广东省珠海市实验中学2023届高三下学期物理试题周测题三

这是一份广东省珠海市实验中学2023届高三下学期物理试题周测题三，共17页。试卷主要包含了射出，速度沿x轴负方向等内容，欢迎下载使用。

广东省珠海市实验中学2023届高三下学期物理试题周测题三
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接，转动手柄，通过水平螺纹轴减小MN间的距离，以抬高重物。保持重物不变，MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1；MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力，则F1与F2大小之比为（　　）

A．1：1 B．1：3 C．：1 D．3：1
2、如图所示，一根均匀柔软的细绳质量为m。两端固定在等高的挂钩上，细绳两端的切线与水平方向夹角为θ，重力加速度为g。挂钩对细绳拉力的大小为

A． B．
C． D．
3、关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（ ）
A．绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进
B．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上
C．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D．卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验
4、如图所示，在真空云室中的矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，静止放置在O点的铀238原子核发生衰变，放出射线后变成某种新的原子核，两段曲线是反冲核（新核）和射线的径迹，曲线OP为圆弧，x轴过O点且平行于AB边。下列说法正确的是（ ）

A．铀238原子核发生的是β衰变，放出的射线是高速电子流
B．曲线OP是射线的径迹，曲线OQ是反冲核的径迹
C．改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半径关系随之改变
D．曲线OQ是α射线的径迹，其圆心在x轴上，半径是曲线OP半径的45倍
5、关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动的速度方向可以不变
B．匀变速曲线运动任意相等时间内速度的变化量相同
C．速率恒定的曲线运动，任意相等时间内速度的变化量相同
D．物体受到的合外力持续为零时，物体仍可以做曲线运动
6、如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内．一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是（　　）

A． B． C． D．
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、如图，两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为0.5 m。导体棒 a、b垂直导轨放置，用一不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将b棒与物体c相连，滑轮与b棒之间的细线平行于导轨。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为0.2 T。物体c的质量为0. 06 kg，a、b棒的质量均为0.1kg，电阻均为0.1Ω，与导轨间的动摩擦因数均为。将a、b棒和物体c同时由静止释放，运动过程中物体c不触及滑轮，a、b棒始终与两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.则（　　）

A．b棒刚要开始运动时，a棒的加速度大小为3.5 m/s2
B．b棒刚要开始运动时，a棒的速度大小为5.0 m/s
C．足够长时间后a棒的加速度大小为
D．足够长时间后a棒的速度大小为7.0 m/s
8、某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B=T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n=r/min．如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2，R1=5.0Ω、R2=5.2Ω，电压表电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I=10A，则下列说法中正确的是

A．交流电压表的示数为720V
B．灯泡的工作电压为272V
C．变压器输出的总功率为2720W
D．若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大
9、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 10、下列说法中正确的是（ ）
A．物体在竖直方向上作匀加速运动时就会出现失重现象 B．合力与该合力的分力同时作用在物体上
C．两物体间的摩擦力一定与两物体间的压力垂直 D．物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致
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）某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势和总电阻。
A．待测干电池两节；
B．电压表、，量程均为，内阻很大；
C．定值电阻（阻值未知）；
D．电阻箱；
E.导线若干和开关。

（1）根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图_________。
（2）实验之前，需要利用该电路测出定值电阻。先把电阻箱调到某一阻值，再闭合开关，读出电压表和的示数分别为、，则_______（用、、表示）。
（3）实验中调节电阻箱，读出电压表和的多组相应数据、。若测得，根据实验描绘出图象如图内所示，则两节干电池的总电动势_______、总电阻________。（结果均保留两位有效数字）
12．（12分）某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。

(1)该同学设计实验的原理表达式是E=________（用r、I、R表示）。
(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E=______V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）
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，半径R＝0.45 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M＝1 kg，长度l＝1 m，小车的上表面与B点等高，距地面高度h＝0.2 m．质量m＝1 kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放．取g＝10 m/s2.试求：

(1)物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；
(2)若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，求物块滑离平板车时的速率；
(3)若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料后，物块与平板车上表面间的动摩擦因数μ＝0.2，物块仍从圆弧最高点A由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离．
14．（16分）如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标（－l，0），MN与y轴之间有沿y 轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出）。现有一质量为m、电荷量大小为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场，并从y轴上A点（0，0.5l）射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成30°角，此后，电子做匀速直线运动，进入磁场并从圆形有界磁场边界上Q点（，－l）射出，速度沿x轴负方向。不计电子重力。求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小？
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小？电子在磁场中运动的时间t是多少？
(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大？

