黑龙江省绥化市第九中学2022届高三物理上学期第三次月考试题

绥化九中2022--2022学年上学期高三理综学科月考试题2022.12物理部分一、选择题：本题共8小题，每小题6分，(14题-17题在每个题给出四个选项中，只有一项是符合题目要求的，其中18题—21题为多选题，选全得6分，选对但不选全得3分，有错选得0分)14．如图1所示直线是电场中的一条电场线，A、B是该线上的两点．一负电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的速度—时间图线如图乙所示，则下列说法中正确的是DPBOxU图1图2图3甲A．该电场是匀强电场B．A、B两点的电势相比一定是φA＜φBC．A、B两点的场强大小相比一定是EB＜EAD．该电荷在两点的电势能大小相比一定是EpA＜EpB15．如图2所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为（　　）A．，B．，C．，D．B，16．质谱仪主要由加速电场和偏转磁场组成，其原理图如图3甲。设想有一个静止的带电粒子P（不计重力），经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片上的D点，设OD=x，则图乙中能正确反映x2与U之间函数关系的是x2UUUOUAUx2UUUOUBUx2UUUOUCUx2UUUOUDU17．如图所4甲所-15-\n示，在粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电小球，整个装置处在有水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中，关于描述小球运动的v﹣t图象中正确的是（）图4甲图5A.B．C．D．18．如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA=5V，φB=2V，φC=3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是（）A．B．C．D．19．如图5所示一带电液滴在重力和匀强电场对它的电场力的共同作用下，在竖直平面内，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，下列结论正确的是（）A.此液滴带正电B.液滴的加速度大小为C.合外力对液滴做的总功为零D.液滴的电势能与动能之和是增加的20．如图7所示，在空间有一坐标系xOy中，直线OP与x轴正方向的夹角为30o，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II，直线OP是他们的边界，OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。一质量为m，电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从0点沿与OP成30o角的方向垂直磁场进入区域I，质子先后通过磁场区域I和II后，恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出)，则下列说法正确的是A．区域II中磁感应强度为2BB．区域II中磁感应强度为3B-15-\nC．粒子在第一象限内的运动时间为D．粒子在第一象限内的运动时间为21．粒子回旋加速器的工作原理如图8所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确是A．质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB．加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C．质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速a粒子图7图8第II卷(非选择题共174分)三．非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题—32题为必答题每个试题考生必须做答。第33题——第40题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（129分）22．（7分）在“测定金属导体的电阻率”实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω．除了变阻器R、电源（3V）、开关、导线之外，还有下列器材：A.电压表V1(量程3V，内阻约为15KΩ)B.电压表V2(量程15V，内阻约为75KΩ)C.电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω)D.电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω)（1）电压表应选；电流表应选。（填仪器前的字母序号ABCD）（2）应选用下图中的(填“a”或“b”)为实验电路图，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片移至最端（填“左”或“右”）（3）按你所选择的电路图把右下方的实物图用导线连接起来-15-\n23．（10分）用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离已在图中标出．