2022-2023学年辽宁省大连市滨城联盟高三上学期期中考试物理试题（‖）含解析

这是一份2022-2023学年辽宁省大连市滨城联盟高三上学期期中考试物理试题（‖）含解析，共27页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
  滨城高中联盟2022-2023学年度上学期高三期中（Ⅱ）考试物理试卷一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1. “司南”是我国古代四大发明之一，主体由磁勺和罗盘构成。据东汉《论衡》记载，其“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”。若在静止磁勺正上方附近，放置一根由南向北通电的直导线，请推测勺柄将（　　）A. 向正东方向转动 B. 向正西方向转动C. 向正南方向移动 D. 向正北方向移动【答案】A【解析】【详解】由于在磁勺正上方放置一根由南向北通电的直导线，根据安培定则可知电流在磁勺处的磁场方向指向正西方向，则磁勺的N极向正西方向转动，S极向正东方向转动，根据题意可知，勺柄为磁勺的S极，即勺柄将向正东方向转动。故选A。2. 2022年11月3日，我国空间站梦天实验舱成功与天和核心舱前向端口实现对接，并顺利完成转位，天宫空间站整体“T”字基本构型在轨组装完成，标志着我国航空航天事业再上新台阶。据报道，天宫空间站绕地飞行时间约为90分钟，其轨道近似呈圆形，以下说法正确的是（　　）A. 梦天实验舱的发射速度需达到11.2km/sB. 空间站内的宇航员不受重力作用C. 空间站轨道半径大于同步卫星轨道半径D. 在绕地飞行过程中，空间站的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】A．11.2km/s是第二宇宙速度，指卫星脱离地球束缚的最小发射速度，梦天实验舱站没有脱离地球束缚，因此梦天实验舱的发射速度小于11.2km/s，A错误；B．空间站内的宇航员处于完全失重状态，但是宇航员仍然受到重力作用，B错误；C．根据解得由于同步卫星的周期为24小时，大于天宫空间站绕地飞行时间，约为90分钟，因此空间站的轨道半径小于同步卫星轨道半径，C错误；D．在绕地飞行过程中，空间站仅仅受到万有引力，因此空间站的机械能保持不变，D正确。故选D。3. 如图所示，质量相等的两个静止小球A和B，中间用轻质弹簧连接，A的上端用轻绳系在足够高的天花板上。现将轻绳剪断开始计时，直至A球速度为，B球速度为，且方向均向下，则该过程所用时间为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】对小球A进行分析有对小球B进行分析有由于弹簧对A的作用力与弹簧对B的作用力等大反向，则有解得4. 如图所示，长度的轻绳一端固定于天花板，另一端系一可视为质点的小球A，A在水平面内以角速度做匀速圆周运动。绳与竖直方向夹角为θ，忽略空气阻力，若，则以下说法正确的是（　　）A. 小球实际受到重力、拉力、向心力三个力的作用B. 只要足够大，θ可以为90°C. 可以等于3rad/sD. 可以等于4rad/s【答案】D【解析】【详解】A．向心力是一个效果力，是由物体所受外力沿半径方向的合力提供，实际上不存在，小球实际受到重力、拉力二个力的作用，A错误；B．由于小球体做匀速圆周运动，由小球体所受外力的合力提供向心力，则小球体在竖直方向上的合力为0，若θ为90°，此时竖直方向上的合力等于重力，不为0，小球体不可能做匀速圆周运动，即无论有多大，θ都不可能为90°，B错误；C．对小球体分析有解得，则有可知，C错误，D正确。故选D。5. 生活中常常用到“轮轴”系统，该系统能绕共轴线旋转，如图甲所示。某工地在距离地面高度H=8m的地方安装了一个轮轴，其轴与轮的半径比为1:3，工人们用它吊起质量m=100kg的重物，截面图如图乙所示。