河北省邯郸市2023年高三1月第一次诊断物理试题文试卷

这是一份河北省邯郸市2023年高三1月第一次诊断物理试题文试卷，共15页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
河北省邯郸市2023年高三1月第一次诊断物理试题文试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、下列关于物质结构的叙述中不正确的是
A．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的 D．a粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
2、安培曾假设：地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的。现代研究发现：地球的表面层带有多余的电荷，地球自转的速度在变慢。据此分析，下列说法正确的是（　　）
A．地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变弱
B．地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变强
C．地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变弱
D．地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变强
3、近年来，人类发射了多枚火星探测器，火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，若测得该探测器运动的周期为，则可以算得火星的平均密度，式中是一个常量，该常量的表达式为（已知引力常量为）
A． B． C． D．
4、一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．质点振动的频率为4 Hz
B．在10s内质点经过的路程是20 cm
C．在5s末，质点的速度为零，加速度最大
D．t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是cm
5、如图所示，水平传送带A、B两端相距s=2m，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1．工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s，达到B端的瞬时速度设为vB，则（ ）

A．若传送带以1m/s顺时针转动，则vB=3m/s
B．若传送带逆时针匀速转动，则vB3m/s
6、如图所示，电路中为电感线圈，C为电容器，先将开关S1闭合，稳定后再将开关S2闭合，则（　　）

A．S1闭合时，灯A、B都逐渐变亮 B．S1闭合时，灯A中无电流通过
C．S2闭合时，灯B立即熄灭 D．S2闭合时，灯A中电流由b到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、如图所示，理想变压器的原线圈接在稳压交流电源上，R1、R2、R3是阻值相等的定值电阻，电表A为理想电流表，调节滑片P可以改变原线圈匝数。初始时，开关K处于断开状态，下列说法正确的是（　　）

A．只把滑片P向上滑动，电流表示数将增大
B．只把滑片P向下滑动，电阻R1消耗的功率将增大
C．只闭合开关K，电阻R2消耗的功率将增大
D．只闭合开关K，电流表示数将变大
8、一列简谐横波在介质中沿x轴传播，在时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点。此时质点P正在向动能减小的方向运动，质点Q横坐标为5cm。时，质点Q第一次回到平衡位置，时，质点P第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（　　）

A．波沿x轴负方向传播 B．时，质点P向y轴负方向运动
C．波长为12cm D．时，质点P位于波峰
9、如图，在一个光滑水平面上以速度v运动的小球，到达A处时遇到一个足够长的陡坡AB，已知AB与竖直线之间的夹角为α，重力加速度取g。则小球（ ）

A．离开A到落到斜坡前的加速度为g
B．经时间t=落到斜面上
C．落在斜坡上的位置距A的距离为
D．落到斜坡上时的速度大小为
10、如图甲所示，滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动，某段时间内，与斜面平行的恒力作用在滑块上，滑块的机械能E随时间t变化的图线如图乙所示，其中0~t1、t2时刻以后的图线均平行于t轴，t1-t2的图线是一条倾斜线段，则下列说法正确的是

A．t=0时刻，滑块运动方向一定沿斜面向上
B．t1时刻，滑块运动方向一定沿斜面向下
C．t1~t2时间内，滑块的动能减小
D．t2~t3时间内，滑块的加速度为gsinα
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）重物带动纸带自由下落，测本地重力加速度。用6V。50Hz的打点计时器打出的一条纸带如图甲所示，O为重物下落的起点，选取纸带上连续打出的A、B、C、D、E、F为测量点，各测量点到O点的距离h已标在测量点下面。打点计时器打C点时，重物下落的速度__________m/s；分别求出打其他各点时的速度v，作关系图像如图乙所示，根据该图线，测得本地的重力加速度__________。（结果保留三位有效数字）

12．（12分）某一小型电风扇额定电压为5.0V，额定功率为2.5W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E（电动势为6.0V）
B．电压表V（量程为0～6V，内阻约为8kΩ）
C．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
E．滑动变阻器R1（最大阻值5k，额定电流100mA）
F．滑动变阻器R2（最大阻值25Ω，额定电流1A）
（1）为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用_____滑动变阻器应选用_____（填所选仪器前的字母序号）。
（2）请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在甲图中的虚线框内（小电风扇的电路符号如图甲所示）_____。
（3）操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为_____Ω，正常工作时的发热功率为_____W，机械功率为_____W

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）如图所示， 在xoy平面内， 有一线状电子源沿x正方向发射速度均为v的电子，形成宽为2R、在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流.电子流沿+x方向射入一个半径为R、中心位于原点O的圆形匀强磁场区域， 磁场方向垂直xoy平面向里.在磁场区域的正下方d处，有一长为2d的金属板MN关于y轴对称放置，用于接收电子，电子质量为m，电量为e，不计电子重力及它们间的相互作用.
(1)若正对0点射入的电子恰好从P点射出磁场，求磁感应强度大小B；
(2)在第(1)问的情况下，求电子从进入磁场到打在MN板上的时间t：
(3)若所有电子都能从P点射出磁场，MN板能接收到的电子数占发射电子总数的比例是多大?

