漯河市2023－2024学年高三上学期期末质量监测
物 理
时间90分钟 满分110分
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分．
2．答题前，考生必须将自己的姓名、考生号填写在答题卷、答题卡上．
3．答案答在答题卡上，答在试题卷上无效．
一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项符合题目要求，第8～10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．2023年两会期间，核聚变领域首席专家段旭如表示，可控核聚变技术研发已进入快车道，预计再过30年可以实现商用．下列相关描述正确的是
A．核聚变过程中核子的总质量增加
B．核聚变反应中释放的γ射线具有较强的穿透能力
C．核反应是核聚变
D．原子弹是利用核聚变原理制成的
2．一半圆环直径为AB，圆心为O，半圆环放置于竖直平面内，直径AB与水平方向的夹角为如图所示的θ，A、B两端系着一根不可伸长的轻绳，绳长大于直径AB，绳上套有一光滑小球，现将半圆环在竖直平面内绕圆心O顺时针缓慢转过2θ．在此过程中，下列说法正确的是
A．轻绳的拉力先增大后减小
B．轻绳的拉力先减小后增大
C．小球受到的合力先减小后增大
D．小球受到的合力先增大后减小
3．如图所示，将小球从倾角为θ＝37°的斜面底端正上方某点以8m／s的速度水平抛出，同时一束平行光竖直向下照射小球，在斜面上留下了小球的“影子”，“影子”沿斜面运动6m时小球撞在斜面上．小球的质量为2kg，小球可视为质点，不计空气阻力，不考虑小球与斜面相撞后的运动情况，g取10m／s2，sin37°＝0．6．cos37°＝0．8．下列说法正确的是
A．小球的“影子”沿斜面做匀减速直线运动
B．小球在空中的运动时间为0．75s
C．抛出点与斜面底端的高度差为5．4m
D．小球撞在斜面瞬间重力的瞬时功率为200W
4．2023年10月26日17时46分，神州十七号载人飞船成功对接空间站天和核心舱，天和核心舱在距离地球表面h高度处围绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度为g．下列说法正确的是
A．若飞船绕地球做圆周运动经过M处，则它的周期大于核心舱的周期
B．若飞船在M处，则它的向心加速度小于核心舱的向心加速度
C．若飞船在N处，则应加速变轨才能成功对接核心舱
D．天和核心舱的周期为
5．如图所示，一封闭着理想气体的绝热气缸置于水平地面上，绝热活塞将气缸分为a、b两部分，活塞与气缸之间无摩擦；初始时a、b中的气体压强、温度均相等，现通过电阻丝对a中的气体进行缓慢加热一段时间，停止加热并达到稳定后
A．a中的气体温度降低
B．a中的气体压强减小
C．b中的气体压强增大
D．b中的气体单位体积内的分子数不变
6．2023年12月18日在甘肃临夏州积石山县发生了6．2级地震，让人感觉地球处于“活跃”的时期．地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t（图中实线）与（t＋0．5）s（图中虚线）两个时刻x轴上－3～3km区间内的波形图如图所示，关于该地震波，以下判断一定正确的是
A．质点振动的周期T＝1．0s
B．最小波速v＝4km／s
C．t时刻位于x＝1km的质点沿y轴正向振动
D．从t时刻开始计时，x＝2．5km处的质点比x＝2km处的质点先回到平衡位置
7．中空的圆筒形导体中的电流所产生的磁场会对其载流粒子施加洛伦兹力，可用于设计能提供安全核能且燃料不虞匮乏的核融合反应器．如图所示为筒壁很薄、截面圆半径为R的铝制长直圆筒，总电流为I的电流平行于圆筒轴线且均匀通过筒壁各截面稳定流动，筒壁可看作n条完全相同且平行的均匀分布的长直载流导线，每条导线中的电流均为i＝，n比1大得多．已知通电电流为i的长直导线在距离r处激发的磁感应强度大小为B＝K，其中K为常数．下列说法正确的是
A．每条导线受到的安培力方向都垂直筒壁向内
B．圆筒内部各处的磁感应强度均不为0
C．圆筒外部各处的磁感应强度方向与筒壁垂直
D．若电流I变为原来的2倍，每条导线受到的安培力也变为原来的2倍
8．在同一水平面内平行正对放置的两相同细金属杆A、B，分别带有沿杆均匀分布的等量异种电荷，如图所示，水平面上方的P点到每杆两端点的距离都相等，Q点是P点在水平面内的投影点（P、Q两点图中末标出）．下列说法正确的是
A．P点的电场强度大小为零
B．将负试探电荷从P点沿PQ连线移到Q点的过程中，其电势能不断减小
C．在P点另放入一个正点电荷后，Q点的电势一定升高
D．在P点另放入一个负点电荷后，Q点的电场强度增大
9．将两大小相同、质量相等的铅球从图甲中左、右两个圆筒的正上方相同高度处同时由静止释放，不计空气阻力，两球分别与左、右两个筒的底部发生碰撞，假设碰后两球沿竖直方向反弹且速度相同．已知左筒底部为钢板，右筒底部为泡沫，用压力传感器同时测出力随时间变化的曲线①和曲线②，如图乙所示，下列说法正确的是
A．曲线①代表右球的碰撞情况，曲线②代表左球的碰撞情况
B．曲线①与时间轴围成的面积小于曲线②与时间轴围成的面积
C．两小球到达圆筒底部时，它们碰前的动量相等
D．碰撞过程中，两个小球所受合力的冲量相等
