天津市五区县重点校联考2023-2024学年高三上学期期末考试物理

2023~2024学年度第一学期期末重点校联考高三物理出题学校：蓟州一中芦台一中第Ⅰ卷（共40分）一、单项选择题（每题5分，共25分，每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的）1．雨滴在空中形成后，在重力和空气阻力的作用下下落到地面，若下落过程中，周围空气的温度越来越高，最终达到匀速，则下列说法正确的是（）A．雨滴下落过程中内能逐渐增大，是因为速度在逐渐增大B．雨滴下落过程中机械能守恒C．雨滴在空中近似成球形，是因为液体表面有张力D．雨滴下落过程中，雨滴内所有水分子的动能都增大2．彩带舞是一种民间舞蹈艺术，彩带舞爱好者某次抖动彩带形成的彩带波可看成简谐横波．在如图所示的彩带上有相距的两质点，波由向传播，某时刻两质点的振动图像如图所示．下列说法正确的是（）A．该简谐横波的传播周期为B．该简谐波的波长可能为C．该简谐横波的传播速度大小可能为D．的时间内质点点的路程为3．如图所示，一质量为的人站在台秤上，一根长为的悬线一端系一个质量为的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆周运动最高点，则下列说法正确的是（）A．小球运动到最高点时，小球的速度为零B．小球在三个位置时，台秤的示数相同C．当小球运动到点时，人受到台秤给其向左的静摩擦力D．小球运动到最低点时，台秤的示数为4．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）甲乙丙丁A．甲图如果改变加速电压，那么粒子最终的最大动能也随之改变B．乙图可通过减小板之间的距离来增大电源电动势C．丙图不能判断出带电粒子的电性，粒子从左侧或者右侧都可以沿直线匀速通过速度选择器D．丁图中产生霍尔效应时，稳定时可能是侧面电势高5．近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔．质量为的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示．假设整个过程阻力恒定，重力加速度取，下列说法正确的是（）A．小车运动的最大速度为B．小车的额定功率为C．小车减速时的加速度大小为D．小车加速的时间为二、不定项选择题（每题5分，共15分，每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分．选错或不答的得0分）6．如图甲所示是目前市面上流行的手摇充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给临时充电，其示意图如图乙所示．若某人摇动手柄给充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，下列说法正确的是（）A．线圈转动的快慢程度会影响回路中的电流大小B．当线圈转到图乙所示位置时，电流方向将发生改变C．若从图乙位置开始计时，线圈中的电流瞬时值表达式为D．当线圈转到图乙所示位置时，穿过线圈磁通量的变化率最大7．2022年6月，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，一段时间后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，经过多次变轨成功对接于空间站天和核心舱径向端口．已知空间站天和核心舱的运行周期为，地球同步卫星的周期为，已知，地球半径为，地球表面的重力加速度为．下列判断正确的是（）A．三名航天员在空间站内处于平衡状态B．空间站与地心的连线比地球同步卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积小C．空间站距地面的高度为D．根据以上数据不能求出地球同步卫星和空间站的轨道半径8．如图所示，为有界的竖直向下的匀强电场（边界上有电场），电场强度为光滑竖直固定的半圆形轨道，轨道半径为为圆水平直径的两个端点，为圆弧，一个质量为，电荷量为的带电小球，从点正上方高为处由静止释放，并从点沿切线进入半圆轨道，不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是（）A．小球在部分做匀速圆周运动B．小球到达点时对轨道压力大小为C．适当增大，小球沿轨道到达点的速度可能为零D．若，要使小球沿轨道运动到，则应将至少调整为第Ⅱ卷（共60分）三、实验题（本题2小题，每题6分，共12分）9．（6分）如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器和验证质量为的滑块（含遮光条）和质量为的钩码组成的系统机械能守恒．已知遮光条的宽度为，先后通过光电门的时间分别为，光电门之间的距离为．滑块运动通过光电门B时，钩码未落地．（重力加速度为）（1）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钧码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门的时间大于通过光电门的时间．为使气垫导轨水平，可采取的措施是（）A．调节旋钮使轨道左端升高一些B．调节旋钮使轨道左端降低一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些（2）下列情况下可能增大实验误差的是（）A．