河南省郑州外国语学校2023届高三物理12月调研考试试卷（Word版附答案）

郑州外国语学校高三上期调研 2 考试

物理

(90 分钟  100 分)

一，选择题 (共 12 题，每题 4 分，共 48 分，1—8 只有一个选项正确；9—12 有多个选项正确，选不全的

得 2 分，有选错的不得分)

1，下列说法中正确的是(      )

A.  在某电源的电路中，每通过 2C的电荷量， 电源提供的电能是 4J，那么这个电源的电动势是 0.5V

B.  电源电动势表征电源把其它形式能转化为电能的本领，与是否接外电路无关

C.  由R = U/I可知，导体的电阻与其两端电压成正比，与通过它的电流成反比

D.  电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量， 电阻率越大的材料对电流的阻碍作用越大

2，如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为 1m 的细直杆

可绕0在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的

时间为 3.3s， 自动识别系统的反应时间为 0.3s；汽车可看成高 1.6m

的长方体，其左侧面底边在aa′直线上，且0到汽车左侧面的距离为

0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为(        )

A.  4冗rad/s  B.  43冗rad/s C.  6冗rad/s  D.  12冗rad/s

3，如图所示，粗细均匀的金属棒MN固定于足够大的匀强磁场中，金属棒与磁场方向垂直，将金属棒与恒

压电源相接，金属棒MN所受安培力的大小为F，现仅将金属棒均匀拉长到原来的

2 倍，则金属棒MN所受安培力的大小为(        )

A. 4F     B. 2F    C.      D.

4，如图所示，质量分别为m1 ，m2 的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝 缘光滑的水平面上.突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动，对两小球A、B和弹簧 组成的系统，在以后的运动过程中， 以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用，且弹 簧不超过弹性限度)(        )

A.  系统动量守恒

B.  系统机械能守恒

C.  弹簧弹力与电场力大小相等时系统机械能最大

D.  系统所受合外力的冲量不为零

5 ，如图所示，竖直向上的匀强电场中固定一点电荷，一带电小球(可视为质点)可

绕该点电荷在竖直面内做匀速圆周运动，a、b是运动轨迹上的最高点与最低点，两

点电势分别为pa 、pb. 电场强度分别为Ea 、Eb ，则(        )

A.  pa > pb     Ea > Eb                              B.  pa < pb     Ea < Eb

C.  pa < pb     Ea > Eb                               D.  pa > pb     Ea < Eb

6 ，如图所示，一个条形磁铁 P 固定在水平桌面上，以 P 的右端点为原点，中轴线为 x 轴建立一维坐标系。 一个灵敏的小磁针 Q 放置在 x 轴上不同位置，设 Q 与 x 轴之间的夹角为θ ，实验测得 sinθ与 x 之间的关系 如图乙所示， 已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为

B0 ，下列说法正确的是 (    )

A ．P 的右端为 S 极

B ．P 的中轴线与地磁场方向垂直

C ．P 在 x0 处产生的磁场的磁感应强度大小为 2B0

D ．x0 处合磁场的磁感应强度大小为 2B0

7 ，某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为 m 的均匀细金属杆 MN 与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相 连，弹簧的劲度系数为k ，在矩形区域 abcd 内有匀强磁场，ab＝L1 ，bc＝L2 ，磁感应强度大小为 B ，方向 垂直纸面向外。MN 的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN 的长度大于 ab ，当 MN 中没 有电流通过且处于静止时，MN 与矩形区域的 ab 边重合，且指针指在标尺的零刻度；当 MN 中有电流时，

指针示数可表示电流强度。MN 始终在纸面内且保持水平，重力加速度为 g 。下列说法中正确的是 (    )

A ．当电流表的示数为零时，弹簧的长度为

B ．标尺上的电流刻度是均匀的

C ．为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为 N →M

D ．电流表的量程为

8 ，如图所示电路， 电源内阻为 r ，两相同灯泡 L 1 、L2 电阻均为 R ，D 为理想二极管 (具有单向导电性)， 电表均为理想电表。闭合 S 后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。

现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表 V1 、V2 示数变化量绝对值分别为ΔU1、

ΔU2 ， 电流表示数变化量为 ΔI ，则下列说法中错误的是 (    )

A ．两灯泡逐渐变亮                         B ．油滴将向下运动

C ． = R + T                              D ．  ΔU2＞ ΔU1

9，如图所示，倾角为e的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上， 已知B、C间的动摩擦因数 为u = tane，B通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B的质量分别 为m、M。现给B一初速度，使B沿斜面下滑，C始终处于静止状态，重力加速度为g，则在B下滑的过程中， 下列说法正确的是(    )

A.  不论A、B的质量大小关系如何，B一定减速下滑

B.  A运动的加速度大小为a =

C.  水平面对C一定有摩擦力，摩擦力的方向可能水平向左

D.  水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

10，物体a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体A的质量为 1.2kg，如图甲所示。开始时

体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是

(    )

