2023届河北省沧州市名校联盟高三上学期期末教学质量监测调研考试物理试题（Word版含答案）

沧州市名校联盟高三上学期期末教学质量监测调研考试
物理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：高考范围。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每个小题只有一个选项符合题目要求。
1．一定质量的理想气体发生一系列的变化，下列不可能实现的是（ ）
A．气体的压强和体积均增加，气体的温度降低
B．气体的压强增加、温度升高，气体的体积减小
C．气体的压强、体积均增加，同时温度升高
D．气体的压强、体积均减小，同时温度降低
2．日本东电正式提交核污水排海申请，预计2023年春开始排入福岛核电站1公里处的近海，此决定引发国内外强烈质疑．核泄漏对环境会造成污染，影响人类的安全、生活，其中核反应之一为．下列说法正确的是（ ）
A．该核反应为衰变 B．环境温度升高，则的半衰期增大
C．的比结合能比的比结合能大 D．的质量等于和X的总质量
3．图甲和图乙分别为同一列沿x轴传播的简谐横波上、处的质点的振动图像，则该简谐横波的传播速度可能为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，两带电小球1、2用绝缘丝线拴接在天花板上，当系统平衡时，小球1、2处在同一水平线上，两丝线与竖直方向的夹角分别为，忽略空气的阻力．某时刻两丝线同时断裂，整个过程保持两小球所带的电荷量不变，则下列说法正确的是（ ）
A小球1、2的电荷量之比为 B．小球1、2的质量之比为
C．小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为 D．小球1、2落地瞬间的速度之比为
5．如图所示的交变电路中，M、N间接的交流电，定值电阻，，两表均为理想交流电表．开关断开时，电流表的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比为 B．电压表的示数为
C．定值电阻和消耗的电功率之比为 D．闭合开关，整个电路消耗的电功率减小
6．某新能源汽车的生产厂家为了适应社会的需求，在一平直的公路上对汽车进行测试，计时开始时新能源汽车a、b的速度分别满足，经时间两新能源汽车刚好并排行驶．则下列说法正确的是（ ）
A计时开始时，b车在a车后方 B．从计时开始经的时间两新能源汽车速度相同
C．两新能源汽车速度相等时的距离为 D．从第一次并排行驶到第二次并排行驶需要的时间
7．2022年1月26日7时44分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将“L-SAR01组A星”发射升空，卫星顺利进入距离地面约的轨道．已知地球的半径为，同步卫星距离地面的高度约为，地球的自转周期为，（两卫星均在赤道平面内）．则下列说法正确的是（ ）
A．“L-SAR01组A星”与同步卫星的角速度之比为
B．“L-SAR01组A星”与同步卫星的向心加速度之比为
C．“L-SAR01组A星”与同步卫星的线速度之比为
D．“L-SAR01组A星”与同步卫星两次间隔最近的时间为
二、多项选择题：本题共3小题，每小6分，共18分．每个小题有多个选项符合要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．如图甲所示，两平行板沿水平方向放置，且在两极板间加如图乙所示的电压，时刻由两极板的正中央静止释放一带负电的粒子，结果在时粒子回到出发点，且整个过程中粒子刚好未与极板M发生碰撞，忽略粒子的重力．则下列说法正确的是（ ）
A．粒子在时刻刚好运动到极板M B．在时刻粒子的速率最大
C． D．与时刻粒子的动能之比为
9．如图所示，两电阻不计、间距为L的平行金属导轨由两部分构成，倾斜导轨光滑，水平导轨粗糙，两部分衔接在虚线1位置，两导轨的右端接有电阻值为R的定值电阻，其中水平部分存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．现将一质量为m、阻值为R、长为L，的导体棒由距离水平轨道h高处无初速释放，经过一段时间导体棒刚好停在虚线2位置，已知虚线1、2之间的距离为d，导体棒与水平导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．导体棒经过衔接处的能量损失不计，导体棒与导轨始终保持垂直且良好的接触．则下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻上产生的焦耳热为