10．如图所示，粗糙绝缘的直杆倾斜固定，轻质绝缘弹簧AB套在直杆上且位于直杆末端．一带正电的小球也套在杆上，从某一位置P由静止下滑，下滑到点M时速度最大，到达N点时速度为零（M、N两点未标出）．若在杆所在的竖直平面内加一方向垂直杆斜向右上的匀强磁场，小球仍然从P点由静止下滑（电量不变），则下列判断正确的是
A．磁场足够强时，小球有可能不能到达A点
B．小球速度最大的位置一定在P、M之间的某一位置
C．因为洛伦兹力不做功，所以小球下降的最低点仍然在
N点
D．第二种情况下弹簧所具有的最大弹性势能一定比第一
次小
二、非选择题：本题共6小题，共60分．
11．（6分）小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出．已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：
①将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离．再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为S1，如图乙所示；
②将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值S2和S3，如图丙所示．
（1）实验中还需要测量的量有__________
A．五角硬币和一元硬币的质量m1、m2
B．五角硬币和一元硬币的直径d1、d2
C．硬币与木板间的动摩擦因数μ
D．发射槽口到O点的距离S0
（2）该同学要验证动量守恒定律的表达式为__________（用已知量和测量的量表示）．若研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式_________是否成立．（用S1、S2、S3表示）
12．（8分）用如图甲所示的电路来测量电阻丝Rx的电阻率，R0为定值电阻．取一段粗细均匀的电阻丝固定在木板上，两个鳄鱼夹夹住电阻丝然后接入电路，接入电路的电阻丝长度可通过木板上固定的刻度尺读出，如图乙所示．
（1）主要实验步骤如下：
①用螺旋测微器测量电阻丝的直径D，结果如图丙所示，则测量值D＝__________mm；
②按照图甲连接电路，让开关S、S 处于断开状态，同时将滑动变阻器阻值调到最大，测量并记录两鳄鱼夹之间的距离L；
③仅闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，尽量使得V和A的指针落在表盘中央附近，记录下此时V和A读数，分别记作U和I1；
④再闭合S ，然后调节滑动变阻器滑片，使得V的读数仍为U，记录A的读数，记作I2，则此时电阻丝电阻的测量值Rx＝__________（用题中所测物理量字母表示）；
⑤改变两个鳄鱼夹之间的距离，重复步骤②③④得到多组数据．
（2）用图像法处理数据：将实验数据在Rx－L坐标系中描点并拟合为一条直线，如图丁所示，测得这条直线斜率k的数值等于1．6×10－3，则被测电阻丝的电阻率ρ＝__________Ω·m（结果保留2位有效数字）．
（3）这种电路的优点是__________（填答案前的标号）
A．克服了电压表内电阻对实验结果带来的系统误差
B．克服了电流表内电阻对实验结果带来的系统误差
C．克服了电源内电阻对实验结果带来的系统误差
13．（8分）如图所示，一个质量为10kg的物体，在垂直于斜面推力F的作用下静止在倾角θ＝37°的固定斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为0．5，斜面足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g＝10m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8
（1）若要使物体静止在斜面上，推力F至少为多大；
（2）若撤去推力F，物体沿斜面下滑4m的过程中，求物体的平均速度大小．
14．（10分）如图所示，一玻璃砖的截面由半圆和等边三角形ABC组成，O点为圆心，半圆的直径BC长为2R，半圆上的D点到BC的距离为R．一束光射到D点，入射角为60°，折射光线与BC垂直．已知光在真空中的传播速度为c．求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光在玻璃砖中的传播时间t．
15．（13分）如图所示，两平行极板间距y和长度x之比为，两极板间加电场强度未知的匀强电场，一重力不计的带电粒子以速度v0紧贴下极板的边缘、平行于极板射入两板间，恰好从上极板边缘进入一矩形区域OPSQ，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，双平行绝缘轨道OP、QS间距为L，荧光屏MN沿轨道可以平行移动．求：
（1）粒子从上极板飞出的速度方向与OP的夹角θ为多
大；
（2）当粒子恰好垂直打在荧光屏上的N点时，MN距
OQ的距离为多大，该粒子的比荷为多大；
（3）为使上述粒子打在荧光屏上MN的中点，MN应
该向上移动多大距离．
