哈三中2023—2024学年度上学期
高三学年期末考试物理试卷
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1~7小题只有一个选项正确，每小题4分。8~10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分）
1. 在跳水比赛中，某运动员（可看作质点）的速度与时间关系图像如图所示，选竖直向下为正方向，是其向上起跳瞬间，过程中下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，该运动员上升到最高点 B. 时刻，该运动员距离起跳点最远
C. 时刻，该运动员加速度的方向发生了变化 D. 时间内的平均速度大于时间内的平均速度
2. 如图，质量分别为2m和3m的方形物体A和B在水平恒力F作用下，沿光滑水平面向右运动，A刚好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则A、B间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，质量为m的小球A和物块B用跨过光滑定滑轮的细线连接，物块B放在的斜面体C上，刚开始都处于静止状态，现用水平外力F将A小球缓慢拉至细绳与竖直方向夹角，该过程物块B和斜面C始终静止不动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. 水平外力F保持不变，且 B. 地面对斜面C的支持力保持不变
C. 地面对斜面C摩擦力一定逐渐增大 D. 物块B和斜面C之间的摩擦力一定先减小后增大
4. 如图所示，虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道Ⅰ为近地环绕圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为与第二宇宙速度对应的脱离轨道，a、b、c三点分别位于三条轨道上，b点为轨道Ⅱ的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道Ⅰ半径的2倍，卫星经过a点的速率为，经过b点的速率为，则（ ）
A. 小于
B. 卫星在a点的加速度为在c点加速度的倍
C. 质量相同的卫星在b点的机械能等于在c点的机械能
D. 卫星在轨道Ⅱ上运行过程中所受到的万有引力始终不做功
5. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接，轨道半径为R，BC为直径，一可看成质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧（物块与弹簧不拴接）。由静止释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B点时对轨道的压力为其重力的7倍，之后沿半圆轨道向上运动，恰能通过该轨道最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（ ）
A. 物块从B点到C点过程中物块机械能的减少等于克服重力所做的功
B. 从释放物块至弹簧恢复原长过程中物块与弹簧组成系统动量守恒
C. 物块从B点到C点过程中克服摩擦阻力所做的功为0.5mgR
D. 刚开始弹簧被压缩时的弹性势能为3.5mgR
6. 如图甲所示，a、b是位于两个等量同种电荷的连线上的两点，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d是位于MN连线上的两点，且c、d到点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A. O点处的电场强度和电势都为零
B. c、d处的磁感应强度大小相等方向相反
C. 在a点处无初速的释放点电荷＋q，点电荷将运动至b点且电势能逐渐减小
D. 与c点处的磁感应强度方向相同
7. 在x轴上一带正电的粒子（重力不计）仅在电场力作用下以原点O为中心，沿x轴做往返运动，x轴上各点电势如图所示。若该粒子的质量为m，电荷量为q，其运动过程中电势能与动能之和为，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在往返运动过程中能通过处
