河北省秦皇岛市茹荷镇中学2023-2024学年高三物理质量监测考试含解析

河北省秦皇岛市茹荷镇中学2023年高三物理质量监测

考试含解析

一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合

题意

1.风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。某兴趣小组为了检验一飞机模型的

性能，对该模型进行了模拟风洞实验，该实验的示意图如图，其中AB代表飞机模

型的截面，OL为飞机模型的牵引绳。已知飞机模型重为G,风向水平，当牵引绳

水平时，飞机模型恰好静止在空中，此时飞机模型截面与水平面的夹角为0,则作

用于飞机模型上的风力大小为

A

L

-^^B

风向8

GG

A.cosdB.GcosOC.sindD.GsinO

参考答案：

A

2.（单选）一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度vo从一光滑平行金属导

轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30。角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，

磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某

一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则金属杆在滑行过程中（）

A.向上滑行与向下滑行的时间相等

B.向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等

C.向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等

D.向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等

参考答案:

因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移

大小相等，所以上滑过程的时间比下滑过程短，选项A错误；分析知上滑阶段的平均速度

大于下滑阶段的平均速度，由动生电动势公式E=BLv可知上滑阶段的平均感应电动势E,

大于下滑阶段的平均感应电动势E2,而上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相

同，再由公式Wt=qE电.，可知上滑阶段回路电流做功即电阻R产生的热量比下滑阶段

多.选项B错误；电量q=lt=Et/R=BAs/R,式中结果无时间，故上滑阶段和下滑

阶段通过回路即通过R的电量相同，选项C正确；向上滑行与向下滑行时金属杆受到的

安培力不相等，向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功不相等，选项D错误。

3.（单选）在匀强电场中将一个带电粒子由静止释放。若带电粒子仅在电场力作用下运

动，贝I

A.带电粒子所受电场力越来越大B.带电粒子的运动速度越来越大

C.带电粒子的加速度越来越大D.带电粒子的电势能越来越大

参考答案：

带电粒子在匀强电场中运动，电场力、加速度大小均保持不变，AC错误；粒子由静止释

放，电场力作正功，粒子速度增大，电势能减小，B正确，D错误。

4.如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为的斜

面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢

升高。当线拉力最小时，推力F等于（

A.，际sina

-wgsina

c.wgsin2a

第3题图

参考答案：

B

5.如图所示，长为L的硬杆A一端固定一个质量为m的小球B,另一端固定在水

平转轴。上，硬杆绕转轴。在竖直平面内缓慢转动。在硬杆与水平方向的夹角a

从90。减小到0。的过程中，下列说法正确的是（）

（A）小球B受到硬杆A的作用力方向始终沿杆

（B）小球B受到的合力方向始终沿杆

（C）小球B受到硬杆A的作用力逐渐减小

（D）小球B受到硬杆A的作用力对小球做负功

参考答案:

D

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.（2分）已知水的折射率是n=1.33,则光在水中的传播速度为___。一

参考答案：

答案：2.3X108m/s

7.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质

量关系”.光电计时器和气垫导轨是一种研究物体运动情况的常见仪器，如图乙所

示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当物体从a、b间通过时，光电计时

器就可以显示物体的挡光时间.实验前需要调节气垫导轨使之平衡.为了测量滑块

的加速度a,实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过

光电门的时间3用天平测钩码的质量m和滑块的质量M,测出滑块上的遮光条初

始位置到光电门的距离L,测得遮光条的宽度必就＜L）o

(1)小车的加速度表达式n=—(用字母表示)

(2)实验中如把祛码的重力当作小车的合外力F,作出a-尸图线，如图丙中的实

线所示.试分析：图线不通过坐标原点。的原因是,曲线上部

弯曲的原因是_________________________

参考答案：

16.(1)晶(2)气室导轨平衡过度

没有满足滑块的质量M远大于何码的质加m(每空2分)

8.如图，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abed,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=

