山西省太原市第五实验中学校2022-2023学年高三上学期期末考试物理试题（Word版含答案）

太原市第五实验中学校2022-2023学年高三上学期期末考试
物理（理）
时间：2023.01.14
一、选择题（本大题共12个小题，共48分。其中1-8题只有一个选项符合题意，9-13有多个选项符合题意，每小题4分，选不全得2分，错选或不选得0分。）
1．如图所示，A、B两物体的质量之比，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B两物体被反向弹开，则A、B两物体滑行过程中
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为2：1，A、B组成的系统动量守恒，机械能守恒
C．若A、B所受的动摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒
D．若A、B所受的动摩擦力大小不相等，则A、B、C组成的系统动量不守恒
2．一质量为m的运动员从下蹲状态开始起跳，经的时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中地面对他作用的冲量大小和做的功分别为
A．， B．，
C．，0 D．，0
3．两圆环A、B同心放置且半径，将一条形磁铁置于两环圆心处且与圆环平面垂直，如图所示，则穿过A、B两圆环的磁通量的大小关系为
A． B．
C． D．无法确定
4．如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为
A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω
5．一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷（带电量很少）固定在P点，如图。以E表示两极板间的场强，U表示两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么
A．U不变，W不变 B．E变大，W变大
C．U变小，W变大 D．U变小，E不变
6．实线是一个电场中的电场线，虚线是一个正试探电荷只受静电力作用时的运动轨迹，若电荷是从A处运动到B处，以下判断正确的是
A．电荷从A到B加速度减小 B．从A处运动到B处电势能减小
C．从A处运动到B处电势增大 D．从A处运动到B处电荷速度增大
7．如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接；两物块A、B质量均为m，初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的关系分别对应图乙中A、B图线（时刻A、B的图线相切，时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则
A．平行于斜面向上的拉力F一直增大
B．时刻，弹簧形变量为
C．从0开始到时刻，弹簧释放的弹性势能为
D．时刻弹簧恢复到原长，物块A达到速度最大值
8．匀强电场方向水平向左，带正电的物体沿绝缘水平板向右运动。经A点时动能为100J。到B点时减少了原来的，减少的动能中有转化为电势能，则它再经过B点时动能大小为
A．4J B．20J C．52J D．80J
9．如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ，在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器，滑动变阻器的滑片处于中点位置，整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中。一根金属杆ab垂直放在两导轨上，与导轨构成闭合电路，ab杆处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向N端缓慢滑动，此过程中ab杆始终保持静止状态。下列说法中正确的是
A．金属杆与轨道之间一定不是光滑的
B．金属杆所受安培力的方向沿斜面向上
C．滑片向N端滑动的过程中金属杆所受安培力变小
D．滑片向N端滑动的过程中金属杆对轨道的压力变小
10．如图所示，回旋加速器由置于真空中的两个半径为R的D形金属盒构成，两盒间的狭缝很小，粒子穿
过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．两盒间的加速电压为U，方向发生周期
性变化，使得粒子每进入狭缝即被加速。从A处粒子源产生的带正电粒子质量为m、电荷量为q、初速度
不计，粒子重力不计。则
A．粒子能获得的最大速率为
B．粒子能获得的最大速率为
C．粒子在加速器中运动的时间为
D．粒子在加速器中运动的时间为
11．垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形内，则下列说法中正确的是
A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ad边射出磁场
B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ab边射出磁场
C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从bc边射出磁场
D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从cd边射出磁场
12．如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是3m和m。B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的高度为小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是
A．碰撞后小球A反弹的速度大小为
B．碰撞过程B物块受到的冲量大小为
C．碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为
D．物块C的最大速度大小为
二、实验题（本大题共2个小题，共18分）
13．（8分）如图所示，利用A、B两球的碰撞研究“弹性碰撞”。实验时先让A球从斜槽上的固定挡板处由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作15次，得到15个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从挡板位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作15次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。
（1）实验中，除了斜槽轨道、重锤、两个小球、白纸、复写纸、刻度尺之外，下列器材中还必须使用的一种器材是________
A．秒表 B．天平 C．圆规 D．打点计时器
（2）实验中，为了减小误差，入射小球的质量、半径和被碰小球的质量、半径应满足__________、__________（选填“>”、“<”或“=”）。
（3）测出OM、OP、ON的距离分别记为、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为A、B两球的碰撞是弹性碰撞。（仅用、、表示）
14．（10分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
定值电阻（阻值2Ω）；定值电阻（阻值5Ω）；开关一个，导线若干。
（1）小明同学按照图甲所示的电路进行实验，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_____________
A．电压表分流 B．干电池内阻较小
C．滑动变阻器最大阻值较小 D．电流表内阻较小
（2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，小明利用现有的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7
