安徽省宿州市十三所重点中学2022-2023学年高三5月阶段性测试物理试题

安徽省宿州市十三所重点中学2022-2023学年高三5月阶段性测试物理试题

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、在某一次中国女排击败对手夺得女排世界杯冠军的比赛中，一个球员在球网中心正前方距离球网d处高高跃起，将排球扣到对方场地的左上角（图中P点），球员拍球点比网高出h（拍球点未画出），排球场半场的宽与长都为s，球网高为H，排球做平抛运动（排球可看成质点，忽略空气阻力），下列选项中错误的是（　　）

A．排球的水平位移大小

B．排球初速度的大小

C．排球落地时竖直方向的速度大小

D．排球末速度的方向与地面夹角的正切值

2、一含有理想变压器的电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为U0；当开关S闭合时，电压表的示数为．变压器原、副线圈的匝数比为（　　）

A．5 B．6 C．7 D．8

3、—颗质量为m的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动，若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1：9，卫星的动能（   ）

A． B． C． D．

4、质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角．槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态．通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出 ，则重物C的最大质量为（     ）

A．

B．2m

C．

D．

5、将三个质量均为m的小球用细线相连后（间无细线相连），再用细线悬挂于O点，如图所示，用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持，则F的最小值为（  　　）

A． B． C． D．

6、如图所示，质量为、长度为的导体棒的电阻为，初始时，导体棒静止于水平轨道上，电源的电动势为、内阻为。匀强磁场的磁感应强度大小为，其方向斜向上与轨道平面成角且垂直于导体棒开关闭合后，导体棒仍静止，则导体棒所受摩擦力的大小和方向分别为（　　）

A．，方向向左 B．，方向向右

C．，方向向左 D．，方向向右

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，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦．圆心O点正下方放置为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度v0向左运动，与小球A发生弹性碰撞．碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度v0可能为（　　）

A． B． C． D．

8、如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S为两个磁极，所夹空间可看作匀强磁场。一束含有正、负离子的等离子体垂直于磁场方向喷入磁场中，另有两块相距为d的平行金属板P、Q。每块金属板的宽度为a、长度为b。P、Q板外接电阻R。若磁场的磁感应强度为B，等离子体的速度为v，系统稳定时等离子体导电的电阻率为。则下列说法正确的是（　　）

A．Q板为发电机的正极 B．Q板为发电机的负极

C．电路中电流为 D．电路中电流为

9、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上，与水平地面夹角都为θ，AO=OB=A′O′=O′B′=L，OO′与AO垂直，两虚线位置离顶部OO′等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为μ，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）

A．匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上 B．两个匀强磁场大小关系为：B1=μB2

C．整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgLcosθ D．整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2

10、一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，此时质点A正沿y轴正向运动，质点B位于波峰，波传播速度为4m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．波沿x轴正方向传播

B．质点A振动的周期为0.4s

C．质点B的振动方程为

D．t=0.45s时，质点A的位移为-0.01m

E.从t=0时刻开始，经过0.4s质点B的路程为0.6m

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）某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门A、B与光电计时器相连，可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间

（1）实验前用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径d=_____mm

（2）让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t1、t2，测出两光电门间的高度差h，则测得的重力加速度g=_____(用测得的物理量的符号表示)。

（3）将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间，保持光电门B的位置不变，多次改变光电门A的位置,每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t，作出图象如图丙所示，若图象斜率的绝对值为k，则图象与纵轴的截距意义为____，当地的重力加速度为____

12．（12分）图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路图。

(1)将图乙所示的实验电路连接完整________。

(2)已知毫安表满偏电流为1mA，表头上标记的内阻值为120Ω，R1和R2为定值电阻。若将开关S2扳到a接线柱，电表量程为4mA;若将开关S2扳到b接线拄，电表量程为16mA则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝_____Ω，R2=____Ω。

(3)现用一量程为16mA，内阻为20Ω的标准电流表A对改装电表的16mA挡进行校准，校准时需选取的刻度范围为1mA～16mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计;滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为800Ω和1600Ω，则R应选用最大阻值为____Ω的滑动变阻器。

(4)若由于表头上标记的内阻值不准，造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，则表头内阻的真实值________(填“大于”＂或“小于”)120Ω。

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）我国不少省市ETC联网已经启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称，汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1＝12 m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d＝10 m处正好匀减速至v2＝4 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0＝20 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求：

 (1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小？

(2)汽车通过人工收费通道，应在离收费站中心线多远处开始减速？

(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？

14．（16分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长ll=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为P0=75.0cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为=20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．

15．（12分）如图所示，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块B静止在水平面上。质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.80m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s²。求：

(1)A经过Q点时速度的大小；

(2)A与B碰后共同速度的大小；

(3)碰撞过程中，A与B组成的系统所损失的机械能ΔE。

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】
A.由勾股定理计算可知，排球水平位移大小为

故A正确不符合题意；

B.排球做平抛运动，落地时间为

初速度

故B错误符合题意；

C.排球在竖直方向做自由落体运动可得

解得，故C正确不符合题意；

D.排球末速度的方向与地面夹角的正切值

故D正确不符合题意。

故选B。

2、B

【解析】
设变压器原、副线圈匝数之比为k，当开关断开时，副线圈电压为，根据欧姆定律得副线圈中电流为：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：①；当S闭合时，电压表的示数为，则副线圈的电压为，根据欧姆定律得：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：②；①②联立解得k=6，故B正确．

