北京市首都师范大学附属中学2022-2023学年高三5月份第一次质检试题（物理试题理）

北京市首都师范大学附属中学2022-2023学年高三5月份第一次质检试题（物理试题理）

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1，原线圈两端连接正弦交流电源u=311sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想电压表和理想电流表。下列判断正确的是（   ）

A．电压表读数约为31.1V

B．若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍

C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍

D．若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍

2、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流I，菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同，与L3、L4，中的相反，下列说法中正确的是（　　）

A．菱形中心O处的磁感应强度不为零

B．菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1

C．L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等

D．L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同

3、如图所示，三条竖直虚线为匀强电场的等势线，实线为一电子仅在电场力的作用下从a点运动到b点的轨迹，下列说法正确的是（　　）

A．a点的电势低于b点的电势

B．电子在a点的动能小于其在b点的动能

C．从a点到b点的过程中，电子的动量变化量方向水平向左

D．从a点到b点的过程中，电子速度变化得越来越慢

4、质量为的篮球从某一高处从静止下落，经过时间与地面接触，经过时间弹离地面，经过时间达到最高点。重力加速度为，忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为（　　）

A．

B．

C．

D．

5、一滴水的质量为0.05g，水滴间隔相等的时间从距石头上方5m处由静止下落，水滴和石头的撞击时间为0.01s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。若在一滴水撞击石头的同时下一滴水开始落下，则一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小约为（　　）

A．1N▪s B．10N▪s C．20N▪s D．40N▪s

6、完全相同的两列高铁在直铁轨上相向行使，速度为350km/h，两列车迎面交错而过时，双方驾驶员看到对方列车从眼前划过的时间大约是2s，以下说法正确的是（   ）

A．由以上数据可以估算出每列车总长约为200m

B．由以上数据可以估算出每列车总长约为400m

C．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是4s

D．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是1s

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、一质量为的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为时，其加速度大小为（），设汽车所受阻力恒为（），重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．汽车的功率为 B．汽车的功率为

C．汽车行驶的最大速率为 D．汽车行驶的最大速率为

8、如图所示，平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。若不改变电容器的带电量，下列操作可能使静电计指针的偏转角度变小的是（　　）

A．将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入电介质

B．将左极板向左移动少许，同时取出两极板之间的金属板

C．将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入金属板

D．将左极板向下移动少许，同时取出两极板之间的电介质

9、在轴上和处，固定两点电荷和，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在处电势最低，下列说法中正确的是（　　）

A．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为

B．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为

C．处的位置电场强度不为0

D．在与之间的连线上电场强度为0的点有2个

10、如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道竖直放置，轨道的末端的切线水平，一倾角为的斜面体的顶端紧挨着圆弧轨道的末端点放置，圆弧上的点与圆心的连线与水平方向的夹角为。一个小球从点由静止开始沿轨道下滑，经点水平飞出，恰好落到斜面上的点。已知小球的质量，圆弧轨道的半径，重力加速度。下列说法正确的是（    ）

A．小球在点时对轨道的压力大小为 B．、两点的高度差为

C．、两点的水平距离为 D．小球从点运动到点的时间为

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）某同学想测出济南当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律。为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm。已知电动机的转速为3000r/min。求：

(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为________s；

(2)由实验测得济南当地的重力加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）；

(3)该同学计算出划各条墨线时的速度v，以为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图像，据此图像________（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线不过原点的原因__________________。

12．（12分）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t1，t2…，计算出t12，t22…

(1)挡光时间为t0时，重锤的加速度为a0从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为ti，重锤的加速度为ai，则=__________（结果用t0和ti表示）

(2)作出的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=_____。

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）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角θ＝，木板受到沿斜面向上拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力F的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2，sin＝0.6，cos＝0.8。求：

(1)小滑块与木板的动摩擦因数为多少？

(2)当拉力F＝20N时，长木板的加速度大小为多大？

14．（16分）在水面上P点正下方有两个点光源a、b，a、b分别发出红光和绿光，它们对水的折射率分别为n1和n2。结果发现在水面上只形成了一个半径为R的蓝色圆形区域，显然这是红光和绿光复合而成的。求：

(i)a、b点的高度差是多少?

(ii)若点光源a到P的距离加倍，圆圈边缘为什么颜色?圆图面积变化多少?

15．（12分）如图所示，用质量为m，横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞和气缸之间的摩擦。开始时活塞距气缸底的高度为h且气缸足够高，气体温度为T0，外界大气压强为P0，重力加速度为g，其中求∶

（i）封闭气体的压强；

（ii）在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为m，再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为h，则此时气体。的温度为多少。

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】
根据u=220sin314t(V)可知，原线圈的电压有效值为，电压表的读数为变压器的输出电压的有效值，由得，电压表读数为，故A错误；若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，根据可知，U2增大到原来的2倍，由可知，电流表的读数增大到原来的2倍，故B正确；输入电压和匝数比不变，则输出电压不变，仅将R的阻值增加到原来的2倍，由可知，电流变为原来的一半，输入功率变为原来的一半，故C错误；若副线圈匝数增加到原来的2倍，则U2增加到原来的2倍，同时R的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率变为原来的2倍，故D错误。

2、A

【解析】
AB．根据安培定则，L2、L4导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL3斜向上，L3、L1导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL2斜向下，由叠加原理可知，菱形中心O处的合磁场的磁感应强度不为零，且不沿OL1方向，故A正确，B错误；

CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，L1与L3受力如图所示，由各导线中电流大小相等，则每两导线间的作用力大小相等，由平行四边形定则合成可知，L1所受安培力与L 3所受安培力大小相等，方向相反，故CD错误。

故选A。

3、C

【解析】
A．实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向水平向左，则电场线方向水平向右，则点的电势高于点的电势，故A错误；

