内容正文:
树德中学高2023级高三下学期4月阶段性考试
物理试题
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的)
1我们仰望星空,处处闪烁着智慧的光芒。伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、波尔等物理大师的名字
铭记在心。学习自然科学,不仅需要方法论,还需要一些世界观;不仅仅需要数学,还需要一些哲学。
正如王安石在《读史》中所写的那样“糟粕所传非粹美,丹青难写是精神”。下列关于物理学发展说法不
正确的是()
A.伽利略通过逻辑推理,首先指出亚里士多德对落体认识的问题,然后得出重物与轻物应该下落得同
样快的结论,他在研究中所体现的批判精神是创新所必须的。
B.J小汤姆逊发现电子,是物理学史上的重要事件,人们由此认识到原子不是组成物质的最小微粒,原
子本身也有结构。
C.切尔诺贝利核电站的核子反应堆事故正是人类核电发展中利用轻核聚变的惨痛事故。
D.法拉第提出了电场线的概念,正是“以无形造有形,以有形载无形哲学思想的体现。
2.如图所示,A、B两个带电小球用绕过定滑轮的绝缘细线连接,A球与竖直光滑绝缘墙壁
接触,A与滑轮间的细线竖直,A、B两球均处于静止状态,给A球施加一个力,使A球缓慢
下移,A、B两球带电量保持不变,不计球和定滑轮的大小,在A球缓慢移动的过程中,则
细线上的拉力()
A.一直变小
B.先变大后变小
C.一直变大
D.先变小后变大
3.宇宙中有一孤立星系,中心天体周围有三颗行星,如图所示。中心天体质量远大于行星质量,不考虑
行星之间的万有引力,三颗行星的运动轨道中,有两个为圆轨道,半径分别为5、5,一个为椭圆轨道,
半长轴为a,a=5。在△1时间内,行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的
面积分别为S2、S,。行星I的速率为Y,行星Ⅱ在B点的速率为'2B,行星
Ⅱ在E点的速率为2E,行的速率为y3,下列说法不正确的是()
E
A.S2<S3
B.行星Ⅱ与行星I的运行周期不相等
C.行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的加速度大小相等
D.VE <V3<V<V2B
4.电子的双缝干涉实验曾被物理学家们评选为十大最美物理实验”。如图所示,从相干电子辐射源射出
的电子束经过两个靠得很近的双缝后,在显微镜的光屏上出现
了干涉条纹。已知光屏上第3级亮纹到狭缝s,和s2的距离分别为
第3级亮
l,和12,电子的质量为m,真空中光速为c,普朗克常量为h,不考
第2级亮
虑相对论效应。则从相干电子辐射源射出的单个电子的()
第1级亮
A.
物质波波长为2-马
电子辐射
中央亮纹
4
十第1级亮
B.动量大小为,-马
3h
+第2级亮
十第3级亮
C,动能大小为E三)mc
9h2
D.动能大小为B=m,-4
77
7777777777
5.某节水喷灌系统如图所示,水以=15m/s的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为
2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电
动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电动机的
摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入
功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,则()
A.每秒水泵对水做功为75J
B.每秒水泵对水做功为225J
C.水泵输入功率为440W
D.电动机线圈的电阻为10Ω
6.如图所示,在竖直y轴上固定两个点电荷,电荷量为+Q的点电荷在2y处、电荷量m为
+9,m
0◆©0
-4Q的点电荷在3处。将质量为m、电荷量为的小球从坐标原点O静止释放,经过A点
后,刚能到达最低点B。以y处为电势能零点、重力势能零点,小球可视为点电荷,小球在
此运动过程中的重力势能E、机械能E。、动能E,及电势能E2随y变化的图像可能正确的
---iB
是()
2y-©+
E个
3y--40
B
7.如图所示半径为R的虚线圆内,存在垂直纸面向里感应强度大小为B=灶(k>0)的有界匀强磁场.变
化的磁场在空间产生感生电场,电场线为一系列以O为圆心的同心圆,在同一电场线上,电场强度大小
相同.长度为2R的导体棒ac与虚线圆交于a、b两点,其中b为ac的中点.则(
A.a点的电势比b点高
B.b、c两点的电势相等
XXX
Ca、b两点间的电动势大小为
kR2
××0×
4
×××
D.a、c两点间的电动势大小为S+R
46
