2022-2023学年内蒙古乌兰察布市蒙古族中学高三上学期阶段考试物理试卷

这是一份2022-2023学年内蒙古乌兰察布市蒙古族中学高三上学期阶段考试物理试卷，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

命题人：玉英 满分：100分 时间：90分钟
一、单选题(本题共有8小题，每小题4分，共 32分。每题中只有一个选项符合题意)
1．如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，圆环的圆心处的磁场方向是（ ）
A．向左B．向上C．向下D．向右
2．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（ ）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电容器C所带电荷量减小。
C．R1的电功率增大
D．电源的输出功率一定增大
3．如图，光滑绝缘水平面上方存在着水平向右的匀强电场，水平面上放有两个带电小球a、b，小球a质量为m、电荷量为，小球b质量为、电荷量为，初始两小球锁定并处于静止，两小球间距离为，把两小球看作点电荷。现解除锁定，两小球在电场力的作用下由静止开始运动，一段时间后两小球间距离变为，此过程中（ ）
A．两小球组成的系统机械能守恒，动量守恒
B．两小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒
C．小球a的位移大小为
D．小球a的位移大小为
4．如图所示为两个点电荷的电场，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法中不正确的是（ ）
A．两个点电荷为左正右负，且左边电荷所带电荷量多
B．带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
C．带电粒子带负电
D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
5．如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆的圆心，磁场方向垂直纸面向里．两个正、负电子a、b，以不同的速率沿着PO方向进入磁场，运动轨迹如图所示，不计电子之间的相互作用及重力。a与b比较，下列判断正确的是( )
A．a为正电子，b为负电子 B．b的速率较大
C．a在磁场中所受洛伦兹力较大 D．b在磁场中运动的时间较长
6．两根平行的通电长直导线、均垂直于纸面放置，其中的电流方向如图所示，电流分别为和。此时所受安培力大小为。若在、的上方再放置一根与之平行的通电长直导线，导线、、间的距离相等，此时所受安培力的合力的大小也是。则下列说法中正确的是（ ）
A．导线中的电流为
B．导线中的电流为
C．导线受到安培力的合力的大小为
D．导线受到安培力的合力的大小为
7．如图所示，由粒子源发出的带正电的粒子经过同一加速电场A加速后，形成粒子束进入同一偏转电场B中偏转．已知粒子源发出的粒子中包括有一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子，这些粒子离开粒子源时的初速度可视为零，空气阻力粒子的重力及粒子之间的相互作用力均可忽略不计．下列说法正确的是（ ）
A．它们始终为一股粒子束 B．它们会分离为两股粒子束
C．它们会分离为三股粒子束 D．它们会分离为无数股粒子束
8．霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的电学元件．其结构和原理如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件． 在E、F 间通入恒定的电流 I，同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N 间出现了电压，称为霍尔电压UH．当磁场方向和电流方向如图所示时，关于M、N极板电势的高低，下列说法正确的是（ ）
A．不管载流子带电性质如何，电极N的电势一定高于电极M
B．不管载流子带电性质如何，电极N的电势一定低于电极M
C．只有当载流子为负电荷时，电极M的电势才高于电极N
D．只有当载流子为正电荷时，电极M的电势才高于电极N
二、多选题（本题共有4小题，每小题4分，共16分，每小题中有多个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，选错或不选得0分）
9．如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列问题中可以确定的是（ ）
A．a粒子带正电
B．a、b两粒子动能大小的关系
C．a、b两粒子穿过磁场区域的过程运动时间的长短
D．a、b两粒子受洛伦兹力大小的关系
10．如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，则（ ）
A．电动机线圈内阻为0.5Ω
B．电动机正常工作时的输入功率为2W
C．电动机正常工作时的热功率为1W
D．电动机正常工作时的输出功率为1W
11．2021年2月，“天问一号”火星探测器经三次近火制动后，进入运行周期为的椭圆形火星停泊轨道，轨道到火星表面的最近距离与最远距离之和为，火星半径为。假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为，引力常量为。依据以上条件可求得（ ）
A．飞船和“天问一号”探测器的质量B．飞船绕火星飞行的半径为
C．火星的质量为D．火星的密度为
