清华大学中学2023届高三第二学期期终教学监控物理试题.doc

1、清华大学中学2023届高三第二学期期终教学监控物理试题注意事项1考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用05毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符4作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效5如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项

2、中，只有一项是符合题目要求的。1、如图（a），场源点电荷固定在真空中O点，从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q（q0）的离子，经一定时间，离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度，用r表示离子与O点的距离，作出其图像如图（b）。静电力常量为是k，不计离子重力。由此可以判定（）A场源点电荷带正电B场源点电荷的电荷量为C离子在P点的加速度大小为D离子在P点受到的电场力大小为2、在两个边长为的正方形区域内（包括四周的边界）有大小相等、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为。一个质量为，带电量为的粒子从点沿着的方向射入磁场，恰好从点射出。则该粒子速度大小为（）ABCD3、如图

3、是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是: A卢瑟福粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强C电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D铀235只要俘获中子就能进行链式反应4、如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为 B 、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻 R 及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO 以恒定的角速度w 匀速转动，t=0 时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n 、面积为S 、阻值为r 。则下列说法正确的是（）At=0 时刻流过电阻 R 的电流

4、方向向左B线圈中感应电动势的瞬时表达式为e = nBSw sinwtC线圈转动的过程中，电阻 R 两端的电压为D从 t=0 时刻起，线圈转过 60时电阻 R 两端的电压为5、如图所示，三段长度相等的直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内，a、b间的距离等于b、c间的距离，通电电流IaIbIc，方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）A导线b受到的安培力可能为0B导线a受到的安培力可能为0C导线c受到的安培力的方向一定向左D导线a、b受到的安培力的方向一定相同6、如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面积为0.01m2，磁场与线圈轴线成30角向右穿过线圈。若在2s时间内磁感应强度随时间的变化关系

5、如图乙所示，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差Uab为（ ）AVB2VCVD从0均匀变化到2V二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。则（）A初始时刻金属杆的加速度为B

6、金属杆上滑时间小于下滑时间C在金属杆上滑和下滑过程中电阻R上产生的热量相同D在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同8、如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是A如果a、b带正电，那么c一定带负电B匀强电场场强的大小为C质点c的电荷量大小为D匀强电场的方向与ab边垂直指向c9、如图，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源先后发射速率均为的质子和粒子，质子和粒子同时到达点。已知，

7、粒子沿与成30角的方向发射，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（）A质子在磁场中运动的半径为B粒子在磁场中运动的半径为C质子在磁场中运动的时间为D质子和粒子发射的时间间隔为10、如图所示，a、b、c为三颗绕地球做圆周运动的人造卫星，轨迹如图。这三颗卫星的质量相同，下列说法正确的是（）A三颗卫星做圆周运动的圆心相同B三颗卫星受到地球的万有引力相同Ca、b两颗卫星做圆周运动的角速度大小相等Da、c两颗卫星做圆周运动的周期相等三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，实验操作如下：（1

8、）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，如图甲所示的示数为_mm。（2）用多用电表“1 倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值，如图乙所示的示数为_。（3）用电流表（内阻约为5）、电压表（内阻约为3k）测量该电阻丝的阻值Rx，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，下列电路中符合要求的是_。A B C D（4）用第（3）问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l，测得相应的阻值R，并作出了R-l图象，如图丙所示中符合实验结果的图线是_（选填“a”“b”或“ c ”），该电阻丝电阻率的测量值_（选填“大于” “小于”或“等于”）真实值。12（12分）为了测量某金属丝的电阻率： （1）如图a所示，先

9、用多用电表“1 ”挡粗测其电阻为_，然后用图b的螺旋测微器测其直径为_mm，再用图c的毫米刻度尺测其长度为_cm（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A电压表V（量程3 V，内阻约为15 k；量程15 V，内阻约为75 k）B电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 ；量程3 A，内阻约为0.2 ）C滑动变阻器R1（05 ，1 A）D滑动变阻器R2（02000 ，0.1 A）E1.5 V的干电池两节，内阻不计F电阻箱G开关S，导线若干为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用_（填“R1”或“R2”）；请在方框内设计最合理的电路图_并完成图d中的实物连线