滑块在光电门A右侧释放时有微小的初速度B．滑块质量和钩码质量不满足C．遮光条宽度较大D．两光电门间距过小（3）若要符合机械能守恒定律的结论，应该满足的关系式为_____________．（用题目中的已知量表示）10．（6分）工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，它是把两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分．某研究性小组想测量某导电溶液的电阻率，在实验室找到了一个透明塑料长方体容器，容器内部左右两侧插入两片面积均为，不计电阻的正方形铂片作为两个电极（正对放置），现将容器充满待测的导电溶液．实验所用器材如下：电压表（量程为，内阻约为）；电流表（量程为，内阻约为）；滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）；电池组（电动势，内阻约为）；单刀单掷开关一个；导线若干．甲乙丙（1）该小组先用欧姆表粗测溶液电阻，他们先选择欧姆挡，欧姆调零后测量结果如图乙所示．（2）为了准确测量其阻值，并测量多组数据，请在线框中设计合理的电路图．丁戊（3）某次测量过程中，测量时电流表读数为，电压表指针偏转如图丁所示，则该溶液电阻_____________．（4）实验时，仅多次改变两个电极板间距，测得多组数据，计算出对应的电阻，描绘出图线，如图戊所示．若考虑电表内阻的影响，计算结果与真实值相比会_____________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．四、解答题（本题共3小题，共48分）11．（14分）如图所示，是长度足够长的光滑水平轨道，水平放置的轻质弹簧一端固定在点，另一端与质量的物块接触但不相连．一水平传送带与水平轨道端平滑连接，物块与传送带之间的动摩擦因数，传送带右端与光滑水平轨道平滑连接，传送带在电机驱动下以的速度顺时针匀速运动．质量为的小车放在光滑水平轨道上，位于右侧，小车左端与段平滑连接，右侧与一段半径的光滑的四分之一圆弧相连接，物块与小车水平上表面的动摩擦因数．用外力缓慢推动物块，将弹簧压缩至储存的弹性势能，然后放开，弹簧恢复原长，获得动能，开始沿轨道运动并冲上传送带，到达传送带右端时速度恰好与传送带速度大小相等，物块在小车上上升的最大高度，重力加速度大小．求：（1）传送带对物块所做的功；（2）物块在传送带上滑行过程中，传送带上某点移动的距离；（3）小车的水平部分长度是多少．12．（16分）如图甲所示，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨相距，在点和点间接有一个阻值为的电阻，在两导轨间的矩形区域内有垂直导轨平面向里、长度为的匀强磁场，磁感应强度为．一质量为、电阻为的导体棒垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距为．现使棒由静止开始释放，棒在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电阻不计）．（重力加速度大小）（1）求棒离开磁场的下边界时的速度的大小；（2）求金属杆在磁场中运动所用的时间；（3）定性的作出棒开始下落后的图像．13．（18分）如图所示，在平面内，有一电子源持续不断地沿正方向每秒发射出个一定速率的电子，形成宽为，在轴方向均匀分布且关于轴对称的电子流．电子流沿方向射入一个半径为，中心位于原点的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为，磁场方向垂直平面向里，电子经过磁场偏转后均从点射出．在磁场区域的正下方有一对平行于轴的金属平行板和板接地，与两板间加有正负、大小均可调的电压，穿过板小孔达到板的电子被收集且导出，从而形成电流，已知，电子质量为，电荷量为，忽略电子间相互作用．两极板足够长．求：（1）电子源发射电子的速率；（2）电子流从点射出时与轴负方向的夹角的范围；（3）电子被收集形成最大电流；（4）调节与两极板间的电压使所有粒子都无法到达板，求此时可调电压．2023～2024学年度第一学期期末重点校联考高三物理参考答案一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）12345CDBDB二、多选题（本题共3小题，每题5分，共15分，漏选得3分，错选或不选得0分）678ADBCAD三、实验题（本题2小题，每题6分，共12分）9．（1）A（2）CD（3）10．（2）（3）55000（4）不变四、解答题（本题共3小题，共48分）11．（1）根据机械能守恒定律可得由动能定理得解得（2）物块在传送带上的加速度物块在点的速度为解得（3）当物体运动到小车的最高点时，对于与小车构成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可得由能量守恒定律可得联立解得小车的水平长度为12．（1）根据题意，设棒离开磁场的边界前做匀速运动的速度为，感应电动势为电路中的电流对棒，由平衡条件得解得（2）设金属棒穿越磁场所用的时间为，由动量定理得将代入得则金属棒穿过磁场的时间（3）13．（18分）（1）粒子源沿轴正方向射出的粒子经圆形磁场区域偏转后均从点射出，则从轴上沿轴正方向射入磁场的粒子也从点射出，则该粒子的轨道半径与磁