若拖车从A点静止出发，到达B点时速度为v=5m/s，AB间距离，不计轮轴质量及一切阻力，轮轴大小相对H可忽略，则过程中绳子对重物做的功为（　　）A. 10050J B. 6450J C. 6050J D. 2450J【答案】A【解析】【详解】在B点将速度v沿绳与垂直于绳分解，如图所示则有根据几何关系有令重物的速度为v3，则有令重物上升的高度为h，则有根据功能关系有解得W=10050J故选A。6. 2022年11月8日举办的珠海航展再次展现了我国强大的航天制造实力，其中可自由变向的无人机装备表演尤其引人瞩目。若一无人机只受到重力和恒定推力，正以的速度竖直向上匀速升空，突然收到指令，推力保持原来大小将方向调整为与竖直方向夹角为且不变，则在此后的运动中，无人机的最小速度为（　　）A. 0 B. 1m/s C. m/s D. 2m/s【答案】C【解析】【详解】无人机推力调整后速度与受力的关系如图所示根据平行四边形定则合成推力和重力如图，将速度按照平行和垂直合力的方向进行分解，可知，沿方向无人机做匀减速直线运动，沿方向无人机做匀速运动，当减小到零时，无人机的速度最小，即此时无人机的速度等于，推力与竖直方向夹角为且与的夹角为由几何关系可知，与的夹角为，故故选C。7. 一水平足够长绝缘传送带处于静止状态，其上方空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，另有一带正电的物块静止于传送带左端，且与传送带间动摩擦因数为。从某时刻起，传送带开始以恒定加速度a（）启动，则物块的v—t图像大致为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】由于，则物块将相对传送带向左运动，物块向右做运动，根据左手定则，物块受到竖直向下的洛伦兹力，在竖直方向上有水平方向上有则有可知物块先做加速度增大的变加速直线运动，经历一段时间后，加速度将大于传送带的加速度a，之后速度将增大至与传送带速度相等，两者保持相对静止，共同做加速度为a的匀加速直线运动，由于v—t图像的斜率表示加速度，可知第三个图像是正确的。故选C。8. 坐标原点O处有一均匀带电圆环，其中轴线上电势随坐标x变化图像如图所示，则以下说法正确的是（　　）A. 该圆环带正电B. A点电场强度大于B点电场强度C. O点电场强度最大D. 若将质子从A沿中轴线移动到B，则电场力先做负功后做正功【答案】ABD【解析】【详解】A．由于沿电场线电势降低，根据图像可知，带电圆环的电场方向由圆环直线无穷远，可知，该圆环带正电，A正确；B．图像中，图线某点切线的斜率的绝对值表示该点电场强度的大小，由图像可知，A点位置切线斜率的绝对值大于B点位置切线斜率的绝对值，则A点电场强度大于B点电场强度，B正确；C．根据图像可知，O点处切线斜率为0，即O点电场强度最小，C错误；D．由于沿电场线电势降低，则在O点左侧，电场方向向左，质子所受电场力方向向左，在O点右侧，电场方向向右，质子所受电场力方向向右，可知将质子从A沿中轴线移动到B，则电场力先做负功后做正功，D正确。故选ABD。9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为平行板电容器，、、为理想电流表，、为理想电压表，电路处于稳定状态。当的滑片向左移动一小段距离，电路再次稳定时，以下说法正确的是（　　）A. 电容器C两极板电势差变大B. 电流表示数变小C. 电压表的变化量与的变化量之比变大D. 电流表的变化量与的变化量之比不变【答案】AD【解析】【详解】AB．的滑片向左移动一小段距离，接入电阻减小，根据“串反并同”，可知电容器C两极板电势差变大，电流表示数变大，A正确，B错误；C．根据可知解得又由于则有解得即电压表的变化量与的变化量之比为一个定值，C错误；D．根据解得则有将电源与定值电阻、等效为一个新电源，则有，则有解得即电流表的变化量与的变化量之比不变，D正确。故选AD。10. 如图所示，倾角为、质量为m的不带电斜面始终静止于水平地面上，空间有一平行纸面的匀强电场（图中未画出），另有一质量也为m、带电量为+q的物块沿斜面向上匀速运动。