广东省云浮市郁南县连滩中学2023-2024学年物理高三第一学期期末综合测试试题含解析.doc

1、广东省云浮市郁南县连滩中学2023-2024学年物理高三第一学期期末综合测试试题注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为，则正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向（）

2、A大小为零B大小，方向沿轴负方向C大小，方向沿轴正方向D大小，方向沿y轴正方向2、如图，长l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙，初始时它们直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时，其速度大小为( )ABCD03、分离同位素时，为提高分辨率，通常在质谐仪内的磁场前加一扇形电场扇形电场由彼此平行、带等量异号电荷的两圆弧形金属板形成，其间电场沿半径方向被电离后带相同电荷量的同种元素的同位素离子，从狭缝沿同一方向垂直电场线进入静电分析静电分器，经过两板间静电场后会分成几束，不考虑重力及离子间的相互作用，则A垂直电场线射出的离子速度的值相同B垂直电场线射

3、出的离子动量的值相同C偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大D偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大4、下列说法正确的是（）A核反应前后质量并不守恒B爱因斯坦在研究光电效应现象时提出了能量子假说C用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现把这束绿光的强度减为原来的一半，则没有光电子飞出D在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比5、如图所示，强度足够的、不可伸长的轻线一端系着一个小球p，另一端套在图钉A上，图钉A正上方有距它h的图钉B，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a的匀速圆周运动。现拔掉图钉A，则A小球继续做匀速圆周运动B小球做远离O的曲线运动

4、，直到被图钉B拉住时停止C小球做匀速直线运动，直到被图钉B拉住时再做匀速圆周运动D不管小球做什么运动，直到被图钉B拉住时小球通过的位移为h6、如图所示，半径为R的圆环竖直放置，长度为R的不可伸长轻细绳OA、OB，一端固定在圆环上，另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为m的重物，初始时OA绳处于水平状态。把圆环沿地面向右缓慢转动，直到OA绳处于竖直状态，在这个过程中AOA绳的拉力逐渐增大BOA绳的拉力先增大后减小COB绳的拉力先增大后减小DOB绳的拉力先减小后增大二、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

5、3分，有选错的得0分。7、如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是ABCD8、如图所示，A、B、C三点组成一边长为l的等边三角形。该空间存在平行于ABC平面的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的粒子仅受电场力作用依次通过A、B、C三点，通过A、C两点的速率均为v0，通过B点时的速率为，则该匀强电场场强E的大小和方向分别是AE=BE=C方向垂直AC斜向上D方向垂直AC

6、斜向下9、如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr，随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断APE-U图象对应图线a由图知电动势为9V，内阻为3BPr-U图象对应图线b，由图知电动势为3V，阻为1CPR-U图象对应图线c，图象中任意电压值对应的功率关系为PE =Pr + PRD外电路电阻为1.5时，输出功率最大为2.25W10、如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示t0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电

7、流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向以水平向左为正则下面关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是 ()ABCD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）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。打点计时器固定在木板上端，滑块拖着穿过打点计时器限位孔的纸带从木板上滑下。图乙是打出的一段纸带。 （1）已知打点计时器使用的交流电频率为，选取至的7个点为计数点，且各计数点间均有4个点没有画出，测得各点到点的距离依次是。由此可知滑块下滑的加速度_（结果保留三位有效数字）。（2）为了测量动摩擦因数，还应测量

8、的物理量有_。A木板的长度 B木板的末端被垫起的高度 C木板的质量 D滑块的质量 E.滑块运动的时间（3）滑块与木板间的动摩擦因数_（用题中各物理量的字母代号及重力加速度表示）。由于该测量装置存在系统误差測量的动摩擦因数会_（填“偏大”或“偏小”）。12（12分）某研究性学习小组用如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数。实验室提供的器材有：带定滑轮的长木板、有凹槽的木块、钩码若干、细线和速度传感器等。实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的全部放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用速度传感器测量木块的速度。具体做法是：先用刻度尺测量出A、B间的距离L，将木块从A点由静止释放，用速度传感器测

9、出它运动到B点时的速度，然后从木块凹槽中移动钩码逐个悬挂到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的速度，由运动学公式计算对应的加速度，作出图象如图所示。回答下列问题：(1)设加速度大小为，则与及L之间的关系式是_。(2)已知当地重力加速度g取，则木块与木板间的动摩擦因数_（保留2位有效数字）；的测量值_（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，其原因是_（写出一个即可）。(3)实验中_（填“需要”或“不需要”）满足悬挂钩码的质量远小于木块和槽中钩码的总质量。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）1916年，

