2023届陕西省汉中市部分高中高三第三次教学质量检测试题物理试题试卷

2023届陕西省汉中市部分高中高三第三次教学质量检测试题物理试题试卷

请考生注意：

1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、某LED灯饰公司为保加利亚首都索非亚的一家名为“cosmos（宇宙）”的餐厅设计了一组立体可动的灯饰装置，装置生动模仿了行星运动的形态，与餐厅主题相呼应。每颗“卫星/行星”都沿预定轨道运动，从而与其他所有“天体”一起创造出引人注目的图案。若这装置系统运转原理等效月亮绕地球运转（模型如图所示）；现有一可视为质点的卫星B距离它的中心行星A表面高h处的圆轨道上运行，已知中心行星半径为R，设其等效表面重力加速度为g，引力常量为G，只考虑中心行星对这颗卫星作用力，不计其他物体对这颗上星的作用力。下列说法正确的是（　　）

A．中心行星A的等效质量

B．卫星B绕它的中心行星A运行的周期

C．卫星B的速度大小为

D．卫星B的等效质量

2、如图甲所示，一滑块从固定斜面上匀速下滑，用t表示下落时间、s表示下滑位移、Ek表示滑块的动能、Ep表示滑块势能、E表示滑块机械能，取斜面底为零势面，乙图中物理量关系正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

3、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后，以下说法正确的是(    )

A．a点的场强大小为3E，方向由c到a

B．c点的场强大小为3E，方向由c到a

C．b、d两点的场强相同，大小都为E

D．b、d两点的场强不相同，但大小都为E

4、近年来，人类发射了多枚火星探测器，火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，若测得该探测器运动的周期为，则可以算得火星的平均密度，式中是一个常量，该常量的表达式为（已知引力常量为）

A． B． C． D．

5、如图所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一质量为的滑块接触，此时弹簧处于原长。现施加水平外力缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力做功为，滑块克服摩擦力做功为。撤去外力后滑块向有运动，最终和弹簧分离。不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则（　　）

A．弹簧的最大弹性势能为

B．撤去外力后，滑块与弹簧分离时的加速度最大

C．撤去外力后，滑块与弹簧分离时的速度最大

D．滑块与弹簧分离时，滑块的动能为

6、在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是（　　）

A．电路再次稳定时，电源效率增加

B．灯L2变暗，电流表的示数减小

C．灯L1变亮，电压表的示数减小

D．电容器存储的电势能增加

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图所示，倾斜的传送带以恒定速率逆时针运行，皮带始终是绷紧的。质量的货物从传送带上端点由静止释放，沿传送带运动到底端点，两点的距离。已知传送带倾角，货物与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，。则（　　）

A．货物从点运动到点所用时间为1.2s

B．货物从运动到的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为0.8J

C．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为11.2J

D．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，货物减少的重力势能小于货物增加的动能与摩擦产生的热量之和

8、分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如甲乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能EP=0).下列说法正确的是

A．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线

B．当r=r0时,分子势能为零

C．随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大

D．分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得更快

E. 在r<r0阶段,分子力减小时,分子势能也一定减小

9、如图所示，倾角为α的光滑导轨上接入一定值电阻，Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域Ⅱ中磁感应强度随时间B2=kt（k>0）变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（    ）

A．通过金属杆的电流大小为

B．通过金属杆的电流方向是从a到b

C．定值电阻的阻值为

D．定值电阻的阻值为

10、如图是倾角θ=37°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图。一长为L、质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通人电流强度为I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则以下说法正确的是（　　）

A．所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为

B．所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为

C．所加磁场的磁感应强度的最小值为

D．所加磁场的磁感应强度的最小值为

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）晓宇为了测量一段长度为L的金属丝的电阻率，进行了如下的实验操作。

(1)首先用多用电表中“×10”的欧姆挡对该金属丝进行了粗测，多用电表调零后用红黑表笔连接在金属丝的两端，其示数如图甲所示，则该金属丝的阻值R约为____Ω；

(2)接着对该金属丝的电阻进行了精确的测量，其中实验室提供了如下实验器材电流表A1（0~5mA，r1=50Ω）、电流表A2（0~0.6A，r2=0.2Ω）、电压表V(0~6V，ｒv≈1.5kΩ）、滑动变阻器R（额定电流2A，最大阻值为15Ω）、10Ω的定值电阻R1、500Ω的定值电阻R2内阻可忽略不计的电源（E=6V）、开关一个、导线若干、螺旋测微器、刻度尺。

①利用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，其示数如图乙所示，则金属丝的直径D＝____mm；

