湖南省常德市临澧县第一中学2023-2024学年高三上学期第五次阶段性考试物理试题

这是一份湖南省常德市临澧县第一中学2023-2024学年高三上学期第五次阶段性考试物理试题，共12页。试卷主要包含了如图所示是一示波管工作的原理图等内容，欢迎下载使用。
注意：1．请考生在答题卡上按要求认真填写相关信息；
2．本套试卷分为试题卷和答题卡两部分，共8页，其中试题卷6页，答题卡2页，满分100分，考试时量75分钟．考试结束后，只交答题卡．
3．请考生在答题卡上按要求答题，在本试卷上作答不记分．
一、单选题．本题共7小题，每小题4分，共28分．每题只有一个正确选项，选对得4分，错选得0分．
1．跳板跳水是我国的奥运强项，从运动员离开跳板开始计时，其图像如图所示，图中仅段为直线，不计空气阻力，则由图可知（ ）
A．段运动员做加速运动 B．段运动员的加速度保持不变
C．时刻运动员刚好接触到水面 D．段运动员的加速度逐渐增大
2．如图所示为某款可以调节背带长短的挎包．现将该挎包分别用图中两种方式挂在挂钩上，下列说法正确的是（ ）
A．背带长时，背带上的张力大 B．背带短时，背带上的张力大
C．背带长时，背带受到挂钩的作用力大 D．背带短时，背带受到挂钩的作用力大
3．已经证实，质子是由上夸克和下夸克两种夸克组成的，上夸克带电荷量为，下夸克带电荷量为为电子所带电荷量的大小．如果质子是由三个夸克组成的，各个夸京．间的距离都相等且在同一圆周上．如图所示，下列四幅图中能正确表示出各夸克所受静电力的是（ ）更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663 A． B．
C． D．
4．如图所示，在真空中的立方体的顶点a、c处分别固定电荷量为、的点电荷．已知立方体的棱长为L,静电力常量为k．下列说法正确的是（ ）
A．平面上各点电场强度方向均相同 B．
C．顶点的电场强度相同 D．顶点处电场强度的大小为
5．灵敏电流计G的0刻度在表盘的中央，当电流从左接线柱流入时指针向左偏转；电流从右接线柱流入时指针向右偏转．如图是一个电路的一部分，其中,测电流计G的示数和指针的偏转方向（ ）
A．;向左偏转 B．;向右偏转 C．,向右偏转 D．,向左偏转
6．如图所示，半径为R的圆形区域内存在一垂直于纸面向外的匀强磁场，粒子源M位于磁场边界上，可平行于纸面沿各个方向向磁场区域内射入速率均为v的同种带正电的粒子，在磁场中运动时间最长的粒子速度方向偏转了．已知粒子的质量为m、电荷量为q,不计粒子重力及粒子之间的相互作用．则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，厚度非常薄的铅板的上方、下方分别分布有垂直于纸面向外、磁感应强度分别为的有界匀强磁场，一比荷为k、电荷量为q的粒子（不计重力）从a点射入第一个磁场，经过铅板的b点射入第二个磁场，从c点射出第二个磁场，紧接着进入虚线（与平行）下方的与垂直的匀强电场，粒子到达d点时速度正好与平行．己知两个圆弧轨迹的圆心均在铅板的O点，，粒子与铅板的作用时间忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带正电 B．粒子从a到c的运动时间为
C．粒子与铅板碰撞产生的热量为 D．c点与d点的电势差为
二、多选题．本题共4小题，每小题5分，共20分．每题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选得0分．
8．如图甲所示，为光滑绝缘水平面上一条电场线上的两点，两点相距,电场线上各点的电势随距O点的距离x变化的关系如图乙所示，图中斜虚线为图线在点的切线，切线与x轴交于处．现将一质量为、电荷量大小为的小物块从O点静止释放，向P点运动，下列说法正确的是（ ）
A．该物块带正电 B．该物块在P点的电势能比在O点的电势能大
C．该物块运动到P点时，加速度大小为 D．该物块运动到P点时，速度大小为
9．如图所示的图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻的电压U与电流I的关系．下列说法正确的是（ ）
A．电阻的阻值之比为
B．该电源的电动势为,内阻为
C．只将与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为
D．只将与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为
10．如图所示是一示波管工作的原理图．电子经一电压为的加速电场，加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏移量是h,两平行板间的距离为d,电压为,板长为L．每单位电压引起的偏移量叫示波管的灵敏度．则下列说法正确的是（ ）
