邵阳市重点中学2023届高三下学期第四次教学质量检测试题物理试题

这是一份邵阳市重点中学2023届高三下学期第四次教学质量检测试题物理试题，共17页。
邵阳市重点中学2023届高三下学期第四次教学质量检测试题物理试题
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、如图，长l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙，初始时它们直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时，其速度大小为( )

A． B． C． D．0
2、如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则：（ ）

A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为
B．交流电流表的示数
C．R两端电压的有效值
D．一个周期内R的发热量
3、昆明某中学运动会玩“闯关游戏”进行热身，如图所示，在笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为4 s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以4 m/s2的加速度由静止加速到4 m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ）

A．关卡2 B．关卡3
C．关卡4 D．关卡5
4、如图所示，小球被轻绳系住，静止在光滑斜面上．若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的( )

A．1和2 B．1和3
C．2和3 D．1和4
5、、两车在同一车道以的速度同向匀速直线行驶，车在前，车在后，两车相距，某时刻（）车突然发现前面有一路障，其后车运动的速度，时间图象如图所示，后车立即刹车，若两车不发生碰撞，则加速度为（　　）

A． B． C． D．
6、如图所示，两电荷量分别为－Q和+2Q的点电荷固定在直线MN上，两者相距为L，以+2Q的点电荷所在位置为圆心、为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，下列说法正确的是

A．c、d两点的电势相同
B．a点的电势高于b点的电势
C．c、d两点的电场强度相同
D．a点的电场强度小于b点的电场强度
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、一质点做匀速直线运动，现对其施加一方向不变、大小随时间均匀增加的外力，且原来作用在质点上的力不发生改变。则该质点（ ）
A．速度的方向总是与该外力的方向相同
B．加速度的方向总是与该外力的方向相同
C．速度的大小随该外力大小增大而增大
D．加速度的大小随该外力大小增大而增大
8、如图(a)所示，在轴上有、、三点，且，。一列简谐波沿轴正方向传播，图示为0时刻的波形。再过的时间质点第二次振动至波峰。对此下列说法正确的是______。

A．点的振幅为
B．波速为
C．频率为
D．质点在内的运动路程为
E.质点在时沿轴正方向运动
9、如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为L.导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为μ。导体棒ab在水平外力F作用下，由静止开始运动了x后，速度达到最大，重力加速度为g，不计导轨电阻。则（　　）

A．导体棒ab的电流方向由a到b
B．导体棒ab运动的最大速度为
C．当导体棒ab的速度为v0（v0小于最大速度）时，导体棒ab的加速度为
D．导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，ab棒获得的动能为Ek，则电阻R上产生的焦耳热是
10、关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比
B．两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小
C．物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是从各向异性或各向同性来判断
D．如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q =ΔU + W
E.如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%
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）为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥。已知A的质量为m1，遮光片的宽度为d；打开电源，调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通过光电门1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为△t1和△t2，由此可知碰撞前滑块A的速度为____________，锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=______，B的质量m2=________。（用已知和测得物理量的符号表示）

12．（12分）某兴趣小组在实验室用圆锥摆演示仪来测定当地的重力加速度。图甲是演示仪的简化示意图，细线下面悬挂一个小钢球（直径忽略不计），细线上端固定在电动机转盘上，利用电动机带动钢球做圆锥摆运动。用转速测定仪测定电动机的转速，调节刻度板的位置，使刻度板水平且恰好与小钢球接触，但无相互作用力，用竖直放置的刻度尺测定细线悬点到刻度板的竖直距离，不计悬点到转轴间的距离。

(1)开动转轴上的电动机，让摆球转动起来形成圆锥摆。调节转速，当越大时，越__________（选填“大”或“小”）。
(2)图乙为某次实验中的测量结果，其示数为__________cm。
(3)用直接测量的物理量的符号表示重力加速度，其表达式为__________。
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， PQ为一竖直放置的荧光屏，一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点，磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切，在虚线的上方存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E,在O点放置一粒子发射源，能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用．求：