B. 粒子在时其动能为且大于电势能
C. 粒子沿x轴往返运动，一个周期内的路程为
D. 原点O与之间的电场为匀强电场，电场强度大小为
8. 如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，C为两块彼此靠近而又绝缘的平行金属板，两金属板中一带电液滴P处于静止状态，、和为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由图中位置向b端移动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表读数减小，电压表读数增大
B. 带电液滴P将向下运动，在与极板接触前液滴电势能逐渐增大
C. 电源效率和电源的输出功率都逐渐减小
D. 金属板一个极板所带电荷量逐渐增大
9. 图（a）为某一简谐横波在时刻的图像，处的质点的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 处质点的振动方程为
C. 该波的波速为2m/s
D. 0~2.5s内，处的质点经过的路程为
10. 如图甲所示，质量为、带正电的物块放在绝缘的水平桌面上，滑块处在匀强电场中，电场强度，重力加速度。从原点O开始，物块与桌面的动摩擦因数随x的变化如图乙所示，取原点O的电势为零，则下列判断正确的是（ ）
A. 物块运动的最大速度为2.0m/s
B. 物块向右运动的最大位移为4.0m
C. 当物块速度为，物块的电势能可能为
D. 物块最终静止时，物块与水平桌面因摩擦生热量为16J
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.（7分）实验小组用如图所示的装置验证“机械能守恒定律”。
（1）除了图中所用的器材，还需要的器材有______（多选，填正确答案标号）。
A. 米尺 B. 天平 C. 停表 D. 游标卡尺
（2）实验小组将挂有钩码的细线跨过定滑轮固定在滑块上，并保持滑块静止不动，测出遮光条到光电门中心的距离L，接通气泵电源，然后将滑块由静止释放。已知钩码的质量为m、滑块（带遮光条）的质量为M，测得遮光条的宽度为d，光电门记录的遮光时间为t，当地重力加速度为g，滑块经过光电门时钩码未着地。则从滑块释放至遮光条运动至光电门的时间内，钩码、滑块系统减少的重力势能为______，增加的动能为______。（均用题中所给物理量的字母表示）
（3）实验小组发现，所测出系统增加的动能总是大于系统减少的重力势能，可能的原因是：____________。（答出一条即可）
12.（7分）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻（约）
（1）现备有下列器材：
A. 待测的干电池一节
B. 电流表A（量程0~150mA、内阻）
C. 电压表V（量程0~3V、内阻R约）
D. 滑动变阻器R（、1.0A）
E. 电阻箱（）
F. 开关和若干导线
该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0~0.6A的电流表。则电阻箱的阻值应取______，并在图甲的虚线框Ⅰ内画出改装后的电路图；
（2）图乙为该同学根据图甲所示电路所绘出的图像，U、I分别为电压表V和电流表A的示数（表盘刻度值并未修改），根据该图像可得被测电池的电动势______V，内阻______（小数点后保留两位）；
（3）对本实验的系统误差理解正确的是______（多选，填正确答案标号）。
A. 电流表的分压作用导致实验出现系统误差
B. 电压表的分流作用导致实验出现系统误差
C. 由于电压表读数变化不大，读数不准确导致实验系统误差大
D. 将虚线框Ⅰ、Ⅱ元件互换，重新进行实验，可排除系统误差
13.（10分）某同学课间站在操场上利用一个自制玩具做游戏，将两个小球A、B分别固定在一根较长的绳子两端并让两个小球自然垂下，左右手距地高度始终为1.44米不变，右手掐住小球A上方0.64m处的绳子，左手掐住小球B上方0.8m处的绳子。右手以及下方的小球A始终保持静止，左手控制下方的小球B以左手掐住绳子的点（可认为是静止的）为圆心、以的速度在竖直面做匀速圆周运动，当两个小球高度相同时左右手同时松开，观察到A小球比B小球早落地，请通过计算说明两个小球落地的时间差。（绳子的质量可以忽略不计，，，。）
