黑龙江省哈尔滨德强高级中学2022-2023学年高三上学期12月月考物理试题

德强高中2022–2023学年度上学期12月份考试高三学年物理试题（Ⅰ卷）命题人：周学思答题时间：90分钟满分：110分一、单选题（每题4分，共24分）1．如图所示弹簧振子在A、B之间做简谐运动，平衡位置为O，振子的振动周期为T．从振子处于B点开始计时，向右为正方向，能正确反映振子位移x与时间t、回复力F与时间t、加速度a与时间t、弹簧振子的机械能E与时间t变化关系的图像是（）A．B．C．D．2．如图所示，为匀强电场中一条直线上的三点，，一个带电荷量大小为的负点电荷，在电场力的作用下，以某一初速度从点运动到点的过程中电势能增加，则（）A．负点电荷从点运动到点的过程中一定经过点B．负点电荷从点运动到点电场力的功大于点到点电场力的功C．匀强电场的电场强度最小值为D．若点的电势为，则点的电势为3．某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），长为的轻绳一端与轨道相连，另一端与质量为的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数．让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当滑块恰不下滑时，小球做圆周运动的角速度为（）A．B．C．D．4．在一颗半径为地球半径的行星表面，将一物体以的速度竖直上抛，从抛出开始计时，已知物体第内和前内通过的位移相同，地球表面的重力加速度为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度大小为B．该行星的质量与地球的质量之比为C．该行星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比为D．地球的平均密度和该行星的平均密度之比为5．两质点运动的位置—时刻图像如图所示，质点的加速度大小始终为，a图线是一条直线，两图线相切于坐标为的点，则（）A．质点的初速度是B．图中应为C．做直线运动，做曲线运动D．时，两质点的速度均为6．如图所示，竖直平面内固定着半径为的光滑圆形轨道，质量都为的两小球，某时刻恰好位于轨道的最高点和最低点，速度分别为，以圆环最低点为势能零点，则两小球在运动过程中（）A．可能会在某一位置中发生碰撞B．可能同时位于水平直径的两端C．两小球距离最近时总动能最小D．系统重力势能的最大值为二、多选题（每题4分，选不全得2分，有错误选项不得分，共24分）7．两波源分别位于坐标原点和处，时刻两波源开始起振，时的波形图如图所示，此时平衡位置在和的两质点刚开始振动，质点的平衡位置位于处，质点的平衡位置位于处，则（）A．时两列波相遇B．开始计时后质点通过的路程为C．时质点的振动方向沿轴正方向D．时质点的振动方向沿轴负方向8．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为的小车，小车上的半径四分之一光滑圆弧轨道在最低点与水平轨道相切于点．在水平轨道的右端固定一个轻弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于水平轨道的点正上方，点右侧轨道光滑，的距离为，一个质量也为的可视为质点的小物块从圆弧轨道最高点以的速度开始滑下，则在以后的运动过程中（重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计．）（）A．若间的轨道也光滑，小车的最大速度为B．若间的轨道也光滑，物块运动到最高点时到水平轨道的距离为C．若物块与间轨道的动摩擦因数为0.5，弹簧的最大弹性势能等于因摩擦产生的总热量D．若物块与间轨道的动摩擦因数为0.5，小车运动的总位移大小为9．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动．线圈的匝数为，电阻不计，理想变压器原、副线圈的历数之比为，定值电阻与的阻值均为，所用电表均为理想交流电表．当线圈转动的角速度大小为时，电压表的示数为，则（）A．此时电流表的示数为B．从图示位置（线圈与磁场方向平行）开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为C．在线圈转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为D．当线圈转动的角速度大小为时，电压表的示数为10．如图所示，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中有一矩形区域，水平边长为，竖直边长为．质量均为、带电荷量均为的两粒子，由两点先后沿和方向以速率进入矩形区域（两粒子不同时出现在磁场中）．不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，设切点为点，粒子从点射出．下列说法正确的是（）A．两粒子运动到点所需时间之比为B．两粒子运动到点所需时间之比为C．粒子的初速度为D．S、h满足11．如图所示甲、乙两种粗糙面不同的传送带．倾斜于水平地面放置．以同样恒定速率v向上运动．现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v．已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中（）A．两种传送带对小物体做功相等B．将小物体传送到B处，乙传送带上的划痕长C．将小物体传送到B处，乙系统由于摩擦产生的热量多D．将小物体传送到B处，甲上的小物体需要的时间较长12．如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在轴上且长为，高为．纸面内直角边长均为的直角三角形导线框沿轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流跟导线框所走位移的关系图像（图像）和导线框受到的安培力大小跟导线框所走位移的关系图像（图像）的是（）A．B．C．D．三、实验题（共16分）13．（6分）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：（1）请选择正确的器材（）A．体积较小的钢球B．体积较大的木球C．无弹性的轻绳子D．