2022-2023学年山西省大同市阳高县高三下学期期初考试物理试题

这是一份2022-2023学年山西省大同市阳高县高三下学期期初考试物理试题，共19页。

2022-2023学年山西省大同市阳高县第一中学高三下学期期初考试物理试题
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、一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态．放出一个质量为m的粒子后反冲．已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为( )
A． B． C． D．
2、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径为，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　）

A．速度选择器的极板的电势比极板的低
B．粒子的速度
C．粒子的比荷为
D．、两点间的距离为
3、如图所示，一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰，碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中，假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.2，与沙坑的距离为1m，g取10m/s2，物块可视为质点，则A碰撞前瞬间的速度为（　　）

A．0.5m/s B．1.0m/s C．2.0m/s D．3.0m/s
4、如图所示，从倾角为θ的斜面上的A点，以水平速度抛出一个小球，不计空气阻力，它落在斜面上B点，重力加速度大小为g.则A、B两点间的距离和小球落到B点时速度的大小分别为（ ）

A． B．
C． D．
5、人类在对自然界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列有关说法中不正确的是（　　）
A．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动
B．法国科学家笛卡尔指出：如果物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动
C．海王星是在万有引力定律发现之前通过观测发现的
D．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
6、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力，则（ ）

A．从A点运动到M点电势能增加 2J
B．小球水平位移 x1与 x2 的比值 1：4
C．小球落到B点时的动能 24J
D．小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于 6J
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、如图所示，半径为的圆弧BCD与倾角为θ的斜面相切于B点，与水平地面相切于C点，与圆O2轨道相切于D点，圆心O1、O2和D在同一水平直线上，圆O2的半径为r。质量为m的质点从斜面上某位置由静止释放，刚好能在圆O2轨道内做完整的圆周运动。不计一切阻力，重力加速度为g。则质点（　　）

A．释放点距离地面的高度为5r
B．在C时对轨道压力为
C．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后向心加速度之比为5：2
D．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后角速度之比为2：5
8、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为1：2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）

A．电流表的示数约为 B．电压表的示数约为
C．原线圈的输入功率为 D．副线圈输出的交流电的频率为
9、物体沿直线运动的x－t图象如图所示，oa、cd段为直线，abc为曲线，设t1、t2、t3、t4时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4，则下列说法正确的是（ ）

A．v1＞v2 B．v1=v4 C．v2＜v3 D．v4最大
10、如图所示，某空间存在一竖直方向的电场，其中的一条电场线如图甲所示，一个质量为m。电荷量为q的带正电小球，从电场线中O点由静止开始沿电场线竖直向上运动x1的过程中，以O为坐标原点，取竖直向上为x轴的正方向，小球运动时电势能ε与位移x的关系如图乙所示，运动忽略空气阻力，则（　　）

A．沿x轴正方向的电场强度大小可能增加
B．从O运动到x1的过程中，如果小球的速度先增后减 ，则加速度一定先减后增
C．从O点运动x1的过程中，每经过相等的位移，小球机械能的增加变少
D．小球运动位移x1时，小球速度的大小为
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）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

(1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平，并查得当地重力加速度。
(2)如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度_______cm；实验时将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为__________m/s。在本次实验中还需要读出和测量的物理量有：钩码的质量m、滑块质量M和__________（文字说明并用相应的字母表示）。

(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量__________和__________（用以上物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能守恒。
12．（12分）实验室有一个室温下的阻值约为100Ω的温敏电阻RT。一实验小组想用伏安法较准确测量RT随温度变化的关系。其可供使用的器材有：电压表V1(量程为3V，内阻约为5kΩ)；电压表V2(量程为15V，内阻约为100kΩ)；电流表A1(量程为0.6A，内阻约为2Ω)；电流表A2(量程为50mA，内阻约为30Ω)；电源(电动势为3V，内阻不计)；滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)；开关S、导线若干。
(1)综合以上信息，请你帮助该实验小组设计出科学合理的测量其电阻的电路原理图_____，其中电压表应选用__(填“V1”或“V2”)，电流表应选用__(填“A1”或“A2”)；

(2)实验中测得不同温度下电阻阻值如下表
温度t()
0
10
20
30
40
50
阻值R()
100.0
103.9
107.8
111.7
115.6
119.4
请在给出的坐标纸中作出其阻值随温度变化的图线___

(3)由图线可知，该温敏电阻的阻值随温度变化的特点是_____；
(4)根据温敏电阻的阻值随温度变化的特点，可以制成测温仪表，原理如图，E为电源，是一量程适当的电流表(0刻度在刻度盘左端，满偏电流在右端)，使用时只要将的刻度盘由电流改为温度，就能测量所处环境的温度，则改换后越靠近刻度盘右端表示的温度越____(填“高”或“低”)，盘面的刻度是___(填“均匀”或“不均匀”)的。

