辽宁省葫芦岛市2023-2024学年高三上学期1月期末学业质量监测物理试题（含答案）

葫芦岛市2023-2024学年高三上学期1月期末学业质量监测
物理
注意事项：
1.满分：100分。考试时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的娃名代码，准考证号，涂写在答题卡上。
3.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡戌擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试卷上。
一、选择题(本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分)
1.有些餐厅使用机器人为顾客上菜，不仅节省了人力，也增添了用餐的乐趣。如图所示，机器人用水平的托盘托举菜盘，先匀速前行，此时托盘对菜盘的作用力大小为F1；机器人快到餐桌前变为减速向前运动，此时托盘对菜盘的作用力大小为F2。下列说法正确的是
A.F1F2，F1和F2的方向相同
C.F1F2，F1和F2的方向不相同
2.我国某些农村地区人们仍用手抛撒种子进行水稻播种。某次同时抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O、且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，
其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是
A.谷粒2在最高点的速度等于 B.谷粒2在最高点的速度小于
C.两谷粒同时到达Р点 D.谁先到Р点取决于谷粒的质量
3.闭合回路中的交变电流在1个周期内的i-t图像如图所示，其中图线的ab段和bc段均为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为
A.A B.A C.1A D.A
4.2023年10月1日在杭州亚运会田径铁饼赛场上，几只电子机器狗来来回回运送铁饼，这是体育赛事中的首次。已知裁判员将铁饼放在机器狗背部的铁饼卡槽中，机器狗从静止开始，沿直线奔跑70m恰好停到投掷点，其运动过程的a-x图像如图所示。则下列说法正确的是
A.机器狗奔跑过程中的最大速度为3m/s
B.机器狗在63~68m的过程中做匀速运动
C.机器狗在68~70m的过程中做匀减速运动
D.机器狗奔跑过程中，地面对其产生滑动摩擦力的作用
5.2023年4月14日，我国首颗太阳探测卫星“夸父一号”准时观测了部分数据，实现了数据共享。如图，“夸父一号”卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球沿逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法中正确的是
A.两颗卫星的运动周期 B.两卫星在图示位置的速度
C.两卫星在A处受到的万有引力 D.两颗卫星在A或B点处不可能相遇
6.如图所示。竖直面内有一匀强电场，其方向与x轴夹角为37°。现有质量为m的一带负电的小球，从О点以速度竖直向下抛出。已知小球的加速度沿x轴方向。sin37°=0.6，cos37°=0.8，则关于带电小球运动过程中的说法正确的是
A.小球加速度可能沿x轴负方向 B.小球的机械能一直在减少
C.小球的电势能一直在增加 D.小球所受电场力的大小为
7.如图所示，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场(坐标轴上无磁场)，位于x轴上的Р点有一粒子发射器，沿与x轴正半轴成60°角方向发射不同速率的电子，已知当速度为时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，则下列说法正确的是
A.如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
B.如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
C.如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
D.如果，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
8.治业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，大大地降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与传送带有一定的高度差，鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是
A.“虾”可能沿着传送带向下做匀加速直线运动
B.“鱼"在传送带上一定做匀变速直线运动
C.“虾”在传送带上运动时，摩擦力对“虾”做负功
D.“鱼”在传送带运动时，加速度方向沿传送带先向下后向上
9.某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长度均为L(L小于磁场的宽度)，线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是
A.列车进站过程中电流方向为abcd
B.列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C.列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D.列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
10.如图，原长为的轻质弹簧，一端固定在О点，另一端与质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.2。杆上M、N两点与O点的距离均为，P点到О点的距离为。OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现将小球以某一初速度从M点向下运动到N点。在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是
A.弹簧的最大弹力为5mg
B.小球在Р点下方处的加速度大小为
C.小球从M到N点的过程中受到的摩擦力先变小再变大
D.小球从M到Р点和从Р到N点的过程中动能的变化量
二、非选择题(本题共5小题，共54分)
11.某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示(拍摄方向与地铁运动方向相同)，细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向_________(左或右)转弯，该地重力加速度表达式g=________(请用θ的三角函数与题中其他物理量表示)。若v=72km/h，事后他经比例换算求得r=820m，用角度测量软件测得θ=3°(角度极小，取sin8=tan0=0.05)，则计算可得g=_______m/s2(保留3位有效数字)。
