河北省百師聯(lián)盟2023-2024學年高三年級上冊一輪復習聯(lián)考（三）物理試題（含答案解析）

河北省百師聯(lián)盟2023-2024學年高三上學期一輪復習聯(lián)考（三）

物理試題

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.智能手機安裝適當?shù)能浖?，利用傳感器可測量磁感應強度2的大小。如圖甲所示，在

手機上建立三維坐標系，手機顯示屏所在平面為尤Oy面。某同學在某地對地磁場進行了兩

次測量，將手機顯示屏朝上平放在水平桌面上測量結果如圖乙，之后繞x軸旋轉某一角度后

測量結果如圖丙，圖中顯示數(shù)據的單位為NT（微特斯拉）。已知手機顯示屏的面積大約為

O.Olirf,根據數(shù)據可知兩次穿過手機顯示屏磁通量的變化量約為（）

磁力計

x軸O.OOgTx軸-O.OOgT

y軸29.38gTy軸-51.06RT

z軸-45.3WTz軸16.00好

絕對值54.00|uT絕對值53.5IgT

A.2.2*10-7帆B.2.9xlO-7Wb

C.6.1xlO-7WbD.8.0x10-wb

2.如圖所示，在光滑的絕緣水平面上有一邊長為。的正方形A2CD,在A、C兩點分別固定

電荷量大小均為。的點電荷，在8點固定一電荷量未知的點電荷，將一電荷量為q的試探

電荷置于。點，該試探電荷恰好靜止。靜電力常量為鼠若將該試探電荷移動到正方形的中

心。位置，則試探電荷受到的靜電力大小為（）

A4枝kQq2yflkQqyflkQq

.--------C,-------z-----

3.2023年5月，世界現(xiàn)役運輸能力最大的貨運飛船天舟六號進入預定軌道，與中國空間站

順利對接后組合體在近地軌道上做勻速圓周運動。已知地球的半徑為R,地面的重力加速度

為g,地球同步衛(wèi)星在離地面高度約為6R的軌道上做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）

A.對接后，組合體運行速度大于7.9km/s

B.對接后，組合體運行周期約為可生

C.地球的自轉周期約為12萬,詈

D.中國空間站與地球同步衛(wèi)星線速度大小之比約為近:1

4.空間中存在沿無軸方向的靜電場，各點電勢的變化規(guī)律如圖中。-x圖像所示，電子以一

定的初速度沿無軸從。點運動到尤4處，電子僅受電場力，則該電子（）

B.在無/處加速度為零

C.在尤3處電勢為零，電場強度也為零

D.在X2處的動能大于在尤3處的動能

5.某物理興趣小組的同學從一款電子產品中拆下一個特殊電池，用如圖甲所示的電路測量

該電池的電動勢和內阻，其中R/是阻值已知的定值電阻，電流表內阻改變電阻箱

的阻值R,測得幾組電流表的讀數(shù)/,做出圖線如圖乙所示，圖線的斜率為鼠截距為

。，則該電池的電動勢和內阻分別為（）

「

CAnD.Afi\.

10Z:1010k9

6.如圖所示，在無限長直邊界CQ的右側存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小

為B,無限大擋板EF平行于放置，與8相距為d,帶電粒子達到擋板時能夠被擋板吸

試卷第2頁，共8頁

收，在A處有一粒子源能夠在紙面內持續(xù)發(fā)射速度大小相等的電子。當電子在紙面內沿A0

方向垂直勻強磁場邊界射入時，恰好未被跖吸收。已知電子的質量為機，電荷量為e,不

計電子重力及電子間的相互作用。若磁感應強度大小變?yōu)樵瓉淼囊话?，電子速度方向緩慢?/p>

AO沿順時針旋轉到AO時，在擋板上能夠吸收到電子的長度為（）

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXX

XX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

A.B.2(A/3-1)J

C.島D.2瘋/

7.如圖所示,質量為m的木塊固定于輕桿的一端,輕桿的另一端固定在0點的光滑轉軸上，

木塊可在豎直平面內繞。點自由擺動。質量為m的子彈以某一初速度從右側水平擊中靜止

于0點正下方的木塊且未穿出，之后輕桿偏離豎直方向的最大偏角為8。以后的過程中，

每當木塊向左擺至最低點時，都有一顆同樣質量、同樣速度的子彈射入木塊并留在木塊中。

已知木塊重心到。點的距離為L,重力加速度大小為g。若不計空氣阻力及子彈射入木塊的

時間不考慮子彈射入后整體重心位置的改變，則當?shù)凇w子彈擊中木塊后，幾顆子彈與木塊

產生的總熱量為（）

□?

