高三物理
注意事项：
1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分：100分。考试时间90分钟。
2、答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名代码，准考证号，涂写在答题卡上。
3、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试卷上。
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）
1．如图所示，北京冬奥会2000米短道速滑接力热身赛上，当运动员在光滑冰面上交接时，后方运动员甲用力推前方运动员乙。下列说法正确的是
A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B．甲、乙所受推力的冲量大小相等
C．甲推出乙后，甲一定向后运动
D．甲推乙的力与乙推甲的力是一对平衡力
2. 明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤钧搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少。”意思是：可以用脚踩弓弦两端，将秤钩钩住弓的中点往上拉，弦满之时，推移秤锤称平，就可知道弓力大小。如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为F，弓力大小等于
A. B. C. D.
3．无人驾驶技术在水运领域也在不断探索和尝试，无人驾驶船舶将是未来无人驾驶技术的一个重要发展方向．现有甲、乙两船做无人驾驶试验，它们同时从同一位置沿同一方向出发做直线运动（从出发时刻开始计时），两船的速度随时间变化关系如图，则有
A．2.5秒末两船相遇
B．出发以后两船能相遇2次
C．出发以后两船只相遇1次
D．前4秒内乙船平均速度较大
4．2021年4月29日，“天和核心舱”成功进入预定轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开。若空间站运行轨道近似为圆周，轨道距地面高度为h。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为，则空间站绕地球运行一周的时间为
A． B． C． D．
5．在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有供电线，供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．连接c、d、e、f四点，则此线一定为电场线
C．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电感应使体内电势保持为零
D．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零
6．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，交流电流表、交流电压表均为理想电表。下列说法正确的是
A．电压表的读数为V
B．电流表的读数为2A
C．副线圈的输出功率为220W
D．副线圈输出的交变电流的频率为100Hz
7．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于x1=1.5m和x2=4.5m处。t=0时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则下列说法正确的是
A. 波沿 x轴正向传播
B. 波传播的速度大小为15 m/s
C. 质点P振动的周期为0.4 s
D. 质点 Q沿y轴负方向回到平衡位置时，质点P处于波谷
8．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，A球位于B球的正上方，质量相等的两个小球以相同初速度水平抛出，它们最后落在水平面上同一点，其中只有一个小球带电，不计空气阻力，下列判断正确的是
A. 如果A球带电，则A球一定带负电
B. 如果A球带电，则A球的电势能一定增加
C. 如果B球带电，则B球一定带负电
D. 如果B球带电，则B球的电势能一定增加
9．如图所示，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。两导轨用定值电阻R（图中用黑点表示）连接且以两导轨交点为坐标原点，以两导轨的角平分线为x轴，两导轨与x轴夹角均为θ。导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，金属棒运动过程中与两导轨接触良好，忽略导轨和金属棒的电阻。I表示流过电阻R的电流，P表示电阻R的热功率，F表示金属棒受到的拉力大小，W表示拉力做的功，则下列关于上述物理量与x的关系图像可能正确的是
A B C D
