河北省高碑店市崇德實驗中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試題

學(xué)而優(yōu)教有方-2023學(xué)年度第一學(xué)期高三年級期末考試物理試題考試時間：75分鐘注意事項：1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卡上第I卷（選擇題）一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意）1.ETC(ElectronicTollCollection)，又稱自動道路繳費系統(tǒng)，該系統(tǒng)的推行，有效的緩解了高速公路收費站的擁堵現(xiàn)象．若某汽車在高速上正常行駛速度為30m/s，沿該平直公路通過收費站ETC通道時，其速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，則ETC通道對該車行駛產(chǎn)生的時間延誤為()A．8sB．20sC．26sD．40s2.如圖所示，一傾角為θ的斜面體固定在水平地面上．一質(zhì)量為m的長木板B靜止在斜面上，質(zhì)量也為m的物塊A靜止在長木板上，A與B間、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，現(xiàn)給長木板B一沿著斜面向上的拉力F，把長木板B從物塊A的下面抽出，重力加速度為g.則拉力F應(yīng)大于()A．mgsinθ＋μmgcosθB．mgsinθ＋2μmgcosθC．4μmgcosθD．4mgsinθ3.圖中虛線是某電場中的一簇等勢線．兩個帶電粒子從P點均沿等勢線的切線方向射入電場，粒子運動的部分軌跡如圖中實線所示，若粒子僅受靜電力的作用，下列說法中正確的是()A．兩粒子的電性相同B．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢C．粒子從P運動到a的過程中，電勢能增大D．粒子從P運動到b的過程中，動能增大4.如題圖所示，水平向右且范圍足夠大的勻強電場空間內(nèi)，一質(zhì)量為m的帶電小球，通過一長度為l的不可伸長的絕緣輕繩懸掛于水平天花板上O點，靜止時輕繩與豎直方向夾角為θ，此時小球處于A點．現(xiàn)用外力將小球緩慢移到O點正下方B點，然后撤去外力，將小球由靜止開始無初速度釋放．小球運動過程中輕繩始終繃直，已知θ為銳角，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確是()A．外力對小球做功為0B．小球運動到A點時機械能最大C．小球到達最高點時輕繩的拉力大小為mgD．小球運動過程中速度最大值為eq\r(2gl1－cosθ)5.如圖所示，長為2m的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60°的“V”形，并置于與其所在平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為1T．當在導(dǎo)線中通以1A的電流時，該導(dǎo)線受到的安培力大小為()A．1NB.eq\f(\r(3),2)NC.eq\r(3)ND．2N6.在如圖所示的電路中，平行板電容器兩金屬板之間的帶電液滴處于靜止狀態(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷，其余用電器均未損壞，則下列說法正確的是()A．電流表讀數(shù)變小，電壓表的讀數(shù)變大B．電源內(nèi)阻消耗的功率變大C．液滴將向下運動D．電容器帶的電荷量變大7.如圖甲，有一個原、副線圈匝數(shù)比為2∶1的理想變壓器，圖中的電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，其中Rt為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，R為定值電阻．下列說法正確的是()A．副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u′＝18sin50πt(V)B．t＝0.01s時電壓表V2的示數(shù)為0C．變壓器原、副線圈中的電流之比為2∶1D．Rt處溫度降低時，電流表的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)不變二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分。全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分）8.北京冬奧會在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和張家口聯(lián)合舉行，這是北京和張家口歷史上第一次舉辦冬季奧運會．如圖，某滑雪運動員從弧形坡面上滑下沿水平方向飛出后又落回到斜面上．若斜面足夠長且傾角為θ.某次訓(xùn)練時，運動員從弧形坡面先后以速度v0和3v0水平飛出，飛出后在空中的姿勢保持不變．不計空氣阻力，則()A．運動員先后落在斜面上所用時間之比為1∶3B．運動員先后落在斜面上位移之比為1∶3C．運動員先后落在斜面上動能的變化量之比為1∶3D．運動員先后落在斜面上動量的變化量之比為1∶39.如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MN、PQ水平放置，軌道間距為L.現(xiàn)有一個質(zhì)量為m，長度為L的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置，且與軌道接觸良好，導(dǎo)體棒和軌道電阻均可忽略不計．有一電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源通過開關(guān)S連接到軌道左端，另有一個定值電阻R也連接在軌道上，且在定值電阻右側(cè)存在著垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B.現(xiàn)閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒ab開始運動，則下列敘述中正確的有()A．導(dǎo)體棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當速度達到最大時導(dǎo)體棒中無電流B．導(dǎo)體棒所能達到的最大速度為eq\f(ER,R＋rBL)C．導(dǎo)體棒穩(wěn)定運動時電源的輸出功率eq\f(E2R,R＋rB2L2)D．導(dǎo)體棒穩(wěn)定運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E10．在如圖所示電路中，電表均為理想電表，當滑動變阻器的滑片向左移動時，下列判斷正確的是()A．A1示數(shù)變大B．