4mg￡(l—cos

2幾mgL(1-cos8)

n+\n+1

二、多選題

8.如圖所示，電源電動勢為3V,內阻r=lO,電阻用=凡=2。，電阻凡=1。，滑動變阻

器"的最大阻值為玲，電容器的電容C=WF,閉合開關KB，當滑動變阻器的滑片由。

端向沙端滑動時，下列說法正確的是（）

A.流過電阻國的電流逐漸增大B.電源的輸出功率逐漸增大

C.電容器C兩端電壓逐漸增大D.流過電阻凡的電荷量約為6.4x10-7c

9.如圖所示，兩帶電平行板M、N水平放置，帶電粒子;H、；H、：H分別以初速度匕、匕、

匕沿兩板間中線先后自同一位置進入板間電場，均恰從N板邊緣射出電場。不計粒子重力，

忽略粒子間相互作用及電場的邊緣效應。下列說法正確的是（）

M

?--VA--------

N

A.粒子;H、：H、：H在兩板間運動的時間之比為1:1:1

B.粒子:H、；H、：H在兩板間運動的時間之比為l：0：g

C.粒子:H、；H、汨入射時動量大小之比為1：夜：g

D.粒子:H、但、汨入射時動量大小之比為迷：百：拒

10.回旋加速器在眾多領域有廣泛的應用，其工作原理如圖所示，置于真空中的D形盒半

徑R=40cm,兩盒間狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度大小為

B=1.5T,方向與盒面垂直。A處粒子源產生初速度不計的質子（:H）,在加速器中被加速。

已知交流電的頻率為力電壓。=2xlC）3v,質子的質量Mi=L6xl（r27kg、電荷量

?=1.6X1019C,取萬。3,加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。下列說法正確的是

試卷第4頁，共8頁

)

A.不改變B和力該回旋加速器不可以用來加速a粒子（；He）

B.加速電壓U越大，質子獲得的最大速度越大

C.質子加速后獲得的最大動能為18MeV

D.質子在D形盒中運動總時間約為1.8x10、

三、實驗題

11.某同學為了測量小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，就地取材設計了如下實驗。

實驗步驟：

（1）如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為37。，在其上表面固定一把與小

物塊下滑路徑平行的刻度尺（圖中未畫出）。

（2）調整手機使其攝像頭正對木板表面，開啟視頻錄像功能。將小物塊從木板頂端釋放，

用手機記錄下小物塊沿木板向下做加速直線運動的情況。然后通過錄像的回放，選擇小物塊

運動路徑上合適的一點作為測量參考點，得到小物塊相對于該點的運動距離L與運動時間t

的數(shù)據。

（3）該同學選取部分實驗數(shù)據，畫出了二一圖像，如圖乙所示。由圖像可得，物塊過測

t

量參考點時的速度大小為rn/s,小物塊下滑的加速度大小為m/s2o（結果均

（4）根據上述數(shù)據，可得小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為o（結果保留兩位有效數(shù)

字，當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2,sin37*0.60,cos37°=0.80）

12.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中:

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其示數(shù)如圖甲所示,則該金屬絲的直徑d=mm。

（2）為了準確地測量金屬絲電阻（R426Q）,需測量多組數(shù)據，實驗室提供的器材如下：

電源E（電動勢12V,內阻為0.5。）；

電壓表Vi（量程0~3V,內阻約為2k。）；

電壓表V2（量程0~15V,內阻約為10k。）；

電流表Ai（量程0~0.6A,內阻約為50）；

電流表A2（量程0~3A,內阻約為1Q）；

滑動變阻器R/（阻值0?10Q,額定電流2A）；

滑動變阻器R?（阻值0?1750d額定電流0.3A）；

開關S和導線若干。

①電壓表應選用,電流表應選用，滑動變阻器應選用。（填

所選器材的符號）

②請在如圖乙所示的虛線方框內畫出實驗電路圖；在圖丙中用筆畫線代替導線把實物圖補充

試卷第6頁，共8頁

完整

四、解答題

13.如圖所示，傾角a=37。的平行光滑金屬導軌固定放置，導軌間距d=lm,電源的電動勢

E=3V,定值電阻R/=l。，R為滑動變阻器，S為開關。質量〃z=O.lkg、電阻&=2。、長度等

于導軌間距的直導體棒演垂直于導軌放置。在導軌間加勻強磁場后，直導體棒油始終能在

導軌上保持靜止。不計導軌及電源內阻，直導體棒仍始終與導軌接觸良好，忽略地磁場影

響，取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)若開關S保持斷開，將滑動變阻器阻值調至R=4Q,求所加勻強磁場磁感應強度的最