已知m1＝50g、m2＝150g，则(g取10m/s2，结果保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v＝______m/s；(2)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减少量ΔEp＝______J，由此得出的结论是_________________________________________________________(3)若某同学作出v2－h图象如图所示，写出计算当地重力加速度g的表达________________，并计算出当地的实际重力加速度g＝________m/s2.-15-\n图924．（12分）如图9所示，y轴上A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里。有一电子（质量为m、电荷量为e）从A点以初速度v0沿着x轴正方向射入磁场区域，并从x轴上的B点射出磁场区域，此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为60°。求：（1）磁场的磁感应强度大小；（2）电子在磁场中运动的时间。25．（18分）如图10所示的xoy坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y轴负向的匀强电场，第IV象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度可进入磁场，方向与x轴正向成30°。若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知=3L，粒子的重力不计，电场强度E和磁感应强度B大小均未知。求（1）OP的距离（2）磁感应强度B的大小（3）若在O点右侧2L处放置一平行于y轴的挡板，粒子能击中挡板并被吸收，求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间图1035．物理选修3-5（15分）如图11-15-\n所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s＝5m，轨道CD足够长且倾角θ＝37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1＝4.30m、h2＝1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）小滑块第一次到达D点时的速度大小；（2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔．AsBCDθh2h1vD图11-15-\n物理参考答案14．D【解析】试题分析：由于速度—时间图线的斜率表示物体运动的加速度，由乙图可知，电荷运动的加速度越来越大，也就是电场强度越来越大，即EB＜EAAC错误；由于从A向B运动时，做减速运动，受力的方向与运动方向相反，因此电子受电场力方向从B指向A，而电子受力方向与电场线方向相反，因此电场线方向由A指向B，沿电场线方向电势越来越低，因此φB＜φA，B错误；从A向B运动的过程中，电场力做负功，电势能增加，因此EpA＜EpB，D正确。考点：电场强度，电势，电势能【名师点睛】在电场中，电场强度越大，电荷在该点受到的电场力越大，也就是带电体的加速度越大；当电场力做正功时，电势能减少，而当电场力做负功时，电势能增加，注意电势能与电势不同，电势高的地方电势能不一定大，而电势低的地方电势能不一定小，电势能不仅与电场有关还与带电体有关。15．C【解析】试题分析：由于液滴在复合场中做匀速圆周运动，所以液滴必满足，联立上述两式可解得：,选项C正确。考点：此题考查带电粒子在复合场中的运动及做匀速圆周运动的条件。16．A【解析】试题分析：根据动能定理：，再由得：，联立解得：，所以A正确；B、C、D错误。考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动17．C【解析】解：在小球下滑的过程中，对小球受力分析，如图所示，-15-\n受到重力mg、电场力qE、洛伦兹力qvB、摩擦力f，还有木杆对小球的支持力N，开始时，速度较小，qvB较小，N较大，随着速度的增加，N在减小，由f=μN可知f减小，竖直方向的合力增加，加速度增加；当速度增加到一定的程度，qvB和qE相等，此时N为零，f为零，加速度为g，达到最大；速度继续增加，N要反向增加，f增加，竖直方向上的合力减小，加速度减小，当f与mg相等时，竖直方向上的加速度为零，速度达到最大．所以选项ABD所示的v﹣t图象不符合所分析的运动规律，C选项符合．故选：C．考点：带电粒子在混合场中的运动．分析：对小球受力分析，开始时洛伦兹力较小，所以木杆对小球的支持力较大，摩擦力较大，加速度较小，随着速度的增加，分析竖直方向的合力变化，从而判断加速度的变化．了解了加速度变化的情况，也就知道了v﹣t图象的变化规律．点评：解得此题的关键是正确的对小球进行受力分析．受力分析时要注意各力的特点：重力场中所受的重力以及在匀强电场中所受的电场力均为恒力，其合力也是恒定的；而洛伦兹力情况却不同，随着速度的变化而变化．此题由于洛伦兹力的变化，引起了摩擦力的变化，从而使竖直方向上的合外力发生变化，这也是解决此题的关键所在．分析物体运动中的临界状态也是至关重要的，像该题的最大加速度的时刻和刚好最大速度的时刻．18．BC【解析】解：A、AC连线不是等势线，其垂线就不是电场线，故A错误．B、A、C中点G的电势为：φG==V=4V．将AB两点连线的线段分三等分，如图，图中H点的电势为4V，因此H点与G点的连线为等势线，根据电场线与等势线垂直，且指向低电势处，可知与GH线垂直的直线即为电场线．故B正确；-15-\nC、由题意，A、B、C三点的电势φA=5V，φB=2V，φC=3V，将AB两点连线的线段分三等分，如图，图中F的电势为3V，因此F点与C点的连线为等势线，根据电场线与等势线垂直，且指向低电势处，可知与CF线垂直的直线即为电场线．