辽宁省葫芦岛普通高中2022-2023学年高三上学期期末学业质量监测物理试题

2023年1月葫芦岛市普通高中学业质量监测考试

高三物理

一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）

1. 一运动员做了一个罕见而困难的一字马运动而爆红网络。如图，她在走廊里用腿支撑墙，使自己静止于两墙之间（全身离地一定高度）。下列说法正确的是（    ）

A. 她受到3个力的作用

B. 墙壁对右脚上鞋子的作用力方向竖直向上

C. 墙壁对她的摩擦力大小等于她的重力大小

D. 若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，则人受到的墙壁对她的摩擦力变大

【答案】C

【解析】

【详解】A．该运动员左右脚分别受到支持力和摩擦力在加上本身的重力、共5个力的作用，A错误；

B．墙壁对右脚上鞋子的作用力包括水平方向的弹力和竖直向上的摩擦力，合力是倾斜向上的，B错误；

C．运动员在竖直方向所受的合力为零，因此墙壁对她的摩擦力大小等于她的重力大小，C正确；

D．由于鞋底与墙壁间的摩擦力是静摩擦，与粗糙程度无关，因此即使换一双鞋底更粗糙的运动鞋，则人受到的墙壁对她的摩擦力仍不变，D错误。

故选C。

2. 1932年安德森在云室中发现正电子。正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。现云室中有垂直于纸面的匀强磁场，并设置了粒子减速板，有正电子、质子、电子三个粒子运动轨迹如图所示，在轨迹A、B、H中轨迹H为质子在云室中的径迹。下列说法正确的是（    ）

A. 磁场方向垂直于纸面向里

B. 三种粒子都是从减速板的上方向下方运动

C. A线是正电子的云室径迹

D. 若减速板同侧A、B的径迹半径相等，则A、B粒子的速度大小也相等

【答案】D

【解析】

【详解】A．由左手定则判断质子的运动方向，可知云室中的匀强磁场方向应该是由里向外，A错误；

B．由题可知粒子的运动由洛伦兹力提供向心力可知

解得

故粒子减速后，轨道半径减小，所以根据图像可知粒子由减速板下方向上方运动，经减速板减速后轨道半径减小，B错误；

C．线H、B表示粒子旋转方向相同，所以两者的电性相同，所以B对应的粒子应该是正电子，A对应的粒子为负电性，故为电子，C错误；

D．由上分析可知

正负电子的电量相等，r相等，则表示v相等，D正确。

故选D。

3. 橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种常见小玩具，它利用橡皮筋将飞箭弹射升空，再徐徐下落，如图（a）所示，其运动可简化为如下过程：飞箭以初速度竖直向上射出，在时刻恰好回到发射点，其速度随时间的变化关系如图（b）所示。则下列关于飞箭运动的描述中正确的是（　　）

A. 上升和下落过程运动时间相等 B. 上升和下落过程中平均速度大小相等

C. 过程中加速度先减小后增大 D. 过程中所受阻力先减小后增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．时间为上升过程，时间为下落过程，由图可知

上升和下落过程运动时间不相等，A错误；

B．上升和下落过程中，位移大小相等，但所用时间不等，故平均速度的大小不相等，B错误；

C． 图像的斜率表示加速度，根据图像可知，过程中加速度一直减小，C错误；

D．根据牛顿第二定理，结合图像可知，过程中

物体向上运动加速度减小，故阻力减小；

过程中

物体向下运动加速度减小，故阻力增大，综上所述：过程中所受阻力先减小后增大，D正确。

故选D。

4. 2022年4月11日晚，受强对流天气影响，雷电暴雨袭击川渝地区。为避免雷电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图所示为某次闪电前瞬间避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法正确的是（　　）

A. A、B两点场强相同

B. 此次闪电前瞬间避雷针尖端一定带正电

C. 从云层沿直线向避雷针尖端运动的电荷受到的电场力可能越来越小

D. 某负电荷从C点移动到B点，电场力可能做功为负

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据电场线垂直等势面，结合对称性可知，A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；

B．由电场方向从高电势指向低电动势，从正电荷指向负电荷可知，避雷针尖端一定带正电，故B正确；

C．电场线与等势面垂直，等势面越密电场线越密，电场越强，故从云层沿直线向避雷针尖端运动的电荷受到的电场力越来越大，故C错误；

D．C点电势小于B点，由

可知负电荷从C点移动到B点，电场力做功为正，故D错误。

故选B。

5. 以前人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有5人。四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为m，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为，持续的时间为t，然后松手，夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）

A. 夯锤上升的最大高度为

B. 松手时夯锤的动能为

C. 在下落过程中，夯锤速度增大，机械能增加

D. 在上升过程中，夯锤超重，在下落过程中，夯锤失重

【答案】A

【解析】

【详解】AB．夯锤加速上升阶段，由牛顿第二定律

松手时夯锤的速度为

此时，夯锤的动能为

松手后，夯锤做竖直上抛运动，则上升的最大高度为

解得

，

A正确，B错误；

C．在下落过程中，仅有重力做功，夯锤机械能守恒，C错误；

D．加速上升过程中，夯锤处于超重状态，竖直上抛过程中，夯锤处于完全失重状态，D错误。

故选A。

6. 北京时间2022年10月7日21时10分，成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6试验卫星发射升空，顺利进入预定轨道。若试验卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（　　）

