1、云南省梁河县第一中学2022-2023学年下学期高三物理试题物理试题考生请注意:1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示,abcd是边长为L的正方形回路,处在斜向左上的匀强磁场中,磁场方向与回路平面呈45度角,ab,cd为金属棒,ad,bc为细的金属丝,金属
2、丝的质量不计,ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连,连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平,cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为,重力加速度为g则cd棒中电流的大小和方向:A,方向从d到c B,方向从c到dC,方向从d到c D,方向从c到d2、在光电效应实验中,某实验小组用同种频率的单色光,先后照射锌和银的表面,都能产生光电效应。对这两个过程,下列四个物理量中,可能相同的是( )A饱和光电流B遏止电压C光电子的最大初动能D逸出功3、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为12,正弦交流电源电压为U12 V,电阻R11 ,R22 ,滑动变阻器R3最大阻值为20 ,
3、滑片P处于中间位置,则AR1与R2消耗的电功率相等B通过R1的电流为3 AC若向上移动P,电压表读数将变大D若向上移动P,电源输出功率将不变4、如图所示,现有六条完全相同的垂直于纸面的长直导线,横截面分别位于一正六边形的六个顶点上,穿过a、b、c、e四点的直导线通有方向垂直于纸面向里、大小为的恒定电流,穿过d、f两点的直导线通有方向垂直纸面向外、大小为的恒定电流,已知通电长直导线周围距离为处磁场的磁感应强度大小为,式中常量,I为电流大小,忽略电流间的相互作用,若电流在正六边形的中心处产生的磁感应强度大小为B,则O点处实际的磁感应强度的大小、方向分别是( )A,方向由O点指向b点B3B,方向由O
4、点指向cd中点C,方向由O点指向e点D3B,方向由O点指向中点5、如图所示,装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑。某一时刻,一部分细沙从木板上漏出。则在细沙漏出前后,下列说法正确的是( )A木板始终做匀速运动B木板所受合外力变大C木板由匀速变为匀加速直线运动D木板所受斜坡的摩擦力不变6、如图所示,两金属板平行放置,在时刻将电子从板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)。分别在两板间加上下列哪一种电压时,有可能使电子到不了B板( )ABCD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
5、图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,在传播方向上有M、N两点(N点图中未画出),。M点开始振动后,又经1.1s的时间恰好第三次到达波谷。则下列说法正确的是()A周期为0.55sB波速为1.0m/sC从图示时刻开始再经1.8s的时间,M点的运动路程为28cmD从图示时刻开始再经2.2s的时间,N点第四次到达波峰E.能够与该波发生干涉的简谐横波频率一定为2.5Hz8、如图甲所示,一个小球悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运动过程中小球的机械能E与路程x的关系图像如图乙所示,其中O-x1过程的图像为曲线,x1-x2过程的图像为直线。忽略空气阻力。下列说法正确的是AO-x1过程中小球所受拉力
6、大于重力B小球运动路程为x1时的动能为零CO-x2过程中小球的重力势能一直增大Dx1-x2过程中小球一定做匀加速直线运动9、一列沿x轴正向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图所示,波速大小为v=0.6m/s,此时波刚好传到0.24m的位置,P为0.60m处的质点。下列说法中正确的是()A经过0.6s传播到P点B刚传播到P点时P点由平衡位置向上振动C从t=0时刻到刚传播到P点过程中O点的路程为30cmD0.18m处的质点的振动方程为y=5sin(5t)cm10、两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B,细线上端固定在同一点,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动已知A球细线跟竖直方
7、向的夹角为,B球细线跟竖直方向的夹角为,下列说法正确的是A细线和细线所受的拉力大小之比为:1B小球A和B的向心力大小之比为1:3C小球A和B的角速度大小之比为1:1D小球A和B的线速度大小之比为1:三、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)图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻,表头电流表G的量程为01mA,内阻,B为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,分别为直流电压3V挡和15V挡,直流电流5mA挡和1A挡,欧姆“”挡。(1)图甲中A端与