②请将实验电路画在虚线框中，并注明所选仪器的标号____；

③为了求出电阻率，则需测量的物理量有___（并写出相应的符号），该金属丝的电阻率的表达式为ρ=___（用已知量和测量量表示）。

12．（12分）某同学设计测量电流表内阻的实验。待测电流表的内阻Rg约在1kΩ~2kΩ之间，量程250μA。提供实验器材：

电源（4V，0.6Ω）

电键S及导线若干

一只电阻箱R（0~9999Ω）

滑动变阻器R1（0~50Ω，0.6A）

滑动变阻器R2（0~1kΩ，0.3A）

某同学的测量过程如下：

第一，选择实验器材，设计实验的电路图，如图甲所示：

第二，实验操作步骤如下：

①先按电路图接好各元件，调节滑动变阻器R'的滑片P位置，再使电阻箱阻值为零

②闭合电键S，调节滑动变阻器R'的滑片P于某一位置，使电流表达到满刻度Ig

③滑动变阻器R'的滑片P保持不变，调节电阻箱值使电流表读数为Ig的一半，记下电阻箱读数Rx，则待测电流表的内阻Rg＝Rx，请回答以下问题：

(1)为了精确测量电流表的内阻，该同学选择的滑动变阻器R'是_____（选填“R1”或“R2”）。

(2)该同学在操作步骤①中，滑动变阻器R'的滑片P应置于_____端（选填“a”或“b”）理由是_____。

(3)接照该同学所设计的实验思路，用铅笔画出的线代表导线在图乙中替他完善正确规范的实验电路连接，导线不能交叉_____。

(4)在实验步骤③中，确保滑动变阻器R'的滑片P的位置不变，其理由是_____。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）单色光以入射角射到折射率为的透明球体中，并被球内经一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如图所示。

（i）在图上大致画出光线在球内的路径和方向；

（ii）求入射光与出射光之间的夹角α。

14．（16分）如图所示，空中固定一粗糙的水平直杆，将质量为的小环静止套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径，小环和直杆间的动摩擦因数，现对小环施加一位于竖直面内斜向上，与杆的夹角为的拉力F，使小环以的加速度沿杆运动，求拉力F的大小．已知重力加速度，，

15．（12分）如图所示，直角坐标系Oxy位于竖直平面内，x轴与绝缘的水平面重合，在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场．质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O，A点距O点L=0.045m，质量m1=1×10-3kg的带电小物块以初速度v0=0.5m/s从A点水平向右运动，在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上，碰撞后m2的速度为0.1m/s，此后不再考虑m1、m2间的库仑力．已知电场强度E=40N/C，小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1，取g=10m/s2，求：

（1）碰后m1的速度；

（2）若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点，OP与x轴的夹角θ=30°，OP长为Lop=0.4m，求磁感应强度B的大小；

（3）其它条件不变，若改变磁场磁感应强度的大小为B/使m2能与m1再次相碰，求B/的大小？

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B

【解析】
A.卫星绕中心行星做圆周运动，万有引力提供圆周运动的向心力得

据此分析可得，故A错误；

B.根据万有引力提供圆周运动的向心力得

，r=R+h

解得，故B正确；

C.根据万有引力提供圆周运动的向心力得

，r=R+h

解得，故C错误；

D.卫星B是中心行星A的环绕卫星，质量不可求，故D错误。

故选B。

2、D

【解析】
A．滑块匀速下滑，动能不变，A错误；

BC．势能

且

所以

BC错误；

D．滑块机械能

D正确。

故选D。

3、D

【解析】
A．由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E，方向由a到c，故A错误；

B．由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E，方向由a到c，故B错误；

CD.．由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为，故C错误，D正确。

故选D。

4、C

【解析】
由万有引力定律，知

得

又

而火星探测器绕火星做“近地”圆周运动，有，解得

故题中的常量

故选C。

5、D

【解析】
A．由功能关系可知，撤去F时，弹簧的弹性势能为W1－W2，选项A错误；

B．滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态。撤去外力后，滑块受到的合力先为，由于弹簧的弹力N越来越小，故合力越来越小，后来滑块受到的合力为，由于弹簧的弹力N越来越小，故合力越来越大。由以上分析可知，合力最大的两个时刻为刚撤去F时与滑块与弹簧分离时，由于弹簧最大弹力和摩擦力大小未知，所以无法判断哪个时刻合力更大，所以滑块与弹簧分离时的加速度不一定最大。选项B错误；

C．滑块与弹簧分离后时，弹力为零，但是有摩擦力，则此时滑块的加速度不为零，故速度不是最大，选项C错误；

D．因为整个过程中克服摩擦力做功为2W2，则根据动能定理，滑块与弹簧分离时的动能为W1－2W2，选项D正确。

故选D。

6、C

【解析】
A．电源的效率

将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路电阻减小，则电源的效率减小，选项A错误；

BC．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮。R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1，U减小，U1增大，U并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大。故B错误，C正确；
D．电容器两端的电压等于并联部分的电压，电压变小，由Q=CU知电容器的电荷量减少，电容器存储的电势能减小，故D错误。
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】
A．物块在传送带上先做a1匀加速直线运动，对物体受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得：

mgsinθ+μmgcosθ=ma1

解得

a1=10m/s2

加速到与传送带共速时的时间

物块运动的距离

因为mgsinθ>μmgcosθ，可知共速后物块将继续加速下滑，加速度：

mgsinθ-μmgcosθ=ma2

解得

a2=2m/s2

根据

即

解得

t2=1s，

则货物从A点运动到B点所用时间为

t=t1+t2=1.2s

选项A正确；

B．货物在前半段加速阶段相对传送带的位移

货物在后半段加速阶段相对传送带的位移

则从A到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为

选项B错误；

C．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为

选项C正确；

D．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，对货物由动能定理：

即货物减少的重力势能与摩擦力做功之和等于货物增加的动能；

选项D错误；

故选AC.

