河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙联2024学年高三上学期11月期中物理试题含答案

2023—2024学年第一学期青龙县部分学校期中联考物理试题分值：100分考试时间：75分钟一、选选题（本大题共11小题，共46分。其中1-7题只有一个选项符合题意，每小题4分，8-10题有多个选项符合题意，全选对的给6分，选对选不全给3分，有错选的不给分。）1.如图所示“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（）A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B.在最高点，乘客处于失重状态C.摩天轮转动一周的过程中，乘客的向心加速度不变D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变2.由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向右移动一小段距离，两球再次达到平衡。若小球所带电量不变，与移动前相比A.杆BO对Q的弹力减小 B.P、Q之间的距离减小C.杆AO对P的摩擦力增大 D.杆AO对P的弹力减小3.回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图。下列说法正确的是（）A.粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少B.在D形盒半径和磁感应强度一定情况下，同一粒子获得的动能与交流电源电压有关C.粒子的能量由电场提供D.高频电源的周期与被加速带电粒子做匀速圆周运动的周期无关4.小星坐于座位上想将手中的废纸团投入高为的垃圾桶中，垃圾桶口为一边长为0.4m的正方形；若小星水平抛出纸团的点位于垃圾桶口左边界中点正前方L=1.0m，离地高度为H=1.0m，不计空气阻力，要使纸团投入垃圾桶中，小星可以将纸团投入垃圾桶的速度为（）（g取10m/s2）A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s5.如图所示，A是静止在赤道上随地球自转物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B是地球同步卫星。下列关系正确的是（）A.物体A随地球自转的线速度大于卫星B的线速度B.卫星B的角速度大于卫星C的角速度C.物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期D.物体A随地球自转的向心加速度等于卫星C的向心加速度6.如图所示，在与坡底B点的距离为L的山坡上，竖直固定一长度为L的直杆AO，O为山坡的中点，A端与坡底B之间连接一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，则小环在钢绳上滑行的时间为（）A. B. C. D.27.如图所示，两个相隔一定距离的同轴放置的分别带有等量异种电荷的相同固定细导体圆环，O1、O2分别为两环的圆心，一个质子从很远处沿轴线向左运动并先后穿过两环．则在质子运动的过程中（）A.在O1和O2处质子的加速度大小相等且方向相反B.在O1和O2连线的中点，质子的动能最小C.从O1到O2，质子的电势能一直增加D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在电场强度大小为零点，且这两点关于O1、O2连线的中点对称8.铁路弯道处外轨略高于内轨，内外轨道平面与水平面间的夹角为，转弯处的弯道半径为R，如图所示。若质量为m的火车转弯时的速度大于，重力加速度为g，则（）A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.铁轨对火车垂直于轨道平面的支持力等于D.铁轨对火车垂直于轨道平面的支持力大于9.如图所示为一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点，若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）恰好从P点射出．若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出，由此可知下列错误的是（）A.匀强电场的电场强度为B.匀强磁场的磁感应强度为C.带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为π∶210.如图所示，一小型直流电动机M的线圈绕阻，定值电阻R0=1.5Ω，电源的电动势，内阻，理想电流表的示数为，下列说法中正确的是（）A.电动机的发热功率为B.电动机消耗的电功率为C.电动机两端的电压为D.每分钟内电动机输出的机械能为二、实验题（本大题共2个小题，共18分）11.某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒，图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤：①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处，将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移一定距离并固定，再将小球a从固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，与小球b相碰，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。回答下列问题：（1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证碰撞后a球向右运动，a、b两球的质量m1与m2的大小关系是m1___________m2（选填“>”“=”或“<”）。（2）必须测量的物理量有___________。A．小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度hB．木板水平向右移动的距离LC．a球和b球的质量m1、m2D．O点到A、B、C三点的竖直距离y1、y2、y3（3）在实验误差允许范围内，若关系式___________成立，则碰撞过程中动量守恒。（用（2）中所测量的物理量表示）（4）若碰撞过程中有机械能损失，若（3）中关系式成立，___________（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中动量守恒。