辽宁省名校2022-2023学年上学期阶段性测试高三物理试题(Word版含答案)
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这是一份辽宁省名校2022-2023学年上学期阶段性测试高三物理试题(Word版含答案),共28页。
2022-2023 学年度上学期期中阶段测试
高三 (物理) 试卷
一、选择题 (本题共 10 小题,共 46 分。1-7 题为单项选择题,每小题 4 分;8-10 题为多项选择题,每小题 6 分,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,选 错或不答得 0 分。) 来源:高三答案公众号
1 .科学的研究方法促进了人们对事物本质和规律的认识,以下说法正确的是 ( )
A .螺旋测微器的设计主要采用了放大法
B .合力与分力概念的建立采用了对称法
C .伽利略在研究自由落体运动时采用了控制变量法
D .法拉第利用电场线描绘电场是利用了等效替代法
2 .如图所示,导线框中电流为 I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为 B,AB 与 CD 相距为d,
则棒 MN 所受安培力大小( )
A . F = BId B . F = BIdsin 9
C . F = BIdcos 9 D . F =
3 .2014 年 11 月 1 日 6 时 42 分,我国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功,在不
远的将来,中国宇航员将登上月球.某同学为宇航员设计了测量一颗绕月卫星做匀速圆周运 动最小周期的方法.在月球表面上以不太大的初速度 v0 竖直向上抛出一个物体,物体上升 的最大高度为h ,已知月球半径为 R ,如果发射一颗绕月运行的卫星,该卫星做匀速圆周运 动的最小周期为
v0 v0 h v0 v0 h
A . u B . u 2R C . 2u D . 2u 2R
4.汽车在一平直路面上匀速行驶,前方遇到一段泥泞的路面,导致汽车受到的阻力变大了,
A.
C.
B.
D.
若汽车发动机的功率保持不变,经过一段时间后,汽车在泥泞的路面做匀速运动,则在图中
关于汽车的速度随时间变化关系正确的图像是
5 .一金属小球原来不带电,现在小球的直径延长线上放置两带电量相等的正、负电荷 M、 N 且到小球球心 O 的距离相等。如图所示,球内 a 、b 、c 三点到球心距离也相等,则金属
球上的感应电荷在 a 、b 、c 三点的场强大小分别为Ea 、 Eb 、 Ec ,则三者相比 ( )
A . Ea = Eb = Ec B . Ea = Eb > Ec
C . Ea = Eb Ec D . Ea = Eb =
6 .如图所示,在足够大的真空空间中存在水平向右的匀强电场,若用绝缘细线将质量为m
的带正电的小球悬挂在电场中,静止时细线与竖直方向的夹角9 = 37。。若将该小球从电场
中的某点竖直向上抛出,初速度大小为v0 ,则小球在运动过程中的最小速率为 ( )
A . 0.5v0 B . 0.6v0 C . 0.7v0 D . 0.8v0
7 .如图,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体 A
和 B,它们与盘面间的动摩擦因数相同。当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动
时的转速,烧断细线,则两个物体的运动情况将是 ( )
A .两物体均沿切线方向滑动
B .两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远
C .两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动
D .物体 B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体 A 发生滑动
8 .如图所示, 电源电动势为 E ,内电阻为 r .当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时,
发现电压表 V1 、V2 示数变化的绝对值分别为ΔU1 和ΔU2 ,下列说法中正确的是 ( )
A .小灯泡 L1 、L3 变暗,L2 变亮
B .小灯泡 L3 变暗,L1 、L2 变亮
C .ΔU1ΔU2