14．（16分）如图所示，在y>0的空间中存在着垂直xOy平面向外的匀强磁场，在y3m/s，故D 错误．
故选C.
6、D
【解析】
AB．S1闭合时，因为电容器通交流阻直流，所以灯A中有短暂电流通过，且不会逐渐变亮，故AB错误；
C．S2闭合时，因为电感线圈，灯B会逐渐熄灭，故C错误；
D．开关S2闭合时，电容放电，所以S2闭合瞬间A灯有电流从b到a ，故D正确。
故选D。

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、BD
【解析】
A． 只把滑片P向上滑动，原线圈匝数增大，根据 可知，副线圈两端电压 变小，根据欧姆定律可知，副线圈电流变小，副线圈功率 变小，则输入功率变小，输入电压不变，则原线圈电流变小，电流表示数将变小，故A错误；
B． 只把滑片P向下滑动，原线圈匝数变小，副线圈两端电压 变大，根据欧姆定律可知，副线圈电流变大， ，则电阻R1消耗的功率将增大，故B正确；
CD． 只闭合开关K，副线圈电阻变小，匝数比和输入电压不变，则输出电压不变，根据欧姆定律可知，副线圈干路电流变大，R1分压变大，则R2两端电压变小，消耗的功率将减小；副线圈干路电流变大，输出功率变大，则输入功率变大，输入电压不变，则原线圈电流变大，电流表示数将变大，故C错误D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
A．当时，质点P正在向动能减小的方向运动，即P点向y轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向x轴正方向传播，A错误；
B．当时，质点Q第一次回到平衡位置，则有，当经过，质点P由y轴上方位置第一次回到平衡位置，应该向y轴负方向运动，B正确；
C．当时，质点Q第一次回到平衡位置，则有，由于时质点P第一次回到平衡位置，设波速为v，在时间内，波传播的距离为

也可表示为

而

解得

C正确；

D．波峰与P点水平距离为

传播时间为，D错误。
故选BC。
9、ABC
【解析】
A．小球离开A后做平抛运动，只受重力，加速度为g，即离开A到落到斜坡前的加速度为g，故A正确；
B．落在斜面上时位移方向与竖直方向的夹角为α，则有

解得

故B正确；
C．落在斜坡上时的水平位移

则落在斜坡上的位置距A的距离

故C正确；
D．落到斜坡上时竖直方向速度

则落到斜坡上时的速度大小

故D错误。
故选ABC。
10、BD
【解析】
ABC．根据能量守恒定律可知，除重力以外的力做功使得物体的机械能变化，0~t1内物体的机械能不变，说明没有其它力做功，但物体的运动可以是沿斜面向上或沿斜面向下；
t1~t2时间内机械能随时间均匀减小，
，
而由功能关系

则物体的位移关于时间变化，推得物体做匀速直线运动，则需要其它力
，
综合可得0~t1物体可以是沿斜面向下做匀变速直线运动或沿斜面先向上匀减再向下匀加；t1~t2物体沿斜面向下做匀速直线运动，此时滑块的动能不变；故A项错误，B项正确，C项错误；
D．t2~t3时间内,机械能不再变化，说明撤去了其它力，物体沿斜面方向只有重力的分力提供加速度，由牛顿第二定律：

故D项正确；
故选BD。

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、1.56 9.70~9.90
【解析】
[1]．由可知

[2]．根据v2=2gh，由图象求斜率得2g，所以

。
12、（1）C； E； （2）实验电路图如图所示； （3）2.5Ω， 0.625， 1.875。
【解析】
（1）电风扇的额定电流，从读数误差的角度考虑，电流表选择C．电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小，即选择E。
（2）因为电压电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻大约 ，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如图所示。

（3）电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。根据欧姆定律得：
正常工作时电压为5V，根据图象知电流为0.5A，
则电风扇发热功率为：P＝I2R＝0.52×2.5W＝0.625W，
则机械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1.875W，

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) (2) (3)
【解析】
（1）可求得电子旋转的轨道半径是，根据公式

解得

（2）电子在磁场中运动时间为


电子出磁场后的运动时间为

总时间为

（3）所有电子在磁场中运动的半径相等，因为所有电子都能从点射出磁场，所以所有电子在磁场中运动的半径均为。板能接收到的电子从点射出时，速度偏转角为（即与正方向的夹角）满足
①到达点的电子轨迹如图甲所示，其入射点为，四边形为菱形，

点到轴的距离

②到达点的电子轨迹如图乙所示，其入射点为，四边形为菱形，点到轴的距离

竖直长度占射入总长度的比例

所以板能接收的电子数占发射电子总数的比例。
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)如图所示，，则

由

得

(2)带电粒子以速度v0垂直进入匀强电场因为与y轴相切与N点，所以末速度沿y轴负方向，利用类平抛运动速度的反向延长线过匀速运动方向分位移的中点得Q为PM中点，∠PQN=45°

则PQ=PN=MA=L，QN=2L
MP=2L=v0·t
MA=L= ②
③
联立①②③可得

15、（1） （2）Q=5 J （3）
【解析】
(1)棒MN做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-BIL=ma
棒MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E=BLv
棒MN做匀加速直线运动，5s时的速度为：v=at1=2m/s
在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：
联立上述式子，有：
代入数据解得：F=0.5N
5s时拉力F的功率为：P=Fv
代入数据解得：P=1W
棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为vm，棒受力平衡，则有：

代入数据解得:
(2)解除棒PQ后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v′，则有：
设从PQ棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒共产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律可得：
代入数据解得：Q=5J；
(3)棒以MN为研究对象，设某时刻棒中电流为i，在极短时间△t内，由动量定理得：-BiL△t=m△v
对式子两边求和有：
而△q=i△t
对式子两边求和，有:
联立各式解得：BLq=mvm，
又对于电路有：
由法拉第电磁感应定律得：
又
代入数据解得：