15．（12分）如图所示，水平地面上有一辆小车在水平向右的拉力作用下，以v0=6m/s的速度向右做匀速直线运动，小车内底面光滑，紧靠左端面处有一小物体，小车的质量是小物体质量的2倍，小车所受路面的摩擦阻力大小等于小车对水平面压力的0.3倍。某时刻撤去水平拉力，经小物体与小车的右端面相撞，小物体与小车碰撞时间极短且碰撞后不再分离，已知重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小物体与小车碰撞后速度的大小；
(2)撤去拉力后，小车向右运动的总路程。




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、D
【解析】
当两臂间的夹角为时，两臂受到的压力为

对点分析，点受到螺纹轴的作用力为

当两臂间的夹角为时，两臂受到的压力为

对点分析，点受到螺纹轴的作用力为

则有

故A、B、C错误，D正确；
故选D。
2、A
【解析】
先对挂钩一端受力分析可知挂钩对绳子的拉力和绳子对挂钩的拉力相等：


对绳子受力分析如右图，正交分解：

解得：，A正确，BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】
A．粒子散射实验的内容是：绝大多数粒子几乎不发生偏转；少数粒子发生了较大的角度偏转；极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过，有的甚至几乎达到，被反弹回来），故A正确；
B．粒子散射实验中，只有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故B正确；
C．卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故C正确；
D．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故D错误；
不正确的故选D。
4、D
【解析】
AD．衰变过程中动量守恒，因初动量为零，故衰变后两粒子动量大小相等，方向相反，由图像可知，原子核发生的是α衰变，粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力

得

由于反冲核的电荷量比α射线大，则半径更小，即曲线OQ是射线的径迹，曲线OP是反冲核的径迹，由于曲线OP为圆弧，则其圆心在x轴上，射线初速度与x轴重直，新核初速度与x轴垂直，所以新核做圆周运动的圆心在x轴上
由质量数守恒和电荷数守恒可知反冲核的电荷量是α粒子的45倍，由半径公式可知，轨道半径之比等于电荷量的反比，则曲线OQ半径是曲线OP半径的45倍，故A错误，D正确。
BC．由动量守恒可知

粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力

得

由于反冲核的电荷量比α射线大，则半径更小，即曲线OQ是射线的径迹，曲线OP是反冲核的径迹，反冲核的半径与射线的半径之比等于电荷量的反比，由于电荷量之比不变，则改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半径关系不变，故BC错误。
故选D。
5、B
【解析】
A．曲线运动的速度方向一直在变化，故A错误；
B．只要是匀变速运动，其加速度a的大小、方向均不变，任意相等时间内速度的变化量为

所以任意相等时间内速度的变化量相同，故B正确；
C．速率恒定的曲线运动，其速度方向变化，则；其加速度不恒定，任意相等时间内速度的变化量为

所以任意相等时间内速度的变化量不相同，故C错误；
D．物体所受合外力持续为零时，其加速度持续为0，速度的大小和方向均不改变，则物体只能做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
6、A
【解析】
先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象．
【详解】
线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流i应为正方向，故BC错误；线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁场的过程，磁通量不变，没有感应电流产生．线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流i应为负方向；线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故A正确，D错误．

