甘肃省天水市甘谷一中2022-2023学年高三2月联考（线上）物理试题

这是一份甘肃省天水市甘谷一中2022-2023学年高三2月联考（线上）物理试题，共18页。

甘肃省天水市甘谷一中2022-2023学年高三2月联考（线上）物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，a、b、c、d为椭圆的四个顶点，一带电量为＋Q的点电荷处在椭圆的一个焦点上，另有一带负电的点电荷仅在与+Q之间的库仑力的作用下沿椭圆运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．负电荷在a、c两点的电势能相等
B．负电荷在a、c两点所受的电场力相同
C．负电荷在b点的速度小于在d点速度
D．负电荷在b点的电势能大于在d点的电势能
2、如图（a），场源点电荷固定在真空中O点，从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q（q>0）的离子，经一定时间，离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度，用r表示离子与O点的距离，作出其图像如图（b）。静电力常量为是k，不计离子重力。由此可以判定（　　）

A．场源点电荷带正电
B．场源点电荷的电荷量为
C．离子在P点的加速度大小为
D．离子在P点受到的电场力大小为
3、惯性制导系统的原理如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离点的距离为，则这段时间内导弹的加速度（　　）

A．方向向左，大小为
B．方向向右，大小为
C．方向向右，大小为
D．方向向左，大小为
4、关于玻尔的原子模型，下列说法正确的是（　　）
A．按照玻尔的观点，电子在定态轨道上运行时不向外辐射电磁波
B．电子只能通过吸收或放出一定频率的光子在轨道间实现跃迁
C．电子从外层轨道跃迁到内层轨道时，动能增大，原子能量也增大
D．电子绕着原子核做匀速圆周运动。在外层轨道运动的周期比在内层轨道运动的周期小
5、如图所示，轻质弹簧下端挂有一质量为的小球（视为质点），静止时弹簧长为，现用一始终与弹簧轴向垂直的外力作用在小球上，使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为。则在该过程中（　　）

A．弹簧的弹力先增大后减小
B．外力一直增大
C．外力对小球做功为
D．弹簧弹力对小球做功为
6、有一种电四极子的电荷分布及位置关系如图所示。A、B两点位于负电荷的同侧，与负电荷的距离分别为3l与l。下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点场强的大小关系
B．A、B两点电势的高低关系
C．电子在A点的电势能小于在B点的电势能
D．将一重力不计正点电荷由A点静止释放，将做加速度逐渐增大的加速运动
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、倾角为的传送带在电动机带动下始终以的速度匀速上行。相等质量的甲、乙两种不同材料的滑块（可视为质点）分别无初速放在传送带底端，发现甲滑块上升高度处恰好与传送带保持相对静止，乙滑块上升高度处恰与传送带保持相对静止。现比较甲、乙两滑块均从静止开始上升高度的过程中（　　）

A．甲滑块与传送带间的动摩擦因数大于乙滑块与传送带间的动摩擦因数
B．甲、乙两滑块机械能变化量相同
C．甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功
D．甲滑块与传送带间摩擦产生的热量等于乙滑块与传送带间摩擦产生的热量
8、下列说法正确的是（ ）
A．根据热力学定律知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
B．当分子间距离变小时，分子间的作用力可能减小，也可能增大
C．墨汁滴入水中，墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的
D．在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果
E.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
9、2019年9月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。卫星的工作轨道是比同步卫星轨道低一些的中圆轨道，卫星由发射轨道变轨到中圆轨道b上，轨道a、b相切于P点。则卫星在两轨道上运行时。下列说法正确的是（　　）

A．卫星在轨道b运行周期大于24小时
B．卫星由地面到P点所受引力逐渐减小
C．卫星在轨道a上经过P点时的加速度等于轨道b上经过P点时的加速度
D．卫星在轨道a上经过P点时的动能大于卫星在轨道b上经过P点时的动能
10、如图所示，倾斜固定放置的带电平行金属板，两板间距为，分别为上板和下板上的点，点高于点，距离大于，连线与上板夹角为，为锐角，平行板间存在水平向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。一带电荷量为的粒子从直线上的P点沿直线向点运动，初速度大小为，则下列判断正确的是（　 　）

