咸水沽第一高中2022-2023学年高三上学期线上期末考试
物理试卷
注意事项: 考试时间60分钟，满分100分。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共5小题，共20分）
1. 牛顿是经典力学的奠基人，牛顿三定律是物理学乃至自然科学中第一个完整的理论体系，它把天地间万物的机械运动规律概括在一个严密的统一理论之中，这是人类认识自然的历史中第一次理论大综合。牛顿力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学及与之有关的工程技术的理论基础。下列说法正确的是( )
A. 牛顿通过理想斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因
B. 牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的速度越大，惯性越大
C. 伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献
D. 牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力
2. 如图所示，重为的物体静止在倾角为的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中( )
A. 弹力对物体做功为 B. 静摩擦力对物体做功为
C. 重力对物体做功为 D. 合力对物体做功为
3. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点，是传播介质中离坐标原点处的一个质点。则以下说法中正确的是( )
A. 质点的振幅为
B. 波的频率可能为
C. 波的传播速度可能为
D. 在时刻与相距处的质点一定沿轴正方向运动
4. 年月日记者从中国科学院国家天文台获悉，经过近两年观测研究，天文学家通过俗称中国“天眼”的米口径球面射电望远镜，在武仙座球状星团中发现一个脉冲双星系统。如图所示双星系统由两颗恒星组成，两颗恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 一定小于
B. 轨道半径为的星球线速度更大
C. 若双星的质量一定，双星间距离越大，其转动周期越大
D. 只要测得双星之间的距离和双星周期，即可计算出某一颗星的质量
5. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭。则元件的( )
A. 前表面的电势比后表面的低 B. 前、后表面间的电压与无关
C. 前、后表面间的电压与成正比 D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为
二、多选题（本大题共3小题，共12分）
6. 对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A. 若气体不和外界进行热传递，则气体内能一定不变
B. 若气体内能增大，则分子的平均动能一定增大
C. 若气体发生等温膨胀，则气体对外做功和吸收的热量数值相等
D. 若气体温度升高，体积不变，则单位时间内气体对容器壁的某侧面冲量增大
E. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
7. 如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为：，原线圈两端接入一正弦式交流电源，副线圈电路中为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是( )
A. 若电压表示数为，则输入电压的最大值为
B. 若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的倍，则电流表的示数减小到原来的一半
C. 若输入电压不变，电阻的阻值增加到原来的倍，则输入功率也增加到原来的倍
D. 若保持电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的倍，则输出功率增加到原来的倍
8. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是( )
A. 图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件
B. 若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽
C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凹陷
D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变宽的同心圆环
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
9. 甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验。已知重力加速度为。
甲同学所设计的实验装置如图甲所示。其中为一质量为的长直木板，为木板上放置的质量为的物块，为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时用力将从的下方抽出，通过的读数即可测出动摩擦因数。则该设计能测出__________填“与”或“与地面”之间的动摩擦因数，其表达式为__________。
乙同学的设计如图乙所示。他在一端带有定滑轮的长木板上固定有、两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门处由静止开始运动，读出多组测力计示数及对应的物块在两光电门之间的运动时间。
(ⅰ)下列操作对本实验是必要的是( )
A.用天平测出沙桶含沙的总质量
B.确保沙桶含沙总质量远大于物块的质量
C.两光电门的距离尽可能的远一点
(ⅱ)在坐标系中作出的图线如图丙所示，图线的斜率为，与纵轴的截距为，与横轴的截距为。因为乙同学无法测出物块质量，故该同学为达成实验目的还应该测出的物理量为____________写明物理量名称及对应字母。根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为____________。
10. 某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表、，电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯、电源、开关及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表、的示数分别为、。
请回答以下问题：
若电流表的内阻可忽略，则电流表示数______时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值。
用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径为________。
已测得该笔芯的长度，电阻箱的读数为，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率________。结果保留位有效数字
若电流表的内阻不能忽略，仍利用中方法，则笔芯电阻的测量值__________真实值填“大于”“小于”或“等于”。
四、计算题（本大题共3小题，共30分）
11. 如图所示，一个质量的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从光滑圆弧的点的切线方向进入圆弧不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失。已知圆弧的半径，，小球到达点时的速度取求：
小球做平抛运动的初速度；
点与点的水平距离；
小球到达圆弧最低点时对轨道的压力；
12. 如图所示，电阻为的正方形单匝线圈的边长为，边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为在水平拉力作用下，线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中
感应电动势的大小；
所受拉力的大小；
感应电流产生的热量。
13. 光滑绝缘水平桌面上，以点为坐标原点建立一直角坐标系水平面内，如图所示，在的区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，光滑绝缘圆弧形薄挡板与轴相切于点，其半径为、圆心角为且关于轴对称。一个质量为、电荷量的弹性小球从轴上的点垂直轴进入第Ⅰ象限且恰好无碰撞地从点进入圆弧挡板内侧。
判断小球的电性；
若，求点纵坐标及小球运动到点时对挡板的压力大小；
改变弹性小球的入射位置和初速度的方向，在第Ⅰ象限的挡板端点内侧处放一质量为且不带电的绝缘小球，两球发生弹性正碰后恰好在挡板的另一端点再次发生正碰，碰撞时间极短，则两球质量之比与的关系和弹性小球进入磁场时的初速度大小与的关系分别是什么？咸水沽第一高中2022-2023学年高三上学期线上期末考试
物理试卷答案
单项选择题
1-5 C D C C D
二、多项选择题
BDC AD AC
三、实验题
9.与；；光电门、之间的距离；。
10.【小题】
【小题】
【小题】
【小题】小于
四、计算题
11.解：根据速度关系：
解得：。
，，，解得：。
到应用动能定理：
在点应用牛顿运动定律：
根据牛顿第三定律得：压力，方向竖直向下。
12.解：根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：
；
根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：
拉力的大小等于安培力，即：
解得：
根据功能关系可知，产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即等于拉力做的功，所以有：
代入数据得：
13.解：由题意知，小球从点进入磁场时受到的洛伦兹力沿方向，由左手定则可知，小球带负电；
如图所示：
，
根据几何关系有，，解得，则点纵坐标；
带电小球到达挡板前，根据洛伦兹力提供向心力有，解得，
进入挡板后做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有，
解得，由牛顿第三定律可得，小球对挡板压力为；
、两小球第一次发生碰撞时，根据动量守恒定律有，
根据机械能守恒定律有，
要使小球在挡板另一端发生正碰，则弹性小球正碰之后的轨道半径为，且，
联立解得，
由以上分析可知，碰后小球的速度大小，
联立解得。