B．整个过程系统产生的总热量为
C．导体棒刚经过虚线1瞬间的加速度大小为
D．导体棒由虚线1到虚线2的时间为
10．为了保证乘客的安全，通常情况下在进入火车站前应对旅客携带的物品安检，安检时将物品无初速度地放到沿水平方向向右传送的运输带一端，已知运输带以恒定的速度匀速传动，如图甲所示，整个过程中物品的速度随时间的变化规律如图乙所示．物品可视为质点，且质量为，运输带两端相距，经测量该物品在运输带上留下了一条长为的划痕，重力加速度g取．则下列说法正确的是（ ）
A．整个过程中，物品始终受到向右的摩擦力 B．物品与运输带间的动摩擦因数为0.25
C．运输带对物品摩擦力的冲量大小为 D．整个过程因传送该物品多消耗的电能为
三、非选择题：本题共5小题，共54分
11．（6分）如图所示的实验装置，将气垫导轨调节为水平，可以用来完成“探究加速度与滑块质量的关系”、“验证机械能守恒定律”、“探究动量定理”等实验．
（1）在“探究加速度与滑块质量的关系”时，多次改变滑块的质量M，通过实验测量的数据，计算得出对应的加速度a，并利用数据作出图像，图线为直线，斜率为k、纵轴截距为b，则钩码的质量为__________．
（2）在“验证机械能守恒定律”时，钩码和滑块的质量分别为m、M，遮光条的宽度为d，两光电门之间的距离为L，滑块经过两光电门时的挡光时间分别为，重力加速度为g．若系统的机械能守恒，则关系式______________________________成立．
（3）在“探究动量定理”时，钩码和滑块的质量分别为m、M，遮光条的宽度为d，滑块经过两光电门时的挡光时间分别为，滑块由光电门1运动到光电门2的时间为t，重力加速度为g，为了探究动量定理，应探究关系式____________________是否成立．
12．（9分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
（1）除开关和导线若干外，现还提供以下器材：
A．电流表（量程：，内阻）
B．电压表（）
C．电压表（）
D．滑动变阻器（）
E．滑动变阻器（）
实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________（选填相应器材前的字母）
（2）为准确测定电池的电动势和内阻，应选择的实验电路是图中的__________（填“甲”或“乙”）．
（3）根据实验记录，画出的图像如图丙所示，可得待测电池的电动势__________V，内电阻__________．理论上电动势的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值．（结果均保留一位小数）
13．（9分）如图所示，一工件ABC的横截面为直角三棱镜，，AB边长为L，D为AC边的中点，，F为AE的中点，一束单色光以与AF成角的方向射到斜面上的F点，折射后刚好射到D点，光在真空中的传播速度为c，，求：（取1.7，取3.6）
（1）三棱镜对光的折射率；
（2）光从F点传播到D点所用的时间，并判断该光束能否从D点射出．
14．（14分）如图所示的空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P、Q两点关于O点对称，已知，一比荷为k的正粒子由P点垂直于y轴向右射入磁场，同时一比荷为的正粒子由Q点射入磁场，经过一段时间两粒子同时第一次到达O点，忽略粒子间的相互作用及重力．
求：
（1）由P点射人磁场的粒子的速度应为多大？
（2）由Q点射入磁场的粒子速度多大？射入磁场时的速度与y轴正方向的夹角多大？
15．（16分）如图所示，水平轨道与半径为R的圆弧轨道相切于A点，整个空间存在范围足够大的水平向右的匀强电场，电场强度大小为，质量为m的不带电小球乙静止在A点，质量为2、电荷量为q的带正电的小球甲由水平轨道的O点静止释放，已知，经过一段时间两球发生碰撞，碰后并粘合为一体，忽略一切摩擦，小球在整个过程中电荷量不变，两球均可视为质点，重力加速度大小为g．
