新疆巴州三中2023年物理高三第一学期期末联考试题含解析

新疆巴州三中2023年物理高三第一学期期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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（俯视图），在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时，该棒所受安培力为A．方向水平向右，大小为4.0NB．方向水平向左，大小为4.0NC．方向水平向右，大小为2.0ND．方向水平向左，大小为2.0N2、阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为，电压为，积雨云底面面积约为。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）①云层底面与地面间的电场强度②云层底面与地面构成的电容器的电容③云层底面所带电量A．只能估算出①B．只能估算出①和②C．只能估算出②和③D．①②③均能估算出3、双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径都远小于两颗星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，相距为L的M、N两恒星绕共同的圆心O做圆周运动，M、N的质量分别为m1、m2，周期均为T。若另有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2m1、2m2，则()A．P、Q运动的轨道半径之比为m1∶m2B．P、Q运动的角速度之比为m2∶m1C．P、Q运动的周期均为TD．P与M的运动速率相等4、将一个小木块和一个小钢珠分别以不同的速度，竖直向上抛出，若小木块受到的空气阻力大小跟速度大小成正比，即（其中为常数），小钢珠的阻力忽略不计，关于两物体运动的图象正确的是（取向上为正方向）（）A． B．C． D．5、如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放，若m1恰好能沿圆弧下滑到A点．则（）A．两球速度大小始终相等B．重力对m1做功的功率不断增加C．m1=2m2D．m1=3m26、如图所示，理想变压器原线圈串联一个定值电阻之后接到交流电源上，电压表的示数恒定不变，电压表和的示数分别用和表示，电流表A的示数用Ⅰ表示，所有电表都可视为理想电表。当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，下列说法正确的是（）A．和的比值不变B．电流表A的示数Ⅰ增大C．电压表的示数减小D．电阻和滑动变阻器R消耗的功率的比值总是等于二、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，实线和虚线分别为沿轴正方向传播的某简谐横波在和时刻的波形图。已知该波的周期大于0.3s。以下判断正确的是________。A．该波的周期为0.4sB．该波的波速为10m/sC．时刻，处的质点位于平衡位置D．时刻，处的质点沿轴正方向运动E.若该波传入另一介质中波长变为6m，则它在该介质中的波速为15m/s8、两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，则A．在相遇区域会发生干涉现象B．实线波和虚线波的频率之比为3：2C．平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零D．平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y＞20cmE.从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y＜09、如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A处，上端连接质量3kg的滑块（视为质点），斜面固定在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的D点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示，重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（）A．滑块先做匀加速后做匀减速运动B．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1C．弹簧的劲度系数为180N/mD．滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为3.12J10、如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R．质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图象可能正确的有A． B．C． D．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）某同学设计了一个既可以测电阻又可以测电源电动势与内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了以下实验器材：电源E（电动势约为6V，内阻约为1Ω）；定值电阻R0（阻值约为5Ω）；电流表A（量程30mA，内阻约为5Ω）；电流表B（量程1A，内阻约为1Ω）；电压表C（量程6V，内阻约为5kΩ）；电压表D（量程3V，内阻约为3kΩ）；滑动变阻器F（阻值0~20Ω）；滑动变阻器G（阻值0~500Ω）根据题中所给信息，请回答以下问题(1)电流表应选________，滑动变阻器应选________；（选填器材代号）(2)该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，其数据如下表所示：I（A）0.300.350.400.450.500.55U1（V）5.685.615.575.515.485.40U2（V）1.441.691.912.162.392.62根据表中数据求得定值电阻R0=________Ω（保留一位小数），其测量值________真实值（选填“>”、“<”或“=”）；该同学同时利用上表测得的数据求得电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值________电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。(3)该同学进一步利用了一个辅助电源E′，采用如图乙所示电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R1，使电流表A1的示数为0，测得多组数据。这样，电源的电动势的测量值________电源电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。12．（12分）物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_________cm。(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为________。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，两根平行的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ＝固定，导轨间距离为L＝1m，电阻不计，一个阻值为R＝0.3Ω的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为L的正方形区域内，有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1T。两根完全相同金属杆M和N用长度为l＝0.5m的轻质绝缘硬杆相连，在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触，金属杆长度均为L、质量均为m＝0.5kg、电阻均为r＝0.6Ω，将两杆由静止释放，当杆M进入磁场后，两杆恰好匀速下滑，取g＝10m/s2。求：(1)杆M进入磁场时杆的速度；(2)杆N进入磁场时杆的加速度大小；(3)杆M出磁场时，杆已匀速运动，求此时电阻R上已经产生的热量。14．（16分）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，AP之间的距离为d，入射角为θ，，AP间的距离为d=30cm，光速为c=3.0×108m/s，求：(ⅰ)若要使光束进入长方体后正好能射至D点上，光线在PD之间传播的时间；(ⅱ)若要使光束在AD面上发生全反射，角θ的范围。15．（12分）如图所示，MNPQ是边长为的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于MNPQ平面。电子从电极K处由静止开始经电势差为U的电场加速后，从MN的中点垂直于MN射入匀强磁场区域，经磁场偏转后恰好从P点射出。已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力。求：(1)电子射入匀强磁场时的速度大小；(2)匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向。

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、D【解析】

金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2N根据左手定则可判定安培力水平向左，故ABC错误，D正确；故选D。2、D【解析】

①两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据可知云层底面与地面间的电场强度；②已知积雨云底面面积约为，板间距离为、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的决定式可以估算电容器的电容；③根据可以估算云层底面所带电量，故ABC错误，D正确。故选D。3、C【解析】