小值Bmi"；

(2)若閉合開關S,且在導軌間加豎直向上、磁感應強度大小為B=2T的勻強磁場，求滑

動變阻器接入回路的阻值R'。

14.如圖所示，在xOy平面內，x軸下方存在垂直于紙面向外的勻強磁場，x軸上方存在電

場強度的大小為E、與y軸負方向成0=30。的勻強電場。質量為機、電荷量為q(q>0)的帶

電粒子以垂直電場方向的初速度vo從y軸上的M點開始運動，從x軸上的N點進入磁場，

進入磁場時的速度大小為2v°,方向與x軸正方向夾角也為仇粒子恰好從坐標原點。第2

次通過無軸。忽略邊界效應，不計粒子重力，求：

(1)M,N兩點的電勢差；

(2)N點到坐標原點。的距離；

(3)帶電粒子從M點運動到。點所用的時間。

15.如圖所示，在光滑水平地面左側有一水平平臺，質量⑦=O」kg的遙控玩具小車與質量

%=0.2kg的小木塊A靜置于平臺上，緊靠平臺右側面處有一個質量M=0.1kg的長木板B,

B的上表面與平臺平齊，初始時小木塊A與長木板B左端相距L=0.5m,長木板B右側地

面上固定一豎直擋板。已知玩具小車的額定功率尸=Q8W,不放木塊A時能達到的最大速

度%=8m/s,小木塊A與平臺、長木板B上表面間的動摩擦因數(shù)均為〃=0.15,重力加速

度取g=10m/s2?，F(xiàn)控制小車水平向右推動小木塊A以。車=2m/s2的恒定加速度一起由靜

止啟動，達到額定功率后保持功率不變，小車到達平臺最右端時恰好速度最大，小車自身所

受阻力恒定不變且小木塊A剛滑上長木板B時立即撤去小車。

(1)求小木塊A在平臺上能達到的最大速度大?。?/p>

(2)求小木塊A在平臺上加速的總時間；

(3)若擋板與長木板B最右端的初始距離％=lm,且長木板B與擋板發(fā)生第4次碰撞前小

木塊A始終未滑離長木板B,長木板B與擋板間的碰撞均為彈性碰撞，不計碰撞時間，求

長木板B的最小長度(結果可用分數(shù)表示)。

擋板

，"An

-----------g-----------1

平臺勿〃/〃〃〃〃/〃〃/〃/〃/〃〃/6/〃/〃/〃//47〃//

水平地面

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

題號12345678910

答案CADBABBADBCACD

1.C

【詳解】根據題意，計算通過手機顯示屏的磁通量時，應利用地磁場的Z軸分量，則圖甲時

穿過顯示屏的磁通量大小約為

①1=45.31xIO"*(J。iwbb4.5x爐Wb

圖乙時穿過顯示屏的磁通量大小約為

①2=16x10-6xO.OlWb“6x10-7Wb

由數(shù)據可得，第一次地磁場從手機顯示屏穿過，z軸磁場分量為負值，第二次z軸地磁場分

量為正值，可知地磁場從手機背面穿過，則磁通量的變化量約為

△<D=R+①2=6.1xl0-7wb

故選C。

2.A

【詳解】根據題意可知，A、C兩處為等量同種電荷，設8處電荷量大小為Q',在。點根

據平衡可得

yJlkQq_kQ'q

a2一(缶/

則

Q'=2^2QA,C兩處在正方形中心。處合電場強度為0,則試探電荷在中心處受到的靜電

力大小為

kQ'qA-JlkQq

A正確。

故選Ao

3.D

【詳解】A.第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度，則組合

體運行速度不可能大于7.9km/s,故A錯誤；

答案第1頁，共13頁

B.根據

GMm

~^=mg

牛=〃手

可得組合體的運行周期約為

故B錯誤；

C.設地球自轉周期為r，同步衛(wèi)星的軌道半徑r=7A,由

GMm472

—^=m-r

可得自轉周期

故C錯誤；

D.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得

GMmv2

——--=m——

rr

可得

則中國空間站與地球同步衛(wèi)星線速度大小之比為

故D正確。

故選D。

4.B

【詳解】A.根據

Ev=q(p

可知，負點電荷在電勢越低的地方，電勢能越大，由圖像可知打處電勢最低，則電子在M

處的電勢能最大，故A錯誤；

B.x圖像斜率的絕對值表示電場強度大小，由圖可知在整處，圖像的斜率為0,即該處

答案第2頁，共13頁