求：
（1）碰后两球对轨道的最大压力；
（2）小球离开B点后到再次回到与B点等高处时的速率．
沧州市名校联盟高三上学期期末教学质量监测调研考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 根据理想气体状态方程进行判断．由理想气体状态方程分析可知，，则，故A不可能发生，C可能发生；由理想气体状态方程分析可知，，则T可能升高，也可能降低或不变，故B可能发生；由理想气体状态方程分析可知，，则，故D可能发生．
2．C 由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可知，X的电荷数为、质量数为0，则X为，所以该核反应为衰变，A错误；半衰期与外界环境无关，则B错误；原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，显然器的比结合能比的比结合能大，C正确；该核反应向外释放能量，则由爱因斯坦质能方程可知，该核反应存在质量亏损，则的质量大于和X的总质量，D错误．
3．C 由图可知，如果该波沿x轴正方向传播，则，其中，解得，，所以该波的传播速度为，，当时，时；如果该波沿x轴负方向传播，则，其中，解得，，所以该波的传播速度为，，当时，时．综上可知C正确，ABD错误
4．B 小球1受重力、水平向左的库仑斥力和丝线的拉力，则由力的平衡条件可知，同理对小球2得，两小球1、2间的库仑斥力相等，则由，解得，由于两小球间的库仑力是相互作用力，由库仑定律无法确定电荷量的关系，A错误，B正确；丝线断后两小球在竖直方向上只受重力作用，则两小球在竖直方向上做自由落体运动，又由于下落的高度相同，由公式可知，两小球同时落地，在水平方向上两小球做加速运动，又由牛顿第二定律可知两小球在水平方向上的加速度之比为，所以小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为，C错误；由C选项分析可知，两小球落地瞬间竖直方向的分速度相等，水平方向的分速度之比为，显然两小球落地瞬间的速度大小关系不能确定，D错误．
5．A 设原、副线圈的匝数比为，由题意可知定值电阻两端的电压为，则原线圈的输入电压为，副线圈的输出电压为，又由得副线圈的输出电流为，则由欧姆定律可知，解得，即原、副线圈的匝数比为，，A正确，B错误；由以上可知原、副线圈的电流之比为，定值电阻和消耗的电功率分别为、，解得，C错误；闭合开关，副线圈的电阻减小，则输出电流变大，根据变流比可知，输入电流变大，根据可知，整个电路功率变大，D错误．
6．B 根据题意可知，新能源汽车a的初速度为零，加速度为，新能源汽车b的初速度为，加速度为．，根据平均速度可知，，已知在时两车并排行驶，计时瞬间b车在a车后方处，故A错误；由题中的关系式可知时，两新能源汽车的速度均为，即两新能源汽车的速度相等，故B正确；内，根据平均速度可知，，两车相距，故C错误；内，根据平均速度可知，，故时，两车再次并排行驶，所以两新能源汽车两次并排行驶的时间间隔为，故D错误．
7．D 由题意可知“L-SAR01组A星”的轨道半径为，地球同步卫星的轨道半径为．“L-SAR01组A星”和地球同步卫星环绕地球做圆周运动时的万有引力提供向心力，则由得，则“L-SAR01组A星”和地球同步卫星的角速度之比为，A错误；由得，B错误；由得，则“L-SAR01组A星”和地球同步卫星的线速度之比为，C错误；由得可知，解得，假设“L-SAR01组A星”与同步卫星两次间隔最近的时间为t，则，整理得，D正确．
8．CD 设两极板之间的距离为d，粒子的质量为m，电荷量的绝对值为q．时间内平行板间的电场强度为，粒子以加速度向上做匀加速直线运动，经过时间的位移为，速度为，时间内平行板间电场强度为，加速度大小为，粒子以的速度先向上做匀减速直线运动到达M板速度减为零后向下做匀加速直线运动，位移为，由题意知时刻粒子回到出发点，则有，联立可得，A错误，C正确；由以上分析可知时刻粒子的速度大小为，时刻粒子的速度大小为，整理得，显然在时刻粒子的速率并不是最大，B错误；与时刻粒子的速率之比为，由公式可知与时刻粒子的动能之比为，D正确．
