2023届河北省衡水市景县梁集中学高三下学期周末练习2物理试题

这是一份2023届河北省衡水市景县梁集中学高三下学期周末练习2物理试题，共17页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，，计算结果可用π表示等内容，欢迎下载使用。

2023届河北省衡水市景县梁集中学高三下学期周末练习2物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S¢1和S¢2相遇形成干涉，被探测器接收。精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0。当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是

A．引力波可以超光速传播
B．引力波不能传播能量
C．探测器接收到的两束波的频率相同
D．无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0
2、吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”。若两岁的妞妞质量约为12kg，从十楼坠落，下落高度为28.8m，吴菊萍的手臂与妞妞的接触时间约为0.1s，已知重力加速度g=10m/s2，则她受到的冲击力约为
A．3000N B．2880N C．1440N D．3220N
3、一辆F1赛车含运动员的总质量约为600 kg，在一次F1比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（ ）

A．速度随时间均匀增大
B．加速度随时间均匀增大
C．输出功率为240 kw
D．所受阻力大小为24000 N
4、如图所示，一倾角为30°的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离d处有一带负电的电荷量为q、质量为m的小物体与圆盘始终保持相对静止．整个装置放在竖直向上的匀强电场中，电场强度,则物体与盘面间的动摩擦因数至少为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g为重力加速度）( )

A． B．
C． D．
5、当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时，产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10Ω，电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是（　　）

A．矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100πt（A）
B．矩形线框的转速大小为100r/s
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，电容器不会被击穿（通过电容器电流可忽略）
D．矩形线框的转速增大一倍，则交变电流的表达式为i=1.2sin100πt（A）
6、在地面上发射空间探测器用以探测其他行星，探测器的发射过程有三个主要阶段。先将探测器发射至地球环绕轨道，绕行稳定后，再开动发动机，通过转移轨道运动至所探测行星的表面附近的合适位置，该位置很接近星球表面，再次开动发动机，使探测器在行星表面附近做匀速圆周运动。对不同行星，探测器在其表面的绕行周期T与该行星的密度有一定的关系。下列4幅图中正确的是（ ）
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、如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），自A点以初速度v0射入半径为R的圆形匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，速度方向平行于CD，CD为圆的一条直径，粒子恰好从D点飞出磁场，A点到CD的距离为。则（　　）

A．磁感应强度为 B．磁感应强度为
C．粒子在磁场中的飞行时间为 D．粒子在磁场中的飞行时间为
8、如图所示，用粗细均匀、总电阻为的导线围成一个边长为的等边三角形闭合线框，线框以速度匀速穿过一个水平方向宽度为，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为。线框在匀速穿过磁场区域过程中边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（ ）

A．导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为
B．导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为
C．导线框边刚进入和刚离开磁场时两间的电势差相等
D．导线框从边进入磁场的水平距离为时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为
9、投掷标枪是运动会的比赛项目。运动员将标枪持在离地面高的位置，之后有三个阶段：①运动员与标枪--起由静止加速至速度为；②以的速度为基础，运动员经的时间将标枪举高至处，并以的速度将标枪掷出；③标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点后再向斜下方运动至地面。若标枪的质量为，离手后的运动的最大水平距离为。取地面为零势能参考面，取。下列说法中正确的是（　　）

A．第①阶段中，运动员对标枪做功
B．第①②③阶段中，标枪获得的最大动能为
C．第①②③阶段中，标枪的最大机械能为
D．第②阶段中，运动员对标枪做功的平均功率为
10、如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a点以初速度平抛出，不计空气阻力，则小球（　　）

A．将落在bc之间
B．将落在c点
C．落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
D．落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
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）用图甲所示的电路测量一电流表的内阻。图中是标准电流表，是滑动变阻器，是电阻箱，S和分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，实验电路电源电动势为E。依据实验原理完成下列填空。
（1）将S拨向接点1，闭合，调节________，使指针偏转到适当位置，记下此时标准电表的读数I。
（2）然后将S拨向接点2，调节________至适当位置，使的读数仍为I，此时R的读数即为待测电表内阻的测量值。
（3）若在某一次测量中的示数如图乙所示，其电阻为________。该电阻箱可以提供的阻值范围为________。