A．电压和电压同时加大为原来的2倍，则电子离开偏转电场时的偏移量不变
B．若降低偏转电压,则可以提高示波管的灵敏度
C．若将偏转电场的平行板变短，则可提高示波管的灵敏度
D．若减小偏转电场两平行板间的距离，则可以提高示波管的灵敏度
11．如图所示，一金属圆环用绝缘轻绳悬挂在竖直向下的匀强磁场中，处于水平静止状态，圆环半径为r、电阻为．若磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系为,则（ ）
A．从上向下看，圆环中产生了逆时针方向的感应电流 B．圆环中的感应电动势大小为
C．轻绳对圆环的拉力保持不变 D．圆环的发热功率逐渐增大
三、实验填空题．本题共2小题，每空2分，共16分．
12．（6分）如图，螺旋测微器的读数为____________;电压表的读数为____________V,电流表的读数为____________A．
13．（10分）某实验小组设计了如图甲所示的电路，先测量未知电阻阻值，再利用图乙所示电路测量电源的电动势及内阻．实验室提供的器材如下：
图甲 图乙 图丙
电流表（量程,内阻为）；
电流表（量程,内阻为）；
定值电阻（阻值）; 定值电阻（阻值）;
滑动变阻器（阻值范围）； 电阻箱（阻值范围）；
待测电阻（电阻约）； 电源E（电动势约为,内阻约）
开关S,导线若干．
（1）图甲中为使测量更准确，电阻A应选____________（填或）;
（2）实验小组在某次实验中，测得,则待测电阻____________;
（3）测电源电动势和内阻时，图乙中电阻B选择____________（填或）,某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B的阻值R与电流表示数的倒数之间的关系图象如图丙所示，则电源电动势____________V,内阻____________．
四、计算题．本题共3小题，第14题10分，第15题12分、第16题14分，共36分，请在答题卡指定位置内作答，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14．（10分）在如图所示的直角坐标系中，的区域Ⅰ存在沿x轴正方向、大小为的匀强电场，的区域Ⅱ存在平行y轴方向的匀强电场．一质量为m、电荷量为的带电粒子从点由静止释放，粒子运动到x轴上的点时将区域Ⅱ中的电，场瞬间反向，电场强度大小保持不变，粒子恰好经过与A点等高的C点．不考虑电场突变产生的磁场，不计粒子的重力．求：
（1）区域Ⅱ内电场的电场强度大小；
（2）粒子从进入区域Ⅱ到运动至C点的时间．
15．（11分）如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d．油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间．当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度竖直向下匀速运动：当上板带正电、下板带负电、两板间的电压为U时，该油滴经过一段时间后恰好能以速度竖直向上匀速运动．已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，k为阻力系数，不计气体浮力，重力加速度为g．
（1）请确定油滴电性，并说明原因；
（2）求油滴的质量m；
（3）求油滴所带电荷量q是多少．
16．（15分）如图所示，在直角坐标平面的第一象限内存在着沿方向的有界匀强电场,其边界由曲线轴和直线围成（边界有电场），其中点坐标分别为,且曲线的轨迹方程为,电场强度的大小,在边界上放有一个和边界等长的粒子放射源，能同时均匀的发射粒子．在的虚线上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，c点为磁场边界和y轴的交点．在紧挨着y轴左侧及下侧存在一个边长L为的正方形区域，此正方形区域内存在沿方向的匀强电场（边界有电场），电场强度大小,且在此电场的下边界放置了一个与边界等长的荧光屏．某时刻放射源由静止释放大量带正电的粒子，发现所有粒子均能通过图中c点．已知粒子的电荷量，质量,不计带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用，求：
（1）求磁场的磁感应强度的大小；
（2）打到荧光屏最左端的粒子的出发点到O点的距离；
（3）到达荧光屏上的粒子的最小动能．
临澧一中2024届高三第五次阶段性考试
物理参考答案
一、单选题
1．B 2．B
3．D【解析】质子带电荷量为，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的，A、B错误；按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处，设间距为1，这时上夸克与上夸克之间的静电力应为，为斥力；上、下夸克之间的静电力,为吸引力；由力韵合成知两上夸克所受的静电力的合力斜向外，下夸克受的静电力合力指向两上夸克连线中点，C错误，D正确．