8、_(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)开关S接位置_(填“1”或“2”)时是电流挡的大量程,根据题给条件可得。_,_,_。(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示,若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_;若此时B端是与“3”相连的,则读数为_。(4)多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大,若继续使用时还能进行欧姆调零,则用该多用电表测量电阻时,所测得的电阻值将_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。12(12分)某同学欲用伏安法测定一阻值约为5的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A直流电源E(电动势约为4.5V,内阻很小);B直流电流表A1(量程00.6A,
9、内阻约为0.1);C直流电流表A2(量程03A,内阻约为0.2);D直流电压表V1(量程03V,内阻约为3k);E直流电压表V2(量程015V,内阻约为6k);F滑动变阻器R1(最大阻值为10);G开关、导线若干。(1)在备选器材中,实验中电流表应选_,电压表应选_;(均填写器材前字母序号)(2)该同学连接了部分电路,如图甲所示,还有三根导线没有连接,请帮助该同学完成连线;(_)(3)按要求完成了电路连接后,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_(选填“左”或“右”)端;(4)该同学正确操作,电流表和电压表的表盘示数如图乙所示,则电阻的测量值为_;该测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)真
10、实值。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,长l1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角37.已知小球所带电荷量q1.0106C,匀强电场的场强E3.0103N/C,取重力加速度g10m/s2,sin 370.6,cos 370.8.求:(1)小球所受电场力F的大小;(2)小球的质量m;(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小14(16分)如图所示,真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场区域,与坐标原点O相切,磁场的磁感应强度
11、大小B=2104T,方向垂直于纸面向外,在x=1m处的竖直线的右侧有一水平放置的正对平行金属板M、N,板间距离为d=0.5 m,板长L=1m,平行板的中线的延长线恰好过磁场圆的圆心O1。若在O点处有一粒子源,能向磁场中不同方向源源不断的均匀发射出速率相同的比荷为=1108C/kg,且带正电的粒子,粒子的运动轨迹在纸面内,一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子,恰能从沿直线O2O3方向射入平行板间。不计重力及阻力和粒子间的相互作用力,求:(1)沿y轴正方向射入的粒子进入平行板间时的速度v和粒子在磁场中的运动时间t0;(2)从M、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁场的粒子数之比;(3)若在
12、平行板的左端装上一挡板(图中未画出,挡板正中间有一小孔,恰能让单个粒子通过),并且在两板间加上如图示电压(周期T0),N板比M板电势高时电压值为正,在x轴上沿x轴方向安装有一足够长的荧光屏(图中未画出),求荧光屏上亮线的左端点的坐标和亮线的长度l。15(12分)如图所示,边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,一个质量为m、电荷量为q(q0)的带电粒子(重力不计)从AB边的中心O进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60。(1)若粒子的速度为v,加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动,求电场场强的大小和方向;(2)若粒子能从
13、BC边的中点P离开磁场,求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。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、A【解析】设磁场的磁感应强度为B,则有:=BL2sin45,求得,cd棒处于静止,则受到的安培力垂直于磁感应强度指向右上,设cd中的电流为I,则有:BILcos45=mg,解得:,根据左手定则可知,cd棒中的电流方向从d到c,故A正确, BCD错误。2、A【解析】A饱和光电流和光的强度有关,这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同,A正确;CD不同的金属其逸出功是不同的,根据光电效应方程:用同种频率的单色