10、 Tolman和 Stewart发表论文指出，一个绕在圆柱上的闭合金属线圈当该圆柱以一定的角速度绕轴旋转时，线圈中会有电流通过，这种效应称为 Stewart- Tolman效应。设有许多匝线圈，每匝线圈的半径为r，每匝线圈均用电阻为R的细金属导线绕成，线圈均匀地绕在一个很长的玻璃圆柱上，圆柱的内部为真空每匝线圈的位置用黏胶固定在圆柱上，单位长度的线圈匝数为n，包含每匝线圈的平面与圆柱的轴垂直。从某一时刻开始，圆柱以角加速度绕其轴旋转。经过足够长时间后：请计算每匝线圈中的电流强度。14（16分）如图所示，足够长的“U”形框架沿竖直方向固定，在框架的顶端固定一定值电阻R，空间有范围足够大且垂直纸面

11、向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电阻值均为R的金属棒甲、乙垂直地放在框架上，已知两金属棒的质量分别为m=2.010-2kg、m乙=1.010-2kg。现将金属棒乙锁定在框架上，闭合电键，在金属棒甲上施加一竖直向上的恒力F，经过一段时间金属棒甲以v=10m/s的速度向上匀速运动，然后解除锁定，金属棒乙刚好处于静止状态，忽略一切摩擦和框架的电阻，重力加速度g=10m/s2。则(1)恒力F的大小应为多大？(2)保持电键闭合，将金属棒甲锁定，使金属棒乙由静止释放，则金属棒乙匀速时的速度v2应为多大？(3)将两金属棒均锁定，断开电键，使磁感应强度均匀增加，经时间t=0.1s磁感应强度大小变为2B此时

12、金属棒甲所受的安培力大小刚好等于金属棒甲的重力，则锁定时两金属棒之间的间距x应为多大？15（12分）如图所示，宽度为L、足够长的匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里绝缘长薄板MN置于磁场的右边界，粒子打在板上时会被反弹(碰撞时间极短)，反弹前后竖直分速度不变，水平分速度大小不变、方向相反磁场左边界上O处有一个粒子源，向磁场内沿纸面各个方向发射质量为m、电荷量为q、速度为v的粒子，不计粒子重力和粒子间的相互作用，粒子电荷量保持不变。(1)要使粒子在磁场中运动时打不到绝缘薄板，求粒子速度v满足的条件；(2)若v，一些粒子打到绝缘薄板上反弹回来，求这些粒子在磁场中运动时间的最小值t；(3)

13、若v，求粒子从左边界离开磁场区域的长度s。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】根据磁场的叠加原理，将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B1；同理，将左上方电流向外的导线在O点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B2；将右上方电流向里的导线在O点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B3。如图所示：根据磁场叠加原理可知由几何关系可知B

14、2与B3的夹角为120，故将B2与B3合成，则它们的合磁感应强度大小也为2B0，方向与B1的方向相同，最后将其与B1合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B0，方向沿y轴正方向.选项D正确，ABC错误。故选D。2、C【解析】甲、乙组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：当小球甲刚要落地时，水平方向上的速度为零，所以乙球的速度也为零，乙球的动能为零，甲球的重力势能全部转化为甲球的动能，由机械能守恒定律得：解得：A.与计算结果不符，故A不符合题意。B.与计算结果不符，故B不符合题意。C.与计算结果相符，故C符合题意。D.0与计算结果不符，故D不符合题意。3、

15、D【解析】垂直电场线射出的离子，在电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有，解得，同位素的质量不同，所以垂直电场线射出的离子动能的值相同，速度不同，动量不同，AB错误；偏向正极板的离子离开电场时克服电场力做功，动能比进入电场时的小，C错误；偏向负极板的离子离开电场时，过程中电场力做正功，速度增大，动量增大，故比进入电场时动量的值大，D正确4、A【解析】A由于存在质量亏损，所以核反应前后质量并不守恒，A正确；B普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，B错误；C用一束绿光照射某金属，现把这束绿光的强度减为原来的一半，因为频率不变，所以仍能发生光电效应有光电子飞出，C错误；D在光电效应现象中，根

16、据光电效应方程可知光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但非成正比关系，D错误。故选A。5、C【解析】ABC.拔掉钉子A后，小球沿切线飞出，做匀变速直线运动，知道线环被钉子B套住，之后细线的拉力提供向心力，小球再做匀速圆周运动，故C正确，AB错误。D,知道线环被钉子B套住前，匀速运动的位移为，故D错误。6、B【解析】以重物为研究对象，重物受到重力、OA绳的拉力、OB绳的拉力三个力平衡，构成矢量三角形，置于几何圆中如图：在转动的过程中，OA绳的拉力先增大，转过直径后开始减小，OB绳的拉力开始处于直径上，转动后一直减小，B正确，ACD错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共