9.两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正、负极相连,如图所示。在电场中的 O 点,
用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球,小球静止在细线与竖直方向夹角为9 的位置。现将 两金属板绕各自的中心转轴缓慢旋转一个小角度,两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金
属板始终保持平行,如图中虚线所示。则 ( )
A .两板间匀强电场的场强将变大
B .细线对小球的拉力将变大
C .小球静止时细线与竖直方向夹角9将变小
D .小球静止时细线与竖直方向夹角9将变大
10.如图甲所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,物体 A 以速度v0 向右运动压缩弹
簧,测得弹簧的最大压缩量为 x ,现让弹簧一端连接另一质量为 m 的物体 B (如图乙所示),
物体 A 以2v0 的速度向右压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为 x ,则 ( )
A .物体 A 、B 的质量比为 3 :1
B .弹簧压缩量最大时,弹簧的弹性势能为 mv0(2)
C .在图乙中,弹簧压缩量最大时,物体 A 的动量大小为5mv0
D .在图乙中,弹簧第一次恢复原长时物体 B 的速率为3v0
二、实验 (本题共 2 小题,共 16 分。)
11.如图 1 所示,叠层电池是把普通的化学干电池制作成长方形的小块,并多个叠加串联在 一起,成为一个独立的电池,具有体积小输出电压高的特点。某叠层电池与普通干电池性质 相同,其由多块干电池块串联在一起。现用该电池与表头、滑动变阻器组装成一个10k 倍 率的欧姆表,其原理图如图2 所示。
为了将表头电流刻度改为电阻刻度,该同学进行了如下操作:
第一步:先将两表笔短接,调整滑动变阻器,使表头指针指到满偏处;
第二步:在两表笔间接入电阻箱,调节电阻箱阻值为150kΩ 时,表头示数为30μA ; 在两表笔间接入电阻箱,调节电阻箱阻值为450k 时,表头示数为15μA 。
根据以上信息,回答下列问题:
(1) 图中 a 表笔是____________ (填红表笔或黑表笔);
(2) 叠层电池的电动势为____________V ,改装欧姆表的内阻是____________ ,表头的 满偏电流Ig = ____________ μA ;
(3) 如果将电流刻度改为电阻刻度,电流为7.5μA 处对应的电阻值为____________ ,电 流为45μA 处对应表盘的刻度值为____________。
12.在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx 约为5 。实验室备有下 列实验器材
A .电压表V1 (量程3V ,内阻约5k )
B .电压表V2 (量程15V ,内阻约15k )
C .电流表A1 (量程3A ,内阻约 0.2 )
D .电流表A2 (量程0.6A ,内阻约1 )
E .变阻器R1 ( 0 ~ 20 , 2A )
F .变阻器R2 ( 0 ~ 100 , 1A )
G .电池 E (电动势为3V ,内阻约0 .3 )
H .开关 S ,导线若干
(1) 为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有______________。(填写字母 序号)
(2) 为减小实验误差,应选用如图中____________ (填“a”或“b”) 为该实验的电路原理图, 并按所选择的电路原理图把实物图用导线连接起来_________。
(3) 若用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm ,用螺旋测微器测得导线的直径为0.635mm , 两电表的示数分别如图所示,则电阻值为____________ ,电阻率为____________ . m 。 (均保留三位有效数字)
三、计算题 (本题共 3 小题,共 38 分。要求写出公式、运算过程、明确的结果。)
13.如图所示,三根不可伸长的相同的轻绳,一端系在半径为 R0 的环 1 上,彼此间距相等.绳 穿过半径为 R0 的第 3 个圆环,另一端用同样方式系在半径为 2R0 的圆环 2 上.环 1 固定在 水平面上,整个系统处于平衡.试求第 2 个环中心与第 3 个环中心的距离.(三个环都是用 同种金属线制作的,摩擦不计)