14、光,光子能量相同,光电子的最大初动能Ek不同,CD错误;B根据遏止电压和最大初动能关系:可知光电子的最大初动能不同,遏止电压也不同,B错误。故选A。3、B【解析】理想变压器原副线圈匝数之比为1:2,可知原副线圈的电流之比为2:1,根据P=I2R可知R1与R2消耗的电功率之比为2:1,故A错误;设通过R1的电流为I,则副线圈电流为0.5I,初级电压:U-IR1=12-I;根据匝数比可知次级电压为2(12-I),则,解得I=3A,故B正确;若向上移动P,则R3电阻减小,次级电流变大,初级电流也变大,根据P=IU可知电源输出功率将变大,电阻R1的电压变大,变压器输入电压变小,次级电压变小,电压表读数
15、将变小,故C D错误;故选B。4、D【解析】电流、在点处产生的磁感应强度大小相等、方向相反,其矢量和为零;电流、在点处产生的磁感应强度大小分别为B、2B,方向均由O点指向ef中点,可得电流、在点处总的磁感应强度大小为3B,方向由点指向ef中点;同理,电流、在点处总的磁感应强度大小为3B。方向由点指向ab中点,根据平行四边形定则,容易得到点处实际的磁感应强度的大小为3B,方向由点指向af中点。A ,方向由O点指向b点,与分析不符,故A错误;B 3B,方向由O点指向cd中点,与分析不符,故B错误;C ,方向由O点指向e点,与分析不符,故C错误;D 3B,方向由O点指向中点,与分析相符,故D正确;故
16、选:D。5、A【解析】AC在细沙漏出前,装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑,对整体受力分析,如图所示:根据平衡条件有:又联立解得:在细沙漏出后,细沙的质量减少,设为,木板的质量不变,对整体受力情况与漏出前一样,在垂直斜面方向仍处于平衡状态,则有:又且解得:而重力沿斜面向下的分力为,即,所以在细沙漏出后整体仍向下做匀速直线运动,A正确,C错误;B因为整体仍向下做匀速直线运动,所受合外力不变,仍为零,B错误;D因为细沙的质量减小,根据,可知木板所受斜坡的摩擦力变小,D错误。故选A。6、B【解析】加A图电压,电子从板开始向板做匀加速直线运动;加B图电压,电子开始向板做匀加速运动,再做加速度大小相同的匀减
17、速运动,速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动,由电压变化的对称性可知,电子将做周期性往复运动,所以电子有可能到不了板;加C图电压,电子先匀加速,再匀减速到静止,完成一个周期,电子一直向板运动,即电子一定能到达板;加D图电压,电子的运动与C图情形相同,只是加速度是变化的,所以电子也一直向板运动,即电子一定能到达板,综上所述可知选项B正确。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、CDE【解析】A由图可知,波长振幅各质点开始振动的方向为方向。M点振动开始后,又经过1.1s恰
18、好第三次到达波谷,则有则所以A错误;B则波速为所以B错误;C从图示时刻开始,波传播至M点需时间之后的则M振动路程为所以M点的运动路程为28cm,C正确;D从图示时刻开始,波传播至N点需时间之后的则N点第四次到达波峰,D正确;E波的频率为则其相干波的频率为2.5Hz,E正确。故选CDE。8、BD【解析】A小球在竖直向上的拉力和竖直向下的重力下运动,拉力做功改变小球的机械能,则:可知题中机械能-路程图像斜率的大小为拉力的大小;O-x1过程中小球所受拉力竖直向上且减小,拉力做正功,小球的机械能增加,开始时小球从静止开始加速,拉力大于重力,运动过程中拉力逐渐减小,x1之后,拉力竖直向上做负功,小球向下
19、运动,所以x1处速度为零,动能为零,说明O-x1过程中小球先加速后减速,所以在减速阶段拉力小于重力,A错误,B正确;CO-x1过程中小球向上运动,重力做负功,重力势能增大,x1-x2过程中小球向下运动,重力做正功,重力势能减小,C错误;Dx1-x2过程中重力大于拉力,小球向下运动,图像斜率不变,拉力不变,所以小球加速度恒定,向下做匀加速直线运动,D正确。故选BD。9、AC【解析】A简谐横波传播到点的时间为故A正确;B根据同侧法可知,时刻0.24m的位置的质点由平衡位置向下振动,波源开始振动的方向是向下,所以刚传播到点时点由平衡位置向下振动,故B错误;C由图可知波长为简谐横波的周期为所以有从时刻
20、到刚传播到点过程中点的路程为故C正确;D由图可知振幅为角速度为时刻0.18m处的质点的位移为-5cm,所以0.18m处的质点的振动方程为故D错误;故选AC。10、BC【解析】A项:两球在水平面内做圆周运动,在竖直方向上的合力为零,由:TAcos30=mg,TBcos60=mg,则,TB=2mg,所以,故A错误;B项:小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30=,小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60=,可知小球A、B的向心力之比为1:3,故B正确;C、D项:根据mgtan=mhtan2= 得,角速度,线速度可知角速度之比为1:1,线速度大小之比为1:3,故C正确,D错误点晴:小球在