12.某学生实验小组利用图（甲）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×100”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表：微安表：量程1000A；滑动变阻器；最大阻值2k；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红农笔和黑表笔____,调零点．(2)将图（甲）中多用电表红表笔和_____(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使这时微安表的示数为500^.多用电表的示数如图(乙）所示，多用电表的读数为______．(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为军.此时多用电农和微安表的读数分别为1000和600A，从测量数据可知.微安表的内阻为_______．(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（丙）所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_____V,电阻“×100”挡内部电路的总电阻为_______．三、计算题（本大题共3个小题共36分）13.一辆汽车以v0=36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，若汽车先以a1=0.5m/s2的加速度匀加速t1=10s后，再以a2=3m/s2的加速度在t2=8s的时间内匀减速刹车，求：汽车（1）在10s末的速度多大？（2）从加速到减速，总共18s时间内的位移大小；（3）请自设坐标，作出汽车开始加速后18s内的v-t图像。14.两块质量分别为m的木块在光滑水平面上均以速度向左匀速运动，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，此时弹簧处于原长，如图所示．现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为，速度为v0，子弹射入木块A并留在其中．求：(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A的速度vA大小．(2)子弹击中木块的过程中系统损失的机械能.(3)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能．15.如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：（1）电场强度E的大小；

（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．2023—2024学年第一学期青龙县部分学校期中联考物理试题分值：100分考试时间：75分钟一、选选题（本大题共11小题，共46分。其中1-7题只有一个选项符合题意，每小题4分，8-10题有多个选项符合题意，全选对的给6分，选对选不全给3分，有错选的不给分。）1.如图所示“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（）A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B.在最高点，乘客处于失重状态C.摩天轮转动一周过程中，乘客的向心加速度不变D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【答案】B【解析】【详解】A、机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，重力势能变化，所以机械能在变化，故A错误；B、圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向下方，即加速度指向下方，处于失重状态，故B正确；C、摩天轮做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，根据分析知乘客的向心加速度大小不变，方向变化，所以乘客的向心加速度在变化，故C错误；D、摩天轮转动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直方向的分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D错误；故选B。2.由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向右移动一小段距离，两球再次达到平衡。若小球所带电量不变，与移动前相比A.杆BO对Q的弹力减小 B.P、Q之间的距离减小C.杆AO对P的摩擦力增大 D.杆AO对P的弹力减小【答案】A【解析】【详解】AB．Q受力如图所示：当P缓慢地向右移动一小段距离，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力减小，两小球之间的库仑力减小，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变大，故A正确，B错误；对整体受力分析如图所示：C．根据平衡条件得：AO杆对小球P的摩擦力等于杆BO对Q的弹力N，故AO杆对小球P的摩擦力减小，C错误；D．AO杆对小球P的弹力等于两小球的总重力G，即不变，故D错误。故选A。3.回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图。下列说法正确的是（）A.粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少B.在D形盒半径和磁感应强度一定情况下，同一粒子获得的动能与交流电源电压有关C.粒子的能量由电场提供D.高频电源的周期与被加速带电粒子做匀速圆周运动的周期无关【答案】C【解析】【详解】A．粒子在磁场中圆周运动的周期为，周期与轨道半径无关，可知粒子由A0运动到A1与粒子由A2运动到A3所用时间都是半个周期，时间相等，故A错误；B．设D形盒半径为R，磁感应强度为B，在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有解得故粒子获得的动能为，所以同一粒子获得的动能与交流电源电压无关，故B错误；C．