4．A【解析】面为等势面，其上各点电场强度均由a指向c,A正确；根据等量异种点电荷电场分布特点可知两点电势之和为0，且点电势大于0，两点的电势均为0，故,即，B错误；由等量异种点电荷电场分布特点可知两点电场强度不同，C错误；三角形为正三角形，电荷量为的点电荷单独作用时，在点产生的电场强度方向的夹角为，大小均为，结合平行四边形定则可知点的电场强度大小为,D错误．
5．C
6．B【解析】如图所示，设圆形磁场区域圆心为O,过O点作直径的垂线，与过M点速度方向的垂线交于点，即粒子轨迹的圆心，已知粒子速度偏转角为，故轨迹圆心角为，可知，由几何关系可知粒子轨迹半径，由，解得，解得,B正确．
7．D【解析】由左手定则可知该粒子带负电，A错误；粒子从a到c运动的时间为，结合,综合计算可得，B错误；分析可知粒子在两个磁场中运动的圆，弧轨迹半径相等，设为R,由洛伦兹力提供向心力可得，综合可得，由能量守恒，粒子与铅板的碰撞所产生的热量为,结合,综合计算可得,C错误；分析可知粒子从c点到d点做类斜抛运动，粒子在c点的速度与的夹角为，把粒子在c点的速度分别沿着和电场线的方向分解，沿着方向的分速度为，粒子到达盘点时沿电场线方向的分速度为0，由动能定理得,结合，解得，D正确．
二、多选题
8．AD【解析】根据题意，由题图乙可知，从电势逐渐降低，则电场方向由,小物块从O点静止释放，向P点运动，则该物块带正电，A正确；由可知，正电荷在电势高的位置电势能较大，则该物块在P点的电势能比在O点的电势能小，B错误；根据图像的斜率表示电场强度可知，P点的电场强度为,由牛顿第二定律可得，该物块运动到P点时，加速度大小为,C错误；根据题意，从过程中，由动能定理有．解得，D正确．
9．BD【解析】由题图得,电阻的阻值之比为，A错误；该电源的电动势为,内阻为，B正确；只将与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为,C错误；只将与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率分别为，解得，D正确．
10．AD 11．ABC
三、实验题
12．0.695 0.260 0.52 13．（1） （2）50 （3） 4.3 41.5
四、计算题
14．（10分）解析：（1）（5分）设粒子从A点运动到y轴时速度为,有：
（2分）
解得：
粒子进入第一象限后，做类平抛运动，
水平方向： （1分）
竖直方向： （1分）
代入数据解得： （1分）
（2）（5分）如图所示，电场反向后，根据对称性可知，粒子经过B点后向下运动的竖直距离为d,向下运动的时间为t,之后粒子向上运动，设运动的时间为,满足：
（2分）
粒子从进入区域Ⅱ到运动至C点的时间：
（1分）
代入数据解得： （2分）
（其他方法正确可相应给分）
15．（11分）
解：（1）油滴带负电； （1分）
由图知上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度竖直向上匀速运动，粒子受到的重力及空气阻力竖直向下，由平衡条件知油滴受到的电场力方向竖直向上，与电场方向相反，故油滴带负电；（意思相同或相近也给分） （1分）
（2）依题意，油滴速度为时，所受阻力 （2分）
油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有 （2分）
解得 （1分）
（3）设油滴所带电荷量为q,油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡 （2分）
则油滴所带电荷量（带负号也给分） （2分）
16．（15分）解：（1）从距O点x处释放的粒子在电场中加速再匀速到达虚线,
根据动能定理可得：① （2分）
粒子在磁场做圆周运动半个周期从c点出射，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：② （1分） 由几何关系③ （1分） 且④ 由①②③④可得， （1分）
（2）从c点出磁场的粒子进入第二个电场做类平抛，设某一个粒子能恰好达到荧光屏左边缘，则粒子在垂直电场方向和沿电场方向的位移均为电场的边长L
由运动学公式及牛顿第二定律有：
⑤ （1分）
⑥ （1分）
⑦ （1分）
由⑤⑥⑦解得⑧ （1分）
由①④可得，
则打中荧光屏左端的粒子释放位置为⑨ （1分）
（3）设在电场1中加速距离为的粒子在电场2中偏转打到荧光屏上
⑪ （1分）
⑫ （1分）
打到荧光屏上时动能为
⑬ （1分）
由以上可得
当
即时动能最小⑭ （1分）
最小动能为⑮ （1分）