ab
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目
要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.如图所示,有三个斜面1、2、3,斜面1与2底边相同,斜面2与3高度相同,同
一物体与三个斜面间的动摩擦因数相同,当一物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到
底端时,下列说法正确的是()
A.下滑过程中物体损失的机械能△E3>△E2>△E1
B.下滑过程中因摩擦产生的热量Q1=Q2<Q3
C.到达底端时的速度v1>v3>v2
D.到达底端时的速度v1>v2>v3
9.如图,水平圆盘上放置一个质量为m的小物块,物块通过长为L的轻绳连接
到竖直转轴上的定点O,此时轻绳恰好伸直,与转轴成37°角。现使整个装置绕转
轴缓慢加速转动(轻绳不会绕到转轴上),速和从零开始缓慢增加,直到物块刚
好要脱离圆盘。已知物块与圆盘间动摩擦因数4=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩
擦力,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则轻绳的弹力大小F和物块受
到的摩擦力大小F随o变化的图像正确的是()
FT
F
A
B
D
mg
0器53gw1
O5g 5g 5g"o
05g5g5g
12i6i4元
12L 6L 4L
12元64
12立64L
10.在古代,儿童常喜欢玩一种叫吹豆”的游戏,儿童用手竖直握住两端开口且中空的秸秆,
上端口放一粒黄豆,通过秸秆的下端向上用嘴吹气,从上端口喷出的气流可以将黄豆吹停
在端口的正上方。若喷出的气流对豆的冲力F正比于气流相对于豆的速率v,即F=kv
(k为已知恒量)而气流速率随高度增大而减小,关系满足v=v。-k,h(V为气流从上端口
喷出速率且不变,k,为已知恒量,h为离上端口高度),本题黄豆受到的力只考虑冲力和重
力,重力加速度为g,以下说法正确的是()
A.恰好悬停在上端口处的黄豆的质量为
B.黄豆被吹停的高度与黄豆的质量成反比
C.若质量为m的黄豆恰好悬停在上端口,则更换为质量为?的黄豆轻放在上端口后,上
升的最大高度为飞
D.两粒不同的黄豆两次吹停的高度分别为么、么,且么,>么>0,则它们的质量差为8么
kkz
三、实验题
11.(6分,(2)每空1分,其余每空2分)
A.待测电压表V(量程3.0V,内阻不到1.5k2):B.标准电压表V2(量程6.0V,内阻约为3k2):
C.电源E(电动势为6.0V,内阻很小):D.滑动变阻器R(最大阻值为102):E.定值电阻R,(阻值为
1.5k2):
F.开关S,导线若千。
(1)当待测电压表V,的示数为U,时,标准电压表V2的示数为U2,改变滑动变阻器
滑片位置,经过多次测量,得到多组U、U,的数值,以U2为纵坐标,U为横
坐标,画出的U2-U图像是斜率为2.25的直线,则待测电压表V的内阻Rv=
k2(结果保留2位有效数字)
R
(2)把待测电压表V改装成量程为15V的电压表,需要
(填“串”或
●
“并”)联一个阻值R'=
k2的定值电阻。(结果保留2位有效数字)
S
(3)把改装后的电压表跟标准电压表进行校对,发现改装后的电压表示数总是比标准电压表示数小,说明
在改装电压表时选用的定值电阻的阻值
(填“偏大”或“偏小”)。
12.(8分,每空2分)为探究平抛运动的特点,某小组同学设计了如下图所示的实验:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,将其竖直紧靠斜槽轨道末端槽口,保持板面与轨道末端的水平段
垂直
B.使小球从斜槽上由静止滚下,小球撞击挡板留下点迹O
C.将木板保持竖直沿水平方向向右平移一段距离x,,固定木板
D.先后使小球从斜槽上由高到低不同的6个位置由静止滚下,小球水
平飞出后分别撞击木板留下点迹
E,以点迹O为坐标原点,竖直向下建立坐标轴,各点迹的坐标值从上
到下依次分别为、y2、片3、y4、、6。请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是:
A.斜槽轨道必须尽可能光滑
B.小球初速度越大,对应的y值越大
C.小球在斜槽上由静止释放的位置越高,平抛运动的时间越短
(2)用游标卡尺测量小球直径,如图所示,则小球直径为d=mm;
0
1
3 cm
L山L山
nninnnnn
0
10
20
(3)已知当地的重力加速度为8,利用y轴上的6组数据,结合x,值、d值可分别算得小球6次平抛运动
的水平初速度。⅓对应的水平初速度可表示为
(用g、x,、3、d表示):
(4)请分析:若轨道支架足够高,挡板足够长,小球撞击挡板的速度最小时,对应的y值为