A. 试验船的运行速度为

B. 地球的第一宇宙速度为

C. 地球的质量为

D. 地球表面的重力加速度为

【答案】B

【解析】

【详解】A．试验船的运行速度为

A错误；

B．根据

，

地球的第一宇宙速度为

B正确；

C．由B选项可得，地球质量为

C错误；

D．根据

地球表面的重力加速度为

D错误。

故选B。

7. 某特高压交流线路工程进行检测，在输送功率一定时，分别用500千伏和1000千伏对同一段线路输电。下列说法正确的是（　　）

A. 高压输电线输送电流之比为

B. 输电线路上电压损失之比为

C. 高压输电线路电阻损耗功率之比

D. 用户得到的功率之比为

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据，输送功率一定时有

故A错误；

B．输电线路上电压损失之比为

故B错误；

C．高压输电线路电阻损耗功率之比

故C正确；

D．用户得到的功率之比为

其中P为输送功率，故D错误。

故选C。

8. 如图所示，以速度从O点水平抛出的小球，抵达光滑固定的斜面上端P处时，速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动，已知斜面倾角为（，），不计空气阻力，取重力加速度为。下列说法正确的是（　　）

A. O点到P点的竖直距离为0.45m

B. 小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大

C. 撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地时间将变小

D. 撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地速度不变

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由题意可知，小球落到斜面上时速度偏转角为，则有

解得

又因为

解得

故A项正确；

B．小球做平抛运动时的加速度为，小球在斜面上运动时

解得

故B项错误；

C．由于小球在斜面上的加速度，由之前分析可知为，则小球在斜面上运动时，在竖直方向的加速度为

由此可知，有斜面时，小球在竖直方向上的加速度小于重力加速度，所以撤去斜面后，小球的下落时间变小，故C项正确；

D．根据机械能守恒得

撤去斜面，h不变，则落地的速率v不变，但是速度方向不同，故D项错误。

故选AC。

9. 在等量异种点电荷+Q、-Q的电场中，O为两点电荷连线的中点，P为两电荷连线中垂线上的一点。现将一试探电荷从P点沿PO方向射出，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，交两电荷的连线于N点。下列关于该试探电荷的说法，正确的是（  ）

A. 可能带正电 B. 过N点时的加速度比在P点时大

C. 从P点到N点的过程中，电势能增大 D. 过N点时的速度比在P点时大

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据合场强方向与试探电荷运动轨迹可知，该试探电荷带负电，故A错误；

B．N点的电场线比P点的密集，则N点的电场强度比P点的大，试探电荷在N点受到的电场力比P点的大，所以试探电荷过N点时的加速度比在P点时大，故B正确；

CD．从P点到N点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，过N点时的速度比在P点时大，故C错误，D正确。

故选BD。

10. 如图所示，水平粗糙传送带以恒定速度顺时针匀速传送，质量为m的正方形物体abcd置于传送带上，在传送带所在区域有一以PQ与MN为边界的测定区域，当abcd在进入与离开该区域的过程中就会受到水平向左的变力F的作用，且当abcd进入该区域的过程中F的变化规律与abcd离开该区域的过程中F的变化规律相同，PQ、MN与传送带垂直。物体在图示位置开始计时，运动过程中ab边始终与PQ平行，其速度与时间的关系如图所示，时间内为曲线，时间内为直线，重力加速度为g，正方体物体的边长为L，则下列说法正确的是（　　）

A. 时间内物体的加速度大小为

B. 物体与传送带间的动摩擦因数为

C. 边界PQ与MN的距离为

D. 时间内，变力F做的功的绝对值为

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．物体在时间内做匀加速直线运动，由图像可得

 故A正确；

B．物体在时间内做匀加速直线运动，此过程物体水平方向只受摩擦力，根据牛顿第二定律可得

可得

故B正确；

C．根据题意可知，边界PQ与MN的距离为物体在时间内的位移之和，物体在时间内的位移为物体的边长，则有

根据图像，可得物体在时间内的位移

物体在时间内的位移

可得边界PQ与MN的距离为

故C错误；

D．时间内，变力F做功绝对值为W，根据动能定理可得

解得

故D正确。

故选ABD。

二、非选择题（本题共5小题，共54分）

11. 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v，实验时滑块在A处由静止开始运动。

（1）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为________________，系统的重力势能减少量可表示为________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给字母表示)