A2示數(shù)變大C．V1示數(shù)變大D．V2示數(shù)變大第II卷（非選擇題共54分）三、實驗題（本題共2個小題，共14分）11.(6分)如圖甲所示的裝置叫做“阿特伍德機”，它是早期英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名的力學(xué)實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律．某同學(xué)對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律，取重力加速度為g＝9.8m/s2，部分實驗步驟如下：(1)將質(zhì)量均為M＝500g的重物A(含遮光條)、B(含掛鉤)用輕繩連接后，跨放在定滑輪上，整個裝置處于靜止狀態(tài)．測量出遮光條中心到光電門中心的豎直距離h＝50cm；(2)用游標卡尺測出遮光條的寬度d＝0.50cm；(3)在B的下端掛上質(zhì)量為m＝100g的鉤碼C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及鉤碼C)中的物體由靜止開始運動，光電門記錄遮光條擋光的時間為Δt；(4)寫出本實驗驗證機械能守恒定律的表達式：________________(用上面測量出的物理量的符號和g表示)；(5)某次實驗中，測得遮光條擋光的時間為Δt＝5.5×10－3s，重物A經(jīng)過光電門的速度大小為________m/s，系統(tǒng)減小的重力勢能為________J，系統(tǒng)由于存在阻力損失的機械能為________J；(計算結(jié)果均保留2位小數(shù))(6)該同學(xué)不斷增加鉤碼的數(shù)量，重復(fù)進行實驗，記錄下所加鉤碼的個數(shù)n，以及遮光條對應(yīng)的擋光時間Δt，作出________圖像，如果所得圖線是一條直線，也可以驗證機械能守恒定律．A．(Δt)2－eq\f(1,n)B．(Δt)2－nC．n－eq\f(1,Δt2)D．n－(Δt)212．(8分)導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導(dǎo)電玻璃的電阻率，某小組同學(xué)選取了一個長度為L的圓柱體導(dǎo)電玻璃器件，上面標有“3V”的字樣，主要步驟如下，完成下列問題．(1)首先用螺旋測微器測量導(dǎo)電玻璃的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則直徑d＝________mm.(2)然后用歐姆表×100擋粗測該導(dǎo)電玻璃的電阻，表盤指針位置如圖乙所示，則導(dǎo)電玻璃的電阻約為________Ω.(3)為精確測量導(dǎo)電玻璃的電阻Rx在額定電壓時的阻值，且要求測量時電表的讀數(shù)不小于其量程的eq\f(1,3)，滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，他們根據(jù)下面提供的器材，設(shè)計了一個方案，請在答題卡上對應(yīng)的虛線框中畫出電路圖，標出所選器材對應(yīng)的電學(xué)符號．A．電流表A1(量程為60mA，內(nèi)阻RA1約為3Ω)B．電流表A2(量程為2mA，內(nèi)阻RA2＝15Ω)C．定值電阻R1＝747ΩD．定值電阻R2＝1985ΩE．滑動變阻器R(0～20Ω)一只F．電壓表V(量程為10V，內(nèi)阻RV＝1kΩ)G．蓄電池E(電動勢為12V，內(nèi)阻很小)H．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干(4)由以上實驗可得該導(dǎo)電玻璃電阻率ρ＝___________(用字母表示，可能用到的有長度L、直徑d、電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，電壓表讀數(shù)U，電阻值RA1、RA2、RV、R1、R2)．四、解答題（13題10分，14題14分，15題16分，共40分）13.(10分)如圖所示，紙面內(nèi)直角三角形BCD區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，∠BCD＝60°，S1、S2分別為兩平行金屬板A、B上正對的小孔，S2C＝L，兩金屬板間接有大小為U0的電壓．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(初速度視為零，電子所受重力不計)從小孔S1飄入板間電場，經(jīng)電場加速后從小孔S2進入磁場中，射出磁場時速度方向恰好與CD垂直．求磁場的磁感應(yīng)強度大小B.14．(14分)如圖所示，固定光滑平行軌道abcd的水平部分處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，bc段軌道寬度為2d，cd段軌道寬度為d，bc段軌道和cd段軌道均足夠長，將質(zhì)量分別為2m、m，有效電阻分別為2R、R的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段，且均與軌道垂直，金屬棒Q原來處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)讓金屬棒P從距水平軌道高為h處無初速度釋放，兩金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直，不計其他電阻及空氣阻力，重力加速度大小為g，求：(1)金屬棒Q的最大加速度am；(2)回路中產(chǎn)生的總焦耳熱Qm；15．(16分)利用電場來加速和控制帶電粒子的運動，在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用．如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，S1、S2為板上正對的小孔，兩板間所加電壓為U0，金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S1、S2所在直線對稱，兩板間加有恒定的偏轉(zhuǎn)電壓．現(xiàn)有一質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)和α粒子(eq\o\al(4,2)He)從小孔S1處先后由靜止釋放，經(jīng)加速后穿過小孔S2水平向右進入偏轉(zhuǎn)電場．已知α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q.(1)求α粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小；(2)請判斷質(zhì)子和α粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動軌跡是否相同，并說明理由．(3