(用x0、
d表示)。
四、计算题(共40分)
13.(10分)湖面上一点O上下振动,振幅为0.2m,以O点为圆心形成圆形水波,如图所示,A、B、O三
点在一条直线上,OA间距离为4.0m,OB间距离为2.4m。某时刻O点处在波峰位置,观察发现2s后
此波峰传到A点,此时O点正通过平衡位置向下运动,OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。
(1)(6分)求此水波的传播速度、周期和波长。
(2)(4分)以O点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据OB间距离与波长的关
系,确定B点在0时刻的振动情况,画出B点的振动图像。你认为该同学的思路
是否可行?若可行,画出B点振动图像,若不可行,请给出正确思路并画出B点
的振动图像。
●●
14.(14分)如图,在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内有场强大小均为E的匀强电场,第一象限沿x
轴负方向,第二象限沿y轴负方向,在y<0区域有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。第一象限内有一段
线状粒子源AC能无初速度释放质量均为m电荷量为+9的粒子。A、
C两点的横坐标分别为x,=L,。=4所有粒子均能经过x轴上一点
E
C
E
(-L,0)后进入磁场区域,从C点释放的粒子第二次经过x轴时恰好通
过原点。在x轴上放置一块粒子收集板,收集经磁场运动后返回x轴
的粒子,不计粒子重力。
0
(1)(4分)求粒子源AC满足的方程;
(2)(4分)求匀强磁场的磁感应强度B;
(3)(6分)为了能收集所有粒子,求粒子收集板沿x轴的最小长度1。
×
X
15.(16分)如图所示,光滑的水平地面上放置一四分之一光滑圆弧槽,其质量为m,=0.1kg,半径为
R=02m,O点为圆弧槽的圆心,OA为圆弧槽的水平半径;另有
一小球(可视为质点),质量为m2=01kg,电荷量为+9,用长为
R=0.2m的轻质细线(不可伸长)悬挂在固定点C,C点为OA的中
点,现把小球拉到A点并给其一竖直向下的初速度。,不计空气阻
力,运动过程中小球带电荷量始终变,重力加速度g取10m/s2。
B
(1)(4分)从小球开始运动到与圆弧槽分离的时间内,圆弧槽向左运动的距离:
(2)(6分)小球与圆弧槽分离后要使小球在竖直平面内运动且细线始终绷紧,'。应满足什么条件?
(3)(6分)如果'。=2ms,当小球离开圆弧槽后上升到最高点时立即在该空间加上水平向左的电场强度
E=5m,8,则小球第二次到达最低点时细线张力为多少?(结果可带根号)
3g
树德中学高2023级高三下学期4月阶段性考试
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
B
D
B
C
BD
AD
AC
7.C.【解析】AB.磁感应强度变化时,电场线为逆时针方向的同心圆,使电子向α点聚集,b点的电势
比a点高;同理可知c点的电势比b点高,故A、B错误:CD.连接Oa、Ob、Oc,Oab构成等边三角
形,Ob和Oc所围磁场区域为圆心角30°的扇形,如图所示,电场线垂直于Oa和Ob,电子不发生定向
KR
移动,a、b两点间的电动势大小为
△0_ABs.om=5.a
△t△t
4
,b、c
XX
E.=AD'AB
S=kS=k×
30°
×πR2=TkR2
两点间的电动势大小为
360°
120c两点
间的电动势大小为E6+E。+M
,故C正确,D错误.故选C.
10.AC【详解】A.由于恰好悬停,所以秸秆对黄豆的弹力为0,则mg=F=k得m=少,故A正确
B.悬停时有g=F==片(化一k)解得m=-位h+化,故B错误:
gg
1
C,对于质量为m的黄豆,有mg=F=k对于质量为织的黄豆放在端口处有F-)mg=m两式联立解
得4=g,方向竖直向上,由于冲力F随h增大而线性减小,因此黄豆做简谐运动,由对称性可知,在最
高点a二8,方向竖直向下,所以在最高点气流速率v=0,即v=,-k,h=0则h=,故C正确;
D·对高度为h,的黄豆有mg=k(-k,h)对高度为h2的黄豆有:m28=k(y。-k,h2)则
△m=m-m2=
-k(,-A),故D错误。故选AC。
11.(1)1.2
(2)串
4.8
(3)偏大
)由电路结构,结合电路欧姆定律可知℃,=
以U2为纵坐标,U1为横坐标,画出的U2-U图像是斜率为k=1+
B=2.25
Ry
解得待测电压表V的内阻Ry=1.2k2
(2)[1][2]根据串联分压的关系,可知把待测电压表V改装成量程为15V的电压表需要串联的定值电阻
阻值为R=
-UR,=153
×1.2k2=4.8k2
U.