10,边长ab=1.0m、bc=0.5m,电阻r=2C。磁感应强度B在0〜4s内从0.2T均匀变化

到一0.2T。在4〜5s内从-0.2T均匀变化到零。在。〜4s内通过线圈的电荷量q=C,

在0〜5s内线圈产生的焦耳热Q=_Jo

XXXX

abE

KKXK

d।--------------------€

XXXX

参考答案：

1,1

9.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,

测出其自然长度；然后在其下部施加外力尸，测出弹簧的总长度L,改变外力尸的大小,

测出几组数据，作出外力尸与弹簧总长度乙的关系图线如图实一2—10所示。（实验过程是

在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为cm；该弹簧的劲度系

数为N/mo

图实一2—10

参考答案：

1050

10.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：羽=3asin（4兀9+71/4）和

X2=9asin（8兀历1+兀/2）,其中a、A为正的常数，则它们的：①振幅之比为

；②摆长之比为o

参考答案：

①1：3②4：1

11.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所

示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与

穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器

使用的交流电源的频率为50Hzo开始实验时，在托盘中放入适量祛码，滑块开始做匀加

速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较

清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,每相邻两计数点间还

有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小

题：

任❷兹1

（1）根据图中数据计算：①打C点时滑块的速度的大小为m/s；

②滑块的加速度a=m）s）（保留两位有效数字）；

⑧若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz,则计算出的加速度值将

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是。

A.木板的长度L

B.木板的质量加】

C.滑块的质量多

D.托盘和祛码的总质量

E.滑块运动的时间t

（3）滑块与木板间的动摩擦因数"=（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）

参考答案：

（1）00.54..........（3分）②1。.....（3分）③•大,

（2）CD..........（3分）

（3）k#"”.…..…（3分）

12.如图，电源电动势E=12V,内阻r=lQ,电阻Ri=4Q,R2=22Q,滑动变阻器R的阻值

。〜30Q.闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理

AU

想电压表示数变化量的大小分别用q、AU表示.则刀5Q；R1消耗的最小电功率为

参考答案:

解：根据闭合电路欧姆定律得U=E-I（Ri+r）,则由数学知识得知：

AU

△l=Ri+r=4+l=5C.

当变阻器与电阻R2并联的电阻最大时，外电路电阻最大，总电流最小，Ri消耗的电功率

最小，此时有：

RaP=RPb+R2,又RaP+RPb=30Q,R2=22Q,

解得：RaP=26Q,Rpb=4C

1

则外电路总电阻为：R=2Rap+Ri=13Q+4Q=17Q

E122

电路中总电流为：I=R+r=17+lA=3A

(―)2

Ri消耗的最小电功率为：P=I2RI=3x4W=1.78W

故答案为：5,1.78.

13.电子所带的电荷量(元电荷e)最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图6是

该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板A、B连接到电路中，板间产生

竖直向下的匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油

滴从喷口出来时由于摩擦带负电。在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜

观察，找到悬浮不动的油滴。所用部分器材已在图中给出，其中E为直流电源，R

为滑动变阻器，V为电压表，S为开关，此外还有若干轻质导线。

图6

(1)在图中画线连接成实验电路图(其中①②③是已经连接好的导线)。

(2)实验时观察到某个悬浮不动的油滴半径为r,此时电压表的示数为U,金属板

A、B间的距离为d。已知油滴密度为p,重力加速度为g,空气浮力不计，则该

油滴所带的电荷量为。(用题目中所给的物理量表示)

参考答案:

<1)如答图1(3分)

Wto

【解析】油滴处于龄止状态,=mg,其中P*|»P.联立解得q*弟d

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.有一电压表VI,其量程为3V,内阻约为3000Q,要准确测量该电压表的内阻，提供的

实验器材有：电源E：电动势约15V,内阻不计；电流表A1：量程100mA,内阻

rl=20Q；电压表V2：量程2V,内阻r2=2000Q；定值电阻R1：阻值20Q；定值电阻R2：

阻值3Q；滑动变阻器R0:最大阻值：L0C,额定电流1A；电键一个，导线若干。

(1)实验中应选用的电表是一定值电阻应选用-

(2)请你设计一个测量电压表VI的实验电路图，画在虚线框内。

(3)说明实验所要测量的物理量________________________________________________

(4)写出电压表VI内阻的计算表达式RV1=o

参考答案：

(1)V2；R1［来

(2)电路图如图所示。

(3)电压表VI的示数U1,电压表V2

的示数U2

<4)Uim

15.某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在

自由端挂上祛码盘。通过改变盘中祛码的质量，测得6组硅码的质量诩和对应的弹簧长度

I,画出隙J图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。（重力加速度g=

①采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为N/mo（保留3位有效数字）

②请你判断该同学得到的实验结果与考虑祛码盘的质量相比，结果。（填"偏

■32

参考答案:

①X44（2分）②W3（2分）

①0d■号•了应即到力无受■长度吴系的用等分柿可・,用畿的用事％二组.

i

网率即可求出切度系敷.

②劲度解数是根界比率计11出的,RP*u=V.是否考虎磴匾6的助■对始累无g.

Ax

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.（12分）宇航员在一行星上以10m/s的速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,

不计阻力，经2.5s后落回手中，已知该星球半径为7220km。

（1）该星球表面的重力加速度多大?

（2）要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至

少是多大？

（3）若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零，则当物体距离星球球心r

DnmM

Ep=­G-----

时其引力势能■r（式中冽为物体的质量，M为星球的质量，G为万有

引力常量）。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速

度至少是多大？

参考答案：

解析：

包=丝2=8山

(1)I25（3分）

（2分），

=>/8x7220xl000=1600mls(［分)

1a八c

一♦iz：-」）=0+0

（3）由机械能守恒，得2'R（2分）

g=G-r

因为R2（2分）

所以均=J2g7?=V2x8x7220x1000=1600y/2«10746mIs（2分）

17.在竖直平面内放置一长为L、内壁光滑的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一个直径比

玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为一q、质量为m.玻璃管右边的空间存在着匀强

磁场与匀强电场.匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度为B；匀强电场方向竖直向

下，电场强度大小为mg/q.如图所示，场的左边界与玻