8、ADE

【解析】
A、B项：在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，故A项正确，B项错误；

C项：分子间作用力随分子间距离增大先减小，然后反向增大，最后又一直减小，C项错误；

D项：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快，D项正确；

E项：当r＜r0时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，E项正确。

故选：ADE。

9、AC

【解析】
A.对金属杆，根据平衡条件，结合安培力公式有mgsinα=B1IL，解得，选项A正确；

B.由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向是从b到a，选项B错误；

C.由法拉第电磁感应定律有，根据闭合电路欧姆定律得，故，选项C正确，选项D错误.

10、BC

【解析】
AB．根据共点力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上的这两个方向之间，根据左手定则知，所加磁场方向与x轴正方向的夹角θ的范围应为，故A错误，B正确。

CD．当安培力的方向与支持力方向垂直时，安培力最小，根据矢量三角形定则有

则磁感应强度的最小值

故C正确，D错误。

故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、220Ω    4.699（4.697~4.700均可）        电压表的示数U、电流表的示数I       

【解析】
(1)[1]金属丝的阻值约为：

Rx=22×10Ω=220Ω；

(2)①[2]根据螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径为：

4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm；

②[3]由(1)可知，该金属丝的电阻值约为220Ω，电源的电动势为6V，则流过金属丝的电流约为：

由于电流表A2的量程比较大，因此需将电流表A1改装成量程为30mA的电流表，则电流表应选用A1，又由电流表的改装原理可知：

解得：

R=10Ω

因此定值电阻应选择R1，由于改装后的电流表内阻已知，因此应选电流表的内接，由于滑动变阻器的总阻值小于金属丝的电阻值，因此滑动变阻器应用作分压接法，则所设计的电路图如图所示：

③[4][5]电压表的示数U、电流表的示数I；流过金属丝的电流为其电压为：

由欧姆定律可知该金属丝的电阻值为：

又由电阻定律得：

截面积为：

解得：

。

12、R1    a    接通电路时，确保电流表安全        保持aP间电压不变   

【解析】
(1)[1]根据题意要求精确测量电流表内阻及分压式连接，为了便于调节分压，需要选择阻值较小，额定电流较大的滑动变阻器，即R1。

(2)[2][3]为了确保开关闭合后，电路安全，因此滑动变阻器的滑片应置于a端，这样测量电路部分开始时分压为0，保证了电路安全。

(3)[4]根据电路图，连接实物图如图所示：

。

(4)[5]在实验步骤③中，确保滑动变阻器R'的滑片P的位置不变，其理由是保持aP间电压不变。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（i）图见解析；（ii）60°.

【解析】
（i）光路如图

（ii）由光的折射定律得

做辅助线，由对称性可知

14、1N和9N

【解析】
对环进行受力分析得，环受重力、拉力、弹力和摩擦力．令，得，此时环不受摩擦力的作用．
当时，杆对环的弹力竖直向上，由牛顿第二定律可得：

得
当时，杆对环的弹力竖直向下，由牛顿第二定律可得：

得
则F的大小可能值为1N和9N.

【点睛】

本题考查牛顿第二定律的应用，要注意明确本题中可能存在的两种情况，明确拉力过大时，物体受杆下部的挤压，而拉力较小时，受杆上端的挤压，要求能找出这两种情况才能全面分析求解．

15、（1）0.4m/s，方向向左    （2）1T    （3）0.25T

【解析】

试题分析：(1)m1与m2碰前速度为v1，由动能定理

－μm1gl＝m1v－m1v

代入数据解得：v1＝0.4 m/s

设v2＝0.1 m/s，m1、m2正碰，由动量守恒有：

m1v1＝m1v1′＋m2v2

代入数据得：v1′＝－0.4 m/s，方向水平向左

(2)m2恰好做匀速圆周运动，所以qE＝m2g

得：q＝2×10－3C

粒子由洛伦兹力提供向心力，设其做圆周运动的半径为R，则

qv2B＝m2

轨迹如图，由几何关系有：R＝lOP

解得：B＝1 T

(3)当m2经过y轴时速度水平向左，离开电场后做平抛运动，m1碰后做匀减速运动．

m1匀减速运动至停，其平均速度为：

＝v1′＝0.2 m/s>v2＝0.1 m/s

所以m2在m1停止后与其相碰

由牛顿第二定律有：f＝μm1g＝m1a

m1停止后离O点距离：s＝

则m2平抛的时间：t＝

平抛的高度：h＝gt2

设m2做匀速圆周运动的半径为R′，由几何关系有：

R′＝h

由qv2B′＝

联立得：B′＝0.25 T

考点：本题考查了带电粒子在磁场中运动和数形结合能力