内蒙古杭锦后旗奋斗中学2022-2023学年高三下学期3月初态考试物理试题

内蒙古杭锦后旗奋斗中学2022-2023学年高三下学期3月初态考试物理试题注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现经过时间通过的弧长为，该弧长对应的圆心角为弧度。已知万有引力常量为，则月球的质量为（）ABCD2、下列说法正确的是（）A阴极射线的本质是高频电磁波B玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说C贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构D变成，经历了4次衰变和6次衰变3、某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是A粒子一定带负电B粒子在x1处受到的电场力最大C粒子从原点运动到x1过程中，电势能增大D粒子能够运动到x2处4、一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为的物体，物体静止时，弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（ ）ABCD5、如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1N2的值为A3mgB4mgC5mgD6mg6、如图，工地上常用夹钳搬运砖块。已知砖块均为规格相同的长方体，每块质量为2.8kg，夹钳与砖块之间的动摩擦因数为0.50，砖块之间的动摩擦因数为0.35，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10m/s2。搬运7块砖时，夹钳对砖块竖直一侧壁施加的压力大小至少应为（）A196NB200NC392ND400N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、质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的P1、P2、P3三点，已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B1、B2，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E。不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则A速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电B三种粒子的速度大小均为C如果三种粒子的电荷量相等，则打在P3点的粒子质量最大D如果三种粒子电荷量均为q，且P1、P3的间距为x，则打在P1、P3两点的粒子质量差为8、某机车发动机的额定功率为P=3.6106W，该机车在水平轨道上行驶时所受的阻力为f=kv（k为常数），已知机车的质量为M=2.0105kg，机车能达到的最大速度为vm=40m/s，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A机车的速度达到最大时所受的阻力大小为9104NB常数k=1.0103kg/sC当机车以速度v=20m/s匀速行驶时，机车所受的阻力大小为1.6104ND当机车以速v=20m/s匀速行驶时，机车发动机的输出功率为9105W9、如图所示，半径为a的圆形区域内，有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，EF、MN为两平行金属板，板长和板距均为2a，一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度从A点沿半径方向射入磁场，若金属板接电源，则粒子沿平行于金属板的方向射出，若金属板不接电源，则粒子离开磁场时速度方向偏转，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A粒子带负电B粒子两次通过磁场区域所用的时间相等C速度的大小为D两金属板间的电压为10、关于一定量的气体，下列说法正确的是（）A气体做等温膨胀变化，其压强一定减小B气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和C气体分子热运动的剧烈程度减弱时，气体的压强一定减小D若气体处于完全失重的状态，气体的压强一定为零E.气体从外界吸收热量，其内能可能减小三、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）利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一理想阿特伍德机示意图，A、B为两质量分别为m1、m2的两物块，用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。设法固定物块A、B后，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，并打开电源。松开固定装置，读出遮光片通过光电门所用的时间t。若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验，则(1)实验当中，需要使m1、m2满足关系：_。(2)实验当中还需要测量的物理量有_利用文字描述并标明对应的物理量符号）。(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为_（写出等式的完整形式无需简化）。(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律，则所需要验证的等式为_（写出等式的完整形式无需简化）。12（12分）测量物块（视为质点）与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道，圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下：A用天平称得物块的质量为；B测得轨道的半径为、的长度为和的高度为；C将物块从点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；D重复步骤，共做5次；E将5个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量其圆心到的距离。则物块到达点时的动能_；在物块从点运动到点的过程中，物块克服摩擦力做的功_；物块与平板的上表面之间的动摩擦因数_。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，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5 T有一带正电的小球，质量m=1106 kg，电荷量q=1106 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），取g=10 m/s1求：（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；（1）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t14（16分）如图，xOy坐标系中存在垂直平面向里的匀强磁场，其中，x0的空间磁感应强度大小为B；x0的空间磁感应强度大小为2B。一个电荷量为+q、质量为m的粒子a，t=0时从O点以一定的速度沿x轴正方向射出，之后能通过坐标为（，）的P点，不计粒子重力。(1)求粒子速度的大小；(2)在a射出后，与a相同的粒子b也从O点以相同的速率沿y轴正方向射出。欲使在运动过程中两粒子相遇，求。（不考虑粒子间的静电力）15（12分）一列简谐横波沿轴正向传播，时的波动图像如图，此时P、Q两质点的振动位移相同。