14.如图所示,在光滑的水平地面上有一总质量为 M 的小车,小车上端固定一内壁光滑平 缓的弯曲圆管轨道,圆管轨道内径略大于小球直径,圆管轨道与小车上表面相切,小球质量 为 m,现给小球水平方向的初速度v0 ,小球刚好能到达轨道的最高点,最终小球从右侧管口
离开轨道,重力加速度为 g ,不计一切摩擦,求:
(1) 小球上升的最大高度h;
(2) 小球离开轨道后小车的速度。
15.如图所示,在粗糙的水平地面上静止放置一块质量为 M 的木板。现将一个质量为 m,
带电量为 q (q>0) 的可视为质点的小木块以初速度v0 = 4.5m/s 从木板右边冲上木板,己知 木板与木块之间的动摩擦因数为1 = 0.6 ,木板与地面之间的静摩擦因数为2 = 0. 1 ,重力 加速度为g = 10m/s2 。已知,木块恰好滑到木板的左端。若此时在全空间加一水平向右的匀
强电场,使得物块最终从木板的右端离开木板。试求:
(1) 木板的长度 L;
(2) 若木块从木板上掉下来时,木板的速度恰好减为 0 ,已知 = 3.65 10 1 C / kg ,求电 场强度 E 的大小。
1 .A
【详解】
A .螺旋测微器的设计主要采用了放大法,故 A 正确;
B .合力与分力概念的建立采用了等效替代法,故 B 错误;
C .伽利略在研究自由落体运动时采用了抽象思维,数学推导和科学实验相结合的方法,故
C 错误;
D .法拉第利用电场线描绘电场是利用了假想法,故 D 错误。
故选 A。
2 .D
【详解】
导体棒都在磁场中,故安培力为
BId
sinθ
F = BIL =
故 D 正确;
故选 D。
3 .C
【详解】
根据竖直上抛运动规律可知,物体竖直上抛运动的最大高度
max 2g
h = v0(2)
可得月球表面的重力加速度
g =
又卫星周期最小时靠近月球表面运动,重力提供圆周运动向心力有
mg = m R
可得月球卫星的最小周期
T = 4R = v(2)0(冗)
故 ABD 错误,C 正确.
故选 C.
【点睛】
掌握竖直上抛运动的规律,知道近地卫星圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力是正确解 题的关键.
4 .B
【详解】
汽车遇到一段泥泞的路面,导致汽车受到的阻力变大,速度减小,汽车做加速度逐渐减小的 减速运动,汽车的速度随时间变化关系正确的图像是 B.
5 .C
【详解】
静电平衡后,金属球内的合场强处处为零,金属球上感应电荷产生的附加电场与电量相等的 正、负电荷在 a 、b 、c 点产生的场强大小相等,方向相反,相互抵消。根据等量异种电荷场 强分布特点可知正、负电荷在 a 、b 、c 点产生的场强大小关系为
a b c
E = E < E
所以金属球上的感应电荷在 a 、b 、c 三点的场强大小为
a b c
E = E < E
故选 C。
6 .B
【详解】
静止时细线与竖直方向的夹角9 = 37。,小球的受力如图所示
可知电场力与重力的合力方向斜向下偏右,与竖直方向成37。;若将该小球从电场中的某点 竖直向上抛出,初速度大小为v0 ,将小球的运动分解为沿合力方向的分运动和垂直合力方向 的分运动,如图所示
可知小球在垂直合力方向做匀速直线运动,故当沿合力方向的分速度为零时,小球的速度具 有最小值,则有
min 0x 0 0
v = v = v sin 37。= 0.6v
故选 B。
7 .D
【详解】
当两个物体刚好相对圆盘发生滑动时,对 A 物体有
T + mg = mrAO2
对 B 物体
mg 一 T = mrBO2
根据O = 2 n 可知转速与角速度成正比,当细绳剪断瞬间,角速度不变,对 A 物体,可知摩 擦力小于此时所需的向心力,做离心运动,所以A 物体发生滑动,但不沿切线;对 B 物体, 此时由静摩擦力提供所需的向心力,所以 B 物体仍然相对圆盘静止。
故选 D。
8 .BD
【详解】
AB.当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电 阻减小,总电流增大,路端电压减小,则L2 变亮.变阻器的电阻减小,并联部分的电阻减 小,则并联部分电压减小,则 L3 变暗.总电流增大,而L3 的电流减小,则L1 的电流增大,
则L1 变亮,故 A 错误 B 正确;
CD. 电压表V1 的示数减小, 电压表V2 的示数增大, 由于路端电压减小,所以U1 U2 ,
故 C 错误,D 正确.
