内蒙古乌兰察布市新龙兴高级中学2022-2023学年高三上学期期末阶段测试物理试卷（Word版含答案）

新龙兴高级中学2022-2023学年高三上学期期末阶段测试
物理试卷
满分：100分 时间：90分钟
一、单选题(本题有8个小题，每小题4分，共 32分。每题中只有一个选项符合题意)
1．如图是法拉第圆盘发电机的示意图，铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，圆盘平面与磁感线垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触，使圆盘转动，电阻R中就有电流通过。下列说法正确的是（　　）
A．仅改变圆盘转动的角速度，通过R的电流保持不变
B．仅改变磁场的磁感应强度，通过R的电流保持不变
C．仅断开电阻R，两铜片C、D间电势差为零
D．同时改变磁场方向和圆盘的转动方向，通过R的电流方向不变
2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，电流表和电压表均为理想电表，灯泡电阻，A、B两端输入正弦式交流电压的有效值。下列说法正确的是（　　）
A．电压表V的读数为24V B．电流表A1的读数为0.5A
C．电流表A2的读数为2A D．变压器输入功率为12W
3．如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距为1m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30 ，且处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势为1.5V，回路中的总电阻为2Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（　　）
A．0.1N B．0.3N C．0.5N D．0.6N
4．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　）
A．三个粒子都带负电荷 B．c粒子运动速率最小
C．c粒子在磁场中运动时间最短 D．它们做圆周运动的周期Ta5．如图所示的电路中a、b是两个完全相同的灯泡，L为自感线圈（自感系数足够大，直流电阻不计），E为电源，S为开关。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关，a、b同时亮
B．断开开关，a先熄灭，b闪亮后熄灭
C．闭合开关和断开开关瞬间，a中电流方向相同
D．闭合开关和断开开关瞬间，b中电流方向相同
6．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，图中虚线为以O为圆心的一组等间距的同心圆。一带电粒子以一定初速度射入点电荷的电场，实线为粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c为运动轨迹上的三点。则该粒子（　　）
A．带负电
B．在c点受静电力最大
C．在a点的电势能小于在b点的电势能
D．由a点到b点的动能变化量大于由b点到c点的动能变化量
7．地球同步卫星位于地面上方高度约为三万六千千米处，周期与地球自转周期相同，其中一种的轨道平面与赤道平面成零度角，运动方向与地球自转方向相同，其相对地面静止，也称静止卫星，还有一种为地球同步倾斜轨道卫星，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图a所示。关于地球同步倾斜轨道卫星的说法正确的是（ ）
A．可相对静止在北京上空
B．发射速度小于第一宇宙速度
C．一天2次经过赤道正上方同一位置
D．若该卫星相对地面的运行轨迹为“8”字形（图b），是因为地球对卫星的万有引力偏离了地心
8．如图所示，为正三角形，和边上放有带等量异种电荷的绝缘细棒，O为边中点，D为中垂线上O点右侧的一点，P为上的一点，选无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（　　）
A．O点和D点场强可能大小相等，方向相同
B．D点的电势一定高于P点
C．将一正检验电荷沿直线从O点运动到D点，电势能增加
D．将一正检验电荷沿直线从O点运动到P点，电场力做负功
二、多选题（本题有4个小题，每小题4分，共16分，每小题中有多个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，选错或不选得0分）
9．锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）
A．电能转化为化学能的功率为
B．充电器输出的电功率为
C．电池产生的热功率为
D．充电器的充电效率为
10．如图所示，倾角分别为30°和60°的两斜面下端紧靠在一起，固定在水平面上，将两个小球a和b从左侧斜面上的A点以不同的初速度向右平抛，下落高度相同，a落到左侧的斜面上，b恰好垂直击中右侧斜面，忽略空气阻力，则（　　）
A．a、b平抛的初速度之比为1：
B．a、b运动的水平位移之比为1：2
C．若增大a球初速度，a球落到左侧斜面时速度方向与左侧斜面夹角不变
D．若减小a球初速度，a球落到左侧斜面时速度方向与左侧斜面夹角变大
11．粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确的是
A．质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
B．加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大
C．质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为