3
(3)改装的电压表与标准电压表进行核对,两表是并联连接,发现改装后的电压表读数总是比标准电压
3
表小,说明改装后的电压表通过的电流偏小,根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知,改装表串联
的电阻阻值偏大。
12.(1)C
(2)6.70
2xo-d
(44
【详解】(1)A.为了让小球平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨
道不一定需要光滑,故A错误:
B.小球初速度越大,在水平方向上x=t小球在水平方向上的位移相同,即运动时间越短,在竖直方向
上y=8所以对应的y值越小,故B错误:
C.小球在斜槽上由静止释放的位置越高,平抛的初速度越大,根据B选项分析可知,平抛时间越短,
故C正确。故选C。
(2)由图可知,小球的直径为d=6mm+14×0.05mm=6.70mm
(3)小球在水平方向上x2
4在竖直方向上⅓=28解得=(x,-
(4)小球在水平方向上。-
C=w在竖直方向上巴,=g
则小球的速度为v=V+
(2x-d)2g2
哈+
4vo
d
有数学知识可知,当。=
X2=
2。-时小球的速度v最小,此时小球运动时间为1=
2x-d
2
vo V 2g
则对应的y值为y264
4
*/m
0.2
13.(1)2m/s;1.6s;3.2m(2)
/0.8
1.6
t/s
-0.2
【详解】
())波速v=A=2ms2分
△t
由思意可知O1间相距个波长,则△-及7可得周期为T16s…2分
则波长1=vT-3.2m。…2分
该水波的传播速度为2m/s,周期为1.6s,波长为3.2m;
3
(2)OB相距2.4m=三,故O在波峰处时,B在平衡位置向下振动…2分;
4
画出此后B的振动图像如图:故可行。
◆/m
0.2
…2分
/0.8
1.6
t/s
-0.2
14.(1)y=
(≤x≤L22
2mE
4x4
(3)2
【详解】(1)设粒子源上某点(x,y)处释放的粒子垂直于y轴进入第二象限时速度为,
g6x=2m听…1分
1
进入第二象限后做类平抛运动经时间t经过点(-L,0),则Eg=ma,y=。a,L=wt…2分
2
得y=
(Lsx≤L
4x4
…1分
(2)由(1)知C点的坐标为
设粒子进入磁场时速度为”,与x轴负方向成日角。
则水平分速度满足y2=2a上…1分
4
竖直分速度满足=2al,an日=Yi
,+=听分
得tan8=2,y=
5qEL
2m
设该粒子在磁场中轨道半径为,则L=2rsin8,9州B=m上
…1分
解得B=2
2mE
…1分
gL
(3)若从粒子源AC上(x,y)处释放的粒子,进入磁场速度为2,水平分速度为,竖直分速度为y
则=2a四y,=2ar…1分
y◆
E
E
粒子进入磁场时速度与x轴负方向成日角,在磁场中的轨道半径为,0=…1分
解得tan0=
L
2
设轨迹圆与x轴相交的弦长为d,则d=2rsin0,g%,B=m,号=+y…1分
解得d=4x
时,d取得最小值d
故粒子收集板的最小长度l=L-dn…1分
解得1-分…2分
15.【答案】10.1m2y≥4ms或者≤2ms③)g+5N
3
【详解】(1)以小球和圆弧槽整体为研究对象,水平方向动量守恒,类比人船模型有mS槽=m2S球…1
分,5+5除=R…1分,联立解得s雅=2R=0.1m…2分
(2)小球与圆弧槽分离时小球正好在悬点C的正下方R处,分离时圆弧槽与小球的速率分别为'糟和
1
1
,由水平方向动量守恒和能量守恒有三m,gR+)士)…2分联立解
=缘=V8R+2
①如果小球恰运动到与圆心等高位置则有m,gR=m,喔解得%=2ms…1分
2
②如果小球恰能做完整的圆周运动则有2m,喉=m,8·2R+2m,,8=m
联立解得=4ms…1
R
分
则要使小球在竖直平面内运动且细线始终绷紧,的要求是y≥4m/s或≤2m/s。…2分
(3)由受力分析知小球先做初速为零的匀加速直线运动,后做圆心为C的圆周运动
m,gLsin60+qELcose60=2m,…1分
gE
600
2
C60
后做圆周运动有y,=ycos30°…1分
2.130+gELsin30=2,'2h…2分
F合
mg
在最低点T-m28=m2
L
联立解得7=B+5》
)N…1分