(1)如图，当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时，该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大? 
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时，距离发射源的最远距离应为多少?
14．（16分）汤姆孙利用磁偏转法测定电子比荷的装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速度、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过B中心的小孔沿中心轴的方向进入到两块水平正对放置的平行极板D1和D2间的区域。当D1、D2两极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心P1点处，形成了一个亮点；加上图示的电压为U的偏转电压后，亮点移到P2点，再加上一个方向垂直于纸面的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到P1点，去掉偏转电压后，亮点移到P3点。假设电子的电量为e，质量为m，D1、D2两极板的长度为L，极板间距为d，极板右端到荧光屏中心的距离为s，R与P竖直间距为y，水平间距可忽略不计。（只存在磁场时电子穿过场区后的偏角很小，tan≈sin；电子做圆周运动的半径r很大，计算时略去项的贡献）。
（1）判定磁场的方向，求加速电压的大小；
（2）若测得电子束不偏转时形成的电流为I，且假设电子打在荧光屏。上后不反弹，求电子对荧光屏的撞击力大小；
（3）推导出电子比荷的表达式。

15．（12分）如图，光滑固定斜面倾角为37°，一质量m＝0.1kg、电荷量q＝+1×10-6C的小物块置于斜面上的A点，A距斜面底端R的长度为1.5m，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.1．求：
（1）该电场的电场强度的大小；
（2）若电场强度变为原来的一半，小物块运动到B点所需的时间和在B点的速度各是多少？




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、C
【解析】
甲、乙组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：

当小球甲刚要落地时，水平方向上的速度为零，所以乙球的速度也为零，乙球的动能为零，甲球的重力势能全部转化为甲球的动能，由机械能守恒定律得：

解得：

A.与计算结果不符，故A不符合题意。
B.与计算结果不符，故B不符合题意。
C.与计算结果相符，故C符合题意。
D.0与计算结果不符，故D不符合题意。
2、B
【解析】
A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：，故选项A错误；
B、交流电流表的示数为：，故选项B正确；
C、两端电压的有效值：，故选项C错误；
D、一个周期内的发热量：，故选项D错误．
3、B
【解析】
关卡刚放行时，该同学加速的时间

运动的距离为

然后以的速度匀速运动，经运动的距离为，因此第1个运动距离为，过了关卡2；到关卡3需再用

小于关卡关闭时间，从开始运动至运动到关卡3前共用时

而运动到第时，关卡关闭，不能过关卡3，因此最先被挡在关卡3前。
故选B．
4、A
【解析】
将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果。
【详解】
小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是1和2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点睛】
按照力的实际作用效果来分解是常用方法，看准产生的效果即可，比较简单。
5、D
【解析】
假设两车在速度减为零时恰好没有相撞，则两车运动的速度—时间图象如图所示，由“面积法”可知，在该过程中位移分别为：
，
，
则有：
，
假设成立，由图象可知，车的加速度大小：
，
故D符合题意，ABC不符合题意。
6、A
【解析】
A、B、a、b、c、d四点在以点电荷+2Q为圆心的圆上，可知+2Q产生的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的，所以a、b、c、d四点的总电势可以通过-Q产生的电场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，b点的电势最高，c、d两点对称电势相等，a点电势最低；故A正确，B错误.
C、+2Q的场源在c、d两点产生的场强大小相等，-Q的场源在c、d两点的产生的场强大小也相等，根据场强的合成可知两点的总场强大小相等，但方向不同，故c、d两点的电场强度不同；故C错误；
D、由点电荷的场强公式，合成可得，方向向左；，方向向右；故；则D错误.
故选A.
【点睛】
本题考查判断电势、场强大小的能力，要利用库仑定律和场强的矢量合成的方法对各点的电势和场强进行判定，并且要充分利用电场的叠加原理进行分析．

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．速度的方向不一定与该外力的方向相同，选项A错误；
B．该外力的方向就是合外力的方向，则加速度的方向总是与该外力的方向相同，选项B正确；
CD．该外力增大，则合外力增大，加速度变大，而速度的大小不一定随该外力大小增大而增大，选项C错误，D正确；
故选BD。
8、ACE
【解析】
A．由图像知波长为