若斜面与物块间动摩擦因数，重力加速度为g，则（　　）A. 物块可能受到三个力B. 电场强度E的最小值为C. 当电场方向竖直向上时，地面对斜面的支持力最小D. 当电场方向水平向右时，地面对斜面的摩擦力最大【答案】BCD【解析】【详解】A．物块沿斜面向上做匀速直线运动，则合力为0，若电场力与重力平衡，则物块受到两个力，若重力与电场力不平衡，则物块受到斜面的支持力，由于物块与斜面间发生了相对运动，此时物块必定受到斜面的滑动摩擦力，即受到四个力，物体不可能只受到三个力，A错误；B．若物块受到两个力，则有解得若物块受到四个力，将支持力与滑动摩擦力合成如图所示则有解得对物块分析，作出受力动态三角形如图所示可知，电场强度E取最小值时有解得则电场强度E的最小值为，B正确；CD．令电场强度方向与竖直向上的方向间的夹角为α，则对物块与斜面整体分析有，则当电场方向竖直向上时，α等于0，此时当电场方向水平向右时，α等于，此时CD正确。故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11. 如图a所示的螺旋测微仪的示数为______mm，如图b所示的游标卡尺的示数为______cm。【答案】    ①. 3.700    ②. 0.510【解析】【详解】[1]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为3.5mm+0.01×20.0mm=3.700mm[2]根据游标卡尺的读数规律。该读数为5mm+0.05×2mm=5.10mm=0.510cm12. 在实验室中欲测量一阻值约为5 Ω的电阻的精确阻值，要求有尽可能高的测量精度，电压表电流表的示数变化范围大，测得多组数据。备有以下器材：待测电阻Rx，阻值约5 Ω电流表A1,量程0.6 A,内阻r1约为1 Ω电流表A2,量程600 μA,内阻r2=10 Ω电压表V,量程15 V,内阻r3约为15 kΩ电阻箱R1,最大阻值9 999 Ω滑动变阻器R2,最大阻值5 Ω,最大电流2 A电源E,电动势3.0 V,内阻不计开关S、导线若干(1)在虚线框中画出电路图,注意标明所用器材的代号。_______________(2)若选取测量数据中的一组来计算Rx,则所用的表达式Rx=________,式中各物理量的意义:_______________。【答案】    ①.     ②.     ③. I1为电流表A1的读数，I2为电流表A2的读数，R1为电阻箱的读数，r2为电流表A2的内阻【解析】【详解】（1）[1]要求有尽可能高的测量精度,电压表电流表的示数变化范围大，测得多组数据，所以在选择电路时，我们应该选择分压电路，电源电动势为3V，而给的电压表量程太大，会导致测量不准确，所以要用一个电流表和一个定值电阻串联改装电压表，考虑到减小误差，所以选择电流表外接的方式，电路图如图所示：（2）[2]根据串并联关系可得待测电阻[3]公式中各个物理量代表的意义：I1为电流表A1的读数,I2为电流表A2的读数,R1为电阻箱的读数,r2为电流表A2的内阻。13. 某同学用如图（a）所示装置验证加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上，为平衡摩擦力，他们将轨道调整为左高右低。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组和F。他们在坐标系中，得到如图（b）所示的点。（1）实验中钩码的质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量；（2）（单选）该图像斜率与哪个量无关（      ） ；A.小车的质量      B.钩码的质量      C.小车释放的位置    D.