双星系统的两颗恒星运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，对M、N有G＝m1·r1G＝m2·r2对P、Q有G＝2m1·r′1G＝2m2·r′2其中r1＋r2＝L，r′1＋r′2＝L联立解得T′＝T由2m1r′1＝2m2r′2可知r′1∶r′2＝m2∶m1则可知r1＝r′1结合v＝可知P与M的运动速率不相等，故ABD错误，C正确。故选C。4、D【解析】

小钢珠在运动过程中只受到重力作用，所以小钢珠的图象为一条向下倾斜的直线，小木块在向上运动过程中其加速度满足随着的减小减小，当速度减为零的瞬间加速度刚好减小到等于重力加速度，此时曲线的斜率跟斜线的斜率相同，之后小木块下落，这个过程加速度满足加速度继续减小，如果高度足够高，小钢珠最后可能做匀速直线运动；故选D。5、C【解析】

A.m1由C点下滑到A点过程中，两球沿绳子方向的速度大小相等；m1由C点滑下去一段后，绳子与圆的切线不重合，而是类似于圆的一根弦线存在，m2一直沿竖直方向上升，所以两球速度大小不相等，故A项错误；B.重力对m1做功的功率指的是竖直分速度，m1从C点静止释放，所以C点处m1的竖直分速度为零；m1恰好能沿圆弧下滑到A点，A点处m1的竖直分速度也为零；从C点到A点过程中，m1的竖直分速度不为零；所以整个过程中m1的竖直分速度从无到有再从有到无，也就是一个先变大后变小的过程，所以重力对m1做功的功率先增大后变小；故B项错误；CD.m1从C点静止释放，恰好能沿圆弧下滑到A点，则据几何关系和机械能守恒得：解得：m1=2m2故C项正确，D项错误。6、D【解析】

ABC．当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，副线圈回路中电阻增大，副线圈回路中电流减小，则原线圈电流减小，即电流表示数减小，两端电压减小，恒定不变，则增大，则和的比值变小，故ABC错误；D．因为是理想变压器，滑动变阻器R消耗的功率等于原线圈输入功率，则故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、ADE【解析】

A．由图象可知，波长而，解得故A正确；B．根据得，波速故B错误；C．时刻，即从时刻再过半个周期，此时处的质点应该位于的位置处，故C错误；D．时刻，处的质点振动情况与时刻完全相同，即沿轴正方向运动，故D正确；E．波进入另一种介质后周期不变，根据可知，波速变为，故E正确。故选ADE。8、BDE【解析】传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz，其周期为1.5s，波长4m，则波速；由图可知：虚线波的波长为6m，则周期为，频率：,则两波的频率不同．所以不能发生干涉现象．故A错误；实线波和虚线波的频率之比为，选项B正确；平衡位置为x=6m处的质点由实线波和虚线波引起的振动方向均向上，速度是两者之和，故此刻速度不为零，选项C错误；两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m处的质点是振动加强的，此刻各自位移都大于11cm，故质点此刻位移y>21cm，选项D正确；从图示时刻起再经过1.25s，实线波在平衡位置为x=5m处于波谷，而虚线波也处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y＜1．故E正确；故选BDE.点睛：此题主要考查波的叠加；关键是理解波的独立传播原理和叠加原理，两列波相遇时能互不干扰，各个质点的速度和位移都等于两列波在该点引起的振动的矢量和.9、BD【解析】

A．因滑块的加速度先减小后反向增加，可知滑块先做变加速后做变减速运动，选项A错误；B．弹簧处于原长时，加速度为a=5.2m/s2，由牛顿第二定律解得μ=0.1选项B正确；C．由图像可知，弹簧被压缩x=0.1m时滑块的加速度减为零，则解得k=156N/m选项C错误；D．由能量关系可知，滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为解得EP=3.12J选项D正确。故选BD。10、BC【解析】

对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出表达式，分情况讨论加速度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析．【详解】设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势，环路电流，即；安培力，方向水平向左，即，；R两端电压，即；感应电流功率，即．分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：，即加速度，因为金属棒从静止出发，所以，且，即，加速度方向水平向右．

（1）若，，即，金属棒水平向右做匀加速直线运动．有，说明，也即是，，所以在此情况下没有选项符合．

（2）若，随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；（3）若，随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合．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、BF4.8<<=【解析】

(1)[1][2]．电源电动势为6V，保护电阻约为5Ω，则电流约为I=A=1A故为了能准确测量，电流表应选择B；因电源内电阻较小，故滑动变阻器应选择阻值较小的F；(2)[3][4][5]．由电路图可知，U2为定值电阻两端的电压，电流表示数为R0中的电流，由图可知电压表示数与电流表示数成正比，则可知，定值电阻的阻值为R0=≈4.8Ω由于采用了电流表外接法，故测量出的电流偏大，则由欧姆定律可知，测量值小于真实值；如果用来测量电动势和内阻，由于采用相对电源的电流表外接法，由于电压表分流作用而使电流表示数偏小，则测出的电动势偏小；(3)[6]．由于电压表支路中电流为零，故电压表不再分流，则此时电流表测出的电流为干路电流，电压表示数为路端电压，因此测量结果是准确的。12、1.170【解析】

(1)[1]主尺读数为1.1cm，游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)[2]小球经过光电门2的速度为v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间所以从开始释放到经过光电门1的时间所以经过光电门1的速度v根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离(3)[3]由公式得若图线斜率的绝对值为k，则所以重力加速度大小四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