12．为了保证乘客的安全，通常情况下在进入火车站前应对旅客携带的物品安检。如图甲所示，安检时将物品无初速度地放到水平向右传送的运输带一端，运输带以恒定的速度匀速传动，整个过程中物品的速度随时间变化的规律如图乙所示。已知物品可视为质点，且质量为，运输带两端间的总长度为，经测量该物品在运输带上留下了一条长为的划痕，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ）
A． B．
C．物品与传送带间的动摩擦因数为0.25 D．整个过程因传送该物品多消耗的电能为10J
三、实验题(本题有两小题，共15分)
13．(6分)某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了机械能守恒定律的验证，小球的释放点、光电门1、光电门2在同一条竖直线上，实验时首先用游标卡尺测量小球的直径，结果如图乙所示，保持光电门1到小球释放点的距离不变，改变光电门2到光电门1的距离h，并记录小球通过光电门2的挡光时间t，记录多组实验数据。
回答下列问题：
（1）由图乙可知小球的直径为d=________；
（2）小球经过光电门2时的速度可以用表示，用该方法计算的速度___________（填“大于”“等于”或“小于”）小球球心经过光电门的实际速度；
（3）根据测量的数据描绘出如图丙所示的图像，结合图丙，若有表达式g=___________成立，则小球下落过程中机械能守恒。（用a、b、d表示）
14．(9分)某同学为了较精确地测量出一节干电池的电动势和内电阻，实验室为其提供了如下的实验器材：
①电压表V（量程3V，内阻约为10）
②电流表A（量程3，内阻）
③滑动变阻器（0~10Ω，额定电流2A）
④电阻箱（0~99.9Ω）； ⑤开关S和导线若干
回答下列问题：
（1）由于电流表量程太小，实验时，将电阻箱与电流表并联扩大量程，电阻箱阻值调为，改装后电流表的量程为________A（保留两位有效数字）；
（2）请设计合理的电路，并将电路图画在虚线框内_________；
（3）保持第（1）问中电阻箱的示数不变，调节滑动变阻器的滑动触头，记录相应的电压表以及电流表的示数，根据记录的实验数据，描绘出如图所示的图像，则电源的电动势为_______V，电源的内阻_______Ω。（均保留两位有效数字）
四、计算题（本题共有4小题，共37分。作答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分）
15．(7分)如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴负方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。有以下三种磁感应强度方向：沿z轴正方向、沿y轴正方向、沿悬线向上。请判断哪些是可能的，可能时其磁感应强度大小是多少？如果不可能，请说明原因。
16．(8分)如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求：
（1）两物块碰前A的速度v0的大小；
（2）两物块碰撞过程中损失的机械能。
17．(10分)下图为回旋加速器的工作原理图。和是两个半径为R的中空半圆金属盒，分别和一高频交流电源两极相连。两盒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面。位于盒圆心附近的A处有一个粒子源，产生质量为m、电荷量为＋q的带电粒子。不计粒子的初速度、重力和粒子通过两盒间的缝隙的时间，加速过程中不考虑相对论效应。
（1）求交流电源电压的频率f；
（2）设粒子在狭缝中加速度次数为n，高频电源的电压大小为U不变。有同学提出，粒子在加速器中获得的最大动能应与加速电压U和加速次数n成正比。请通过计算分析说明。
18．(12分)平面直角坐标系第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，如图所示。质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的M点，以垂直于y轴的初速度射入电场，经由x轴上的N点进入磁场，最终粒子在P点垂直y轴离开磁场。已知M、N两点到原点距离分别为，，不计粒子重力。
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。
参考答案
1．B 2．A 3．C 4．B 5．B 6．B 7．A 8．C 9．BCD 10．AB 11．BCD 12．AC
13． 9.6 小于
14． 0.75 如下图 1.5 0.40
15．见解答
【解】导线保持静止，处于平衡状态，若磁感应强度方向沿z轴正方向，导线受力如图A

A B C
导线合力能够为0，且有解得；若磁感应强度方向沿y轴正方向，导线受力如图B，导线合力不可能为0，磁感应强度不可能沿y轴正方向；若磁感应强度沿悬线向上，导线受力如图C,导线合力能够为0，且有解得
16．（1）；（2）
【解】（1）竖直方向为自由落体运动：得t = 0.30 s，水平方向为匀速运动，设A、B碰后速度为，则得。根据动量守恒定律：得；
（2）两物体碰撞过程中损失的机械能得
17．（1）；（2）见解答
【解】（1）回旋加速器持续加速粒子时，，所以交流电源电压的频率为；
（2）带点粒子在磁场运动中有解得，速度越大，粒子运动半径越大，故当粒子运动到边缘时，速度达到最大；根据动能定理得。粒子加速次数为，在U、B、R不变时，加速次数固定不变，所以粒子运动的最大速度为，最大动能为，则粒子最大动能与加速次数和加速电压无关。
18．（1）；（2）
【解】（1）粒子在电场中运动时，y方向做匀加速运动：，；x轴方向有
解得；
（2）离开电场时，粒子在N点速度，与x轴方向夹角，，粒子在磁场中做圆周运动，由几何关系解得