3、B

【解析】
在地球表面有

卫星做圆周运动有：

由于卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:9，联立前面两式可得：r=3R；卫星做圆周运动：

得

Ek=

再结合上面的式子可得

Ek=

A. 与分析不符，故A错误。

B. 与分析相符，故B正确。

C. 与分析不符，故C错误。

D. 与分析不符，故D错误。

4、D

【解析】
小球恰好能滚出圆弧槽时，圆弧槽对小球的支持力的作用点在A点，小球受到重力和A点的支持力，合力为，对小球运用牛顿第二定律可得 ，解得小球的加速度，对整体分析可得：，联立解得，故D正确，A、B、C错误；

故选D．

5、C

【解析】
静止时要将三球视为一个整体，重力为3mg，当作用于c球上的力F垂直于oa时，F最小，由正交分解法知：水平方向Fcos30°=Tsin30°，竖直方向Fsin30°+Tcos30°=3mg，解得Fmin=1.5mg．故选C．

6、A

【解析】
磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力大小

方向垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下。

其水平向右的分量大小为

由力的平衡可知摩擦力大小为

方向向左。

选项A项正确，BCD错误。

故选A。

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与B碰撞的过程为弹性碰撞，则碰撞的过程中动量守恒，设B的初速度方向为正方向，设碰撞后B与A的速度分别为v1和v2，则：

mv0=mv1+2mv2

由动能守恒得：

联立得： ①

1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,是在最高点的速度为vmin，由牛顿第二定律得：

2mg=  ②

A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒，得：

③

联立①②③得：v0=，可知若小球B经过最高点，则需要：v0⩾

2.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律得：

④

联立①④得：v0=

可知若小球不脱离轨道时,需满足：v0⩽

由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时,需满足：v0⩽或v0⩾，故AD错误，BC正确．

故选BC

【点睛】

小球A的运动可能有两种情况：1．恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2．小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度．

8、AC

【解析】
AB．等离子体进入板间受洛伦兹力而发生偏转，由左手定则知：正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力方向向上。则Q板为电源的正极。故A正确，B错误；

CD．离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时有

又有

则流过R的电流为

内电阻为

其中

解得

故C正确，D错误。

故选AC。

9、ABD

【解析】
A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinθ﹣μmgcosθ；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinθ﹣μmgcosθ，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；

B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=μB2IL；解得B1=μB2，故B正确；

C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于μmgcosθ，因此整个过程摩擦产生的热量Q12μmgLcosθ，故C错误；

D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：

2mgLsinθ﹣2μmgLcosθ﹣2Q2=2mv2

解得整个过程产生的焦耳热：

Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2

故D正确。

故选ABD。

10、AD

【解析】
A．根据振动与波动的关系可知，波沿x轴正向传播，A项正确；

B．波动周期与质点的振动周期相同，即为

B项错误；

C．质点B的振动方程

C项错误；

D．从t=0到t=0.45s，经过15个周期，t=0.45s时A质点的位置与t=0时刻的位置关于x轴对称，D项正确；

E．从t=0时刻开始，经过0.4s质点B的路程为0.02m×5=0.2m，E项错误。

故选AD。

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、11.4        小球经过光电门B时的速度    2k   

【解析】
（1）[1]由图示游标卡尺可知，其示数为

d=11mm+4×0.1mm=11.4mm

（2）[2]小球经过光电门时的速度为

小球做自由落体运动，由速度位移公式得

解得

（3）[3][4]小球释放点的位置到光电门B的位置是恒定的，小球每次经过光电门时的速度是一定的，则有

整理得

则图象与纵轴的截距表示小球经过光电门B时的速度vB，图象斜率的绝对值为

解得

12、    10    30    1600    小于   

【解析】
(1)[1]注意单刀双掷开关的连线，如图：

(2)[2][3]由欧姆定律知，开关S2扳到a接线柱时有：

开关S2扳到b接线柱时有：

和为改装电表的量程，解以上各式得：

，

(3)[4]根据，电流表校准时需选取的刻度最小为1mA，可知电路中总电阻最大为1500Ω，由于最大电阻要达到1500Ω，所以变阻器要选择1600Ω。

(4)[5]改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，说明流过表头的电流偏大，则实际电阻偏小，故小于120Ω。

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)138 m；　(2)72 m；　(3)25 s。

【解析】
(1)过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等，则

x1＝ ＝64 m

故总的位移x总1＝2x1＋d＝138 m.

(2)经人工收费通道时，开始减速时距离中心线为x2＝＝72 m.

(3)过ETC通道的时间t1＝×2＋＝18.5 s

过人工收费通道的时间t2＝×2＋t0＝44 s

x总2＝2x2＝144 m

二者的位移差Δx＝x总2－x总1＝6 m

在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动，则Δt＝t2－(t1＋)＝25 s

14、15.0 cm

【解析】
以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为：

设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得：

活塞下推距离为时玻璃管上部空气柱的长度为：

设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2′，则：

由玻意耳定律得：

由题给数据解得：

＝15.0cm

15、 (1)A经过Q点时速度的大小是4m/s；(2)A与B碰后速度的大小是1m/s；(3)碰撞过程中A与B组成的系统损失的机械能△E是6J。

【解析】
(1)A从P到Q过程中,由动能定理得:

解得

v0=4m/s

(2)A、B碰撞,AB系统动量守恒,设向右为正方向,则由动量守恒定律得:

解得

v=1m/s

(3)碰撞过程中A.B组成的系统损失的机械能为:

=6J