云南省昆明市第二十四高级中学2022-2023高三下学期教学质量第二次监测物理试题（含解析）考试试卷

昆明书第二十四中学2022-2023学年高三下学期教学质量第二次监测物理试题
高三物理
一、单选题
1．如图所示，+Q为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q的粒子，从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动．若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（ ）
A．ab直线 B．ac曲线 C．ad曲线 D．ae曲线
2．如图所示，体育馆内有一处倾斜墙壁，与竖直方向夹角为53°。某同学在距墙面4m处以垂直于墙面的速度投出一个篮球，篮球恰好擦墙而过（刚好接触墙）。篮球的质量为600g，将篮球视为质点，忽略篮球出手前的加速距离，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A．出手时篮球速度大小为10m/s
B．该同学对篮球的冲量大小为4N·s
C．篮球从出手到与墙接触所用时间为1.28s
D．篮球与墙的接触点与出手位置相距5m
3．用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，电流表A为理想电表，改变电阻箱R的阻值，测得多组数据，根据测得数据描绘的图线如图乙所示。将该电源、电阻箱R、表笔a和b与量程为10mA、内阻为50Ω的毫安表连成如图丙所示的电路，将毫安表改装成欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．电源电动势，内电阻
B．甲图中，当电阻箱R接入电路的阻值为时，电源的输出功率为12W
C．丙图中，表笔a和b短接，当电阻箱R接入电路的阻值为时，毫安表满偏
D．丙图中，欧姆调零后，表笔a和b间接入阻值为的电阻，毫安表的示数为4mA
4．若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙号”下潜深度为d，“天宫一号”轨道距离地面高度为h，“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度大小之比为（质量分布均匀的球壳对内部物体的万有引力为零）（　　）
A． B． C． D．
5．如图甲所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为0.4，与地面间的最大静摩擦力为9N。t=0时刻起，物体受到一个水平向右的力F作用，其大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．t=0到t=4s时间内摩擦力的冲量为零
B．t=4s时物体开始运动
C．t=6s时物体的速度大小为
D．t=11s时物体恰好停止运动
二、多选题
6．如图所示，图甲为速度选择器原理示意图，图乙为质谱仪原理示意图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，只有具有速度的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器
B．图乙中，、、 三种粒子经加速电场射入磁场，在磁场中偏转半径最大
C．图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交流电源的频率也应该增大
7．如图甲，A、B、C为一个非匀强电场中一条电场线上的三点，一个电荷量为、质量为的小物块从C点静止释放，仅在电场力的作用下，其运动的图象如图乙所示，B点切线已标出，则下列说法正确的是（　　）
A．由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大
B．由C点到A点电势逐渐升高
C．A、B两点间的电势差
D．B点为电场线上电场强度最大的点，场强大小
8．一质量不计的直角形支架两端分别连接质量均为m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则（　　）
A．OA边转动到处于竖直位置时，A球的速度为
B．A球速度最大时，两小球的总重力势能最小
C．A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为
D．A、B两球的最大动能之比为
三、实验题
9．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时探究小灯泡的伏安特性。
A．电压表V1（量程5V、内阻很大）
B．电压表V2（量程3V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流3A）
E.小灯泡（2.5V，5W）
F.电池组（电动势E，内阻r）
G.开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的电阻，多次测量后发现：若电压表的示数增大，则电压表的示数减小。
（1）请将你设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整。______
（2）每一次操作后，同时记录电压表和的读数和，电流表A的示数，组成两个坐标点，，标到坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）在坐标中两条图线在N点相交，此时小灯泡的阻值R为______Ω，实际功率为______W，电池组的总功率为______W。（结果都保留三位有效数字）
10．某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的中心轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与x轴正方向成60°角的方向。已知该地地面处地磁场的磁感应强度的水平分量约为3×10-5T。
（1）请在图上标明螺线管导线的绕向；______
（2）可得出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为______（结果保留一位有效数字）。
四、解答题
11．某同学做拍篮球的游戏，篮球在球心距地面高h1=0.9m范围内做竖直方向的往复运动。在最高点时手开始击打篮球，球落地后反弹，与地面作用的时间t=0.1s，反弹速度v2的大小是刚触地时速度v1大小的，且反弹后恰好到达最高点。已知篮球的质量m=0.5kg，半径R=0.1m。设地面对球的作用力可视为恒力，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）地面对球的弹力大小；
（2）每次拍球时手对球做功W。