有弹性、质量大的绳子（2）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图（甲）所示，摆球直径为________________．利用刻度尺测得摆线长，则该单摆的摆长________________．（3）用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为，单摆每经过最低点记一次数，当数到时秒表的示数如图（乙）所示，该单摆的周期是________________s（结果保留三位有效数字）．（4）测量出多组周期、摆长数值后，画出图像如图（丙），此图线斜率的物理意义是（）A．B．C．D．（5）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度．他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期．用该同学测出的物理量表达重力加速度为________________．14．（10分）小明同学利用如图甲所示的电路探究了热敏电阻的特性．实验时：（1）他将开关闭合，单刀双掷开关扳到1，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数；保持滑片的位置不变，将单刀双掷开关扳到2，调节电阻箱，使电压表的示数仍为，电阻箱的示数如图乙所示，则热敏电阻的阻值为________________；（2）小明同学通过查阅资料了解到，该规格热敏电阻的阻值随温度的变化规律为，其中为环境的摄氏温度，则第（1）问中，热敏电阻所处环境的温度为________________（结果保留一位小数）；（3）小明同学了解热敏电阻的特性后，设计了如图丙所示的报警电路：电源电动势为、内阻可忽略，电阻箱的最大阻值为，电路中的电流达到，报警装置开启；当电阻箱的阻值调为0，环境温度达到时电路中的电流为，则保护电阻的阻值为________________；若要报警装置在环境温度为时开启，电阻箱的阻值应该设为________________；如果要求报警装置开启的温度降低，则电阻箱的阻值应________________（填“增大”、“不变”或“减小”）．四、解答题（共46分）15．（13分）某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度．如图所示，一长、质量的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取．一人用水平恒力向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动．（1）为使木板能向上运动，求必须满足什么条件?（2）若，为使滑块与木板能发生相对滑动，求必须满足什么条件?（3）游戏中，如果滑块上移时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成功．现，请通过计算判断游戏能否成功?16．（15分）如图为实验室䇠选带电粒子的装置示意图，左端加速电极间的电压为，中间速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度，两极板间电压，两极板间的距离，速度选择器右端是一个底面半径的圆筒，可以围绕竖直中心轴顺时针转动，筒壁的一个水平圆周上均匀分布着8个小孔（至），圆筒内部有竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场．一带电荷量大小为、质量为的带电粒子，从静止开始经过加速电场后匀速穿过速度选择器，圆筒不转时，粒子恰好从小孔射入，从小孔射出．若粒子碰到圆筒就被圆筒吸收，求：（1）加速器两极板间的电压的大小（2）圆筒内匀强磁场的磁感应强度的大小，并判断粒子带正电还是负电（如从进入，从射出），则圆筒匀速转动的角速度为多大17．（18分）如图甲所示，固定平行金属导轨与水平面成角倾斜放置，其电阻不计，相距为，导轨顶端与电阻相连，．在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为、电阻为的导体棒．距离导轨顶端，导体棒与导轨间的动摩擦因数；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度和时间的函数关系如图乙所示．（取）（1）前内，施加外力使导体棒保持静止，求通过导体棒的电流的大小和方向；（2）前内，哪段时间内静止释放导体棒（不施加外力），释放时导体棒能处于平衡状态?（3）后静止释放导体棒，已知棒滑到底部前已达到最大速度并匀速下滑到底部，此过程中通过的电量．求的大小、以及此过程中电阻上产生的热量．德强高中2022–2023学年度上学期12月份考试高三学年物理试题（Ⅰ卷）一、单选题（每题4分，共24分）1．C2．C3．A4．C5．B6．C二、多选题（每题4分，选不全得2分，有错误选项不得分，共24分）7．BC8．AD9．CD10．CD11．AD12．AC三、实验题（共16分）13．【答案】（1）AC（2）20.691.13（3）2.24（4）C（5）14．【答案】（1）6200（2）24.0（3）30001420减小四、解答题（共46分）15．【详解】（1）滑块与木板间的滑动摩擦力：对木板应有：代入数据得：（2）对木板由牛顿第二定律有：对滑块由牛顿第二定律有：要能发生相对滑动应有：代入数据可得：（3）对滑块由牛顿第二定律有：设滑块上升的时间为，则：对木板由牛顿第二定律有：设木板在时间上升的高度为，则：代入数据可得：由于，滑块在上升到之前已经脱离了木板，游戏不能成功．16．解：（1）速度选择器中的电场强度根据力的平衡条件可得解得在加速器内的加速过程，根据动能定理可得解得；（2）粒子在圆筒内的运动轨迹如图所示：根据左手定则可知粒子带负电，根据几何关系可得，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，解得；（3）粒子不管从哪个孔进入圆筒，其在圆筒中运动的时间与轨迹一样，运动时间为，在这段时间圆筒转过的可能角度，则圆筒转动的角速度．17．【详解】（1）由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前产生的感应电动势：根据闭合电路欧姆定律有电流为：根据楞次定律可知感应电流的方向为到．（2）导体棒所受摩擦力为：当导体棒刚要向下滑动时，摩擦力