10．某质量m＝1500kg的“双引擎”小汽车，行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；行驶速度在54km/h90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保．该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t的图线如图所示，所受阻力恒为1250N．已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末．则在前11s内
A. 经过计算t0＝5s
B. 在0~t0时间内小汽车行驶了45m
C. 电动机输出的最大功率为60kW
D. 汽油机工作期间牵引力做的功为4.5×105J
二、非选择题（本题共5小题，共54分。）
11．（6分）某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧伸长均在弹性限度内。
(
·
·
·
·
·
·
·
·
·
1.6
)
（1）把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L0=_______cm，劲度系数k=_______N/m。（结果均保留3位有效数字）
（2）若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后长度L，以L-L1作为弹簧伸长量x，以钩码重力大小作为弹力F大小。由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是图丙中的______。
12.（8分）某实验小组想研究某热敏电阻在30~80 ℃范围内的温度特性及应用。实验室有下列器材：热敏电阻（已置于温控室中），电源E（6 V，内阻可忽略），灵敏电流计G，定值电阻（阻值为400 Ω）和（阻值为200 Ω），滑动变阻器（最大阻值为1000 Ω），电阻箱（0~999.9 Ω），报警器，开关S，导线若干。
图1 图2
该小组利用如图1所示的电路探究该热敏电阻的温度特性。实验时，先连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃，闭合S，调节使灵敏电流计指针回到0刻度；然后调节的滑片使的阻值减小，若发现灵敏电流计指针偏离0刻度，继续调节，直至灵敏电流计指针一直处于0刻度，记下此时的读数。逐步降低温控室的温度t，调节使灵敏电流计指针一直处于0刻度，得到相应温度下的阻值如下表。
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
340.0 250.0 195.0 160.0 135.0 120.0
回答下列问题：
（1）若某次测量，实验小组发现电流由a到b流经灵敏电流计，这时应________（选填“调大”或“调小”），才能使指针回到0刻度。
（2）该实验小组利用实验室提供的器材组装一个由热敏电阻控制的报警系统，电路图如图2所示，要求热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。已知报警器内阻不计，流过的电流超过时就会报警，则电阻箱阻值应调为________Ω。闭合开关进行测试，发现温控室中温度达到62 ℃时报警器才开始报警，这时应________（选填“调大”或“调小”）电阻箱的阻值，使其在要求温度下报警。
(
P
O
墙面
)13.（11分）如图，在竖直平面内有O、P两点，OP连线与竖直方向夹角为37o．长1.5m 不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端拴有质量为0.4kg、可视为质点的小球，小球竖直悬挂且恰不与地面接触，O到墙的水平距离为1.2m．P处装有刀片，细线碰到刀片立即被割断．质量为1.4kg的滑块水平向右撞击小球，小球垂直击中墙面，且撞后滑块运动到墙角处时的速度恰好减为零．已知滑块与地面的动摩擦因数为，重力加速度g＝10m/s2， sin37o＝0.6，cos37o＝0.8，求
（1）滑块与小球碰后瞬间，滑块的速度大小；
（2）细线断的瞬间，小球的速度大小；
（3）滑块刚碰撞小球时滑块的速度大小。
14．（11分）如图，在倾角为θ=30°的光滑斜面上，在区域I和区域Ⅱ存在着方向相反的匀强磁场，I区磁感应强度大小B1=0.6T，Ⅱ区磁感应强度大小B2=0.4T。两个磁场的宽度MJ和JG均为L=1m，一个质量为m=0.6kg、电阻R=0.6Ω、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场I区时，恰好做匀速直线运动。已知重力加速度g取10m/s2。求：
（1）线框ab边刚进入磁场I区时电流I的大小及方向；
（2）线框静止释放时ab边距GH的距离x；
（3）线框ab边从JP运动到MN过程通过线框的电荷量q。