挡光片的宽度d（3）若图像过原点，小车的位移为s，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式______；（4）该图像在横轴上有一段正截距，为使图像过坐标原点，应适当______斜面左侧的高度（填写“减小”或“增大”）。【答案】    ① 不需要    ②. B    ③.     ④. 增大【解析】【详解】（1）[1]弹簧测力计通过动滑轮与小车相连，则小车受到的拉力等于测力计的示数F，与钩码的质量无关，所以钩码的质量不需要远小于小车的质量。（2）[2]小车通过光电门时的速度设小车初位置到光电门的距离为s，由匀变速直线运动的速度位移公式可得由牛顿第二定律可得联立以上各式可得图像的斜率可知，斜率与小车质量、小车释放的位置、挡光片的宽度有关，与钩码的质量无关。故选B。（3）[3]由（2）可知（4）[4] 图线在横轴上有一段正截距，说明当力F在某个值时，小车才运动，据此可知小车没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，即适当增大斜面左端的高度可以使图像过坐标原点。14. 如图所示，空间中存在一无穷大且E=2V/m的水平向左匀强电场，质量均为的绝缘体A、B（可视为质点）放在水平地面同一位置，其中A物体不带电，B物体电量为，两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2。若A以的初速度向左运动，B以同样大小的初速度向右运动，g=10m/s2，求：（1）物体间的最大距离为多少？（2）经过多长时间，两物体相遇？（可用根式表示）【答案】（1）10m；（2）【解析】【详解】（1）A向左运动解得B向右运动解得当B减速至0时解得B的位移解得此时A向左的速度解得A的位移解得此时二者相距由于则B物体会向左加速解得直至A、B共速时，距离最大，即解得，A、B在此过程的位移分别为，解得则A、B间最大距离（2）当A从共速到停止时解得此时，解得，此时尚未追上，再需才能追上，即解得则有解得15. 如图所示，质量为2kg的物体A上表面为半径0.15m的光滑圆弧，在圆心O的正下方有一质量也为2kg的小球B（半径可忽略），在A的右侧有一质量为4kg，且与A等高的物块C处于静止状态，若开始时，A与B以相同速度3m/s向右运动，并与物块C发生弹性碰撞（碰撞时间极短），不计一切摩擦及阻力，求：（1）碰撞后，物块C速度的大小；（2）小球B与物块A分离时，物块A速度的大小；（3）小球B到达最高点时，B与A的圆心O之间的高度差。【答案】（1）2m/s；（2）1m/s；（3）025m【解析】【详解】（1）A、C碰撞时根据动量守恒、能量守恒有，解得，（2）A、B水平方向动量守恒，分离时A、B水平方向共速，该速度即为分离时A的速度解得（3）由于表明B存在竖直方向的分速度，令B的速度为则有由速度分解可知可得B与A分离后做斜抛运动，最大高度时竖直速度为0，则解得16. 如图为质谱仪的示意图。已知速度选择器两极板间的匀强电场场强为E，磁感应强度为B1，分离器中磁感应强度为B2。大量某种离子，经电场加速后从O平行于极板沿极板中间进入，部分离子通过小孔O′后垂直边界进入偏转磁场中，在底片上形成了宽度为x的感光区域，测得感光区域的中心P到O′点的距离为D。不计离子的重力、离子间的相互作用、小孔O′的孔径。（1） 已知打在P点的离子，在速度选择器中沿直线运动，求该离子的速度v0和比荷；（2） 若进入分离器的速度略有变化，求击中感光区域内离子的速度范围；（3） 已知以v=v0±Δv的速度从O点射入的离子，其在速度选择器中所做的运动为一个速度为v0的匀速直线运动和另一个速度为Δv的匀速圆周运动的合运动，试求该速度选择器极板的最小长度L和最小宽度d。【答案】（1），；（2）；（3），【解析】【详解】（1）速度选择器中做直线运动有解得分离器中有，  解得（2）由图可知速度最大对应半径速度最小对应半径有得同理可得 击中感光区域离子速度范围             …（3）离子在B1中的运动周期最小长度设板间距离为d，离子在B1中的运动最大半径有，解得