故选 BD。
【名师点睛】
在分析电路动态变化时,一般是根据局部电路变化 (滑动变阻器,传感器电阻) 推导整体电 路总电阻、总电流的变化,然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化(或 者电流表,电压表示数变化),也就是从局部→整体→ 局部
9 .ABC
【详解】
A .缓慢旋转过程中两轴心之间的距离保持不变,转动时两平行板的垂直距离变小,设转动
的角度为 ,两轴心的距离为d,两极板间的电势差为 U,则转动后的电场强度为
U
E = d cos
根据匀强电场的场强与电势差和板间距离关系得两板间匀强电场的场强将变大,A 正确; BCD.未转动前,绳子拉力、电场力与小球的重力关系
T = , Eq =
当转动角度为 ,小球依然受重力、电场力和拉力,沿水平方向和竖直方向正交分解,根据
平衡条件得
mg + = T'cos9'
q cos = q = T 'sin9'
电场力水平方向分力不变,即细线水平方向分力不变,竖直方向分力变大,可知小球静止时 细线与竖直方向夹角9将变小;则细线的拉力增大,BC 正确,D 错误。
故选 ABC。
10.ABD
【详解】
AB.设 A 物体的质量为mA ,物体 A 压缩弹簧的最大压缩量为x 时,A 的动能全部转化为
弹簧的弹性势能 (设为Ep ),有
1 2
E = m v
p 2 A 0
当 A 以 2v0 向右运动压缩弹簧过程,A 、B 及弹簧系统动量守恒,当二者共速 (设为v ) 时,
弹簧达到最大压缩量,也为x 。此过程动量守恒,有
mA 2v0 = (mA + m)v
由功能关系有
mA (2v0 )2 一 (mA + m)v2 = Ep
联立上面三式解得
A
m = 3m
3 2
E = mv p 2 0
v = 3 v
2
0
故 AB 正确;
C .弹簧压缩量最大时,A 的速度为 v0 ,故此时 A 的动量为
0
P = 3m 3 v = 9mv0
2 2
故 C 错误;
D .乙图中,系统在水平方向的动量始终守恒,设弹簧恢复原长时,物体 A 、B 的速率分别 为 v1 、v2 ,则根据动量守恒定律可得
0 1 2
3m 2v = 3mv + mv
根据能量守恒定律可得
3m(2v0 )2 = 3mv1(2) + mv2(2)
联立可解得
1 0
v = 3v
v = v
2 0
故 D 正确。
故选 ABD。
【点睛】
注意理解两种情况下,弹簧压缩量最大时,物体 A 的速度。注意理解运动过程中物体的能
量转换情况以及动量是否守恒。
11. 红表笔 9 150k ##1.5×105 60 1050k ##1.05×106 5 【详解】
(1) [ 1]电流从红表笔流入、黑表笔流出,从电池负极流入、正极流出,所以图中 a 表笔是 红表笔。
(2) [2][3]设叠层电池的电动势为 E ,改装欧姆表的内阻为 r,根据闭合电路欧姆定律有 E = I1 (r + R1 ) = I2 (r + R2 )
解得
E = 9V , r = 150kΩ
[4]表头的满偏电流为
Ig = = 60μA
(3) [5]电流为7.5μA 处对应的电阻值为
3
I
R = E r = 1050k
3
[6]电流为45μA 处对应的电阻值为
4
I
R = E r = 50k
4
对应的刻度值为 5。
12. ADE b
【详解】
4.80
2.53 106
(1) [ 1]电源电动势为3V ,则电压表选 A ,电路最大电流约为 I = = A = 0.6 A = 600 mA
则电流表选择 D ,为方便实验操作,滑动变阻器选择 E。
故应选用的器材为 ADE。
(2) [2] [3]根据所选电表可知
A V x
= 50 R
则电流表应采用外接法,电路图应选择图b 所示的电路;根据图b 连接实物图,如图所示
(3) [4][5]电压表量程为3V ,其分度值为0. 1V ,则读数为2.40V ;电流表量程为0.6 A ,其 分度值为0.02A ,则读数为0.50A ,电阻阻值
R = U = 2.40 Ω = 4.80Ω
x I 0.50
由电阻定律R = p 可得
RS R 冗d 2
p = l = l . 4
带入数据解得
p = 2.53 106 . m
13. x = R0 【详解】
因为环 2 的半径为环 3 的 2 倍,环 2 的周长为环 3 的 2 倍,三环又是用同种金属 丝制成的,所以环 2 的质量为环 3 的 2 倍.设 m 为环 3 的质量,那么三根绳承担 的力为 3mg ,于是,环 1 与环 3 之间每根绳的张力 FT1=mg.没有摩擦,绳的重量 不计,故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的.