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）如图所示，在倾角为＝30°且足够长的斜面上，质量为3m的物块B静止在距斜面顶编为L的位置，质量为m的光滑物块A由斜面顶端静止滑下，与物块B发生第一次正碰。一段时间后A、B又发生第二次正碰，如此重复。已知物块A与物块B每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失，且第二次碰撞发生在物块B的速度刚好减为零的瞬间。已知物块B所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。求

（1）A、B发生第一次碰撞后瞬间的速度
（2）从一开始到A、B发生第n次碰撞时，物块A在斜面上的总位移。
14．（16分）如图所示，AB是半径R=0.80m的光滑圆弧轨道，半径OB竖直，光滑水平地面上紧靠B点静置一长为1.5m的小车，其上表面与B点等高。现将一质量m=1.0kg的小滑块从A点由静止释放，经B点滑上小车，小滑块恰好未滑离小车。已知滑块与小车之间的动摩擦因数=0.40。重力加速度g取10m/s2。求：
(1)滑块刚滑至B点时，圆弧对滑块的支持力大小；
(2)小车的质量。

15．（12分）如图所示，带电量为q（q为正电荷）的粒子质量为m，O、A两点长度为d且连线与x轴正方向为30°，不计粒子重力。
（1）若在y轴右侧加上平行于y轴的匀强电场E时，粒子以初速度v0沿x轴正方向从O点射出且恰好经过A点，求：电场强度E的大小和方向；
（2）若去掉电场，在坐标系空间内加上垂直纸面的匀强磁场B，粒子仍以初速度v0沿x轴负方向从O点射出且也恰好经过A点，求：磁感应强度B的大小和方向以及粒子从O点出发到第一次经过A点时所经历的时间。




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、C
【解析】
放出质量为的粒子后，剩余质量为，该过程动量守恒，则有：

放出的粒子的动能为：

原子核反冲的动能：

联立解得：

A.与分析不符，不符合题意；
B.与分析不符，不符合题意；
C.与分析相符，符合题意；
D.与分析不符，不符合题意。
2、C
【解析】
A．由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，P1的电势板比极板P2的高，故A错误；
B．粒子在速度选择器内受力平衡，则
qE1=qvB1
可得

故B错误；
C．粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则

联立可得粒子的比荷

故C正确；
D．粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则

联立可得

P、Q之间的距离为
故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
碰撞后B做匀减速运动，由动能定理得

代入数据得

A与B碰撞的过程中A与B组成的系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则

由于没有机械能的损失，则

联立可得

故选D。
4、C
【解析】
设小球平抛运动时间为，则水平方向有

竖直方向有

又

联立解得
，
A、B两点间的距离

落到B点时，小球竖直方向速度

合速度大小

A． 与分析不符，故A错误；
B． 与分析不符，故B错误；
C． 与分析相符，故C正确；
D． 与分析不符，故D错误；
故选：C。
5、C
【解析】
伽利略在斜面实验中得出物体沿斜面下落时的位移和时间的平方成正比，然后利用这一结论合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，故A正确；
法国科学家笛卡尔指出：如果物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向；故B正确；
海王星是在万有引力定律发现之后通过观测发现的，故C不正确；
密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，任何电荷的电荷量都应是基本电荷的整数倍；故D正确；
6、D
【解析】
将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；
A．从A点运动到M点过程中，电场力做正功，电势能减小，故A错误；
B．对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故B错误；
C．设物体在B动能为EkB，水平分速度为VBx，竖直分速度为VBy。
由竖直方向运动对称性知
mVBy2=8J
对于水平分运动
Fx1=mVMx2-mVAX2
F（x1+x2）=mVBx2-mVAX2
x1：x2=1：3
解得：
Fx1=6J；
F（x1+x2）=24J
故
EkB=m（VBy2+VBx2）=32J
故C错误；
D．由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F，重力为G，则有：
Fx1=6J

Gh=8J

所以：

由右图可得：


所以

则小球从 A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效G’垂直，即图中的 P点，故

故D正确。
故选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、BD
【解析】
A．质点刚好能在圆O2轨道做完整的圆周运动，在轨道的最高点

设释放点离地高度为h，根据机械能守恒定律

解得

A错误；
B．设质点在C点速度为，轨道对质点的支持力为，由机械能守恒有

根据牛顿第二定律

解得

由牛顿第三定律可知，质点在C时对轨道压力为，B正确；
C．质点从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，速度不变，由线速度与角速度关系

可知

C错误；
D．质点从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，速度不变，向心加速度

可知

D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
AB．由题意可知变压器输入电压的有效值，由可知，副线圈两端电压

