（）A.P沿斜面下滑过程中P、Q动量守恒B.P沿斜面下滑过程中其重力的功率先增大后减小C.P滑到斜面底端时的加速度大于Q的加速度D.P从斜面顶端滑到斜面底端过程中的轨迹是曲线【答案】C【解析】 【详解】A．水平面光滑，小物块下滑过程中，系统水平方向动量守恒，A错误；B．小物块下滑过程中竖直方向是加速运动，所以重力的瞬时功率一直增大，B错误；C．物块滑到斜面底端时，两者水平方向作用力等大反向，又因为两者质量相同，所以两者加速度大小相等，由于P有竖直向下的加速度，而Q没有竖直方向的加速度，所以P的合加速度大于Q的加速度，C正确；D．P从斜面顶端滑到斜面底端过程中受到的重力和支持力为恒力，所以合力为恒力，物块由静止运动，所以其轨迹是一条直线，D错误。故选C。10.如图所示，O为竖直方向上固定的等量异种点电荷连线的中点，点M、N关于O点对称，无穷远处电势为0。一带负电荷的小球从M点由静止释放，在其运动至N点的过程中，小球的加速度大小、速度大小、动能和电势能与时间或位移的关系图像正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A．由于小球从M点由静止释放，能够向下运动至N点，表明初始状态的加速度不为0，故A错误；B．根据等量异种点电荷的电场线分布特征，小球从M点至N点，电场强度先减小后增大， 带负电小球受到的电场力竖直向上，根据牛顿第二定律可得可知小球的加速度先增大后减小，速度时间图像斜率表示加速度，而图中斜率先减小后增大，故B错误；C．小球从M点至N点，加速度先增大后减小，方向一直竖直向下，故小球一直做加速运动，小球的动能一直增加，故C错误；D．小球从M点至N点，电场力做负功，电势能逐渐增加；电势能与位移的图像的斜率表示电场力，根据等量异种点电荷的电场线分布特征，小球从M点至N点，电场力先减小后增大，即图像的斜率先减小后增大，故D正确。故选D。二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.11.某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率.（1）首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，示数如图甲所示，其长度________cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图乙所示，其直径_________mm.（2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是_____________①将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点②将选择开关旋转到“”挡的“”位置③调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着电流零刻度④将选择开关旋转到OFF位置⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约20Ω （3）为进一步准确测量该金属丝的电阻，实验室提供如下器材：电池组E（电动势为4.5V，内阻不计）；定值电阻（阻值为10Ω）；电压表V（量程为5V，内阻未知）；电流表A（量程为20mA，内阻为90Ω）；滑动变阻器R（阻值范围为0∼20Ω，额定电流2A）；开关S、导线若干.请利用以上器材，在下方的虚线框中补全实验电路图（需标出相应器材的符号）______（4）若电压表示数为4.2V，电流表示数为15mA，试分析能否计算出的准确值，若能，写出的准确值；若不能，写出误差的来源________（5）写出该金属丝电阻率的表达式_________（用L、d、表示）.【答案】①.11.050②.1.995##1.994##1.996③.③②①⑤④④.⑤.⑥.【解析】【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，游标卡尺的读数为[2]螺旋测微器的精确值为0.01mm，螺旋测微器的读数为（2）[3]用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是调节指针定位螺 丝，使多用电表指针指着电流零刻度、将选择开关旋转到“”挡的“”位置、将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点、将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约、将选择开关旋转到OFF位置，故顺序为③②①⑤④；（3）[4]电流表内阻已知，且电流表量程太小，可以将电流表和定值电阻改装为一个大量程电流表，此时电流表两端的电压可以计算，可以将电流表内接，可以准确得出流过电阻电流的准确值、以及电阻两端电压的准确值，如图所示（4）[5]根据（3）分析可知，可以得出电阻的准确值，电阻的电压流过电阻的电流根据欧姆定律代入数据联立解得（5）[6]根据电阻定律 又联立可得12.一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距8m的两质点，波先传到P点，当Q点振动一段时间后开始计时，P、Q两点的振动图像为如图所示的实、虚线。求：（1）波的传播速度大小v；（2）Q点的振动方程。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）距离和波长的关系周期波速 解得（2）圆频率初相位Q点的振动方程13.如图所示，回旋加速器核心部分是两个D形盒，处在垂直于盒底面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，盒的圆心为O。两盒间接有高频交流电，在盒间产生大小不变的加速电压，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，忽略加速时间。质量为、电荷量为的粒子从O点附近飘入加速电场，经过N次加速后离开加速器，此时粒子的动量大小为p。（1）求D形盒的半径R；（2）粒子多次加速后经过P点绕O做半径为r的圆周运动，求粒子加速到P点所需的时间t。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，即 又根据题意可知动量解得（2）在磁场中N次加速那么次加速又根据洛伦兹力提供向心力求解半径表达式，联立以上各式解得洛伦兹力提供向心力求解磁场中的周期整理可得粒子加速到P点所需要的时间联立以上各式可得14.如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域的边界与x轴相切于原点O，与PM相切于A点，。PQ、MN间存在着匀强电场，， 。现有大量质量为m、电荷量为q的正离子，从O点以相同的速率v0均匀向各个方向射入的区域，离子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上。离子到达MN边界即被吸收，不计离子重力及相互作用。（1）求匀强磁场磁感应强度大小B；（2）若仅改变磁感应强度的大小，使得其中沿y轴正向入射的离子能经过A点打到D点,求：①电场强度大小E；②MC区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例η。【答案】（1）；（2）①；②【解析】【详解】（1）轨迹半径向心力解得（2）①轨迹半径所有离子均以沿x轴正向进入电场，从A点入射的离子 y方向解得②从某点出射的离子打到C点，如图y方向解得根据几何关系解得15.如图甲所示，足够长的木板B静止在的光滑水平面上，t=0时刻，物块A以初速度v0=3m/s从B右端滑上B，同时给B施加一水平方向的作用力F，F随时间t变化情况如图乙所示，规定水平向左为正方向，3s后撤去F。已知A的质量mA=2kg，B的质量mB=4kg，A、B间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。求：（1）t=0时刻A、B的加速度大小aA、aB；（2）0∼2s内A和B间产生的摩擦热Q； （3）A最终的动能Ek。【答案】（1）aA=1m/s2，aB=2m/s2；（2）Q=3J；（3）Ek=0.44J【解析】【详解】（1）内，A、B相对滑动，根据牛顿第二定律以及A的受力分析可得，的加速度水平向右，大小为μmAg=mAaA解得aA=1m/s2根据牛顿第二定律以及B的受力分析可得B的加速度方向水平向左，大小为F＋μmAg=mBaB解得aB=2m/s2（2）由（1）中可得A减速，B加速，则AB的共速时间为v0－aAt1=aBt1解得t1=1s0~1s内的相对位移为Dxt=1s时，A、B相对静止，两物体受力情况发生突变，1~2s内，假设A、B仍旧相对静止，则F=(mA＋mB)a，f=mAa此时解得f=2N A、B之间最大静摩擦力fmax=μmAg=2N=f经以上判断满足A、B相对静止一起加速运动。故0~2s内两物体的相对位移为1.5m。则0~2s内摩擦生热为Q=μmAgDx=3J（3）0~3s内，根据动量定理对A、B系统进行分析可得撤去F后，A、B动量守恒，即p=(mA＋mB)vA最终的动能