12．如图所示，质量为的可视为质点的小物体从点水平抛出，恰好沿圆弧切线方向从点进入竖直光滑圆弧轨道，圆弧轨道端固定在平台上，另一端水平且与光滑水平面上的平板小车上表面相切于小车左端点，小车质量，当小物体运动到挡板处时与发生碰撞，碰后速度大小不变，方向相反。碰撞前小物体和小车已经达到相同速度，碰后小物体始终没有离开小车，且没有滑上圆弧。已知圆弧半径，圆弧对应的圆心角为，点距平台的高度，小物体与小车间的动摩擦因数为，不考虑空气阻力，，重力加速度。试求：
（1）小物体从点抛出的水平速度大小；
（2）小物体刚到达点时对圆弧轨道的压力大小；（结果保留小数点后1位）
（3）小物体停止时距离点的距离，以及小物体滑上小车到最终停止运动前，小物体做匀减速直线运动的总时间。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．B
【详解】B．如图，电荷量为+q的粒子进入正电荷+Q的电场，受到正电荷+Q的排斥力，而排斥力与粒子的初速度v0方向不在同一直线上，则粒子轨迹将向右弯曲，沿着ac曲线运动．故B正确；
A．+q受到正电荷+Q的排斥力，与粒子的初速度v0方向不在同一直线上，粒子不可能作直线运动．故A错误；
CD．+q由于受到正电荷+Q的排斥力，两者远离，不可能靠近．故CD错误。
故选B。
2．D
【详解】A．把篮球的重力沿初速度方向、垂直初速度方向正交分解，可知，篮球沿初速度方向做匀减速直线运动，当位移为s=4m时速度恰好为零，即
解得，A错误；
B．该同学对篮球的冲量大小等于篮球出手时获得的动量，即
B错误；
C．篮球从出手到与墙接触所用时间为
C错误；
D．垂直初速度方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移为
则篮球与墙的接触点与出手位置相距
D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．由闭合电路欧姆定律得
化简得
结合图线可得，电源电动势为
内电阻为
A错误；
B．甲图中，当电阻箱R接入电路的阻值为时，流过电源的电流和电源的输出功率为
B错误；
C．丙图中，表笔a和b短接，由闭合电路欧姆定律得
解得
C错误；
D．丙图中，欧姆调零后，由闭合电路欧姆定律得
解得
D正确。
故选D。
4．C
【详解】设地球的密度为ρ，则在地球表面，物体受到的重力和地球的万有引力大小相等，有
由于地球的质量为
所以重力加速度的表达式可写成
质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于（R－d）的球体在其表面产生的万有引力，故“蛟龙号”的重力加速度
所以有
根据万有引力提供向心力有
G＝ma
“天宫一号”所在处的重力加速度为
a＝
所以
，
故选C。
5．C
【详解】A．根据 ，t=0到t=4s时间内摩擦力不等于零，所以摩擦力的冲量不等于零，A错误；
B．根据图像，拉力为，t=4s时拉力等于8N，小于最大静摩擦力9N，物体仍然静止，B错误；
C．根据，4.5s末物体开始运动，在4.5～6s时间内，拉力和摩擦力的冲量分别为
根据动量定理得
解得
C正确；
D．在4.5～11s时间内，拉力和摩擦力的冲量分别为
由此可知，t=11s前物体已经停止运动，D错误。
故选C。
6．ABC
【详解】A．图甲中，当粒子沿直线通过时，满足
即
即只有具有速度
的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器，选项A正确；
B．图乙中，、、 三种粒子经加速电场射入磁场，则由
解得
因为的最大，则在磁场中偏转半径最大，选项B正确；
C．图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置，选项C正确；
D．图丁中，由于
可知，随着粒子速度的增大，粒子在磁场中运动的周期不变，则交流电源的频率也是不变的，选项D错误。
故选ABC。
7．CD
【详解】A．由C到A的过程中，物块速度逐渐增大，电场力对物块做正功，物块的电势能逐渐减小，故A错误；
B．物块所受电场力方向由C指向A，所以电场强度方向由C指向A，所以由C点到A点电势逐渐降低，故B错误；
C．对物块从B到A的过程，根据动能定理有
解得
所以
故C正确；
D．由题图乙可知物块在B点时加速度最大， 为
所以B点为电场线上电场强度最大的点，场强大小为
故D正确。
故选CD。
8．BD
【详解】B．因两球固定在同一支架上，两球角速度相同，线速度之比等于转动半径之比，即有
故两球速度同时达到最大值，由系统机械能守恒知，当两球速度最大时，总动能最大，总重力势能最小，故B正确；
D．由动能定义式知两球的最大动能之比等于最大速度的平方之比，即
故D正确；
A．当A球转到竖直位置时，由机械能守恒有
解得，A球的速度为
故A错误；
C．设A球速度最大时杆转过角，由能量守恒知此时系统的总动能为
其中，，可见当时总动能最大，即两杆转过的角度时两球的动能最大，速度也最大，故C错误。
故选BD。
9． 4.5 1.0 1.25 5.00 9.00
【详解】（1）[1] 电路如图所示
（2）[2] [3] 由图示电源的图像可知，图像的纵截距为4.5，则电源电动势
电源内阻
（3）[4] 由于两图线交点坐标值为
此时灯泡电阻
[5] 灯泡的功率
[6]电源的总功率
10． 2×10-5T
【详解】（1）[1]由小磁针静止时北极指向可知导线的绕向如图所示
（2）[2]由题意，可知
B=B地tan30°≈2×10-5T
11．（1）；（2）W=2.25J
【详解】（1）从球反弹后至达最高点，此过程，由
，
可得
设球与地面接触时加速度为，由题知
球下落刚触地至反弹后刚离开地面过程，设向上为正方向，设地面对球的平均作用力为F，球触地过程受力如图
由动量定理
代入数据解得
（2）手做功等于球与地面碰撞时的能量损失
代入
.
12．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小物体由到做平抛运动
得
到达处的竖直分速度
处速度方向与水平方向夹角
（2）处速度大小
小物体由到点，根据动能定理
解得
在处做圆周运动
根据牛顿第三定律，小物体对轨道得压力为
（3）小物体与小车第一次共速，根据动量守恒定律
解得
小物体在小车上受摩擦力产生加速度大小为
小车的加速度为
可知，第一次共速前，物体匀减速的时间为
第一次反弹后到再次共速需要时间
下一次与碰撞前，再次达到共速，根据动量守恒定律
解得
第二次反弹后到共速需要的时间
忽略共速以后运动的时间绘制出物块和小车的图像：
开始物块比小车速度大，物块相对小车位移向右所以相对小车位移为
物块反弹后，小车相对物块位移向右：相对位移为
此后每次碰撞到再次共速小车相对物块向右移动的距离均为前一次的
经过多次碰撞后的总位移为
所以最终物块停止位置与点距离为
碰撞后第一次减速为0所需要的时间为
每次碰撞后匀减速到0所需时间均为前一次的
可知匀减速的总时间为