贵阳市重点中学2022-2023学年高三1月教学质量检测试题物理试题

这是一份贵阳市重点中学2022-2023学年高三1月教学质量检测试题物理试题，共18页。
贵阳市重点中学2022-2023学年高三1月教学质量检测试题物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、地球半径为R，在距球心r处（rR）有一颗同步卫星，另有一半径为2R的星球A，在距其球心2r处也有一颗同步卫星，它的周期是72h，那么，A星球的平均密度与地球平均密度的比值是（ ）
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶1
2、三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示，方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线，当时，O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（　　）

A．当时，O点处导线受到的安培力大小为4F
B．当时，O点处导线受到的安培力大小为
C．当时，O点处导线受到的安培力大小为
D．当时，O点处导线受到的安培力大小为2F
3、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后，以下说法正确的是( )

A．a点的场强大小为3E，方向由c到a
B．c点的场强大小为3E，方向由c到a
C．b、d两点的场强相同，大小都为E
D．b、d两点的场强不相同，但大小都为E
4、下列说法正确的是（　　）
A．光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性
B．高速运动的质子、中子和电子都不具有波动性
C．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说
D．核反应方程中的为质子
5、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为的圆轨道 上做匀速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度， 使卫星进入半径为的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（　　）

A． B．
C． D．
6、AC、CD为两个倾斜角度不同的固定光滑斜面，其中，水平距离均为BC，两个完全相同且可视为质点的物块分别从A点和D点由静止开始下滑，不计一切阻力，则（　　）

A．沿AC下滑的物块到底端用时较少
B．沿AC下滑的物块重力的冲量较大
C．沿AC下滑的物块到底端时重力功率较小
D．沿AC下滑的物块到底端时动能较小
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、沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为40cm，相对平衡位置的位移为零
B．图中质点b的加速度在增大
C．若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸为20m
D．从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，并沿y轴正方向振动做减速运动
E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz
8、如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的图线。图中为路端电压，为干路电流，、为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、，电源的输出功率分别为、，对应的外电阻为、。已知该电源输出功率的最大值为，电源内电阻为，由图可知　　

A． B． C． D．
9、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v—t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）

A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/m
B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C．由C点到A点的过程中，电势逐渐升高
D．A、B两点的电势之差
10、如图所示，光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，下端与阻值为R的电阻相连。匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为B。 一质量为m、长为L、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，从ab位置以初速度v沿导轨向上运动，刚好能滑行到与ab相距为s的a′b′位置，然后再返回到ab。该运动过程中导体棒始终与导轨保持良好接触，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．向上滑行过程中导体棒做匀减速直线运动
B．上滑过程中电阻R产生的热量为
C．向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为
D．电阻R在导体榛向上滑行过程中产生的热量小于向下滑行过程中产生的热量
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）为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示.

(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度大小v＝______ m/s，木块加速度a＝______ m/s2(结果均保留2位有效数字).
(2)在计算出加速度a后，为了测定动摩擦因数μ，还需要测量斜面的倾角θ(已知当地的重力加速度g)，那么得出μ的表达式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）
12．（12分）某同学采用惠斯通电桥电路测量一未知电阻Rx的阻值。电路中两个定值电阻R1=1000Ω、R2=2000Ω，R3为电阻箱（阻值范围0~999.9Ω），G为灵敏电流计。
(1)具体操作步骤如下∶
①请依据原理图连接实物图_________；
②闭合开关S，反复调节电阻箱的阻值，当其阻值R3=740.8Ω时，灵敏电流计的示数为0，惠斯通电桥达到平衡；
③求得电阻Rx=____Ω。
(2)该同学采用上述器材和电路测量另一电阻，已知器材无损坏且电路连接完好，但无论怎样调节电阻箱的阻值，灵敏电流计的示数都不能为0，可能的原因是_______。

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）一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=8m/s的初速度由底端沿斜面上滑。小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.1．若斜面足够长，已知tan37°=，g取10m/s2，求：
（1）小物块沿斜面上滑时的加速度大小；
（2）小物块上滑的最大距离；
（3）小物块返回斜面底端时的速度大小。
14．（16分）如图甲所示，单匝正方形线框abcd的电阻R=0.5Ω，边长L=20cm，匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，求：

