新疆维吾尔自治区托克逊县2022-2023学年高三3月质量调研物理试题文试题

这是一份新疆维吾尔自治区托克逊县2022-2023学年高三3月质量调研物理试题文试题，共16页。

新疆维吾尔自治区托克逊县第二中学2022-2023学年高三3月质量调研物理试题文试题
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、如图所示，电源E，导线，导电细软绳ab、cd，以及导体棒bc构成闭合回路，导电细软绳ab、cd的a端和d端固定不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中abcd所在平面与过ad的竖直平面成30°，已知ad和bc等长且都在水平面内，导体棒bc中的电流I=2A，导体棒的长度L=0.5m，导体棒的质量m=0.5kg，g取10m/s2，关于磁场的最小值和方向，说法正确的是（ ）

A．T，竖直向上 B．T，竖直向下
C．2.5T，由b指向a D．2.5T，由a指向b
2、如图所示，一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动，某同学用画笔在白板上画线，画笔相对于墙壁从静止开始水平向右先匀加速，后匀减速直到停止．取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则画笔在白板上画出的轨迹可能为(　　)

A． B． C． D．
3、如图所示为某种电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab的长度。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。已知k＝2.0 N/m，ab的长度为0.20 m，bc的长度为0.05 m，B＝0.20 T，重力加速度为g。下列说法不正确的是（ ）

A．当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为
B．若要电流表正常工作，应将MN的M端与电源正极相接
C．该电流表的量程是2.5 A
D．若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为0.20 T
4、火箭向后喷气后自身获得向前的速度。某一火箭在喷气前的质量为，间断性完成了多次向后喷气，每秒钟可完成5次喷气。设每一次喷气均喷出气体，气体喷出后的速度为，则第三次喷气后火箭的速度为（题中涉及各速度均以地面为参考系）（　　）
A． B． C． D．
5、如图所示，倾角为的斜面体A置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知A、B的质量分别为M、m，它们之间的动摩擦因数为。现给B一平行于斜面向下的恒定的推力F，使B沿斜面向下运动，A始终处于静止状态，则下列说法中不正确的是（　　）

A．无论F的大小如何，B一定加速下滑
B．物体A对水平面的压力
C．B运动的加速度大小为
D．水平面对A一定没有摩擦力
6、如图所示，直线1和曲线2分别是汽车a和b在同一平直公路上行驶的位置－时间（x－t）图像，由图像可知（　　）

A．在t1时刻，a、b两车的运动方向相同
B．在t2时刻，a、b两车的运动方向相反
C．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速率相等
D．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速度相等
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、如图所示的输电线路中，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，电压表V1、V2分别接在T1和T2副线圈两端。已知T2原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为r，T1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，电压表和电流表均为理想电表。由于用户的负载变化，电流表A2的示数增加ΔI，则

A．电流表A1的示数增大
B．电压表V2的示数减小
C．电压表V1的示数增大
D．输电线上损失的功率增加
8、如图水平且平行等距的虚线表示某电场三个等势面，电势值分别为－U、O、U，实线是电荷量为－q的带电粒子的运动轨迹，a、b、c为轨迹上的三点，且都位于等势面上，不计重力。下列说法正确的（　　）

A．若粒子在a点的动能为2eV，则在c点的动能可能为0
B．粒子在b点所受电场力方向水平向右
C．粒子在三点的电势能大小为
D．粒子从a到c过程中电场力对它做的功为qU
9、如图所示，在范围足够大、磁感应强度为B的垂直纸面向里的水平匀强磁场内，固定着倾角θ=30°的足够长绝缘斜面，一个质量为m、电荷量为+q的带电小物块置于斜面的顶端处静止状态，现增加一水平向左的场强E=的匀强电场。设滑动时小物块的电荷量不变，从加入电场开始计时，小物块的摩擦力f大小与时间t、加速度大小a与时间t的关系图像可能正确的是（ ）

A． B． C． D．
10、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为s时刻的波形图，虚线为t=0.8s时的波形图，波的周期，则（ ）