12.某兴趣小组欲利用伏安法测量一未知电阻R(阻值在0.4~0.6Ω之间)，实验室提供如下器材：
A.电压表V(量程3V，内阻3kΩ)；
B.电压表V(量程3V，内阻3kΩ)；
C.定值电阻R(阻值4.5Ω)；
D.电阻箱R(调节范围0~999.9Ω)；
E.滑动变阻器R(最大阻值100Ω)；
F.电源E(电动势5V，内阻约12Ω)；
G开关一个；
H.导线若干。
(1)欲将电压表V2，改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R调节至________Ω后与V2表并联(结果保留2位有效数字)。
(2)由于待测电阻阻值过小，为保证电表读数总能在量程的以上，需将定值电阻R0接入电路。图(a)所示电路图中合理的是_________(选填“A”、“B或“C”)。
(3)按合理的电路图完成实验，绘制出两电压表示数的关系如图(b)所示。由此可计算出待测电阻Rx=______Ω(结果保留1位有效数字)。
(4)电源内阻不是准确值，这对Rx的测量结果_________(选填“有”或“无”)影响。
13.(10分)手压式自发电手电筒(如图甲所示)是一种节能产品，其微型发电系统应用了法拉第电磁感应原理，其简单原理如乙图，通过手压可使半径为L的金属圆环绕送心О顺时针转动，其角速度与时间t的关系为(β为正常数)。电阻为r、长度为L的导体棒，一端与圆环连接，并能随着圆环一起绕О点转动，整个圆环(在纸面内〉置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。电阻为R的小灯泡通过电刷连接在圆环和О点之间，从静止开始按压发电手柄，经过时间t0，小灯泡正常发光，不计其他电阻。求：
(1)小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流大小及方向；
(2)小灯泡的额定功率。
14.(14分)如图所示，一半径为R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道与光滑水平轨道cd在d处平滑连接，且与足够长的粗糙水平轨道ab在同一竖直平面内。在ab的最右端放置一个质量M=4kg的木板，其上表面与cd等高，木板与轨道ab间的动摩擦因数=0.1，质量=2kg的滑块О置于cd轨道上且与c点距离为6m。现在圆弧轨道的最高点处由静止释放一质量=6kg的滑块P，一段时间后滑块P与Q发生弹性正碰，碰撞时间极短。从P与Q碰撞结束开始计时，3s末从木板左端飞出(飞出后立即被取走，对其他物体的运动不造成影响)。已知P、与木板间的动摩擦因数均为=0.2，滑块P、均可视为质点，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2。求：
(1)碰撞后P、Q速度的大小和方向；
(2)木板的长度L；
(3)Р滑块能否从木板左端滑离木板﹖若能，求从木板左端滑离时的速度；若不能，求Р停在木板上的位置距木板右端的距离。
l5.(16分)如图所示，在三维坐标系Oxyz中，z>0的空间内充满沿z轴负方向的匀强电场(电场强度大小E未知)，z<0的空间内充满沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。甲、乙两离子从坐标为(0，0，h)的A点以相同速率分别沿x轴正方向、y轴正方向出射。甲离子第一次到达x轴时速度方向与x轴正方向夹角θ=37°。已知甲、乙离子的质量均为m，带电量均为+q，不计离子重力及离子间的相互作用。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)电场强度E的大小；
(2)甲离子在磁场运动的最低点到xOy面的距离与乙离子在磁场中运动的最低点到xOy面的距离之比；
(3)甲离子第n次进入磁场时的x坐标与乙离子第n次进入磁场时的x坐标之差。
葫芦岛市2023-2024学年高三上学期1月期末学业质量监测
物理参考答案及评分标准
一、选择题(本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分﹐第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分)
1.C，2.B，3.A，4.A，5.D，6D，7.B，8.AC，9.AC，10.ABD
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.右(2分)；(2分)；9.76(2分)
12.(1)5.0(2分)；(2)A(2分)；(3)0.5(2分)；(4)无(2分)
13(10分)(1)时刻导体棒的角速度
产生的感应电动势..………2分
感应电流.……2分
解得.……2分
由右手定则可知，通过小灯泡的电流方向自上而下。
(2)小灯泡的额定功率
……2分
解得.…………………2分
14(14分)(1)滑块Р释放到与Q碰撞前
……………1分
滑块Р与Q弹性碰撞，满足动量守恒和动能守恒
……1分
.………1分
解得=6m/s，=2m/s方向均水平向左….………2分
(2)滑块Q碰后到C点用时，
滑块Р碰后到C点用时，
解得=1s，=3s.………………1分
滑块Q滑上木板后，滑块Q给木板的摩擦力=4N，轨道给木板的最大摩擦力=6N，，所以滑块Q在木板上滑动时，木板不动。
滑块Q滑上木板做匀减速直线运动，滑离木板时的速度为，在木板上运动时间，
由动量定理，…………1分
=2s
解得=2m/s
木板的长度就等于滑块Q对地位移大小，…………………1分
解得L=8m............……1分
(3)滑块Q刚滑离木板滑块Р就滑上木板，
滑块Р给木板的摩擦力=12N大于轨道给木板的最大摩擦力，
=10N，木板开始在轨道上滑动。…….….…1分
设滑块Р与木板有共同速度时，所经历的时间为，
由动量定理，对滑块P：…………………1分
对木板：.………1分
解得=0.4m/s，=0.8s
位移差.………1分
解得=0.8m小于L=8m，滑块Р没有滑离木板，此后相对静止。
滑块Р距离木板右端d==0.8m……1分
15(16分)(1)离子甲在电场中做类平抛运动
竖直方向………………1分
由几何关系......……1分
.…………1分
.………1分
联立解得.…………1分
(2)离子甲进入磁场以速度v做匀速圆周运动
………………1分
………………1分
甲离子在磁场运动的最低点到xOy面的距离
…………1分
离子乙进入磁场时竖直分速度，
…………………1分
离子乙在磁场中的运动轨迹为等距螺旋形
………………1分
乙离子在磁场运动的最低点到xOy面的距离
.…………1分
解得，，
=1：3……………1分
(3)离子甲第一次进入磁场时的x坐标为……1分
离子甲第二次进入磁场时的坐标为：，
离子甲第三次进入磁场时的坐标为：，
离子甲第n次进入磁场时的坐标为：，
(n=1、2、3······).………...……1分
离子乙第一次进入磁场时的坐标为：，
离子乙第二次进入磁场时的坐标为：，
离子乙第三次进入磁场时的坐标为：，
离子乙第n次进入磁场时的坐标为：，
(n=1、2、3······)..……………1分
甲乙离子第n次进入磁场时的x坐标之差
(n=1、2、3······)..…………1分