（1）0～2s内通过ab边横截面的电荷量q；
（2）3s时ab边所受安培力的大小F；
（3）0～4s内线框中产生的焦耳热Q．
15．（12分）如图所示，水平面内足够长的光滑平行金属导轨相距为L，左端连接阻值为R的电阻，导体棒MN垂直导轨放置，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、范围足够大的非匀强磁场中，沿导轨建立x轴，磁场的磁感应强度满足关系B=B0+kx。t=0时刻，棒MN从x=0处，在沿+x轴水平拉力作用下以速度v做匀速运动，导轨和导体棒电阻不计，求：
（1）t=0时刻，电阻R消耗的电功率P0；
（2）运动过程中水平拉力F随时间t变化关系式；
（3）0~t1时间内通过电阻R的电荷量q。




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】
万有引力提供向心力


密度

因为星球A的同步卫星和地球的同步卫星的轨道半径比为2：1，地球和星球A的半径比为2：1，两同步卫星的周期比3：1．所以A星球和地球的密度比为1：2．故C正确，ACD错误。
故选C。
2、C
【解析】
根据安培定则画出在O点的磁感应强度的示意图如图所示

当时，三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为，根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为

此时O点处对应的导线的安培力

AB．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当时，则有
，
根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为

此时O点处对应的导线的安培力

故AB错误；
C．当时，有
，
如图所示

根据磁场叠加原理可知

此时O点处对应的导线的安培力

故C正确；
D．当时，有
，
如图所示

根据磁场叠加原理可知

此时O点处对应的导线的安培力

故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
A．由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E，方向由a到c，故A错误；
B．由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E，方向由a到c，故B错误；
CD.．由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为，故C错误，D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，A错误；
B．任何运动的物体包括宏观物体和微观粒子都具有波粒二象性，B错误；
C．原子的核式结构学说的提出是建立在粒子散射实验基础上的，C正确；
D．根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可判断X为中子，D错误。
故选C。
5、B
【解析】
根据万有引力提供向心力可得

解得卫星在轨道半径为的圆轨道上运动的线速度大小

同理可得在半径为的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为

设卫星在椭圆轨道上点的速度为，根据题意有

可知在点时发动机对卫星做功

在点时发动机对卫星做的功为

因此有

故B正确，A、C、D错误；
故选B。
6、A
【解析】
A．由于两者水平距离相同，均可用水平距离表示出运动时间，设水平距离为x，斜面倾角为，则：

得：

则倾角越大用时越少，A正确；
B．重力冲量：

沿轨道AC下滑的物块到底端用时较小，重力的冲量较小，B错误；
CD．由动能定理：

可知沿轨道AC下滑的物块重力做功大，所以到底端时速度大，动能较大；沿轨道AC下滑的物块到底端时速度大，倾斜角度θ大，由重力瞬时功率功率：

可知其重力瞬时功率较大，C错误，D错误。
故选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、BDE
【解析】
A．由图象可知波长为

又波速为

则该列波的周期为

那么经过0.01s，质点a振动了半个周期，质点a通过的路程为40cm，应在负向最大位移处，所以A错误；
B．根据同侧法可以判断b质点此时正沿y轴负方向振动，也就是远离平衡位置，所以回复力在增大，加速度在增大，所以B正确；
C．由图象已知该波的波长是4m，要想发生明显的衍射现象，要求障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或更小，所以障碍物20m不能观察到明显的衍射现象，C错误；
D．经过0.01s，质点b振动了半个周期，图示时刻质点b正沿y轴负方向振动，所以可知过半个周期后，该质点b在平衡位置上方且沿y轴正方向振动，速度在减小，所以D正确；
E．该波的周期是0.02s，所以频率为

所以若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，那么另一列波的频率也是50Hz，所以E正确。
故选BDE。
8、ACD
【解析】
AC．设电流的最小分度为I，电压的最小分度为U，则可知，电源的电动势E=6U；Ua=4U，Ub=2U；电流Ia=4I，Ib=8I；则由P=UI可知，故电源的输出功率相等；
则闭合电路欧姆定律可知，
E=I（r+R）
代入解得：
Ra：r=2：1；
故AC正确；
B．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
；
E为电源的总电压（即电动势），在U-I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则