的電場強度為0,則電子在無/處受到的電場力為0,由牛頓第二定律知電子在X/處的加速度

為0,故B正確；

C.結合上述，根據圖像可知，沏處的斜率不為0,所以X3處的電場強度不為0,故C錯誤；

D.電子只在電場力作用下運動，動能和電勢能總和保持不變，結合上述可知，負點電荷在

電勢越低的地方，電勢能越大，則電子在尤2處的電勢能大于在七處的電勢能，所以電子在

X2處的動能小于在X3處的動能，故D錯誤。

故選B。

5.A

【詳解】ABCD.設通過電流表的電流為/,干路電流為/加則有

根據閉合電路歐姆定律有

￡=Z-9/?1+10//?+10Zr

整理得

對照圖像得

9q+10r

聯(lián)立解得

A正確，BCD錯誤。

故選Ao

6.B

【詳解】ABCD.電子垂直邊界射入，恰好未被吸收，其運動軌跡如圖甲所示，由幾何

關系可知電子做圓周運動的半徑為俄根據

?mv2

qvB=-----

r

可知，當磁感應強度變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，電子在磁場中做圓周運動的半徑變?yōu)?d,速度方

答案第3頁，共13頁

向改變時，電子能夠打到擋板上，臨界的運動軌跡如圖乙所示，能夠吸收到電子的區(qū)域為

GH,由幾何關系可得

GH=2dcos30°-2d(1-cos30O)=2(73-l)d

B正確，ACD錯誤。

故選B。

7.B

【詳解】設子彈的初速度大小為h,對子彈射入木塊后的上升過程，由機械能守恒定律得

+=(m+m),g￡(l-cos6)

解得

匕二,2gL（l-cos。）

由

mv0=(^m+m)vl

可知

v0=2d2gL(1-cos9)

對所有子彈及木塊，由動量守恒定律有

n/nvQ=(〃？+〃〃?)為

解得

由能量守恒定律可知

Q=^nmvl

解得

答案第4頁，共13頁

4nmgL(1-cos0^

Q=

故選B。

8.AD

【詳解】A.滑動變阻器的滑片由。端向6端滑動時，接入電路中的阻值變大，回路中的總

電阻變大，根據閉合電路歐姆定律知，干路電流/變小，路端電壓

U外=E一6

路端電壓增大，流過冬的電流

(

電流增大，A正確;

B.電源的輸出功率

2

Ptii=EI-Ir

由二次函數(shù)規(guī)律知當電流/=1.5A時，輸出功率最大，即外電路的總電阻R=r=lO時輸出

功率最大，滑動變阻器的滑片在。端時，外電路的總電阻R=IQ,滑片向6端滑動時外電路

總電阻變大，干路電流/減小，電源的輸出功率減小，B錯誤;

C.流過凡的電流

人=—2

4逐漸減小，穩(wěn)定時電容器兩端電壓等于&兩端電壓，由

3/內

可知電容器兩端的電壓逐漸減小，c錯誤;

D.滑片在。端時電容器兩端電壓為L5V,滑片在6端時電容器兩端電壓為電容器兩

極板電壓變化

AL/=1.5V--V?0.64V

7

電容器兩極板減少的電荷量AQ即為流過電阻&的電荷量

A2=CAC7?6.4X10-7C

D正確。

答案第5頁，共13頁

故選AD?

9.BC

【詳解】AB.設兩極板間的距離為2d,極板長度為/,帶電粒子在電場中做類平拋運動，

偏轉位移相同，有

,1qE

d——at2,ci——

2m

得

d應

2m

由于電場強度和電荷量都相同，所以/3詬，則粒子;H、；H、：H在兩板間運動的時間之

比為1:近：6，A錯誤，B正確；

CD.由

l=vt

得

.\lrnd

Z=vJ------

NqE

知丫83，粒子;H、；H、：H進入電場時的速度大小之比為布：血：后，根據

p=mv

可知，三種粒子入射時的動量大小之比為1:0:g,C正確，D錯誤。

故選BC。

10.ACD

【詳解】A.根據

v2

qvB=m——

r

12兀丫

1=-----

v

得帶電粒子在磁場中的運動周期

27rm

1=------

qB

由題意可知，a粒子與質子的比荷不相等，粒子做圓周運動的周期與交變電壓的周期相同時

才能使粒子回旋加速，故不改變8和7,該回旋加速器不可以用于。粒子的加速，故A正

確；

答案第6頁，共13頁

BC.回旋加速器加速粒子的最大速度與加速電壓U無關，與D形盒的半徑有關，由

4"=吟

K

可知最大速度

v）型

mm

最大動能

E.=g加用=1.8xIO’村=18MeV

故B錯誤，C正確;