A．带电粒子一定受到重力作用 B．上板一定带正电
C．带电粒子可能做匀变速直线运动 D．两板间的电场强度可能大于
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）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

(1)在实验中，下列哪些操作不是必需的__________。
A．用橡胶塞密封注射器的下端
B．用游标卡尺测量柱塞的直径
C．读取压力表上显示的气压值
D．读取刻度尺上显示的空气柱长度
(2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____。
(3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是__________。

12．（12分）测定某合金电阻率的实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）、学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器R0（最大阻值5Ω）、刻度尺、螺旋测微器。
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径D。某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该次测量值____________mm；

(2)请在图2中将测量合金丝电阻的电路图补充完整，并尽可能使实验误差较小______________；
(3)当合金丝两端电压为U时，通过合金丝的电流为I；测得合金丝的长度为L，直径为D，请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式_____________；
(4)如表为实验室对一段粗细均匀的合金丝的测量数据表。

第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
电压U/V
1.20
3.00
1.20
1.20
3.00
长度L/cm
150.00
150.00
200.00
200.00
150.00
合金丝温度t/
20.0
20.0
20.0
80.0
80.0
电阻率ρ/Ω•m





①由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是________；（选填“电压”“长度”或“温度”）
②结合表中的数据，从微观角度思考，你认为合金电阻率变大的可能原因是____________。（填写下列内容的字母代号）
A．电子定向移动的平均速率增大 B．电子做热运动的平均速率增大 C．单位体积内的自由电子数增大
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，“＜”型光滑长轨道固定在水平面内，电阻不计．轨道中间存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度B．一根质量m、单位长度电阻R0的金属杆，与轨道成45°位置放置在轨道上，从静止起在水平拉力作用下从轨道的左端O点出发，向右做加速度大小为a的匀加速直线运动，经过位移L．求：
(1)金属杆前进L过程中的平均感应电动势．
(2)已知金属杆前进L过程中水平拉力做功W．若改变水平拉力的大小，以4a大小的加速度重复上述前进L的过程，水平拉力做功多少？
(3)若改用水平恒力F由静止起从轨道的左端O点拉动金属杆，到金属杆速度达到最大值vm时产生热量．（F与vm为已知量）
(4)试分析(3)问中，当金属杆速度达到最大后，是维持最大速度匀速直线运动还是做减速运动？

14．（16分）如图所示，一竖直放置、缸壁光滑且导热良好的柱形气缸内盛有一定量的理想气体，活塞将气体分隔成体积相同的A、B两部分；已知活塞的面积为S，此时A中气体的压强为P1．现将气缸缓慢平放在水平桌面上，稳定后A、B两部分气体的体积之比为1：2．在整个过程中，没有气体从一部分通过活塞逸入另一部分，外界气体温度不变．求：

I.气缸平放时两部分气体的压强；
II.活塞的质量m．
15．（12分）在如图甲所示的平面坐标系xOy内，正方形区域（0 （1）调节磁场的周期，满足T>，若粒子恰好打在屏上P（d，0）处，求粒子的速度大小v；
（2）调节磁场的周期，满足T=，若粒子恰好打在屏上Q（d，d）处，求粒子的加速度大小a；
（3）粒子速度大小为v0=时，欲使粒子垂直打到屏上，周期T应调为多大？




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、A
【解析】
A．因为a、c两点电势相等，则负电荷在a、c两点的电势能相等，选项A正确；
B．负电荷在a、c两点所受的电场力大小相同，但是方向不同，选项B错误；
CD．因b点电势高于d点，负电荷在b点的电势能小于在d点的电势能，则由能量守恒定律可知，b点的动能大于在d点的动能，即在b点的速度大于在d点速度，选项CD错误；
故选A。
2、D
【解析】
A．从P到N，带正电的离子的加速度随的增加而增大，即随r的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A错误；
B．在N点，由库仑定律及牛顿第二定律

解得

选项B错误；
CD．在P点时，由库仑定律及牛顿第二定律

离子在P点受到的电场力大小为

选项C错误，D正确。
故选D。
3、C
【解析】
导弹的速度与制导系统的速度始终相等，则其加速度相等。滑块受到左、右两侧弹簧的弹力方向均向右，大小均为。则合力方向向右，加速度方向向右。由牛顿第二定律得