12．（12分）某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器，原理如图。R1是一根长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝，劲度系数为1.0×103N/m的轻弹簧左端固定，右端连接金属滑片P和拉环，拉环不受拉力时，滑片P恰好处于a端。闭合S，在弹簧弹性限度内，对拉环施加水平拉力，使滑片P滑到b端，调节阻箱电R使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电流表的量程为0~0.6A，内阻不计，P与R1接触良好且不计摩擦。
（1）电阻箱R0接入电路的阻值为_______Ω；

（2）电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是________（填“均匀”或“不均匀”）的；
（3）电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为______N；
（4）要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作_______图象；
A．I-F B． C． D．
（5）若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中正确选择的图象斜率______（填“变大”“变小”或“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．（10分）如图，在水橇跳台表演中，运动员在摩托艇水平长绳牵引下以16m/s的速度沿水面匀速滑行，其水橇（滑板）与水面的夹角为θ。到达跳台底端时，运动员立即放弃牵引绳，以不变的速率滑上跳台，到达跳台顶端后斜向上飞出。跳台可看成倾角为θ的斜面，斜面长8.0m、顶端高出水面2.0m。已知运动员与水橇的总质量为90kg，水橇与跳台间的动摩擦因数为、与水间的摩擦不计。取g=10m/s2，不考虑空气阻力，求：
(1)沿水面匀速滑行时，牵引绳对运动员拉力的大小；
(2)到达跳台顶端时，运动员速度的大小。

14．（16分）如图所示，用一块长的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高，长。斜面与水平桌面间的倾角。一个质量为的小滑块放在桌面最右端，现将质量为的小滑块A从斜面顶端由静止释放，滑块与斜面间的动摩擦因数，滑块与水平桌面间的动摩擦因数，忽略滑块在斜面与桌面交接处的能量损失，滑块A与滑块B发生正碰，碰后滑块A最终停在离桌面右端处。滑块与木板及桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，重力加速度，，。求：
（1）与B相碰前瞬间小滑块A的速度大小；
（2）小滑块B的落地点距桌面最右端的水平距离。

15．（12分）如图a所示。水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以的速度通过MN进人其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻），计算结果可用π表示。
(1)求正电荷在正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期；
(2)如果在O点右方47.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。




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】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A，B均错误；
C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；
D项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误。
点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点。
2、A
【解析】
对妞妞下降过程有

得

规定向上为正向，由动量定理得

代入数据求得

A． 3000N与分析相符，故A正确；
B． 2880N与分析不符，故B错误；
C． 1440N与分析不符，故C错误；
D． 3220N与分析不符，故D错误；
故选：A。
3、C
【解析】
汽车恒定功率启动，对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程，再结合图象进行分析即可.
【详解】
由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，故A错误；a-函数方程a=-4，汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：F-f=ma其中：F=P/v；联立得： ；结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a=0时，=0.01，v=100m/s，所以最大速度为100m/s；由图象可知：，解得：f=4m=4×600=2400N；，解得：P=240kW，故C正确，D错误；故选C。
【点睛】
本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解。
4、A
【解析】
物体以恒定角速度转动，所以，物体在垂直盘面方向上合外力为零，故支持力

物体在盘面上的合外力即向心力

则最大静摩擦力至少为

故物体与盘面间的动摩擦因数至少为

故A正确，BCD错误.
5、A
【解析】
A．由图象可知，矩形线框转动的周期T=0.02s，则

所以线框中产生的交变电流的表达式为
i=0.6sin100πt（A）
故A项正确；
B．矩形线框转动的周期T=0.02s，所以线框1s转50转，即转速为，故B项错误；
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，通过电容器电流可忽略，则定值电阻两端电压为
u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）
由于最大电压大于电容器的击穿电压，电容器将被击穿，故C项错误；
D．若矩形线框的转速增大一倍，角速度增大一倍为
ω′=200πrad/s
角速度增大一倍，电流的最大值增大一倍，即为
I′m=1.2A
则电流的表达式为
i2=1.2sin200πt（A）
故D项错误。
6、B
【解析】
设行星质量为M，半径为R。则由

可得探测器在行星表面绕行的周期

行星的体积，又有
解以上各式并代入数据得

取对数得

对照题给函数图像，B正确，ACD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、AC
【解析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出运动轨迹，如图所示：