D.設質子在D形盒中加速〃次達到最大速度，則

12

nqU=—mvm

在一個轉動周期內，質子加速兩次，所以質子在D形盒中運動的總時間

22U

解得

r=1.8xio^s

故D正確。

故選ACD?

11.0.252.90.39

【詳解】(3)[1]物塊勻加速下滑，經過參考點開始計時，由運動學公式有

2

L=v0t^at

變形得

2L八

—=2%+at

即題圖乙中圖線的縱截距表示通過參考點時速度的2倍，則

0.50/c-

%=2m/s=U.25m/s

⑵圖線的斜率表示物塊的加速度，則加速度大小為

a=h50-a50m/s^29m/s2

0.35-0

(4)[3]物塊沿斜面下滑過程中，由牛頓第二定律有

mgsin0—cos0=ma

代入數(shù)據解得

答案第7頁，共13頁

JLI?0.39

【詳解】(1)[1]螺旋測微器固定刻度示數(shù)為零，可動刻度示數(shù)為

d=38.4x0.01mm=0.384mm

(2)⑵①由于電源的電動勢為12V,所以電壓表應選0~15V量程的V2；

[3]根據/==可得，通過待測電阻的最大電流

R

U12—A

Ir=——=——AA?0.5A

R,26

所以電流表應選0~0.6A量程的Ai；

⑷滑動變阻器上的阻值遠大于金屬絲電阻，不方便調節(jié)，為了測量范圍更大，本實驗采用

分壓式，所以滑動變阻器應用阻值較小的R/。

②⑸[6]待測阻值大于滑動變阻器總阻值，采用分壓式接法，由于滿足

所以電流表應用外接法，電路圖、實物連接圖分別如圖1、2所示。

答案第8頁，共13頁

圖2

【詳解】（1）由題意可知，當勻強磁場垂直導軌平面向上時，磁感應強度取最小值，由

I=E

R+7?2

可知導體棒中的電流大小為

1=0.5A

由

mgsm3T=B^Id

可知磁感應強度的最小值

Bmm=1-2T

(2)由

mgtan37°=BIabd

可知，導體棒中的電流大小為

j=3A

ab8

由

可知定值電阻R中的電流大小為

I=-A

R'4

由

E=(4+&)(R'+%)

答案第9頁，共13頁

g

R井

R]+R?

解得

R=2Q

3加片

14.(1)(2)

2qA)2哈

【詳解】(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動，在磁場中做勻速圓周運動，運動軌跡如圖所

m2v2mv

QUMN=|(o)-|o

解得

U=安

MN2q

(2)對于從M點射入的粒子，沿初速度方向的位移

X。=貼

沿電場方向，有

qE=ma

2v0sin20=atx

12

%=5皿

根據幾何關系，N點到坐標原點。的距離

d-x0cos0+y0sin0

聯(lián)立解得

答案第10頁，共13頁

d=2

4qE

(3)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由幾何關系，得

r=d

粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期

27ir7ir

2%%

粒子從N點運動到。點軌跡對應的圓心角

a=300°

則粒子從N點運動到0點所用的時間

300°

—L

2360°

聯(lián)立解得

157rmyo

%2=

3qE

則帶電粒子從M點運動到O點所用的時間

15?

力="+=+~8~

15.(1)2m/s；(2)1.2s；(3)應竺m

6561

【詳解】(1)由

尸=啟%

可知車受平臺的阻力

啟=0.1N

小木塊A在平臺上運動時受到的摩擦阻力

A==0.3N

故玩具車與小木塊一起加速時所受到的總阻力

4A=0.4N

由

尸=卻吸

可知小木塊A在平臺上能達到的最大速度的大小為

答案第11頁，共13頁

吸=2m/s

（2）由

mQ+m

可知玩具車推動木塊A一起向右做勻加速直線運動時，玩具車的牽引力

F=1N

由

P=Fvl

可知，勻加速運動的最大速度大小為