17、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、CD【解析】根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。【详解】AB小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD小球从最高点到最低点，由动能定理得：，则有在距桌面高度h处有： ，化简得：，故C、D正确。【点睛】本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。8、BC【解析】AB.据题意可知A

18、C为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，据动能定理可得解得，故A错误B正确。CD. 据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，故C正确D错误。9、BC【解析】A.总功率：，可知PE-U图象对应图线a，由数学知识得知，图象a的斜率大小：；当U=0时，联立解得E=3V，r=1，故A错误；B.内阻消耗的功率：，由数学知识可知，图象的对应图线b，故B正确；C.根据功率关系可得：，则，由数学知识可知，图象的对应图线c，故C正确；D.当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻

19、为1时，输出功率最大，最大输出功率为，故D错误。故选：BC。10、AC【解析】分析：根据法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势和感应电流的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向，通过安培力大小公式求出安培力的大小以及通过左手定则判断安培力的方向解答：解：A、02s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，为正值根据法拉第电磁感应定律，E=B0S为定值，则感应电流为定值，I1=在23s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，为正值，大小与02s内相同在34s内，磁感应强度垂直纸面向外，且逐渐减小，根据楞次定

20、律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与02s内相同在46s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与02s内相同故A正确，B错误C、在02s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，电流恒定不变，根据FA=BIL，则安培力逐渐减小，cd边所受安培力方向向右，为负值0时刻安培力大小为F=2B0I0L在2s3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据FA=BIL，则安培力逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，为正值，3s末安培力大小为B0I0L在23s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力

21、方向向右，为负值，第4s初的安培力大小为B0I0L在46s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L故C正确，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、0.480 AB 偏大 【解析】（1）1打点计时器使用的交流电频率为50Hz，可知打点周期为0.02s，由于各计数点之间均有4个点没有画出，故相邻两个计数点之间的时间间隔为s=0.10s。根据各点到点的距离可以计算出相邻计数点之间的距离，利用逐差法可得滑块下滑的加速度m/s2（2）23滑块沿木板下滑，

22、设木板与水平面间的夹角为，由牛顿第二定律有根据几何关系得联立解得，因此为了测量动摩擦因数，应该测量木板的长度和木板末端被垫起的高度，故AB符合题意，CDE不符合题意；故选AB。（3）4由（2）问可知，由于实验没有考虑滑块拖着纸带运动过程中纸带受到的阻力，所以测量的动摩擦因数会偏大。12、 0.34（0.320.35均可） 大于滑轮与轴承 细线间有摩擦 不需要 【解析】（1）1根据匀变速直线运动的规律有。（2）2设木块的质量为M，钩码的总质量为，根据牛顿第二定律有联立解得加速度由题图可知，当时，则木块与木板间的动摩擦因数；3因滑轮与轴承、细线间有摩擦，所以测量值大于真实值。（3）4实验中没有采用

23、细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码的总质量远小于木块和槽中钩码的总质量。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、【解析】由于环加速转动，在圆环参考系中对电子产生了类似于电场力的非惯性力，即对应的场强产生的电流14、 (1) 0.4N；(2) 5m/s；(3) 【解析】(1)金属棒甲匀速运动时，由力的平衡条件可知：F=m甲g+BI甲L由题图可知流过金属棒乙的电流大小应为：金属棒乙刚好处于静止状态，由平衡条件可知：由以上整理得：F=m甲g+2m乙g代入数据解得：F=0.4N；(2)金属棒乙锁定，闭合电键，金属棒甲向上

24、匀速运动时，有E甲=BLv1由闭合电路的欧姆定律得：对金属棒乙，由平衡条件可知：BI甲L=2BI乙L=2m乙g解得：将金属棒甲锁定，金属棒乙匀速时，有：解得：联立解得：v2=5m/s；(3)由法拉第电磁感应定律得：由闭合电路的欧姆定律得：由题意可知：m甲g=2BIL联立以上可得：解得：代入数据得：。15、（1）；（2）；（3）4【解析】(1)设粒子在磁场中运动的轨道半径为r1，则有qvBm如图(1)所示，要使粒子在磁场中运动时打不到绝缘薄板，应满足2r1L解得v(2)粒子在磁场中圆周运动的周期T设运动的轨道半径为r2，则qvBm解得r2L在磁场中运动时间最短的粒子通过的圆弧对应的弦长最短，粒子运动轨迹如图(2)所示，由几何关系可知最小时间t2解得t(3) 设粒子的磁场中运动的轨道半径为r3，则有qvBm解得r32L粒子在磁场中运动从左边界离开磁场，离O点最远的粒子运动轨迹如图(3)所示则从左边界离开磁场区域的长度s4r3sin 60解得s4L