1、2023年惠州市实验中学物理高三上期末学业质量监测试题注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，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、真空中某静电场电场线的分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、，电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。
2、以下选项正确的有（）ABC此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小D此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小2、氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是（）A这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应B如果辐射进来能量为0.32 eV的光子，可以使氢原子从n4能级向n5能级跃迁C如果辐射进来能量为1.32 eV的光子，不可以使处于n4能级的氢原子发生电离D用氢原子从n4能级向n1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV3、中国将于
3、2022年前后建成空间站。假设该空间站在离地面高度约的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约为，地球的半径约为，地球表面的重力加速度为，则中国空间站在轨道上运行的（ ）A周期约为B加速度大小约为C线速度大小约为D角速度大小约为4、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则下列说法中正确的是AA的质量一定大于B
4、的质量BA的线速度一定小于B的线速度CL一定，M越小，T越小DM一定，L越小，T越小5、如图所示，虚线表示某孤立点电荷Q激发的电场中三个等间距的等势面，一带电粒子（可看成点电荷）仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b、c、d为轨迹与等势面的交点。下列说法正确的是（）A粒子在a点的电势能一定小于在d点的电势能B电势的高低一定是。C粒子运动过程中经过c点时的加速度一定最大D粒子在a、b间的动能改变量一定等于在b、c间的动能改变量6、用木板搭成斜面从卡车上卸下货物，斜面与地面夹角有两种情况，如图所示。同一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同，不计
5、空气阻力。则货物（）A沿倾角的斜面下滑到地面时机械能的损失多B沿倾角的斜面下滑到地面时重力势能减小得多C沿两个斜面下滑过程中重力的功率相等D沿两个斜面下滑过程中重力的冲量相等二、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、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，则（ ）A该原子核发生了衰变B该原子核发生了衰变C打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动D该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加8、下列说法中正确的是
6、。A光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B变化的电场一定产生变化的磁场C光的偏振现象说明光是横波D无影灯是利用光的衍射原理9、有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压，图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两瑞按正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压
7、表读数变大D当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大10、空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内A圆环所受安培力的方向始终不变B圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C圆环中的感应电流大小为D圆环中的感应电动势大小为三、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）为制
8、作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变)，它的电阻也随之发生变化，其阻值 R 随拉力F变化的图象如图(a)所示，小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E = 3V，内阻r =1；灵敏毫安表量程为10mA ，内阻Rg=50；R1是可变电阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，具体步骤如下：步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1，使毫安表指针满偏；步骤b：滑环下吊已知重力的重物G，测
9、出电阻丝与竖直方向的夹角为；步骤c：保持可变电阻R1接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数 I；步骤d：换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；步骤e：将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=_；(2)若图(a)中R0=100，图象斜率 k = 0.5/N ，测得=60，毫安表指针半偏，则待测重物重力G= _N；(3)改装后的重力刻度盘，其零刻度线在电流表_(填“零刻度”或“满刻度”)处，刻度线_填“均匀”或“不均匀”）。 (4)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“吊秤”称重前，进行了步骤 a 操作，则测量结果
10、_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12（12分）某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验。装置如图所示。(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d。(2)按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车_(填“连接”或“不连接)砝码盘，轻推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间t1、t2满足t1_t2(填“大于”“小于”或“等于”），则摩擦力得到了平衡。(3)保证砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B的时间分别为t1、t2，测出两光电门间的距离为L，则小车的加速度a=_(用已知或测出的物理
11、量字母表示）。(4)保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，测出多组加速度a的值，及对应的小车质量M，作出a-1/M图象。若图象为一条过原点的倾斜直线，则得出的结论_ 。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，在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出，然后经ac和aO之间的真空区域返回电
12、场，最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L，ac=L，ac垂直于cQ，acb=30，带电粒子质量为m，带电量为+g，不计粒子重力。求：(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；(2)粒子从边界OQ飞出时的动能；(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。14（16分）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为311K，压强为大气压强P1当封闭气体温度上升至313K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P1，温度仍为313K再经过一段时间，内部气体温度恢复到311
13、K整个过程中封闭气体均可视为理想气体求：（）当温度上升到313K且尚未放气时，封闭气体的压强；（）当温度恢复到311K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力15（12分）如图所示，竖直分界线左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小；右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小。为电场中的一点，点到的距离，在其下方离点距离处有一垂直于的足够大的挡板。现将一重力不计、比荷的带正电的粒子从点由静止释放，电场和磁场的范围均足够大。求：（1）该带电粒子运动到位置的速度大小。（2）该带电粒子打到挡板的位置到的距离。（3）该带电粒子从点出发至运动到挡板所用的时间。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分