电压表的示数为；通过电阻的电流

由得

电流表的示数为4A，故A错误，B正确；
C．变压器两端功率相等，故原线圈的输入电功率等于输出功率

故C正确；
D．交流电的频率

变压器不改变交流电的频率，故D错误。
故选BC。
9、ACD
【解析】
A．因x-t图像的斜率等于速度，则由图像可知，t1时刻的斜率大于t2时刻的斜率，则v1＞v2，选项A正确；
B．t4时刻的斜率大于t1时刻的斜率，则v1 C．t3时刻的斜率大于t2时刻的斜率，则v2 D．图像上t4时刻的斜率最大，则v4最大，选项D正确；
故选ACD。
10、BC
【解析】
A．电势能?与位移x的图象?-x图象的斜率的绝对值表示小球所受电场力的大小，由图乙可知图象沿x轴正方向的斜率越来越小，说明小球所受电场力沿x轴越来越小，即沿x轴正方向的电场强度大小一直减小，故A错误；
B．从O运动x1的过程中，如果小球的速度先增后减，说明开始时小球所受电场力F大于重力mg向上做加速运动，后来电场力小于重力，向上做减速运动。当加速运动时，根据牛顿第二定律可得加速度

因为F逐渐减小，故a逐渐减小。当向上减速运动时，有

因为F逐渐减小，故a'逐渐增大。所以从O运动x1的过程中，如果小球的速度先增后减，加速度一定是先减后增，故B正确；
C．根据能的转化和守恒定律可知，在小球向上运动的过程中电场力做正功，电势能减小，减小的电势能转化为机械能。由图乙可知从O点运动x1的过程中，每经过相等的位移，小球所受电场力逐渐减小，则电势能减小的越来越少，则小球机械能的增加变少，故C正确；
D．规定O点所在的水平面为零重力势能面，设小球运动位移x1时的速度为v，根据能量守恒定律得
?0＝?1+mgx1+mv2
解得

故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、0.52cm 滑块释放位置遮光条到光电门的位移s mgs 钩码和滑块的动能增加量之和
【解析】
(2)[1]游标卡尺主尺读数为0.5cm，游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；
[2]由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为

[3]根据实验原理可知，该实验中需要比较钩码和滑块所组成的系统重力势能的减小量与钩码和滑块所组成的系统动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理还有：滑块释放位置遮光条到光电门的位移s
(3)[4][5]钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为

因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒
12、 V1 A2 图见解析 其阻值随温度升高线性增加 低 不均匀
【解析】
(1)由于，应采用电流表的外接法；又由于滑动变阻器的最大阻值与待测电阻的阻值相比较小，所以变阻器应采用分压式接法，测量其电阻的电路原理如下图：

由电源电动势为3V知，电压表应选V1；电阻值约100Ω，所以通过电阻的电流最大不超过30mA，因此电流表应选A2；
(2)根据测得不同温度下电阻阻值，用一条平滑的直线将上述点连接起来，让尽可能多的点处在这条直线上或均匀地分布在直线的两侧，其阻值随温度变化的图线如下图：

(3)由图线可知，其阻值随温度的升高线性增加；
(4) 根据图像知R=100+kt，随t的增大，R增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电流I减小，所以越靠近右端表示的温度越低；
根据闭合电路欧姆定律可知，I与R的关系是非线性的，由图像知R与t的关系是线性的，所以I与t的关系非线性，I的刻度均匀换成t的刻度就是不均匀的。

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）方向沿斜而向上；方向沿斜面向下；（2）L+（n-1）=（n =1，2，3……）
【解析】
（1）设物块A运动至第一次碰撞前速度为，由动能定理得
mgsin×L=
A、B发生弹性正碰，有

=
解得第一次碰撞后瞬间A、B的速度
，方向沿斜而向上
，方向沿斜面向下
（2）碰后经时间t时A、B发生第二次正碰，则A、B的位移相等，设为x，取沿斜而向右下为正方向，对B有
x=
对A有：
x=

解得第二次碰前A的速度
vA2=v0
x=
因为第二次碰前两物体的速度与第一次碰前完全相同，因此以后每次碰撞之间两物体的运动情况也完全相同。
到第n次碰撞时，物块A在斜面上的总位移：
s=L+（n-1）=（n =1，2，3……）
14、 (1)30N；(2)3kg
【解析】
(1)滑块由至过程机械能守恒

解得

在点由牛顿第二定律可得

解得

(2)滑块与小车相互作用过程由动量守恒

在此过程中能量守恒

联立解得

15、（1），方向竖直向上；（2），方向垂直纸面向外；
【解析】
（1）加电场时，粒子沿x轴正方向射出，粒子作类平抛运动，经过A点，则电场方向竖直向上。根据平抛运动规律有
水平方向

竖直方向

由牛顿第二定律有
qE=ma
解得电场强度

（2）在磁场中，粒子沿x轴负方向射出，粒子作匀速圆周运动，经过A点，则磁场方向垂直纸面向外。
根据洛伦兹力提供向心力，有

由几何关系有
d=R
联立解得磁感应强度

匀速圆周运动周期

粒子从O点出发到第一次经过A点时所经历的时间

联立解得