回旋加速器是利用电场加速，粒子的能量是电场提供，故C正确；D．回旋加速器中，高频电源的周期与被加速带电粒子做匀速圆周运动的周期相同，故D错误。故选C。4.小星坐于座位上想将手中的废纸团投入高为的垃圾桶中，垃圾桶口为一边长为0.4m的正方形；若小星水平抛出纸团的点位于垃圾桶口左边界中点正前方L=1.0m，离地高度为H=1.0m，不计空气阻力，要使纸团投入垃圾桶中，小星可以将纸团投入垃圾桶的速度为（）（g取10m/s2）A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s【答案】C【解析】【详解】忽略空气阻力，纸团做平抛运动，假设纸团从垃圾桶左侧边缘飞入垃圾桶，根据平抛运动规律有，代入数据解得假设纸团从垃圾桶右侧边缘飞入垃圾桶，根据平抛运动规律有，其中，代入数据解得所以速度范围在内，纸团都可以飞入垃圾桶。故选C。5.如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B是地球同步卫星。下列关系正确的是（）A.物体A随地球自转的线速度大于卫星B的线速度B.卫星B的角速度大于卫星C的角速度C.物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期D.物体A随地球自转的向心加速度等于卫星C的向心加速度【答案】B【解析】【分析】【详解】A．由于A与B的角速度相同，由公式可知，物体A随地球自转的线速度小于卫星B的线速度，故A错误；B．由公式得可知，卫星B的角速度大于卫星C的角速度，故B正确；C．由公式得则B的周期小于C的周期，由于A的周期与B的周期相等，所以物体A随地球自转的周期小于卫星C的周期，故C错误；D．由于A的角速度大于C的加速度，而A的半径小于C的半径，则A、C的向心加速度无法比较大小，故D错误。故选B。6.如图所示，在与坡底B点的距离为L的山坡上，竖直固定一长度为L的直杆AO，O为山坡的中点，A端与坡底B之间连接一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，则小环在钢绳上滑行的时间为（）A. B. C. D.2【答案】D【解析】【详解】如图所示，以O点为圆心、A为圆周的最高点、AB为弦作圆。设为，则解得故选D。7.如图所示，两个相隔一定距离的同轴放置的分别带有等量异种电荷的相同固定细导体圆环，O1、O2分别为两环的圆心，一个质子从很远处沿轴线向左运动并先后穿过两环．则在质子运动的过程中（）A.在O1和O2处质子的加速度大小相等且方向相反B.在O1和O2连线的中点，质子的动能最小C.从O1到O2，质子的电势能一直增加D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在电场强度大小为零的点，且这两点关于O1、O2连线的中点对称【答案】D【解析】【分析】【详解】A．在O1点时，右环上电荷由于关于O1对称，所以其在O1产生的电场强度为0，而﹣Q各点在O1产生的场强水平向左，故质子在O1点所受电场力方向向左，故加速度的方向水平向左；同理在O2处质子的加速度也向左；结合对称性，在O1和O2处质子的加速度大小也相等，A错误；BC．在质子从O1向O2运动的过程中+Q对质子的电场力向左，﹣Q对质子的作用力方向也向左，故电场力对质子始终做正功，故质子的电势能一直减小，动能一直增加，BC错误；D．根据公式可知在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而﹣Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，同理O2的左侧也有场强为0的位置，而O1和O2之间场强始终大于0，由于两个电荷的电荷量相同，故电场关于O1、O2的连线对称，D正确；故选D8.铁路弯道处外轨略高于内轨，内外轨道平面与水平面间的夹角为，转弯处的弯道半径为R，如图所示。若质量为m的火车转弯时的速度大于，重力加速度为g，则（）A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.铁轨对火车垂直于轨道平面的支持力等于D.铁轨对火车垂直于轨道平面的支持力大于【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度大于，需要的向心力增大，所以合力小于了需要的向心力，外轨就要对火车产生一个向内的力，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压，A错误B正确；CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，铁轨对火车垂直轨道平面支持力，由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向下两个分力，由于竖直向下的分力的作用，使支持力大于，C错误D正确。故选BD。9.如图所示为一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点，若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）恰好从P点射出．若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出，由此可知下列错误的是（）A.匀强电场的电场强度为B.匀强磁场的磁感应强度为C.带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为π∶2【答案】BD【解析】【详解】A项：粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向：，在竖直方向：，解得：，故A正确；B项：粒子磁场中做匀速圆周运动，粒子轨道半径：r=L，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故B错误；C项：粒子在电场中的加速度：，粒子在磁场中的加速度：，带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小，故C正确；D项：粒子在磁场中做圆周运动的时间：，带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比：，故D错误．10.如图所示，一小型直流电动机M的线圈绕阻，定值电阻R0=1.5Ω，电源的电动势，内阻，理想电流表的示数为，下列说法中正确的是（）A.电动机发热功率为B.电动机消耗的电功率为C.电动机两端的电压为D.