FT1=FT2=mg
对环 2 ,平衡时有:2mg-3FT2cosα=0,
由此cos =
环 2 中心与环 3 中心之距离:x = R0 cot = R0
得:x = R0
【点睛】对于有几个物体的相联力学问题,首先应用整体法确定某些物理量,若 是不能达到求解目的时,再根据题设条件,应用隔离法,选取与所求物理量相关 的物体为研究对象进行研究或分析,进而达到求解的目的.本题应用隔离法时选 取环 3 为研究对象,后选环 2 为研究对象,分别求解,显然选环 2 为研究对象时 的解答直观、简单,因为环 2 受力比环 3 少,在应用隔离法研究对象时往往是选
择受力个数少而与求解物理量相关的物体为研究对象.
14.(1) ;(2) 0 【详解】
(1) 小球到达最高点时与小车达到共同速度 v ,小球和小车组成的系统在水平方向动量守 恒,则
mv0 = (M + m)v
由机械能守恒定律得
mv0(2) (M + m)v2 = mgh
解得
Mv2
2(M + m)g
h = 0
(2) 设小球离开轨道时小球的速度为v1 ,小车的速度为v2 ,系统水平方向动量守恒,则
0 1 2
mv = mv + Mv
根据机械能守恒定律有
1 2 1 2 1 2
0 1 2
mv = mv + Mv
2 2 2
解得
v1 = v0 , v2 = 0
v = ( m(m 一) v2 =
因为小球是从右侧离开轨道,所以第二组解不合实际,则小球离开轨道后小车的速度为 0。
15.(1) L = 0.3375m ;(2) E = 3.0 105 N/C 【详解】
(1) 对 m 根据牛顿第二定律得
f1 = ma1
f1 = 1N1
根据平衡条件得
N1 一 mg = 0
解得
1
a = 6m/s2
对 M 根据牛顿第二定律得
f1 一 f2 = Ma2
f2 = 2 N2
根据平衡条件得
N2 一 6mg = 0
解得
答案第 9页,共 11页
2
a = 24m/s2
因为
0 1 2
v = v 一 a t = a t
解得
t = 0. 15s
v = 3.6m/s
板长
1 2 1 2
0 1 2
2 2
L = v t 一 a t 一 a t = 0.3375m
(2) 加上电场后,对木板有
f1 + f2 = Ma2
解得
2
a = 36m/s2
对木块,有
F 一 f1 = ma1
F = qE
木板速度减为零时,有
2
v 一 a t = 0
解得
t
= 0. 1s
此时木板位移为
1 2
1 2
2
s = vt 一 a t
木块位移为
1 2
2 1
2
s1 - s2 = L
a = 103.5m/s 2
s = vt 一 a t
解得
1
答案第 10页,共 11页
又因为
a = qE 一 6
m
解得
E = 3.0 105 N/C
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