D．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子
12．通常情况下在进入火车站前应对旅客携带的物品安检。如图甲所示，安检时将物品无初速度地放到水平向右传送的运输带一端，运输带以恒定的速度匀速传动，整个过程中物品的速度随时间变化的规律如图乙所示。已知物品可视为质点，且质量为，运输带两端间的总长度为，经测量该物品在运输带上留下了一条长为20cm的划痕，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．物品与传送带间的动摩擦因数为0.25
D．整个过程因传送该物品多消耗的电能为10J
三、实验题(共15分)
13．(5分)某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律：
（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是____ 。
A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B．实验操作时要先释放小车，后接通电源
C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有刻度尺、_________。
（3）如图为实验中打出昀一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，图中已经标明了要测量的物理量。另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出______________________________。
14．(10分)某实验小组利用如图1所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。除待测干电池（电动势约，内电阻约1.0Ω）、电流表（量程0～0.6A，内阻RA约为1Ω）、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电压表（量程0～3V，内阻RV约为1kΩ）
B．电压表（量程0～3V，内阻RV约为5kΩ）
C．滑动变阻器R1(0～10Ω，10A)
D．滑动变阻器R2(0～100Ω，1A)
根据实验要求完成下列问题：
(1)为了测量误差更小，调节方便，在该实验中，电压表应选用_________，滑动变阻器应选用_______（选填器材前的字母）
(2)请按图1电路，在图2中补充完成实物连线_________；
(3)调节滑动变阻器，记录了6组电流表和电压表的读数，作出U-I图像如图3所示，由图可求得电源的电动势E=_______V，内阻r=________Ω（保留两位小数）；
四、计算题（本题有3个小题，共37分。作答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分）
15．(10分)如图所示，水平桌面距地面高h=0.80m，桌面上放置两个小物块A、B，物块B置于桌面右边缘，物块A与物块B相距s=2.0m，两物块质量mA、mB均为0.10kg。现使物块A以速度v0=5.0m/s向物块B运动，并与物块B发生正碰并粘在一起水平飞出，落到水平地面的位置与桌面右边缘的水平距离x。已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.40，重力加速度g取10m/s2，物块A和B均可视为质点，不计空气阻力。求：
(1)两物块碰撞前瞬间物块A速度的大小；
(2)两物块碰撞后水平飞出的距离x；
16．(12分)如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿中心线O O做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O点进入磁感应强度为B2，方向垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点，测得O、A两点间的距离为L，不计粒子重力，求：
（1）试判断金属板P和金属板Q哪板电势高；
（2）粒子在P、Q两板间做匀速直线运动的速度大小v；
（3）粒子的电荷量与质量之比。
17．(15分)半径L=5m、电阻不计的金属圆环水平放置，O为圆环的圆心，其内部存在着方向竖直向上、大小B=1T的匀强磁场（图中未画出），OA是一个长度为L的金属棒，它可绕O点旋转，且始终与金属圆环接触良好。一电路的两端分别与金属圆环和O点连接，如图所示。已知金属棒OA的电阻r=10Ω，滑动变阻器接入电路阻值R1=10Ω，定值电阻的阻值R2=5Ω，电容器的电容C=0.1F。当金属棒OA绕O点以某一角速度匀速转动时，电容器的电荷量q=0.5C。
（1）求金属棒匀速转动的角速度；
（2）改变R1接入电路的阻值，当R1、R2消耗的电功率之和最大时，求电容器的电荷量。
试卷第4页，共7页
参考答案
1．D 2．B 3．D 4．C 5．D 6．D 7．C 8．B 9．AC 10．BC 11．AC 12．AC
13． AD 天平（或弹簧秤）
14． B C 1.45～1.48 0.90～1.10
15．(1)3m/s；(2)0.6m
解：(1)对A在水平面上运动，根据动能定理有得；
(2)A与B相撞，遵守动量守恒定律，有得，之后二者一起做平抛运动，有得，则水平位移为。
16．（1）金属板P；（2）；（3）
解：（1）粒子做匀速直线运动，电场力和洛伦兹力平衡，粒子带正电，可知洛伦兹力的方向向上，故电场力方向向下，则匀强电场方向向下，金属板P电势高；
（2）电场力与洛伦兹力平衡得；
（3）带电粒子在右侧磁场中做匀速圆周运动，则，得。
17．（1）；（2）
解：（1）金属棒切割磁感线产生的感应电动势为则电容器两端的电压，电容器的电荷量，联立得；
（2）当、的阻值之和等于r时，、消耗的电功率之和最大，此时电容器两端的电压为，电容器的电荷量为。