故C正确；D、BC连线不是等势线，其垂线就不是电场线，故D错误．故选：BC．考点：电场强度．分析：在匀强电场中，电场强度大小处处相等，方向处处相同，电场线是平行且等间距．电势沿着电场线降低，电场线与等势面垂直．根据这些知识在AB线上找出电势与C点的电势相等的点，即可得到一条等势线，再作出电场线．点评：本题的解题关键是确定等势点，再抓住电场线与等势面垂直，且指向电势降低最快的方向进行分析．19．BD【解析】试题分析：据题带电液滴沿直线b运动到d，带电液滴所受重力与电场力的合力一定与其运动方向在同一直线上，对液滴进行受力分析可知，电场力方向一定水平向右，与场强方向相反，所以该液滴带负电．故A错误；由图可得物体所受合力F=mg，故物体的加速度，故B正确．由于液滴从静止开始做加速运动，故合力的方向与运动的方向相同，故合外力对物体做正功，总功不为零，故C错误．因液滴的重力做正功，重力势能减小，故液滴的电势能与动能之和是增加的，故D正确；故选BD．考点：粒子在复合场中的加速【名师点睛】此题考查了带电粒子在复合场中的加速问题，其中带电液滴从静止开始由b沿直线运动到d，是我们判定液滴带电性质的突破口，由此可知合外力的方向，也可知道电场力的方向；在今后的学习中我们经常用到要注意掌握。-15-\n20．AD【解析】试题分析：设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2，区域II中磁感应强度为B′，由牛顿第二定律；粒子在两区域运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为30°，故质子在磁场I中轨迹的圆心角为θ=60°，则△O1OA为等边三角形OA=r1；r2=OAsin30°；由上述各式解得区域II中磁感应强度为B′=2B，选项A正确，B错误；粒子在Ⅰ区的运动周期：，；粒子在Ⅱ区运动的周期：，；粒子在第一象限中运动的时间为：t=t1+t2联立上述式子解得：t＝，故选项D正确．选项C错误；故选AD.考点：带电粒子在磁场中的运动.21．AC【解析】试题分析：质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度-15-\n，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D错误。考点：带电粒子在复合场中的运动，回旋加速器的特点和规律22．（1）A；D(2)b；左（3）连线如图；【解析】试题分析：（1）因为电源电压只有3V，则电压表应选A；电阻丝上的电流不超过，故电流表应选D.（2）因电阻丝的电阻较小，故应采用安培表外接电路，故选b；实验开始前，应将滑动变阻器的电阻调至最大，即滑片移至最左端；（3）连线如图；考点：测定金属导体的电阻率23．(1)BC(2)2.4(3)0.580.60在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒(4)9.7【解析】（1）因为相邻计数点间的时间间隔为，匀变速直线运动过程中，中间时刻速度等于该段过程中的平均速度，所以-15-\n（2）在打点0～5过程中系统动能的增量，系统势能的减少量，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）两物体组成的系统，满足机械能守恒，所以有：，解得：，图像的斜率表示加速度，所以考点：验证机械能守恒定律实验【名师点睛】①根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；②根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；③根据数学知识可知，得出图象若为直线，则可很容易的判断两个物理量之间的关系；④根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小24．（1）（2）【解析】试题分析：（1）过B点作电子出射速度方向的垂线交y轴于C点则C点为电子在磁场中运动轨迹的圆心由几何知识∠ACB=60°设电子在磁场中运动的轨迹半径为R则R-L=R=2L又-15-\n则（2）由几何知识∠ACB=60°则得考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.25．（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）粒子在Q点进入磁场时粒子从P点运动到Q点时间OP间距离（2）粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与y轴相切，设半径为R可得（3）粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图-15-\n一个周期运动过程中，在x轴上发生的距离为P点到挡板的距离为22L，所以粒子能完成5个周期的运动，然后在电场中沿x轴运动2L时击中挡板。5个周期的运动中，在电场中的时间为磁场中运动的时间剩余2L中的运动时间总时间考点：带电粒子在匀强电场及在磁场中的运动.35．（1）3m/s（2）2s【解析】试题分析：（1）小物块从A→B→C→D过程中，由动能定理得代入数据解得：=3m/s（2）小物块从A→B→C过程中，由动能定理得解得：=6m/s（2分）物块沿CD段上滑的加速度大小6m/s2-15-\n小物块沿CD段上滑到最高点的时间1s由于对称性可知小物块从最高点滑回C点的时间1s故小物块第一次与第二次通过C点的时间间隔为2s考点：动能定理和运动学知识-15-