每分钟内电动机输出的机械能为【答案】ABD【解析】【分析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．【详解】A．电动机的发热功率为，选项A正确；BC．电动机两端电压：UM=E-I(R0+r)=6V，则电动机消耗的电功率为P=IUM=12W，选项B正确，C错误；D．每分钟内电动机输出的机械能为E机=（P-P热）t=(12-4)×60J=480J，选项D正确；故选ABD.【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．二、实验题（本大题共2个小题，共18分）11.某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒，图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤：①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处，将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移一定距离并固定，再将小球a从固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，与小球b相碰，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。回答下列问题：（1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证碰撞后a球向右运动，a、b两球的质量m1与m2的大小关系是m1___________m2（选填“>”“=”或“<”）。（2）必须测量的物理量有___________。A．小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度hB．木板水平向右移动的距离LC．a球和b球质量m1、m2D．O点到A、B、C三点的竖直距离y1、y2、y3（3）在实验误差允许范围内，若关系式___________成立，则碰撞过程中动量守恒。（用（2）中所测量的物理量表示）（4）若碰撞过程中有机械能损失，若（3）中的关系式成立，___________（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中动量守恒。【答案】①.>②.CD③.④.能【解析】【详解】（1）[1]在小球碰撞过程中据动量守恒定律可得碰撞前后系统动能不变，故有解得若要使球的速度方向不变，应满足（2）[2]小球平抛运动的时间则初速度为可知平抛运动的初速度与下降高度二次方根的倒数成正比，碰后b球的速度较大，则下落高度h较小，痕迹A是小球b在白纸上留下的。痕迹C是碰后a球留下的，据动量守恒定律可得代入初速度与平抛下落高度的关系可得由上述表达式可知，需测量的物理量有球和球的质量、和O点到A、B、C三点的竖直距离、、。故选CD。（3）[3]在实验误差允许范围内，若关系式成立，则动量守恒。（4）[4]由实验原理可知，若碰撞过程中有机械能损失，不影响碰撞过程动量守恒的验证，故第（3）中的关系式成立，能验证碰撞过程中动量守恒。12.某学生实验小组利用图（甲）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×100”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表：微安表：量程1000A；滑动变阻器；最大阻值2k；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红农笔和黑表笔____,调零点．(2)将图（甲）中多用电表的红表笔和_____(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使这时微安表的示数为500^.多用电表的示数如图(乙）所示，多用电表的读数为______．(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为军.此时多用电农和微安表的读数分别为1000和600A，从测量数据可知.微安表的内阻为_______．(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（丙）所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_____V,电阻“×100”挡内部电路的总电阻为_______．【答案】①.短接；②.2；③.1500；④.1000；⑤.1.5；⑥.1500；【解析】【分析】（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；（3）欧姆表读数等于倍率乘以表盘读数；（4）欧姆表测量的是外电路的总电阻，由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值；（5）由于半偏电流是满偏电流的一半，故欧姆表的中值电阻等于内电阻；根据闭合电路欧姆定律求解电动势【详解】（1）每次换挡时均要进行欧姆调零；方法是将红黑表笔短接，调接欧姆旋钮使指针指到右侧零刻度处；

（2）电表内部接法为红与电源正极相连，黑与负极相连，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触2，黑表笔接1；

（3）欧姆表读数=倍率×表盘读数=100×15.0Ω=1500Ω；

（4）由于滑动变阻器被短路，多用电表直接测量微安表的内阻，故欧姆表读数即为微安表的阻值，为1000Ω；

（5）欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表1k挡位的内电阻为1500Ω；根据闭合电路欧姆定律，电动势为：E=I（R+RA）=600×10-6×（1000+1500）=1.5V；【点睛】题关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时能结合闭合电路欧姆定律灵活地列式分析．三、计算题（本大题共3个小题共36分）13.一辆汽车以v0=36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，若汽车先以a1=0.5m/s2的加速度匀加速t1=10s后，再以a2=3m/s2的加速度在t2=8s的时间内匀减速刹车，求：汽车（1）在10s末的速度多大？（2）从加速到减速，总共18s时间内的位移大小；（3）请自