（2）按上述实验方法，某同学改变A、B间距离，得到滑块到B点时对应的速度，作出图像如图乙所示，并测得，则重力加速度________m/s2。

【答案】    ①.     ②.     ③. 9.6

【解析】

【详解】（1）[1]根据题意可知，滑块到达B处时的速度

则系统动能的增加量

[2]系统重力势能的减小量为

（2）[3]根据系统机械能守恒有

整理得

结合图乙可得，图线得斜率为

又有

解得

12. 某兴趣小组设计了如图甲所示的电路，用来测量某直流电源的电动势（约为3V）和内阻。实验室提供的实验器材有：

A.待测电源；

B.金属丝；

C.电压表（量程为2V，内阻很大）；

D.电压表（量程为3V，内阻很大）；

E.电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）；

F.螺旋测微器、刻度尺、开关S及导线若干。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径D时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则D=______mm。

（2）在如图甲所示的电路中，电压表应选用______。（填“C”或“D”）

（3）闭合开关S，改变电阻箱接入电路的阻值，可获得多组电阻箱接入电路的阻值R、电压表的示数的数据，用描点法作出图像如图丙所示，其中a、b、c均为已知量。若不考虑电表对电路的影响，则电源的电动势E=______，电源的内阻r=______。

【答案】    ①. 1.200    ②. D    ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为

1mm+0.01×20.0mm=1.200mm

（2）[2]为了确保电压表的安全与精度，电压表的量程应该选择与电源电动势相差不大的量程，由于电源电动势约为3V，则电压表应该选择D。

（3）[3][4]根据电路图有

变形有

结合图丙有

，

解得

，

13. 如图所示是某航空母舰的水平跑道电磁弹射区和起飞区示意图，质量为m的飞机在舰上起飞时，电磁弹射区的直流电机可提供的恒定牵引力，飞机的喷气式发动机可以提供的恒定推力，当飞机开始启动时，发动机立即开始工作。已知飞机在跑道所受阻力恒为，在起飞区末端离舰起飞的速度为v，飞机在起飞区运动的时间是弹射区运动时间的3倍，重力加速度为g，假设航空母舰始终处于静止状态，飞机可看作质量恒定的质点沿直线运动，求：

（1）飞机在电磁弹射区与起飞区加速度大小之比；

（2）飞机离开电磁弹射区的速度大小；

（3）飞机在该跑道上运动的总位移。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）飞机在电磁弹射区水平方向受到恒定牵引力、恒定推力和跑道阻力，根据牛顿第二定律有

解得

飞机在起飞区水平方向受到恒定推力和跑道阻力，根据牛顿第二定律有

解得

则

（2）设离开电磁弹射区的速度大小为，飞机在电磁弹射区运动的时间为

飞机在起飞区运动的时间为

由题意可知

解得

，，

（3）设飞机在该跑道上运动的总位移为s，弹射区的位移为

起飞区的位移为

则飞机在该跑道上运动的总位移为

联立解得

14. 如图所示，间距L＝1m、足够长的平行金属导轨底端相连，倾角。质量m＝2kg的金属棒通过跨过轻质光滑定滑轮的细线与质量M＝1kg的重锤相连，滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒电阻R＝1Ω（除金属棒外其他电阻均不计），金属棒始终与导轨垂直且接触良好，二者间的动摩擦因数，整个装置处于垂直导轨向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。初始时金属棒位于导轨底端，重锤悬于空中。现将重锤竖直向上再举高h＝1.8m（未触及滑轮），然后由静止释放。一段时间后细线绷直（作用时间极短），金属棒、重锤以大小相等的速度一起运动。再经t＝0.55s金属棒运动到最高点。已知重力加速度，，。

（1）重锤从释放到细线刚绷直时的运动时间；

（2）金属棒的最大速度；

（3）全程流过金属棒的电荷量。

【答案】（1）；（2）v＝2m/s；（3）q＝0.5C

【解析】

【详解】（1）从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有

代入数据解得

（2）设细线绷直前瞬间重锤速度大小为，有

由动量守恒得

金属棒与重锤一起运动后，因为

所以金属棒沿斜面向上速度减为零后保持静止，故细线绷直后瞬间的速度v即为最大速度，联立代入数据解得

v＝2m/s

（3）重锤、金属棒均减速运动，由动量定理

对金属棒得

对重锤得

安培力

流过金属棒的电荷量

联立解得

q＝0.5C

15. 如图甲所示，在xOy平面的第一象限内存在周期性变化的磁场，规定磁场垂直纸面向内的方向为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。质量为m、电荷量为+q的粒子，在t=0时刻沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场。图乙中T0为未知量，不计粒子的重力（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

（1）若粒子射入磁场时的速度为v0，求时间内粒子做匀速圆周运动的半径；

（2）若粒子恰好不能从Oy轴射出磁场，求磁感应强度变化的周期；

（3）若使粒子能从坐标为（d，d）的D点平行于Ox轴射出，求射入磁场时速度大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据洛伦兹力提供向心力得

解得

（2）要使粒子恰好不从轴射出，轨迹如图

在前内的运动半径为

在后内的运动半径

由几何关系知

解得

粒子做圆周运动的周期

则

解得磁感应强度变化周期

（3）要想使粒子经过点且平行轴射出，则粒子只能从时刻经过点，（其中），则轨迹如图

设粒子射入磁场的速度为，由（2）可得

由几何关系可知

又

解得