14、，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由图P点电场线密，电场强度大，则EPEQ故A错误；B沿电场线的方向电势降低，电场线越密的电势降落越快，反之逆着电场线的方向电势升高，电场线越密的电势升高越快，则故B错误；CD根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用，q1为负电荷，所以此带电粒子也带负电，电场能先增大后减，故D正确。故选D。2、D【解析】A氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不
15、能使金属A发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应，故A错误；B因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为不等于光子能量为0.32eV，故B错误；C因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C错误；D由题意可知，金属A的逸出功为2.55eV， 氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能故D正确。故选D。3、B【解析】A设同步卫星的轨道半径为r1，空间站轨道半径为r2，根据开普勒第三定律有解得故A错误；B设地球半径为R，由公式解得故B正确；C由公式，代入数据解得空间站在轨道上运行的线速度
16、大小故C错误；D根据，代入数据可得空间站的角速度大小故D错误。故选B。4、D【解析】A、根据万有引力提供向心力，因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故A错误；B、双星系统角速度相等，根据，且，可知A的线速度大于B的线速度，故B错误；CD、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，由此可知双星的距离一定，质量越小周期越大，故C错误；总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，故D正确；故选D【点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度以及会用万有引力提供向心力进行求解5、A【解析】A由图可知，轨迹向下弯曲，带电粒子所受的电场力方向向下，则带电粒子受到了排
17、斥力作用；从a到d过程中，电场力做负功，可知电势能增大，故A正确；B由于不知道粒子带正电还是带负电，因此无法确定电场的方向，无法判断电势的高低，故B错误；C根据点电荷的电场特点可知，在轨迹上，距离点电荷最近的地方的电场强度最大，所以粒子运动过程中经过距离点电荷最近处的加速度一定最大，但c处不是距点电荷最近点的，故其加速度不是最大，故C错误；Dab之间任意一点的电场强度均小于bc之间任意一点的场强，带电粒子在ab之间电场力做功小于bc之间电场力做的功，粒子在a、b间的动能改变量小于在b、c间的动能改变量，故D错误。故选A。6、A【解析】A设斜面长为，货物距地面的高度为，根据功的定义式可知，滑动摩
18、擦力对货物做的功为所以货物与斜面动摩擦因数一定时，倾角越小，克服摩擦力做功越多，机械能损失越多，故A正确；B下滑到地面时的高度相同，重力做功相同，重力势能减少量相同，故B错误；CD沿倾角大的斜面下滑时货物的加速度大，所用时间短，根据可知沿斜面下滑过程中重力的功率大，根据可知沿斜面下滑过程中重力的冲量小，故C、D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、BC【解析】AB而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了衰变，A项错误、B项正
19、确；C由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径，电荷量大的轨迹半径小，再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动，C项正确；D衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。故选BC。8、AC【解析】A狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理, 故A正确；B均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故B错误；C偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；D无影灯是利用光的直线传播原理制成的，故D错误。故选AC。9、AC【解析】A当不变，滑动触头顺时针转动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，两端的电压
20、减小，总电流减小，滑动变阻器两端的电压将变小，电流表的读数变小，故A正确；B当不变，滑动触头逆时针转动时，副线圈匝数增大，电压增大，电流表读数变大，电压表读数变大，故B错误；CD保持的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则两端的电压不变，当将触头向上移动时，连入电路的电阻的阻值变大，因而总电流减小，分担的电压减小，并联支路的电压即电压表的示数增大，通过的电流增大，流过滑动变阻器的电流减小，所以电流表读数变小，电压表读数变大，故C正确，D错误；故选AC。10、BC【解析】AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力
21、方向的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确；CD、由闭合电路欧姆定律得：，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：，联立得：，则C正确，D错误故本题选BC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、 600N 满刻度 不均匀 不变 【解析】(1) 由受力情况及平行四边形定则可知，解得：；(2) 实验步骤中可知，当没有挂重物时，电流为满偏电流，即：，由欧姆定律得： ，电流是半偏的，代入数据解得：G=600N；(3) 由实验步骤可知，当拉力为F时，电流为I，因此根据闭合电路的欧姆定律得：，由图乙可知，拉力与电阻的关系式：，解得： 电流值
22、I与压力G不成正比，刻度盘不均匀；该秤的重力越小，电阻越小，则电流表示数越大，故重力的零刻度应在靠近电流表满刻度处；(4) 根据操作过程a可知，当内阻增大，仍会使得电流表满偏，则电阻R1会变小，即r+R1之和仍旧会不变，也就是说测量结果也不变。12、不连接 等于 在砝码和砝码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比 【解析】(2)12 平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用，具体做法是：将小车轻放（静止）在长木板上，挂好纸带（纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力）、不连接砝码盘，将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，轻推小车，使小车做匀速运动
23、即可，此时小车通过光电门的时间t1、t2满足t1等于t2。(3)3 遮光条经过光电门A时的速度表达式经过光电门B时的速度表达式所以(4)4 由牛顿第二定律可知，保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，是一条过原点的直线，说明在砝码和砝码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比。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） （2） （3）【解析】（1）从O点到a点过程的逆过程为平抛运动水平方向：竖直方向：加速度：可得：，粒子进入磁场后运动轨迹如图所示，设半
24、径为r，由几何关系得，洛伦兹力等于向心力：解得：在磁场内运动的时间：.（2）粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程，由动能定理得，解得：（3）粒子经过真空区域的时间，.粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为，解得：.粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间.14、（）1.11P1；（）1.12P1S【解析】（）气体进行等容变化，开始时，压强P1，温度T1=311K；当温度上升到313K且尚未放气时，压强为P1，温度T1=313K；根据可得：（）当内部气体温度恢复到311K时，由等容变化方程可得：，解得:当杯盖恰被顶起时有：若将杯盖提起时所需的最小力满足：，解得：15、 (1) ；(2)0.87m；(3) 【解析】(1) 带电粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理解得该带电粒子运动到位置的速度大小 (2)带电粒子在电场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得解得运动周期在电场、磁场中的运动轨迹如图该带电粒子打到挡板的位置到的距离 (3) 根据解得该带电粒子在电场中运动的时间 在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为电荷在磁场中运动的总时间解得则带电粒子从P点出发至运动到挡板所需的时间为