A．波速为
B．A比B先回到平衡位置
C．在s时，B点到达波峰位置
D．经过0.4s，B点经过的路程为0.4m
E.在s时，A点沿y轴负方向运动
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）某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。

(1)实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：
A．220 V交流电源 B．天平 C．秒表 D．导线 E.墨粉纸盘。其中不必要的器材是________ (填对应的字母），缺少的器材是____________。
(2)对于实验要点，下列说法正确的是____________。
A．应选用体积较小且质量较小的重锤
B．安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦
C．重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直
D．根据打出的纸带，用△x=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒
(3)该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6，计时点1、3，2、5和4、6之间的距离分别为x1，x2，x3。巳知当地的重力加速度为g，使用的交流电频率为f，则从打计时点2到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为____________________________。
(4)由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为m，根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=__________(结果用m、g、x1、x2、x3)表示）。
12．（12分）在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s，挡光片经过光电门的速度为v，钩码的质量为m，（重力加速度为g，摩擦可忽略）

（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是__；
（2）该同学作出了v2—m的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变__ （选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是__。
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）如图所示，在矩形区域ABCD内存在竖直向上的匀强电场，在BC右侧Ⅰ、Ⅱ两区域存在匀强磁场，L1、L2、L3是磁场的边界（BC与L1重合），宽度相同，方向如图所示，区域Ⅰ的磁感强度大小为B1．一电荷量为q、质量为m（重力不计）的带正电点电荷从AD边中点以初速度v0沿水平向右方向进入电场，点电荷恰好从B点进入磁场，经区域Ⅰ后又恰好从与B点同一水平高度处进入区域Ⅱ．已知AB长度是BC长度的倍．

（1）求带电粒子到达B点时的速度大小；
（2）求磁场的宽度L；
（3）要使点电荷在整个磁场中运动的时间最长，求区域Ⅱ的磁感应强度B2的最小值．
14．（16分）如图所示，两块相同的金属板M和N正对并水平放置，它们的正中央分别有小孔O和O′，两板距离为2L，两板间存在竖直向上的匀强电场；AB是一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆，杆上等间距地固定着四个（1、2、3、4）完全相同的带电荷小球，每个小球带电量为q、质量为m、相邻小球间的距离为L，第1个小球置于O孔处．将AB杆由静止释放，观察发现，从第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场，AB杆一直做匀速直线运动，整个运动过程中AB杆始终保持竖直，重力加速度为g。求：
（1）两板间的电场强度E；
（2）第4个小球刚离开电场时AB杆的速度；
（3）从第2个小球刚进入电场开始计时，到第4个小球刚离开电场所用的时间。

15．（12分）某汽车轮胎能在的范围内正常工作，正常工作时胎内气体的压强最高不能超过，最低不能低于。在的室温环境下给该轮胎充气，充气结束时，胎内气体的温度升高到。假定轮胎容积不变，分析解答下列问题。
(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上，轮胎容易爆裂。若该胎内气体温度高达，从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象；
(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围（结果保留两位有效数字）。



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】
对导体棒受力分析，受到重力，绳子的拉力和安培力，拉力和安培力的合力竖直向上，根据三角形定则知，安培力方向与拉力方向垂直时，安培力最小，

根据左手定则可知，磁场的方向沿ba所在直线，由b指向a，磁感应强度最小，则根据共点力平衡可知
mgsin30°=BIL，
解得
B=2.5T，
故C正确，A、B、D错误；
故选C。
2、D
【解析】
找出画笔竖直方向和水平方向的运动规律，然后利用运动的合成与分解进行求解即可；
【详解】
由题可知，画笔相对白板竖直方向向下做匀速运动，水平方向先向右做匀加速运动，根据运动的合成和分解可知此时画笔做曲线运动，由于合力向右，则曲线向右弯曲，然后水平方向向右减速运动，同理可知轨迹仍为曲线运动，由于合力向左，则曲线向左弯曲，故选项D正确，ABC错误。
【点睛】
本题考查的是运动的合成与分解，同时注意曲线运动的条件，质点合力的方向大约指向曲线的凹侧。
3、D
【解析】
A．设弹簧的伸长量为Δx，则有
mg＝kΔx
得