0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40
1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52
根据实验数据可知，所选的定值电阻为________（选填“”或“”）。
（3）用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图乙中的实物图连接成完整电路。
（4）根据表中的数据画出的图像（如图丙所示）可得，电源的内阻为__________（保留2位有效数字）。
（5）考虑到电压表分流会引起测量误差，小明用作图的方法进行误差分析，图中实线对应测量值，虚线对应真实值，所作的图像中正确的是__________
A. B.
C. D.
三、计算题（本大题共3个小题，共34分。要求有必要的文字说明，只有结果不给分。）
15．（8分）如图所示，光滑水平轨道与竖直面内的粗糙倾斜轨道平滑衔接，一个质量m=2kg的小物块在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小物块不动，此时弹簧弹性势能，放手后小物块向右运动脱离弹簧，沿倾斜轨道向上运动到最高点C，已知C点离水平轨道的高度，斜面轨道的倾斜角度为，不计空气阻力及小物块经过B点的机械能损失，取。求：
（1）小物块与粗糙倾斜轨道间的动摩擦因数
（2）小物块第二次滚上斜面的最大高度
16．（12分）静电喷涂利用高压电场使雾化涂料受电场力作用吸附于基底表面，比传统手工喷涂更省料、环保、高效。如图所示，竖直平面内存在水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强度的大小为。现将一质量为、电量为，可视为质点的油漆液滴，从距地面高度为h=5cm的A点以的速度水平向右喷出。经过一段时间后，油漆液滴落到水平地面上的B点。空气阻力忽略不计，已知重力加速度为。求：
（1）油漆液滴在空中运动的时间；
（2）A、B两点间的电势差；
（3）油漆液滴落地时的速度大小。
17．（14分）如图所示，在的区域存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在区域存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面向外。一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上处的点时速率为，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上处的点进入磁场，并经过y轴上处的点，不计粒子重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）磁感应强度的大小；
（3）粒子从开始运动直到第三次经过轴所用的时间。
太原市第五实验中学校2022-2023学年高三上学期期末考试
物理（理）答案
一、选择题（本大题共12个小题，共48分。其中1-8题只有一个选项符合题意，9-13有多个选项符合题意，每小题4分，选不全得2分，错选或不选得0分。）
1．C 2．C 3．A 4．A 5．D 6．C 7．B 8．A 9．AC
10．AC 11．CD 12．AD
二、实验题（本大题共2个小题，共18分）
13．（1）C （2）> = （3）
14．【答案】（1）B
（2）R
（3）如图所示
（4）0.63~0.68
（5）C
三、计算题（本大题共3个小题，共34分。要求有必要的文字说明，只有结果不给分。）
15．解：（1）弹簧将物块弹开，
由机械能守恒得，
得
（2）物块在斜面上上滑至点，
由动能定理，
得
（3）物块自C点下滑到第二次上滑至最高点，
有，
得.
16．解：（1）油漆液滴运动中受到水平向右的电场力和竖直向下的重力，则油漆液滴水平向右喷出后在竖直飞方向做自由落体运动，则
解得油漆液滴在空中运动的时间；
（2）油漆油滴在水平方向做匀加速直线运动，则
由牛顿第三定律：
联立知，水平加速度大小，水平位移
故两点的电势差；
（2）油漆液滴在空中运动过程，由动能定理：
解得油漆油滴落地时的速度大小。
17．略