14.（13分）如图所示，质量为2m的滑块A和质量为3m的滑块B中间夹着一个高压气体包（包以及内部气体质量和体积均可忽略），将它们放在质量为m左右两侧均有挡板的长板C的正中间，A、B和C均静止，水平地面光滑。现刺破气体包，气体在极短时间内释放出来，让整个装置开始运动，A、B一直在C板上运动。A、B与C间的动摩擦因数分别为、，观察发现A、B与C三个物体经过t时间可达到第一次速率相等，且并未发生碰撞，重力加速度为g，求：
（1）刺破气体包后的瞬间，A、B两滑块速度大小之比；
（2）从刺破气体包到A、B与C三个物体第一次速率相等的过程中，A、C之间摩擦产生的热量；
（3）长板C的长度至少是多少？
15.（17分）如图所示，竖直面内的平面直角坐标系xoy的第二象限内布满了一个匀强电场，方向与x轴正方向夹60°角，其它三个象限布满了电场强度为、方向竖直向上的匀强电场。质量为m、电荷量为q的带正电微粒在x轴上的A点由静止释放，它会在上方匀强电场的作用下开始运动，并从y轴上的P点射入第一象限，第一象限和第四象限布满了匀强磁场，方向垂直于坐标系平面向外，之后观察到该粒子会以垂直于x轴方向的速度经过C点，g为重力加速度，求：
（1）第二象限内匀强电场的电场强度的大小；
（2）微粒在第一象限和第四象限中的运动过程所用的总时间t；
（3）若第三象限内某处存在一个方向垂直于坐标系平面、边界分别与x，y轴平行的矩形匀强磁场区域，该区域的最小面积为S，观察到微粒通过该区域可将速度方向调整至与x轴垂直的方向后射出该区域，则该矩形区域的磁感应强度与第一、四象限内的匀强磁场磁感应强度的比值为多少。哈三中2023一2024学年度上学期
高三学年期末考试物理答案
一、选择题（共46分）
1-7 BBCACDC
8AB
9.BCD
10.BC
二、非选择题（共54分）
11.【答案】ABD(2分)
mgL(2分)m+M((2分）
实验中气垫导轨左端低、右
端高(1分)
12.【答案】
1.0（1分)
(1分)
1.48(1.46-1.49之间)（1分)
0.84(0.82-0.87之间)(2分)
BD(2分)
13.【答案】0.4s
【详解】小球距地面高度h4=(1.44-0.64)m=0.8m
1
h=28听
t4=0.4s
经分析可知，B球绳子与坚直成37°并斜向上运动时松开双手，B球做斜上抛运动
紧直方向以V,=Vsi37°为初速度做竖直上抛运动
1
hg=-y电+2g啦
tB =0.8s
所以A比B早落地t=0.4s
14.【答案】(1)=月
（2)Q=62mg2t2:（3)L=4μgt2
【详解】(1)刺破气体包僢间、以AB组成的系统动量守恒，设向右为正方向
0 2mVA -3mVB
所以
VA3
店=五
(2)设刺破气体包瞬间，A获得的速度为3V,B获得的速度为2V
t后，A.B.C第一次速率相等为V共
对A:V共=3V-aAt
aA=2μg
方向向右
对B:V共=2V-agt
aB=g方向向左
可得：V=g=V共
Vc act
(或对C:
,ac=μg方向向左)
V。=V共=g
设AC间的相对路程SAC=SA-Sc
对A:
共-3W2=-2aSa
2V2
SA =2V2
μg
对C:
Vi=2acSe
&s2
2μg
3V23
SAc=SA-Sc=—=
2Ugt2
2μg
产生的热量Q=4μmg·Sac=6μ2mg2t2
(3)设BC间相对路程为Sc
SBC SB +Sc
对E
V-(2v)2=-2agS8
3v2
SB=
2μg
2v2
SBC =-SAC
μg
所以板长度至少为L=2Sc=4=4μg2
μg
15.【答案】(1)E1=8m
（2)t=,T=4m
q
2π
3qB1
【详解】
(1)微粒释放后沿AP做匀加速直线运动，AP连线与X轴正方向夹每30°对A受力分析，可知：
F
mg qE1
、合
sin30°sin120°sin30°
可得：qE1=V3mg
所以：E1=3mg
(2)设该粒子以V从P点射入第一象限。
F合=ma,
a=g方向沿AP方向
V2 2aSAp
可得V=2√gL方向沿AP方向
2
第一象限内qvB1=m
得
r1=
mv
qB1
qE2 mg
粒子做匀速圆周运动
T1=
2πr1_2m
qB1
根据题意，粒子运动轨迹如图：
速度偏转角0=240°，
t=
9T二
4πm
2n
3qB1
(3)据几何关系可知：r1c0S30°=L
删=1
即r1=
粒子进入第三象限后，
①若磁感应强度B2方向与坐标系平面垂直向里：