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】
A．b棒所受的最大静摩擦力

而

则b棒刚要开始运动时，所受的安培力方向向下，大小为

此时a棒受到向上的安培力大小仍为F安=0.25N，则 a棒的加速度大小为

选项A错误；
B．b棒刚要开始运动时，对a棒
F安=BIL

E=BLv
联立解得
v=5m/s
选项B正确；
CD．足够长时间后，两棒的速度差恒定，设为∆v，此时两棒受的安培力均为

此时对a棒

b棒

其中

解得


此时导体棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，选项C正确，D错误；
故选BC。
8、CD
【解析】
（1）根据 求出电动势的有效值
（2）根据闭合回路欧姆定律求出原线圈的电压
（3）利用及求出副线圈的电压
（4）根据电路结构求电动机的输出功率
【详解】
A、根据题意电流表的示数为10A，根据 解得原线圈的电流为4A，线圈在磁场中产生电动势的有效值为 ,
则电压表的读数为 ，故A错；
BC、原线圈的电压为 根据 可以求出副线圈上的电压为，所以副线圈上的功率为
此时灯泡上的电压为 故B错；C对
D、把发电机外的所有用电器等效为一个电阻为R的电阻，根据题意可知 ，若负载电路的灯泡增多，则等效电阻R减小，根据电源输出功率与电阻之间关系的函数图像可知，此时发电机的输出功率会增大，故D对；
故选CD
【点睛】
此题比较复杂，对于原线圈中有用电器的变压器问题来说，一般做题的方向是利用前后功率相等来求解的．
9、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。
10、CD
【解析】
A．物体做向下的加速运动时才是失重现象，选项A错误；
B．合力与分力是等效替代的关系，不能同时作用在物体上，选项B错误；
C．物体间的摩擦力方向一定与压力方向垂直，选项C正确；
D．物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致，如做曲线运动的物体，选项D正确。
故选CD。

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、 3.0 2.4
【解析】
(1)[1]

(2)[2] 闭合开关后，根据串并联电路规律可知，两端电压，电流为，根据欧姆定律

(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知

变形可得

由图象可知，当时，，则有

图象的斜率为

联立解得，。
12、I（R＋r） 最大值 21 6.3（6.1~6.4） 2.5（2.4~2.6）
【解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E=I(R＋r)
(2)[2]根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值
[3]根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω＋1×1Ω=21Ω
(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得

图像斜率等于

得

由于误差(6.1~6.4)V均正确，图像的截距

得

由于误差(2.4~2.6)均正确

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）30N．（2）1m/s．（3）0.2m．
【解析】
（1）物体从圆弧轨道顶端滑到B点的过程中，机械能守恒，则mgR＝mvB2，
解得vB=3m/s．
在B点由牛顿第二定律得，N-mg=m，
解得N=mg+m=30N
即物块滑到轨道上B点时对轨道的压力N′=N=30N，方向竖直向下．
（2）物块在小车上滑行时的摩擦力做功Wf＝−l＝−4J
从物体开始滑到滑离平板车过程中由动能定理得，mgR+Wf＝mv2
解得v=1m/s
（3）当平板车不固定时，对物块a1=μg=2m/s2
对平板车；
经过时间t1物块滑离平板车，则
解得t1=0.5s（另一解舍掉）
物体滑离平板车的速度v物=vB-a1t1=2m/s
此时平板车的速度：v车=a2t1=1m/s
物块滑离平板车做平抛运动的时间
物块落地时距平板车右端的水平距离s=(v物-v车)t2=0.2m
【点睛】
本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，关键理清运动过程，选择合适的规律进行求解．
14、 (1)； (2)，；(3)
【解析】
(1)设电子在电场中运动的加速度为a，时间为t，离开电场时，沿y轴方向的速度大小为vy，则
，vy＝at，
l＝v0t，vy＝v0cot30°
解得

(2)设轨迹与x轴的交点为D，OD距离为xD，则
xD＝0.5ltan30°，xD＝
所以，DQ平行于y轴，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上，电子运动轨迹如图所示。设电子离开电场时速度为v，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，则
v０＝vsin30°

（有）

（或）
解得
，

(3)以切点F、Q为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小，设为 r1，则


15、 (1) 4m/s；(2)
【解析】
(1)设小物体的质量为m，由于车底面光滑，因此小物体做匀速直线运动，小车在地面摩擦力作用下做匀减速运动。撤去拉力后，小车的加速度为a1
由牛顿第二定律得
k(mg+2mg)=2ma1
代入数值得
a1=4.5m/s2
小物体与车碰撞时，小车的速度为v1，由运动学公式
v1=v0-a1t
代入数值得
v1=3m/s
碰撞过程由动量守恒定律得
mv0+2mv1=3mv
代入数值得：
v=4m/s
(2)碰撞前小车运动位移大小为x1

碰后小车做匀减速直线运动，位移大小为x2
由牛顿第二定律得
k(mg+2mg)=3ma2
可得
a2=3m/s2
由运动学公式
v2=2a2x2
故撤去外力后，小车向右运动的总路程
s=x1+x2=m