介质中P质点由图像位置回到平衡位置的最短时间为，Q质点由图像位置回到平衡位置的最短时间为。求：(i)时刻P质点相对平衡位置的位移(ii)此简谐横波传播速度的大小参考答案一、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、B【解析】卫星的线速度为角速度为可得卫星的运行半径为由万有引力定律及牛顿第二定律得故月球的质量故B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】A阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A错误；B玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B错误。C贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C正确；D变成，经历了次衰变，82-（94-82）=4次衰变，选项D错误。故选C。3、A【解析】由题中“一带电粒子在坐标原点O处由静止释放”可知本题考查带电粒子在非匀强电场中的运动，根据图像和电势变化可分析本题。【详解】A由于从坐标原点沿x轴正方向电势先升高后降低，因此电场方向先向左后向右，由于带电粒子在坐标原点静止释放，沿x轴正方向运动，由此可知粒子带负电，故A正确；B由图可知，图像斜率即为电场强度，在x1处斜率为零，因此电场强度最小，电场力也最小，故B错误；C从开始运动到x1处，电场力做正功，电势能减小，故C错误；D由于粒子只在电场力的作用下运动，当运动到与开始时电势相等的位置，粒子速度为零， 不能到达x2处，故D错误。4、C【解析】因在行星表面质量为的物体静止时，弹簧测力计的示数为，则可知行星表面的重力加速度又对卫星：联立解得：故选C。5、D【解析】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得，在最低点，根据牛顿第二定律可得，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有，联立三式可得考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下6、B【解析】先将7块砖当作整体受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有21F7mg则有F196N再考虑除最外侧两块砖的里面5块砖，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有22F5mg则有F200N解得F200N故B正确，ACD错误。故选B。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、ACD【解析】A根据粒子在磁场B2中的偏转方向，由左手定则知三种粒子均带正电，在速度选择器中，粒子所受的洛伦兹力向左，电场力向右，知电场方向向右，故A正确；B三种粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受力平衡，有得故B错误；C粒子在磁场区域B2中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有得：三种粒子的电荷量相等，半径与质量成正比，故打在P3点的粒子质量最大，故C正确；D打在P1、P3间距解得：故D正确；故选ACD。8、AD【解析】A机车的速度达到最大时所受的阻力故A项正确；B据阻力为f=kv可得故B项错误；CD机车以速度20m/s匀速行驶时，则有机车以速度20m/s匀速行驶时，机车发动机的输出功率故C项错误，D项正确。9、CD【解析】A由于磁场方向不确定，故带电粒子的电性不确定，A错误；B当金属板接电源时，由题意可知，带电粒子匀速穿过平行板，粒子通过磁场区域所用的时间当金属板不接电源时，粒子只在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为R，由几何关系有解得则粒子在磁场中的运动时间所以B错误；C当金属板不接电源时，粒子只在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有解得C正确；D当金属板接电源时，两金属板间存在匀强电场，设电场强度大小为E，则有得则两金属板间的电压D正确。故选CD。10、ABE【解析】A由理想气体状态方程可得，气体在等温膨胀过程，温度不变，体积与压强成反比，体积增大，压强一定减小，故A正确；B气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，故B正确；C温度高气体分子热运动就剧烈，所以只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度可以降低，但是压强不一定越低，故C错误；D在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，故D错误；E气体从外界吸收热量，但如果同时对外做功，根据热力学第一定律，则内能可能减小，故E正确。故选ABE。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、 物块A初始释放时距离光电门的高度h 【解析】(1)1由题意可知，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，所以应让物块A向下运动，则有；(2)2由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度为则实验当中还需要测量的物理量有物块A初始释放时距离光电门的高度h；(3)3对两物块整体研究，根据牛顿第二定律，则有物块A经过光电门的速度为联立得(4)4机械能守恒定律得12、 【解析】1从A到B，由动能定理得：mgR=EKB-0，则物块到达B时的动能：EKB=mgR，离开C后，物块做平抛运动，水平方向：x=vCt，竖直方向：，物块在C点的动能，联立可得：；23由B到C过程中，由动能定理得：，B到C过程中，克服摩擦力做的功：可得：。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）10 m/s，与电场方向夹角为60 （1）3.5 s【解析】（1）小球做匀速直线运动时，受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，则有：，带入数据解得：，速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足： 解得：，则；（1）撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，其初速度为，若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，则有：联立解得：14、 (1)；(2)和【解析】(1)设粒子速度的大小为v，a在x0的空间做匀速圆周运动，设半径为，则有由几何关系有解得联立以上式子解得(2)粒子a与b在x0的空间半径相等，设为，则解得两粒子在磁场中运动轨迹如图只有在M、N、O、S四点两粒子才可能相遇。粒子a在x0的空间做匀速圆周运动的周期为，则粒子a和b在x0的空间作匀速圆周运动的周期为，则(i)粒子a、b运动到M的时间(ii)同理，粒子a、b到N的时间粒子不能在N点相遇。(iii)粒子a、b到O的时间；粒子不能在O点相遇。(iv)粒子a、b到S的时间；所以粒子b与a射出的时间差为和时，两粒子可以相遇。15、 (i)10cm(ii)【解析】(i)读取图像信息知，振幅波沿轴正向传播，由同侧原理知向下运动，至平衡位置的时间为。向上运动至波峰后又回到平衡位置，时间为。由振动的对称性知周期质点在时第一次到平衡位置，之后又沿轴负方向运动了恰至波谷处。则位移为(ii)读取图像信息知，则