解得

故ABD错误，C正确。
故选C。
4、A
【解析】
A．根据玻尔的原子模型可知，电子在定态轨道上运行时不向外辐射电磁波，A正确；
B．电子在轨道间跃迁时，可通过吸收或放出一定频率的光子实现，也可通过其他方式实现（如电子间的碰撞），B错误；
C．电子从外层轨道（高能级）跃迁到内层轨道（低能级）时。动能增大，但原子的能量减小，C错误；
D．电子绕着原子核做匀速圆周运动，具有“高轨、低速、大周期”的特点。即在外层轨道运动的周期比在内层轨道运动的周期大，D错误。
故选A。
5、B
【解析】
AB．小球受外力、重力和弹簧弹力三个力构成一个三角形，当外力与弹簧弹力垂直时最小，由三角形定则可判断，弹簧弹力一直减小，外力一直增大，故A不符合题意，B符合题意；
CD．由上分析可知外力F和弹簧的弹力都是变力，所以无法直接求出外力和弹力所做的功，只能根据能量守恒求出外力与弹簧弹力的合力对小球做的功等于，故CD不符合题意。
故选B。
6、C
【解析】
A．由场强叠加可知

方向向左；

方向向右；
则，选项A错误；

BC．由A的计算可知，最左边位于C处的+q与A之间的场强向左，CB之间的场强向右，因沿电场线电势降低，可知A、B两点电势均比C点电势低，由于，则由U=Ed可知，可知A点电势高于B点，即，则电子在A点的电势能小于在B点的电势能，选项B错误，C正确；
D．因在A点左侧会存在一个合场强为零的位置，则从A点到此位置场强逐渐减小，则将一重力不计正点电荷由A点静止释放，在到达场强为零的位置的过程中，将做加速度逐渐减小的加速运动，选项D错误。
故选C。

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、BC
【解析】
A．相等质量的甲，乙两种不同材料的滑块分别无初速放在传送带底端，最终都与传送带速度相等，动能增加量相同，但甲的速度增加的慢，说明甲受到的摩擦力小，故甲滑块与皮带的动摩擦因数小于乙滑块与皮带的动摩擦因数，故A错误；
B．由于动能增加量相同，重力势能增加也相同，故甲、乙两滑块机械能变化量相同，故B正确；
CD．动能增加量相同，即

得

相对位移

滑块与皮带间摩擦生热为等于系统内能的增加量，根据知甲滑块与皮带摩擦产生的热量大于乙滑块与皮带摩擦产生的热量，电动机对皮带做的功等于系统摩擦产生的内能和滑块机械能的增加量，由于滑块机械能增加相同，则甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功，故C正确，D错误。
故选BC。
8、BDE
【解析】
A．热力学第二定律可以知道热量能够从高温物体传到低温物体，但也能从低温物体传到高温物体但引起其它变化，故A错误；
B．分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离比较大时表现为引力，当分子间距离减小时，分子引力先增大后减小；当表现为斥力时分子间距离变小时分子力增大，故B正确；
C．墨汁的扩散运动是因为微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的，故C错误；
D．在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果，故D正确；
E．石墨和金刚石的物理性质不同是因为组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故E正确。
故选BDE。
9、BC
【解析】
A．同步卫星周期为24小时，轨道b比同步卫星轨道低一些，周期小于24小时，选项A错误；
B．由可知，距离地面越远，引力越小，选项B正确；
C．由于，卫星从轨道a和轨道b经过P点时加速度相同，选项C正确；
D．卫星从a轨道到b轨道，需点火加速，动能增大，D错误。
故选BC。
10、AB
【解析】
C．带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动，一定为匀速运动，选项C错误；
A．带电粒子沿做匀速直线运动，根据左手定则可知洛伦兹力垂直方向向上，而电场力方向垂直平行板向下，此二力不在一条直线上，可知一定受重力，选项A正确；
B．带电粒子只受三个力，应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直向上，则粒子带正电，选项B正确；
D．为锐角，可知和两个力成锐角，此二力合力大于，又重力和电场力的合力大小等于，即，即，选项D错误。