则
ηa：ηb=2：1
故B错误；
D．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U，电流为6I；故：
Pa：Pmax=8：9
故D正确；
故选ACD。
9、AD
【解析】
两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧；电量为2C的小物块仅在运动方向上受电场力作用从C点到B到A运动的过程中，根据v-t图可知在B点的加速度，可知物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况，由牛顿第二定律求出电场强度的最大值。根据电势能的变化，分析电势的变化。由动能定理求AB间的电势差。
【详解】
A．由乙图可知，物体在B点加速度最大，且加速度为

根据

可知B点的场强最大，为E=1V/m，故A正确；
B．从C到A的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故B错误；
C．从C到A一直沿着电场线运动，电势逐渐降低，故C错误；
D．从B到 A的过程中，根据动能定理，得

代入数据得UBA=5V，则

即

故D正确。
故选AD。
【点睛】
明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据v-t图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口。
10、BC
【解析】
向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况；上滑过程中根据功能关系结合焦耳定律求解电阻R产生的热量；根据电荷量的计算公式求解向下滑行过程中通过电阻R的电荷量；根据分析电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量与向下滑行过程中产生的热量的大小。
【详解】
A．向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据右手定则可得棒中的电流方向，根据左手定则可得安培力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律可得：

其中：

解得：

由于速度减小，则加速度减小，棒不做匀减速直线运动，故A错误；
B．设上滑过程中克服安培力做的功为W，根据功能关系可得：

克服安培力做的功等于产生的焦耳热，则：

上滑过程中电阻R产生的热量为：

故B正确；
C．向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为：

故C正确；
D．由于上滑过程中和下滑过程中导体棒通过的位移相等，即导体棒扫过的面积S相等，根据安培力做功计算公式可得：

由于上滑过程中的平均速度大于，下滑过程中的平均速度，所以上滑过程中平均电流大于下滑过程中的平均电流，则电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量大于向下滑行过程中产生的热量，故D错误。
故选BC。

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、0.40 1.0
【解析】
（1）根据在匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：
0.2s末的速度为： ，
则木块的加速度为：．
（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向的受力：
得：．
【点睛】
解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式．
12、 370.4 电阻箱的阻值调节范围小
【解析】
(1)①[1]根据原理图连接实物图为

③[2]当灵敏电流计读数为零时，根据电桥平衡可得

解得

(2)[3]灵敏电流计的示数不能为0，则有

可得

根据题意可知电阻箱的阻值的值必定小于的值，故可能的原因是电阻箱的阻值调节范围小。

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）8m/s2（2）4.0m（3）4m/s
【解析】
（1）小物块沿斜面上滑时受力情况如下图所示，其重力的分力分别为：

F1=mgsinθ
F2=mgcosθ
根据牛顿第二定律有：
FN=F2…①
F1+Ff=ma…②
又因为 
Ff=μFN…③
由①②③式得：
a=gsinθ+μgcosθ=(10×0.6 +0.1×10×0.8)m/s2=8.0m/s2…④
（2）小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有：
0-v02=2（-a）x…⑤
得：
…⑥
（3）小物块在斜面上下滑时受力情况如下图所示，根据牛顿第二定律有：

FN=F2…⑦
F1-Ff=ma'…⑧
由③⑦⑧式得：
a'=gsinθ-μgcosθ=(10×0.6 -0.1×10×0.8)m/s2=4.0m/s2…⑨
有：
v2=2a′x…⑩
所以有：

14、（1）C（2）N（3）J
【解析】
⑴由法拉第电磁感应定律得
电动势
感应电流
电量
解得
⑵安培力
由图得3s时的B=0.3T
代入数值得
⑶由焦耳定律得
代入数值得：
【点睛】考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的内容，掌握安培力大小表达式，理解焦耳定律的应用，注意图象的正确运用．
15、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）时刻导体棒产生的电动势

电功率

解得

（2）在时刻，棒位置

导体棒产生的感应电流

导体棒所受安培力

方向向左
导体棒做匀速运动应有

解得

（3）任意时刻棒产生的感应电流

则时刻棒产生的感应电流

图象如图

时间内通过的电荷量

解得