AB．A点到CD的距离，则：
∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°
则
∠AQD=30°，∠AQO=15°
粒子的轨道半径：

粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：

解得：

故A正确B错误；
CD．粒子在磁场中转过的圆心角：
α=∠AQD=30°
粒子在磁场中做圆周运动的周期为：

粒子在磁场中的运动时间为：

故C正确D错误。
故选：AC。
8、BD
【解析】
A.根据法拉第电磁感应定律，线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势：
，
而：
，
，
解得
，
故A错误；
B.导线框完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流，不受安培力作用的时间为：
，
故B正确；
C.线框BC边刚进入磁场时两端的电势差为：
，
线框边刚离开时，两端的电势差为：
，
故C错误；
D.导线框边进入磁场的水平距离为时线框已经完全进入磁场，由：
，
故D正确。
故选：BD。
9、ACD
【解析】
A．第①阶段中，标枪在水平面加速运动，动能增加量为

由动能定理得运动员对标枪做功为，故A正确；
B．第①②③阶段中，标枪出手时速度最大，其动能也最大，有

故B错误；
C．第①②③阶段中，标枪出手前机械能一直增大，出手时机械能最大，有

故C正确；
D．第②阶段中，标枪机械能增加量为

则运动员对标枪做功的平均功率为

故D正确。
故选ACD。
10、BD
【解析】
设斜面的倾角为θ．小球落在斜面上，有：tanθ=，解得： ；在竖直方向上的分位移为：y=gt2＝，则知当初速度变为原来的倍时，竖直方向上的位移变为原来的2倍，所以小球一定落在斜面上的c点，故A错误，B正确；设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β，则tanβ==2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同．故C错误，D正确．故选BD．
【点睛】
物体在斜面上做平抛运动落在斜面上，竖直方向的位移与水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

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、 50
【解析】
（1）[1]．将S拨向接点1，接通，调节使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表的读数I。
（2）[2]．然后将S拨向接点2，调节，使标准电流表的读数仍为I，记下此时的读数。
（3）[3]．读取电阻箱各旋盘对应的数值后，再乘相应的倍率。其电阻为

[4]．该电阻箱可以提供的最大阻值为

电阻箱可以提供的阻值范围为
12、9 不均匀 180 C 不变
【解析】
（1）[1]由闭合电路欧姆定律可知

解得
R0=9Ω
（3）[2]由闭合电路欧姆定律可知

设弹簧形变量为x，则
F=kx

可知F和I非线性关系，则用电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是不均匀的；
（3）[3]电流表刻度值为0.50A时，根据闭合电路欧姆定律可知

可得
R1=2Ω
则由比例关系可知弹簧被拉伸18cm，此时拉力的示数为
F=kx=1.0×103×0.18N=180N
（4）[4]由（2）列得的式子可知

则要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作图象，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（5）[5]若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中的表达式变为

则（4）问中正确选择的图象斜率不变。

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、 (1)60N；(2)14m/s
【解析】
(1)设沿水面匀速滑行时绳的拉力大小为，水对水橇支持力的大小为，则
，
由几何关系有
，
解得

(2)设运动员沿台面滑行时加速度大小为a，到达跳台顶端时速度的大小为，则
，
解得
v=14m/s
14、（1）2m/s；（2）0.64m
【解析】
（1）在斜面上，对A分析，根据牛顿第二定律有

又

则滑块在斜面底端的速度

在水平桌面上，对A分析，斜面底部到滑块的距离

设碰前瞬间A的速度为，根据动能定理有

得

（2）设碰撞后A返回的距离为，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有

根据动能定理有

碰后B做平抛运动，则有
，
联立解得滑块B的落地点距桌面右端的水平距离为

15、 (1)5cm，；3cm，；(2)
【解析】
(1)当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为
由

得

当磁场垂直纸面向里时，设电荷运动的半径为

由圆周运动规律得

当磁场垂直纸面向外时，周期

当磁场垂直纸面向里时，周期

(2)故电荷从时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知运动轨迹如图所示

电荷第一次通过MN开始。其运动的周期

此时粒子距离点的水平距离为

即每经过一个周期，粒子在水平方向向右前进，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为10个，即

则最后7.5cm的距离如图所示

有

解得

则

故电荷运动的总时间