A. t = 1s 时a的速度大小为 0.8m/s

B. t = 1s 时弹簧伸长量最大

C.  b物体的质量为 0.8kg

D.  弹簧伸长量最大时，a的速度大小为 0.6m/s

11 ，如图所示，竖直平面内有固定的半径为 R 的光滑绝缘圆形轨道，匀强电场的方向平行于轨道平面水平 向左，P 、Q 分别为轨道上的最高点、最低点，M、N 是轨道上与圆心 O 等高的点。质量为 m 、电荷量为 q 的带正电小球 (可视为质点) 在轨道内运动， 已知重力加速度为 g ， 电场强度为 E 并且满足 4qE＝3mg。

要使小球能沿轨道做完整的圆周运动，则下列说法正确的是 (    )

A ．小球在轨道上运动时，动能最大的位置在 MQ 之间，且电势能最小

B ．小球在轨道上运动时，机械能最大的位置在 M 点

C ．小球过 Q 、P 点时所受轨道弹力大小的差值为 4mg

D ．小球过 Q 、P 点时所受轨道弹力大小的差值为 6mg

12，一个质量为m， 电荷量为+q的小球以初速度v0 水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如 图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无 限长． 已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是 (    )

A.  小球在水平方向一直做匀速直线运动

B.  若场强大小等于 ，则小球经过每一电场区的时间均相同

C.  若场强大小等于 ，则小球经过每一无电场区的时间均相同

D.  无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同

二，实验题 (共 2 题，共 13 分。其中 13 题共 5 分，14 题共 8 分)

13，某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且

与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结

论，他设计了如下实验：

①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口 与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。

②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩 量X。

③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上。记录小球的落地位置。

④保持弹簧压缩量不变，重复 10 次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程S。

⑤多次改变弹簧的压缩量X，分别记作X1 、X2 、X3 … ，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程S1 、S2、

S3 …。

请你回答下列问题：

(1) 在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复 10 次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了

减小_________(填“系统误差”或“偶然误差”)。

(2) 若测得小钢球的质量m、下落高度ℎ 、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为_________(重力加 速度为 g)

(3) 根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图象，若想直观的检验出

结论的正确性，应作的图像为_______

14，某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1 和R2 的阻值。实验器材有：待侧电源E(不 计内阻)，待测电阻R1 ，待测电阻R2 ，电压表V(量程为 1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0~99.99Ω)，单刀单掷

开关S1 ，单刀双掷开关S2 ，导线若干。

(1) 先测电阻R1 的阻值。请将该同学的操作补充完整：

A.  闭合S1 ，将S2 切换到a，调节电阻箱R，读出其示数R0 和对应的电压表示数U1；

B.  保持电阻箱示数不变，________ ，读出电压表的示数U2；

C.  则电阻R1 的表达式为R1  =________。

(2) 该同学已经测得电阻R1  = 4.8Q，继续测电源电动势E和电阻R2 的阻值。他的做法是： 闭合S1 ，将S2

切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U， 由测得的数据，绘出了如图乙

所示的− 图线，则电源电动势E =________V， 电阻R2  =________Q(结果保留两位有效数字)。

三，计算题。  (共 39 分，请写出必要的过程)

15.  (8 分) 如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为 ℎ和 0.25ℎ ，将另一 点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为g，试求(静 电力常量为 k)：

(1) 此电荷在B点处的加速度；

(2) A、B两点间的电势差(用Q和ℎ表示)。

16. (9 分) 某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模 型：如图甲，在水平地面上放置一个质量为m = 4 kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运 动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示． 已知物体与地面之间的动摩擦因数为u = 0.5，g = 10 m/S2.

求：

(1) 运动过程中物体的最大加速度为多少？

(2) 在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？

(3) 物体在水平面上运动的最大位移是多少？

17. (10 分) 如图所示，AB为倾角e = 37o的光滑斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接， 质量为m2 的小球乙静止在水平轨道上，此时小球乙与斜面底端B的距离d = 2m。质量为m1 的小球甲以某一 未知速度v0 与乙球发生弹性正碰，使乙球获得 6m/S的速度．若m1：m2  = 1：2，且轨道足够长，取g = 10m/S2，

Sin37o = 0.6 ，coS37o = 0.8 ，求：

(1) 第二次碰撞前小球乙在斜面运动的时间；

(2) 两球发生第二次碰撞时的位置到斜面底端B的距离．

18.  (12 分) 如图所示，竖直平面内直角坐标系 xOy 的第一象限和第二象限存在沿水平方向的匀强电场。 一质量为 m ， 电荷量为+q 的带电小球，从 x 轴上的 P  ( ﹣ d ，0) 点以初动能Ek0沿 y 轴正方向射入第二象 限，经过一段时间后小球从 y 轴正半轴的某位置处垂直于 y 轴进入第一象限，小球经过 y 轴时的动能大小

为Ek0 ，重力加速度为 g ，不计空气阻力。求：

(1) 小球经过 y 轴时的位置坐标 (用d 表示)；

(2) 小球再次经过 x 轴时的动能 (用Ek0表示)；

(3) 小球运动过程中的最小动能 (用Ek0表示)。