B．电子所受的电场力方向水平向左，电场力做负功，动能减小，电势能增加，则电子在点的电势能小于其在点的电势能，故B错误；

C．从点到点的过程中，根据动量定理可知电子的动量变化量方向与合外力方向相同，所以电子的动量变化量方向水平向左，故C正确；

D．从点到点的过程中，根据牛顿第二定律可知电子运动的加速度不变，所以电子速度变化不变，故D错误；

故选C。

4、A

【解析】
选向下为正，运动全程由动量定理得：mg（t1+t2+t3）+I地=0，则有：

I地=-（mgtl+mgt2十mgt3），

 负号表方向。

A．，故A符合题意；

B．，故B不符合题意；

C．，故C不符合题意；

D．，故D不符合题意。

故选A。

5、D

【解析】
设一滴水与石头撞击时的作用力为，水与石头撞击时的速度为

设向上为正方向，由动量定理得

水滴间隔

一天时间内有N滴水撞击石头，则有

一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小

联立解得

故ABC错误，D正确。

故选D。

6、B

【解析】
AB．两列车相向运动，每列车总长为：

故A错误，B正确；

CD．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间为：

故C、D错误；

故选B。

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、BC

【解析】
AB．车的额定功率为P，汽车的速度为v时，根据牛顿第二定律得

得

故A错误，B正确。

CD．汽车匀速运动时牵引力等于阻力， 速率最大，故有

故C正确，D错误。

故选BC。

8、AC

【解析】
A．将左极板向左移动少许，则d变大，同时在两极板之间插入电介质，则ε变大，根据可知C可能变大，根据Q=CU可知，U可能减小，即静电计指针的偏转角度可能变小 ，选项A正确；

B．将左极板向左移动少许，则d变大，同时取出两极板之间的金属板，则也相当于d变大，根据可知C一定变小，根据Q=CU可知，U变大，即静电计指针的偏转角度变大 ，选项B错误；

C．将左极板向左移动少许，则d变大，同时在两极板之间插入金属板，则相当于d又变小，则总体来说可能d减小，根据可知C可能变大，根据Q=CU可知，U变小，即静电计指针的偏转角度可能变小 ，选项C正确；

D．将左极板向下移动少许，则S减小，同时取出两极板之间的电介质，则ε变小，根据可知C一定减小，根据Q=CU可知，U变大，即静电计指针的偏转角度一定变大 ，选项D错误；

故选AC。

9、AC

【解析】
AB．φ－x图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率为零即电场强度为0，则有

则

根据沿电场线方向电势降低可知，内电场强度沿x轴正方向，内电场强度沿x轴负方向，则两个电荷是同种电荷，故A正确，B错误；

C．φ－x图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率不为零，则电场强度不为0，故C正确；

D．由于两个电荷是同种电荷，根据电场的叠加可知，在的左边和的右边合场强不可能为0，所以只有在处合场为0即只有一处，故D错误。

故选AC。

10、BD

【解析】
A．小球从点运动到点根据动能定理有

在c点时有

代入数据解得

，

据牛顿第三定律，小球在点时对轨道的压力大小为，故A错误；

BCD．小球从点运动到点做平抛运动有

解得

又由平抛运动规律可知水平位移

竖直位移

故B正确，D正确，C错误。

故选BD。

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、0.1    9.79    能    墨线A对应的速度不为零   

【解析】
(1)[1]由于电动机的转速为3000r/min，则其频率为50Hz，故每隔0.02s特制笔N便在铝棒上画一条墨线，又每隔4条墨线取一条计数墨线，故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s

(2)[2]由题可知

可知连续相等时间内的位移之差

根据△x=gT2得

(3)[3]铝棒下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即

mgh＝mv2

得

若图线为直线，斜率为g，则机械能守恒，所以此图像能验证机械能守恒

[4]图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0

12、       

【解析】
(1)[1]遮光片经过光电门时的速度

，

重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得

整理得

(2)[2]由牛顿第二定律得

整理得

则图像的斜率

解得

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、 (1)0.75(2)2m/s2

【解析】
(1)当F等于18N时，加速度为a＝0。对整体由平衡条件：

F＝(M＋m)gsinθ

代入数据解得

M＋m＝3kg

当F大于18N时，根据牛顿第二定律得

F－Mgsinθ－μmgcosθ＝Ma

长木板的加速度

a＝F－gsinθ－

知图线的斜率

k＝＝1

截距

b＝-gsinθ-＝-18

解得

M＝1kg，m＝2kg，μ＝0.75

(2)当拉力F＝20N时，代入长木板的加速度

a＝F－gsinθ－

解得长木板的加速度为

a1＝2m/s2

14、 (1)；(2)边缘为红色，面积增加

【解析】
a、b光发生全反射，根据临界角表达式，结合几何关系求解a、b点的高度差；根据红光的临界角不变，则红光射向水面发生全反射后光的方向不变，深度加倍，边缘为红色，半径加倍，由此解得增加的面积.

【详解】

（1）根据圆圈都是蓝色可知，a、b光发生全反射时射出水的最大半径均为R，由光的色散可知n1小于n2，设a、b光的临界角为C1和C2，则有：；

由数学知识可知a、b到P的距离分别为 ，

则ab的高度差h=h2-h1，解得

（2）根据红光的临界角不变，则红光射向水面发生全反射后光的方向不变，深度加倍，边缘为红色，半径加倍，水面上发光半径变为2R，面积增加

【点睛】

解答几何光学问题,关键是画出规范的光路图,结合光的折射定律和全反射的公式,结合几何关系求解.

15、（i）；（ii）

【解析】
（i）以活塞为研究对象，由平衡条件得

得

（ii）对活塞由平衡条件可知

，，

由理想气体方程得

解得