故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为，故A正确，不符合题意；
B．为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极，故B正确，不符合题意；
C．设满量程时通过MN的电流为Im，则有
BImlab＋mg＝k（lbc＋Δx）
解得
Im＝2.5 A
故该电流表的量程是2.5 A，故C正确，不符合题意；
D．设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有
2B′Imlab＋mg＝k（lbc＋Δx）
解得
B′＝0.10 T
故D错误，符合题意。
故选D。
4、D
【解析】
取喷气前的火箭整体为研究对象，喷气过程动量守恒。设每次喷出气体的速度为v，三次喷气后火箭的速度为，由动量守恒定律得

解得

故ABC错误，D正确。
故选D。
5、B
【解析】
AC．因A、B间的动摩擦因数为，即

则施加平行于斜面的力F后，由牛顿第二定律有

联立可得

即无论F的大小如何，B一定加速下滑，故AC正确，不符题意；
B．对斜面受力分析，如图所示

由竖直方向的平衡有




联立可得

故B错误，符合题意；
D．对斜面在水平方向的力有关系式

故水平面无相对运动趋势，水平面对斜面无摩擦力，故D正确,不符题意。
本题选不正确的故选B。
6、D
【解析】
AB．由图像的斜率正负表示速度方向，由图像可知，t1时刻，a、b两车的运动方向相反，t2时刻，a、b两车的运动方向相同，故AB错误；
C．由图像可知，b汽车的路程大于a汽车的路程，由于时间相同，所以b车的平均速率大于a车的平均速率，故C错误；
D．在t1到t3这段时间内，两汽车的位移相同，时间相同，故a、b两车的平均速度相等，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、AB
【解析】
A. T2原、副线圈匝数比为k，所以 ，所以电流表A1的示数增大，A正确。
B. 因为电流表A1的示数增大，所以输电线上损失电压增加，变压器T2原线圈电压减小 ，根据变压器原理 得电压表V2的示数减小，B正确。
C. 因为T1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，所以电压表V1的示数不变，C错误。
D. 因为输电线上电流增大，根据功率方程可知，输电线损失功率增加量一定不是，D错误。
8、CD
【解析】
A．由题意可知，a点的电势低于c点电势，带负电的粒子在a点的电势能大于c点的电势能，由能量守恒可知，粒子在a点的动能小于在c点的动能，故A错误；
B．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，根据电场线与等势面垂直，电场线竖直向上，结合轨迹的弯曲方向知粒子在b点的电场力竖直向下，故B错误；
C．由题可知

根据负电荷在电势高处电势能小可知

故C正确；
D．粒子由a到c过程中电场力做正功，则有

故D正确。
故选CD。
9、BD
【解析】
加电场后，滑块受到水平向左的电场力，大小为F电=mg，和竖直向下的重力合成可得合力为F=2mg，方向沿斜面向下；此时斜面受到的正压力为零，滑块受摩擦力为0；

滑块沿斜面做加速运动，则受到垂直斜面向下的洛伦兹力，随速度的增加，洛伦兹力变大，则滑块对斜面的正压力变大，摩擦力逐渐变大；根据2mg-f=ma可知，加速度逐渐减小，当2mg=f时，加速度a=0，滑块做匀速运动，则图像BD正确，AC错误。
故选BD。
10、ACD
【解析】
A．横波沿x轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s，经过0.6s，传播距离6m，则波速
m/s
故A正确；
B．t=0.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点B沿y轴正方向向平衡位置振动，故B比A先回到平衡位置，故B错误；
C．由图可知，波长8m，则传播距离
6m=
则传播时间为
0.6s=0.75T
解得T=0.8s，在t=0.5s时，B振动了，波传播了=3m，根据波形平移可知，B点到达波峰位置，故C正确；
D．经过0.4s=0.5T，则B点振动了2A=0.4m，故D正确；
E．t=1.0s时，质点A振动了0.8s=T，则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。
故选ACD。

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、BC 刻度尺 B
【解析】
(1)[1][2] 本实验的实验目的是验证