振幅为

故A正确；
B．简谐波沿轴正方向传播，则质点向上运动；时点恰好第二次到达波峰，对应波形如图所示

传播距离

则波速为

故B错误；
C．简谐波的周期为

则简谐波的频率

故C正确；
DE．质点运动了时间为

则运动路程小于，此时质点在平衡位置的下方，沿轴正方向运动，故D错误，E正确；
故选ACE。
9、BC
【解析】
A．根据楞次定律，导体棒ab的电流方向由b到a，A错误；
B．导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小
E=BLv
由闭合电路的欧姆定律得

导体棒受到的安培力
FA=BIL
当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得

解得最大速度

B正确；
C．当速度为v0由牛顿第二定律得

解得

C正确；
D．在整个过程中，由能量守恒定律可得
Ek+μmgx+Q=Fx
解得整个电路产生的焦耳热为
Q=Fx－μmgx－Ek
D错误。
故选BC。
10、ABD
【解析】
A.根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含纯油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径，故A正确；
B.当分子间的距离r＜r0时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离r＞r0时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小，故B正确；
C.单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是非晶体；晶体具有一定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，比较可靠的方法是通过比较熔点来判断，故C错误；
D.根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功，U表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=U+W，故D正确；
E.即使没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%．故E错误。
故选ABD．

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、
【解析】
[1]由滑块A通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A的速度

[2]解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能，故弹性势能

[3]由碰撞后，AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB整体的速度为

A、B碰撞过程中动量守恒，则有

联立解得

12、小 18.50
【解析】
(1)[1]越大，细线与竖直方向夹角越大，则h越小。
(2)[2]悬点处的刻度为，水平标尺的刻度为，则示数为

所以示数为。
(3)[3]假设细线与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律得

又


解得


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)
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力得：
 
解得：
 
当粒子的发射速度与荧光屏成60°角时，带电粒子在磁场中转过120°角后离开磁场，再沿直线到达图中的M点，最后垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达荧光屏，运动轨迹如图所示．

粒子在磁场中运动的时间为：

粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，竖直位移为：

匀速直线运动为：

由几何关系可得点M到荧光屏的距离为：

设粒子在电场中运动的时间为t3,由匀变速直线运动规律得：

解得

故粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为：

带电粒子在竖直向上的方向上做匀速直线运动，带电粒子到达荧光屏上时有：

带电粒子到达荧光屏时距离O点的位置为：
 
(2)带电粒子到达荧光屏的最高点时，粒子由磁场的右边界离开后竖直向上运动，且垂直进入电场中做类平抛运动，此时x'=2R 
则

带电粒子在电场中竖直向上运动的距离为：
 
该带电粒子距离发射源的间距为：

点睛：本题是带电粒子在电场及在磁场中的运动问题；关键是明确粒子的受力情况和运动规律，画出运动轨迹，结合牛顿第二定律、类似平抛运动的分运动规律和几何关系分析．
14、（1）垂直纸面向外，；（2）；（3）
【解析】
（1）磁场方向垂直纸面向外。设加速电压为，电子刚进入偏转极板时的速度大小为v，则对加速的电子应用动能定理得

两种场都存在的情况中，电子不偏转，则电子受到的洛伦兹力为

极板间电场强度为

电场力为

电子不偏转，则

联立解得

（2）设一个极短时间t内撞击荧光屏的电子个数为n，撞击力为，则对这些电子用动量定理，得

由电流的定义式得

联立解得

（3）在撤去电场后，设电子的偏转角为，电子轨迹半径为r，如图所示

由图可知

由于很小，则


由于可略去，所以

又洛伦兹力充当向心力，所以

联立解得电子的荷质比

15、（1）7.5×125 N/C；（2）1s，3 m/s。
【解析】
（1）如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，则有

在x轴方向：
Fcos37°﹣mgsin37°＝2…①
在y轴方向：
FN﹣mgcos37°﹣Fsin37°＝2．……②
解得：
gE＝mgtan37°……③
故有：
E＝7.5×125 N/C
方向水平向右……④
（2）场强变化后物块所受合力为：
F＝mgsin37°﹣qEcos37°……⑤
根据牛顿第二定律得：
F＝ma……⑥
故代入解得
a＝2.3g＝3m/s2
方向沿斜面向下
由运动学公式可得：vB2﹣vA2＝2as

解得：
t＝1s
vB＝3 m/s