16．（15分）如图所示，两电阻不计的足够长光滑金属轨道EG、FH平行排列（左侧为一段竖直光滑圆弧轨道），间距均为L＝1m．EF右侧水平部分有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝1T．导体棒PQ质量m2＝0．1kg，电阻R2＝4Ω，静止在边界EF右侧x处．导体棒MN质量m1＝0．3kg，电阻R1＝2Ω，由轨道左侧高h处由静止下滑，运动过程中两杆始终与轨道垂直且接触良好，重力加速度取g＝10m／s2．
（1）若h＝3．2m，求MN进入磁场时导体棒PQ所
受安培力F的大小；
（2）若h＝3．2m，两棒在磁场中运动时发生弹性碰
撞，求从MN进入磁场到两棒达到稳定过程中，
导体棒MN上产生的焦耳热Q；
（3）若x＝a（m），h＝b（m），要求MN与PQ运
动过程中恰好不相撞，求a与b满足的函数关系．漯河市 2023-2024 学年上学期期末质量监测
高三物理 参考答案
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分．在每小题给出的四个
选项中，第 1～7 题只有一个选项符合题目要求，第 8～10 题有多个选项符合
题目要求．全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A C D C B A CD BCD BD
二、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分．
11.(每空 2分，共 6分)
（1）A （2） 1（ 1 + 2） = 2 3 1 2 = 3
12. (每空 2分，共 8分)
U
（1） 3.800 （3.799或 3.801也给分 ）；
I 2 I1
（2） 1.8 10 8 （3） A
13.（8分）（1）若要使物体静止在斜面上，根据平衡条件得：
sin370 = μ( + cos370) （3分）
解得： F=40N （1分）
（2）若撤去推力 F，根据牛顿第二定律得：
sin370 μ cos370 = （1分）
物体下滑 4m时的速度为： 2 = 2 （1分）
= 0+ 物体的平均速度为： （1分）
2
解得： = 2 / （1分）
14. 3（10分）（1）半圆上的 D点到 BC的距离为 ，由三角形边角关系可知，
2
折射角为 30° （2分）
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n sin 60
0
则，玻璃砖的折射率为： 0 3 （2分）sin 30
（2）光射到 AC边时的入射角为 60°，发生全反射的临界角为：
sinC 1 3 即 300n 3
故光在传播到 AC边后发生全反射，光路图如图所示
光在玻璃砖中的路程为：
s 3 3R （2分）
2
光在玻璃砖中的传播的速度为：
v c （1分）
n
s 9R
故光在玻璃砖中的传播时间： t （1分）
v 2c
15.（13分）（1）设离开电场的竖直速度为 vy，粒子在电场中的飞行时间为 t，
vy
在电场中的水平位移为 x，竖直位移为 y，则有：x v0t ， y t （1分）2
y 3
根据题意： （1分）
x 6
vy 3
解得： （1分）
v0 3
tan v 0 （1分）
vy
解得： （1分）
3
(2)设粒子的射入磁场的速度为 v，
v v 0 （1分）
sin
高三物理答案 第 2 页 共 4 页
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粒子在磁场中的运动图象如图 1所示
cos R L （1分）
R
y R sin （1分）
v2
洛伦兹力充当向心力有： qvB m （1分）
R
y q 3v距离为： 3L 比荷为： 0 （1分）
m 3BL
(3)设 MN 向上移动的距离为 x，粒子在磁场中的运动图象如图 2所示，由几
何关系：
R2 (R L )2 x2 （2分）
2
解得： x 7 L （1分）
2
16.（15分）（1）对导体棒MN由机械能守恒定律有：
m 1 21gh m2 1
v0 （1分）
由法拉第电磁感应定律有：
E=BLv0 （1分）
E
感应电流： I （1分）
R1 R2
导体棒 PQ所受安培力 F的大小：
F=BIL （1分）
4
解得： F N （1分）
3
（2）两导体棒弹性碰撞后，最终稳定时速度相等，由动量守恒定律有：
m1v0 (m1 m2 )v1 （2分）
高三物理答案 第 3 页 共 4 页
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由能量守恒定律有：
Q 1 m v2 1总 1 0 (m m )v
2 （1分）
2 2 1 2 1
导体棒 MN上产生的焦耳热：
Q
Q 总 R （1分）
R1 R
1
2
解得： Q 0.8J （1分）
（3）MN与 PQ运动过程中恰好不相撞时，MN与 PQ刚好接触且速度相等，
对 PQ棒，由动量定理有：
m2v1 0 BILt （2分）
It BLx又有： （1分）
R1 R2
m1m2 (R1 R2 ) 2gh解得： x 2 2 （1分）B L (m1 m2 )
9
代入数值得： a 5b （1分）
10
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