的正确性，因此可以不测量物体的质量，即可不用天平。打点计时器应接220V的交流电源，打点计时器用来记录物体的运动时间，秒表不必要，不必要的器材为BC，还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺；
(2)[3] A.应选用体积较小且质量较大的重锤，以减小阻力带来的误差，选项A错误；
B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力，因此为了减小摩擦力所做的功，应使限位孔竖直，选项B正确；
C.让重锤拖着纸带做自由落体运动，选项C错误；
D.重力加速度应取当地的自由落体加速度，而不能用△h=gT2去求，选项D错误；
(3)[4] 打计时点2时的速度

打计时点5时的速度

则要验证的机械能量守恒的表达式为：

(4)[5] 根据动能定理有：

解得：

12、钩码质量远小于滑块质量 无 滑块质量
【解析】
（1）设钩码质量为m，滑块质量为M，对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度
a=
隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力
FT=Ma=
要保证绳子的拉力FT等于钩码的重力mg，则钩码的质量m要远小于滑块的质量M，这时有FT；
（2）滑块的加速度a=，当s不变时，可知加速度与v2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v2﹣m的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s不变，v2—m的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；
因为a与F成正比，则有：，则，结合图线的斜率可以求出滑块的质量M。

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、【小题1】
【小题2】
【小题3】B2≥1.5B1
【解析】
粒子在匀强电场中做类平抛运动，将运动沿水平方向与竖直方向分解，根据动为学规律即可求解；当粒子进入磁场时，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可确定运动的半径．最后由几何关系可得出磁场的宽度L；根据几何关系确定离开磁场的半径范围，再由半径公式可确定磁感应强度．
【小题1】设点电荷进入磁场时的速度大小为v，与水平方向成θ角，由类平抛运动的速度方向与位移方向的关系有：tanθ＝
则θ＝30°
根据速度关系有：v＝
【小题2】设点电荷在区域Ⅰ中的轨道半径为r1，由牛顿第二定律得： ，轨迹如图：

由几何关系得：L＝r1
解得：L＝
【小题3】当点电荷不从区域Ⅱ右边界离开磁场时，点电荷在磁场中运动的时间最长．设区域Ⅱ中最小磁感应强度为B，对应的轨迹半径为r2，轨迹如图：

同理得：
根据几何关系有：L＝r2(1＋sinθ)
解得：B＝1.5B1
【点睛】
本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，本题涉及了类平抛运动、匀速圆周运动，学会处理这两运动的规律：类平抛运动强调运动的分解，匀速圆周运动强调几何关系确定半径与已知长度的关系．
14、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）两个小球处于电场中时，根据平衡条件
2qE=4mg
解得
E=
（2）设第4个小球刚离开电场时，杆的运动速度为v，对整个杆及整个过程应用动能定理：
4mg·5L-4·qE·2L=×4mv2
解得
v=
（3）设杆匀速运动时速度为v1，对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程，应用动能定理得
4mg·2L－qE（L＋2L）＝4mv
解得
v1＝
第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场的这段时间，整个杆做匀速直线运动，设运动时间为t1，则
t1==
第3个小球离开电场后，只有第4个小球在电场中，杆做匀加速直线运动，设运动时间为t2，则
t2====
所以，从第2个小球刚进入电场到第4个小球刚离开电场所经历的时间为
t=t1＋t2=
15、 (i)汽车行驶时，轮胎内部气体体积近似不变，则气体分子密集程度不变。温度升高，气体分子平均动能变大，导致分子碰撞冲击力变大，且单位时间单位面积的碰撞频率变大，则气体压强变大，过大的压强可使轮胎爆裂；(ii)
【解析】
(i)汽车行驶时，轮胎内部气体体积近似不变，则气体分子密集程度不变。温度升高，气体分子平均动能变大，导致分子碰撞冲击力变大，且单位时间单位面积的碰撞频率变大，则气体压强变大，过大的压强可使轮胎爆裂；
(ii)如图所示：

设充气后时压强为，行驶过程温度为时对应较大压强。气体等容变化，由查理定律得

解得

设充气后时压强为，行驶过程温度为时对应较小压强。由查理定律得

解得

则充气结束时的压强范围为。