故选AB。

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、B 保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变 C
【解析】
(1)[1]A．为了保证气密性，应用橡胶塞密封注射器的下端，A需要；
BD．由于注射器的直径均匀恒定，根据可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量直径，B不需要D需要；
C．为了得知气压的变化情况，所以需要读取压力表上显示的气压值，C需要。
让选不需要的，故选B。
(2)[2]手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的为保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。
(3)[3]根据可知当气体做等温变化时，p与V成反比，即，故图像为直线，所以为了能直观反映p与V成反比的关系，应做图像，C正确。
12、0.885 温度 B
【解析】
(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：
0.5mm+38.5×0.01mm＝0.885mm
(2)[2]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

(3)[3]由欧姆定律可知：R，由电阻定律可知：
R＝ρ
电阻率：
ρ
(4)①[4]由表中第一组、第二组二组数据可知，电压不同但电阻率相等，由此可知，电阻率与电压无关；
由第四组、第五组两组实验数据可知，电阻率与合金丝的长度无关；
由第三组、第四组两组实验数据可知，电阻率与合金丝的温度有关；
[5]由表中实验数据可知，温度越高电阻率越大，随合金丝温度升高，电子做无规则热运动越剧烈，电子做无规则热运动的平均速率越大，故B正确ACD错误。

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)2W+2maL(3)(4)当金属杆速度达到最大后，将做减速运动
【解析】
(1)由位移﹣速度公式得
2aL=v2﹣0
所以前进L时的速度为
v=
前进L过程需时
t=
由法拉第电磁感应定律有：
=
(2)以加速度a前进L过程，合外力做功
W+W安=maL
所以
W安=maL﹣W
以加速度4a前进L时速度为
=2v
合外力做功
WF′+W安′=4maL
由可知，位移相同时：
FA′=2FA
则前进L过程
W安′=2W安
所以
WF′=4maL﹣2W安=2W+2maL
(3)设金属杆在水平恒力作用下前进d时FA=F，达到最大速度，由几何关系可知，接入电路的杆的有效长度为2d，则

所以
d=
由动能定理有

所以：
Q=Fd﹣
(4)根据安培力表达式，假设维持匀速，速度不变而位移增大，安培力增大，则加速度一定会为负值，与匀速运动的假设矛盾，所以做减速运动。
14、 (1)1.5P1；(2)
【解析】
找出气缸竖直放置和水平放置时，AB两部分气体的状态参量，结合玻意耳定律列方程求解.
【详解】
（1）对A部分气体，气缸竖直放置时：气体的压强：pA=p1，体积VA=V
水平放置时气体的压强pA′，体积为VA′=V
由玻意耳定律pAVA=pA′VA′
解得pA′=1.5p1
（2）对B部分气体，气缸竖直放置时：气体的压强：pB=pA+mg/S，体积VB=V
水平放置时气体的压强pB′=pA′，体积为VB′=V
由玻意耳定律pBVB=pB′VB′
解得m=p1S/g
15、（1）；（2）(其中 k=1，2，3……)；（3）T=,其中sin=，=arcsin；sin=，=arcsin；sin=，=arcsin。
；
【解析】
（1）粒子的运动轨迹如图所示：

由洛伦兹力提供向心力，有：
qvB =m
几何关系可得：
2R1=d
联立解得：

（2）粒子的轨迹如图所示：

由几何关系可得：
，其中 k=1、2、3……
；
可得：

而

联立可得：
，其中k=1，2，3……
（3）洛伦兹力提供向心力，有：
qvB=m；
；

粒子运动轨迹如图所示，

在每个磁感应强度变化的周期内，粒子在图示A、B两个位置可能垂直击中屏，且满足要求0<<。
设粒子运动的周期为T′，由题意得：
；

设经历完整TB的个数为n （n = 0，1，2，3……）
（I）若粒子运动至A点击中屏，据题意由几何关系得：
R+2（R+Rsin）n=d
当 n=0、 1时无解；
当 n=2时，sin=，=arcsin；
n>2时无解。
（II）若粒子运动至B点击中屏，据题意由几何关系得:
R+2Rsin+2（R+Rsin）n=d
当n=0时无解。
n=1时，sin=，=arcsin；
n=2时：sin=，=arcsin；
n>2 时无解
综合得：
T= ；
其中sin=，=arcsin；sin=，=arcsin；sin=，=arcsin。