21、水平面内做圆周运动,抓住竖直方向上的合力为零,求出两细线的拉力大小之比根据合力提供向心力求出向心力大小之比,结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式,从而得出线速度和角速度之比三、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、黑 1 50 560 2400 0.52A 1400 偏大 【解析】(1)1由题中所示电路图可知,B与欧姆表内置电源的负极相连,B为红表笔,A为黑表笔。(2)2由题中所示电路图可知,开关S接位置1时,分流电阻较小,此时电流挡的大量程;3根据题中所示电路图,由欧姆定律可知455mA电流挡的内阻为则(3)6B端是与“1”相连的,
22、电流表量程为1A,分度值是0.02A,多用电表读数为7此时B端是与“3”相连,多用电表测电阻,由图示可知,指针指在14的位置,则读数为(4)8当电池电动势变小、内阻变大时,需要重新欧姆调零,由于满偏电流Ig不变,欧姆表内阻变小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,可知当R内变小时,有由于Ig不变、R内变小,指针跟原来的位置相比偏左,欧姆表的示数变大,导致测量阻值偏大。12、B D 右 4.79 小于 【解析】(1)12因所以电流表应选B,因为电源电动势只有4.5V,所以电压表应选D。(2)3因为电流表内阻较大,所以电流表外接,电路连接如图所示(3)4当滑动变阻器的滑片在左端时,滑动变
23、阻器接入电路的电阻为0,所以开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最右端。(4)56题图乙中电压表示数为2.30V,电流表示数为0.48A,所以电阻的测量值由于电压表有分流,故电阻的测量值偏小。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、 (1)F=3.0103N(2)m=4.0104kg(3)v=2.0m/s【解析】(1)根据电场力的计算公式可得电场力;(2)小球受力情况如图所示: 根据几何关系可得,所以;(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒,则,解得v=2m/s14、(1)1104 m/s,7.85105 s;(2);
24、(3)(m,0),亮线长为m。【解析】(1)由题意可知,沿y轴正向射入的粒子运动轨迹如图示则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径必定为R=r=0.5m根据洛伦兹力提供向心力有Bqv=代入数据解得粒子进入电场时的速度为v=1104m/s在磁场中运动的时间为t0=T=7.85105 s(2)如图示沿某一方向入射的粒子的运动圆轨迹和磁场圆的交点O、P以及两圆的圆心O1、O4组成菱形,故PO4和y轴平行,所以v和x轴平行向右,即所有粒子平行向右出射。故恰能从M端射入平行板间的粒子的运动轨迹如图所示因为M板的延长线过O1O的中点,故由图示几何关系可知,则入射速度与y轴间的夹角为同理可得恰能从N端射入平行
25、板间的粒子其速度与y轴间的夹角也为,如图所示由图示可知,在y轴正向夹角左右都为的范围内的粒子都能射入平行板间,故从M、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁场的粒子数之比为(3)根据U-t图可知,粒子进入板间后沿y轴方向的加速度大小为所有粒子在平行板间运动的时间为即粒子在平行板间运行的时间等于电场变化的周期T0,则当粒子由t=nT0时刻进入平行板间时,向下侧移最大,则有y1=a=0.175m当粒子由t=nT0时刻进入平行板间时,向上侧移最大,则y2=0.025m因为y1、y2都小于=0.25m,故所有射入平行板间的粒子都能从平行板间射出,根据动量定理可得所有出射粒子的在y轴负方向的速度为解
26、得vy=1.5103 m/s设速度vy方向与v的夹角为,则tan=如图所示从平行板间出射的粒子处于图示范围之内,则tan =tan =代入数据解得,亮线左端点距离坐标原点的距离为x左= 即亮线左端点的位置坐标为(m,0),亮线长为m15、(1)(2);【解析】(1)电荷受到的洛伦兹力由A指向P,粒子做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,列出平衡方程求解场强E;(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹图,结合几何关系求解粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。【详解】(1)电荷受到的洛伦兹力由A指向P,粒子做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,故电荷受电场力方向由P指向A,因粒子带正电,所以场强方向由P指向A。设电场强度为E,有 (2)如图,粒子从P点出磁场,过O点作线段OD,OD垂直初速度,O/为轨道圆心,由几何关系可知,PD=a,OD=,设轨道半径为r,则O/D=-r。在直角三角形O/PD中,有 得设粒子速度大小为v由 得将代入得 ,OP=,故PO/D=600 轨道对应的圆心角为1200,所以由O到P所用的时间t= 得【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动,解决此类问题,关键是要作出粒子轨迹过程图,确定圆心,结合几何关系,根据半径公式等进行求解