9．AD 设导体棒克服安培力做功为、克服摩擦力做功为，由动能定理得，则整个过程系统产生的热量为，B错误；导体棒克服安培力所做的功为，则电路中产生的总的焦耳热，则定值电阻上产生的焦耳热为，A正确；导体棒在下滑过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律得，解得，导体棒进入磁场瞬间的感应电动势为，由闭合电路欧姆定律得，又，由牛顿第二定律得，解得，C错误；金属棒经过磁场通过某截面的电量为，根据动量定理，其中，解得，D正确．
10．BC 由图乙可知，物品在内做匀加速直线运动，则运输带对物品的摩擦力为滑动摩擦力，方向沿运输带水平向右；末物品与运输带具有相同的速度，则的时间内物品所受的摩擦力为零，A错误．在内物品加速的位移为，物品匀速的位移为，在内运输带的位移为，又、，由以上可解得，，则物品加速时的加速度大小为，由牛顿第二定律得，代入数据解得，B正确；物体在运输带上加速时受摩擦力的作用，匀速时不受摩擦力，则运输带对物品摩擦力的冲量为，C正确；由能量守恒定律得因传送物品多消耗的电能为，D错误．
11．（1）（2分） （2）（2分）
（3） （2分）
解析：（1）在“探究加速度与滑块质量的关系”时，由牛顿第二定律，得，则，钩码的质量．
（2）滑块通过光电门1、2的速度分别为，系统动能的增加量，钩码减少的重力势能，若系统机械能守恒，则，即．
（3）在“探究动量定理”时，滑块由光电门1运动到光电门2的过程中，合力的冲量，系统动量的变化量，若成立，则动量定理成立．
12．（1）C（1分） D（1分） （2）乙（1分） （3）1.5（2分） 0.7（2分） 等于（2分）
解析：（1）一节干电池电动势约为，则电压表应选的C；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的D；
（2）由于电流表内阻已知，而电压表内阻未知，故可以采用将电流表作为等效内阻采用相对电源的内接法，应选乙图；
（3）由图示电源图像可知，图像与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势；电源等效内阻为，故电源实际内阻为．该实验方法对电动势无影响，故测量值等于真实值．
13．解：（1）由几何关系可知，（1分）
（1分）
设光线在F点折射后的折射角为r，则（1分）
则（1分）
则折射率（1分）
（2）根据几何关系（1分）
光在三棱镜中传播的速度（1分）
则光从F传播到D所用的时间为，该光束发生全反射的临界角为C，D点入射角为B，由上可知，故在D点已发生全反射，不能从D点射出（2分）
14．解：（1）比荷为k的粒子的运动轨迹如图所示，其圆心为PO的中点处，
则半径（1分）
粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力，则由（2分）
又（1分）
解得（2分）
（2）比荷为k的粒子从P点到第一次运动到O点的时间为（1分）
又（1分）
整理得
则（1分）
同理，比荷为的正粒子的运动周期为
从Q点到第一次运动到O点是时间为（1分）
可得（1分）
两粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系得
又由（1分）
又
解得（1分）
方向与y轴的正方向成角（1分）
15．解：（1）碰前对小球甲由O到A的过程，由动能定理得（1分）
两球碰撞过程动量守恒，则由（1分）
解得（1分）
碰后小球所受的电场力为（1分）
电场力与重力的合力斜向右下方与水平方向成角，大小为（1分）
小球的等效最低点位于弧AB的中点C，对小球由A到C的过程由动能定理得
（1分）
又由牛顿第二定律得（1分）
解得
由牛顿第三定律可知小球对轨道的最大压力为（1分）
（2）小球由A到B由动能定理得（1分）
解得（1分）
小球离开B点后在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向上做初速度为零的匀加速运动，设小球再次运动到距水平面高度为R的位置时，所用时间为t，根据运动学公式得（1分）
在t时间内小球沿电场方向运动的位移为（1分）
又（1分）
解得（1分）
对小球，从B点到再次运动到距水平面高度为R的位置，根据动能定理得
（1分）
解得（1分）