10、_四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，喷雾器内有13L药液，上部封闭有1atm的空气2 L.关闭喷雾阀门，用打气筒活塞每次可以打进1atm、200cm3的空气，（设外界环境温度一定，忽略打气和喷药过程温度的变化，空气可看作理想）求：要使喷雾器内气体压强增大到2.4atm，打气筒应打气的次数n；若压强达到2.4atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器内药液上方空气的压强降为1atm时，桶内剩下的药液的体积。14（16分）如图（甲）所示，粗糙直轨道OB固定在水平平台上，A是轨道上一点，B端与平台

11、右边缘对齐，过B点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.0106N/C，方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0105C，质量为m=1kg。小物块P从O点由静止开始在水平外力作用下向右加速运动，经过0.75s到达A点，当加速到4m/s时撤掉水平外力F，然后减速到达B点时速度是3m/s，F的大小与P的速率v的关系如图（乙）所示。P视为质点，P与轨道间动摩擦因数=0.5，直轨道上表面与地面间的距离为h=1.25m，P与平台右边缘碰撞前后速度大小保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2。求：(1)P从开始运动至速率为1m/s所用的时间；(2)轨道OB的长度；(3)P落地时的速度大小。

12、15（12分）如图，两相互平行的光滑金属导轨，相距L=0.2m，左侧轨道的倾角=30，M、P是倾斜轨道与水平轨道连接点，水平轨道右端接有电阻R=1.5，MP、NQ之间距离d=0.8m，且在MP、NQ间有宽与导轨间距相等的方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，质量m=0.01kg、电阻r=0.5的导体棒在t=0时刻从左侧轨道高H=0.2m处静止释放，下滑后平滑进入水平轨道（转角处天机械能损失）。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计，g取10m/s2。求：(1)导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间t；(3)导体棒在水平轨道上的滑行距离d；(2)导体棒从释放到

13、停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A从P到N，带正电的离子的加速度随的增加而增大，即随r的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A错误；B在N点，由库仑定律及牛顿第二定律解得选项B错误；CD在P点时，由库仑定律及牛顿第二定律离子在P点受到的电场力大小为选项C错误，D正确。故选D。2、C【解析】由题意分析可知粒子从BE中点G飞出左边磁场，作FG的垂直平分线交FA的延长线于点O，点O为圆心，如图所示根据几何知识，有与相似，则有解得 又因为解得故C正确，ABD错误。故选C。

14、3、A【解析】A卢瑟福粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型，故A正确；B放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，贯穿能力最强，故B错误；C由图可以知道,光照越强,光电流越大,但遏止电压是一样,说明遏止电压与光的强度无关,故C错误;D链式反应需要达到临界体积才可以，故D错误；故选A4、D【解析】At=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻 R 的电流方向向右，故A错误；B从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势EmnBS所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBScost（V）故B错误；C线圈转过的过

15、程中，最大感应电动势EmnBS，则产生的感应电动势的有效值为EnBS因此电阻 R 两端的电压为故C错误；D线圈从t=0开始转过60时，电阻 R 两端的电压为故D正确。故选D。5、B【解析】A根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线b受到的安培力不可能为0，故A错误；BD导线a受到导线b给的向右的安培力和导线c给的向左的安培力，又因为通电电流IaIbIc，ac之前的距离大于ab之间的距离，所以导线a受到的安培力可能为0，而导线b受到的安培力不可能为0，所以导线a、b受到的安培力的方向不一定相同，故B正确，D错误；C根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线c受到的安培力的方向一定向

16、右，故C错误。故选B。6、A【解析】与线圈轴线成30角穿过线圈的向右磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有：由图可知：Wb/s代入数据解得：VA正确，BCD错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】Aab开始运动时，ab棒所受的安培力根据牛顿第二定律得，ab棒的加速度选项A错误；B物体下滑时加速度满足根据可知金属杆上滑时间小于下滑时间，选项B正确；C克服安培力做功等于回路产生的热量，上滑过程中安培力较大，则克服安培力

17、做功较大，产生的热量较大，选项C错误；D根据可知，在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同，选项D正确。故选BD。8、AB【解析】A. 如果a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡故A项正确；BD.设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：；所以匀强电场场强的大小为：，方向与ab边垂直由c指向ab连线故B项正确，D项错误；C.设c电荷带电量为Q，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即：所以c球的带电