15. （18分）如图甲所示，以两虚线M、N为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的电场，M、N间电压UMN的变化图像如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为T0；M、N两侧为相同的匀强磁场区域I、II，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度均为B。t=0时，将一带正电的粒子从边界线M上的A处由静止释放，经电场加速后进入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T0。两虚线M、N间宽度很小，粒子在其间的运动时间忽略不计，也不考虑粒子所受的重力。
（1）求该粒子的比荷；
（2）求粒子第1次和第3次到达磁场区域I的左边界线N的两位置间的距离Δd；
（3）若粒子质量增加为原来的倍，电荷量不变，t=0时，将其在A处由静止释放，求t=2T0时粒子的速度。2022 年 1 月葫芦岛市质量监测
高三物理参考答案及评分标准
一、选择题 1B 2A 3C 4B 5D 6C 7B 8AD 9.ACD 10BD
二、非选择题 11.（1） 5.00 （2 分） 13.0~13.6 （2 分） （2） B （2 分）
12.（1）调大 （2 分） （2）280.0（或 280）（3 分）； 调小（3分）
13．（11分）解析：（1）设滑块质量为 M，小球质量为 m；滑块与小球碰前的速度为 v0，碰
后速度为 v，O到墙的水平距离为 s，则：
滑块在水平地面上运动到停在墙角处，
有：-μMgs=0 1- Mv2 ………………（2分）
2
解得：v=3m/s ………………（1 分）
（2）设小球被碰后速度为 v1，设摆线长为 L，摆线到达 P 时，小球速度为 v2，则：
-mgL(1-cos37°)= 1mv 122 - mv12 ………………（1分）
2 2
O
细线被割断后，设到小球撞击墙面的时间为 t，
墙面
根据运动独立性原理，
竖直方向： v P2 sin37
gt ………………（1 分） vy v2
水平方向 v2 t cos37°= s-Lsin37° ………………（1 分） vx
解得 v2 2.5m / s ………………（1 分） v0
v1 3.5m / s ………………（1分）
（3）滑块与小球相碰，系统动量守恒：Mv0 Mv mv1 ………………（2分）
联立得滑块刚接触小球时的速度 v0 4m / s ………………（1分）
14．（11分）（1）当 ab 边刚越过 GH 进入磁场Ⅰ区时mg sin B1IL ………………（1 分）
解得 I=5A ………………（1 分）
方向从 b到 a ………………（1 分）
（2）线框由静止到 ab 边运动到 GH 的过程，由机械能守恒定律得
mgsin x 1 mv2 ………………（1 分）
2
线框 ab边进入磁场，切割磁感线，产生感应电动势 E B1Lv ………………（1分）
1
E
线框中产生感应电流 I ………………（1分）
R
联立解得 x=2.5m ………………（1分）
（3）线框 ab边从 JP 运动到 MN 过程，产生的平均感应电动势
B 2 2E 2L B1L
t t ………………（1分）
E
线框中产生的感应电流 I ………………（1 分）R
通过线框的电荷量 q I t ………………（1 分）
联立解得 q 5 C或 q 1.67C ………………（1分）
3
15（18分）（1）设粒子第一次加速后的速度为 v1，粒子进入磁场后，据题意有T T0，
2
洛伦兹力充当向心力 qv v11B m ………………（1 分）r
T 2 r周期 0 v ………………（1分）1
q 2
联立解得 m BT ………………（2分）0
（2）由于不计粒子穿越 MN 间的时间，则可认为 0 时刻出发的粒子穿越 MN
的过程中电压始终为 U0，如图所示
qU 1 mv2第一次加速后 0 1 0 ………………（1 分）2
解得 v 2qU 01 ………………（1 分）m
2
在 I 磁场区域中第一次做圆周运动，故有 qv1B
v
m 1 …………（1分）
R1
TU
解得 R 0 01 ………………（1 分）B
同理，之后在 II 磁场中圆周运动的半径为 R2 2R1 ………………（1 分）
粒子第 1 次和第 3 次到达磁场区域 I 的左边界限 N 的两位置间的距离为
2
d 2R2 2R1 2( 2 1)R1 ………………（1分）
解得 d 2( 2 1) T0U0 ………………（2 分）
B
5 2 m 5 5
（3）粒子的质量增加为 m，则T ' T0 ………………（1 分）4 qB 4 4
T ' 5
每半个周期为 T0 ………………（1分）2 8
从 0 开始到 2T 50 为止的时间内，根据加速电压图像可知粒子进入电场的时刻分别为 0， T8 0
，
10T 150 ， T
1 1
0，且加速电压 UMN分别为U0、 U0、0、 U0，前两次为加速，最后一次8 8 2 2
为减速，
1 1 1 5
由动能定理得 q(1 0 )U0 mv
2 0 ………………（2 分）
2 2 2 4
解得 v
16 U
0 ………………（2 分）
5BT0
3