18、量为2q，故C项错误；9、BD【解析】AB粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有解得结合两种粒子的比荷关系得对于粒子而言，画出其在磁场中运动的轨迹，根据几何关系得其轨迹对应的圆心角为300，则粒子做圆周运动的轨迹半径为，质子做圆周运动的轨迹半径为，所以A错误，B正确；CD质子从点射入从点射出，结合，可知从点射入时的速度方向必须与边界垂直，在磁场中运动的时间而粒子的运动时间所以质子和粒子的发射时间间隔为，所以C错误，D正确。故选BD。10、AC【解析】A三颗卫星做圆周运动的圆心都是地心，是相同的，A正确；B三颗卫星的质量相同，但轨道半径不同，所受到地球的万有引力不相同，B错误；C根据万有引力充

19、当向心力，得，解得：，a、b两颗卫星的轨道半径相等，所以做圆周运动的角速度大小相等，C正确；D根据：，可得，a、c两颗卫星轨道半径不同，所以做圆周运动的周期不相等，D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、2.8192.821 7 D a 等于 【解析】（1）1螺旋测微器的转动刻度50格共0.5mm长，精确度为0.01mm，格数要估读到0.1格，则电阻丝的直径为：（2.8192.821）；（2）2欧姆表读电阻，由表盘上的数字乘以倍率得到阻值，可得：（或7）（3）3实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法；

20、而待测电阻满足：即待测电阻为小电阻，用电流表的外接法减小系统误差；综上选择D电路实验；（4）4根据电阻定律，可知图像应该是过原点的倾斜直线，但（3）问中的C项电路采用的是电流表的内接法，因电流表分分压导致电阻的测量值偏大，有：故测量图线不过原点，而有纵截距；故选a图线； 5由图像求电阻率是利用斜率求得，a图线和准确图线的斜率相同，故电阻率的测量值等于真实值。12、8.0（或者8）； 2.095（2.0952.098均可） 10.14（10.1310.15均可） R1 【解析】第一空.由图示多用电表可知，待测电阻阻值是81=8；第二空.由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为

21、0.019.5mm=0.095mm，其读数为：2mm+9.50.01mm=2.095mm；第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm第四空.滑动变阻器R2（02000，0.1A）的阻值比待测金属丝阻值8大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5；第五空.为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；第六空.根据实验电路图连接实物电路图，如图所示；四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、14；10.2L【解析】设应打气n次，则有，根

22、据玻意耳定律得解得次由题意可知，根据玻意耳定律得解得剩下的药液14、 (1)0.5s；(2)2.825m；(3)【解析】(1)P的速率从零增加到v1=1m/s，受外力F1=7N，设其做匀变速直线运动的加速度为a1，经过时间t1，位移为x1，有代入数据得a1=2m/s2，t1=0.5s，x1=0.25m(2)P从v1=1m/s运动至A点，F2=9N，设其做匀变速直线运动的加速度为a2，有：设P从速度v1经过t2时间，在A点的速度为v2，位移为x2，则 v2=v1+a2t2解得v2=2m/s，x2=0.375mP从A点至B点，先做匀加速直线运动，速度达到v3=4m/s，位移为x3，有：解得x3=1

23、.5mP达到速度v3时撤掉水平外力，在摩擦力作用下减速，减速到达B点时速度是v4=3m/s，位移为x4，有 解得x4=0.7m轨道OB的长度 (3)P从B点开始水平方向受向左的电场力，竖直方向上受重力，做曲线运动。水平方向的加速度大小水平方向上先向右做匀减速运动，再向左做匀加速运动，经时间与平台右边缘碰相碰。竖直方向上做自由落体运动，有，解得t4=0.5s落地时水平方向的速度落地时竖直方向的速度 落地时的速度大小为15、 (1)；(2)；(3)0.111J【解析】(1)设导体棒进入磁场前瞬间速度大小为，导体棒从释放到刚进入磁场的过程中，由机械能守恒定律有解得根据位移公式有解得导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间为0.4s。(2)导体棒进入磁场到静止，由动量定理得根据安培力公式有又联立得通过导体棒的电荷量为联立解得导体棒在水平轨道上的滑行距离为0.25m。(3)导体棒滑入磁场之前上产生的焦耳热为由法拉第电磁感定律有由闭合电路欧姆定律可得根据能量守恒可知，导体棒进入磁场后的总热量又解得故电阻上产生的焦耳热为故总热量为0.111J。