四川双流棠湖中学2023年高三物理第一学期期末联考模拟试题含解析

四川双流棠湖中学2023年高三物理第一学期期末联考模拟试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息

条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,

字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草

稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器

组成。若速度选择器中电场强度大小为用,磁感应强度大小为四、方向垂直纸面向里,

静电分析器通道中心线为L圆弧，圆弧的半径(OP)为R,通道内有均匀辐射的电场，

4

在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应

强度大小为3、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿

中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的。点，不

计粒子重力。下列说法正确的是()

PJ

磁分析器«

A.速度选择器的极板片的电势比极板鸟的低

B.粒子的速度丫=乡

C.粒子的比荷为言

2ERB2

D.P、Q两点间的距离为

E出

2、2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功实现在月球背面软着陆。探测器在距离月

球表面附近高为/，处处于悬停状态，之后关闭推进器，经过时间f自由下落到达月球表

面。已知月球半径为R,探测器质量为"2,万有引力常量为G,不计月球自转。下列说

法正确的是（）

A.下落过程探测器内部的物体处于超重状态

B.“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能为上!

2r

3/?

C.月球的平均密度为

2兀RGt?

D.“嫦娥四号”探测器在月球表面获得的水平速度就可离开月球表面围绕月球做

圆周运动

3,下列现象中属于分子斥力的宏观表现的是

A.镜子破碎后再对接无法接起B.液体体积很难压缩

C.打气筒打气，若干次后难再打进D.橡皮筋拉伸后放开会自动缩回

4、2017年11月5日，又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空，并

成功进入预定轨道，两颗卫星绕地球运动均看作匀速圆周运动。如果两颗卫星的质量均

为M,其中的1号卫星轨道距离地面高度为R2号卫星轨道距离地面高度为“，且

h'>h,把地球看做质量分布均匀的球体，已知地球半径为衣，地球表面的重力加速度大

小为g,引力常量为G下列说法正确的是（）

A.1号卫星绕地球运动的线速度

\R+h

R+h

B.1号卫星绕地球运动的周期T=2兀（R+A）

GM

/J

C.1号卫星和2号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为生

D.稳定在轨运行时1号卫星的机械能大于2号卫星的机械能

5、如图所示，D是一只理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），电流只能从a

流向b,A、B为间距很小且正对的平行金属板，现有一带电粒子（不计重力），从B

板的边缘沿平行B板的方向射入极板中，刚好落到A板正中央，以E表示两极板间的

电场强度，U表示两极板间的电压，△吗表示粒子电势能的减少量，若保持极板B不

动，粒子射入板间的初速度%不变，仅将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是

A.E变小

B.U变大

C.不变

D.若极板间距加倍，粒子刚好落到A板边缘

6、如图所示，图a中变压器为理想变压器，其原线圈接在“=24血sin50加（V）的

交流电源上，副线圈与阻值处=2。的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表。图》

中阻值为&=32。的电阻直接接到〃=120sin50R（V）的交流电源上，结果电阻

A.通过电阻Ri的交流电的频率为50Hz

B.电阻Ri消耗的电功率为9W

C.变压器原、副线圈匝数比为8:1

D.电流表的示数为2.5A

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、如图所示，在一个倾角为37°的长斜面底端。点正上方方=1.7m的P点处将一小球

以速度%水平抛出，恰好垂直击中斜面上的。点，sin370=0.6«下列说法正确的是

A.小球的初速度为=4m/s

B.。点离。点的距离I。。1=L2m

C.保持〃不变，将小球以2%的速度水平抛出，则击中斜面的位置到。点的距离小于

2\Q0\

D.若抛出点高度变为2〃，欲使小球仍能垂直击中斜面，小球的初速度应调整为0%

8、如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦.圆心。点

正下方放置为2m的小球A,质量为m的小球B以初速度vo向左运动，与小球A发生

弹性碰撞.碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球3的初速度vo可能为

()

A.2y]2gRB.C.2y)5gRD.

9、如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的U-/图线。图中U为路端

电压，/为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为乙、％,

电源的输出功率分别为4、Ph,对应的外电阻为此、已知该电源输出功率的最

大值为必…电源内电阻为乙由图可知()

A.R”：r=2:lB.%:%=1:2C.人=1：1D.月％=8：9

10、如图为一电源电动势为E,内阻为r的稳定电路。电压表A的内阻为5k。。B为

静电计，Cl,C2为两个理想的电容器且耐压值足够高。在开关闭合一段时间后，下列

说法正确的是

A.G上电荷量为0

B.若将甲右滑，则C2上电荷量增大

C.若Ci>C2,则电压表两端大于静电计两端电压

D.将S断开，使C2两极距离增大，B张角变大

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）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：

待测电阻R（阻值约100。）、滑动变阻器衣1（0—100。）、滑动变阻器尺2（0〜10。）、

电阻箱&（0-9999.9。）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V,内阻忽略）、

导线、电键若干.

（1）甲同学设计（a）所示的电路进行实验.

①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接.

②滑动变阻器应选（填入字母）.

③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到（选填“左”或“右”）端，再接通开

关S；保持S2断开，闭合Si,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电

流/i.

④断开Si,保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱心阻值在100。左右，再闭合S2,

调节&阻值使得电流表读数为时，Ro的读数即为电阻的阻值.

（2）乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0值，读出电流表相应的电流/,

由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为机，斜率为左，则电阻

的阻值为

（3）若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c）,哪种方案测电阻更好?

为什么？_______________________________

12.（12分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Q的电阻尺的阻值：

⑴现有电源（4V,内阻可不计、滑动变阻器（0〜50aQ,额定电流2A）、开关和导线若干,

以及下列电表：

A.电流表（0〜3A,内阻约0.025。）

B.电流表（0〜0.6A,内阻约0.125。）

C.电压表（0〜3V,内阻约3k。）

D.电压表（0〜15V,内阻约15k。）

为减小测量误差，在实验中,电流表应选用，电压表应选用（选填器材前的字

母）；

（2）下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.要求电压表和电流表从

零开始读数.补充完成图中实物间的连线

（3）接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U,

R

某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值X=J=。（保留三位有效数字）.

（4）在测量电阻的过程中产生误差的主要原因是（选填选项前的字母）

A.电流表测量值小于流经段的电流值

B.电流表测量值大于流经凡的电流值

C.电压表测量值小于&两端的电压值

D.电压表测量值大于&两端的电压值

（5）实验中为减少温度的变化对电阻率的影响，采取了以下措施，其中在确的是

A.多次测量U、I,画U—/图像，再求R值

B.多次测量U、I,先计算R,再求R的平均值

C.实验中通电电流不宜过大，通电时间不宜过长

D.多次测量U、I,先求U、I的平均值，再求R

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y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为

E；在y<0的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个气核;H从y轴上

y=/z点射出，速度方向沿X轴正方向。已知;H进入磁场时，速度方向与X轴正方向的

夹角为60°,并从坐标原点。处第一次射出磁场。：H的质量为〃Z,电荷量为贵不计

重力。求：

(1)]H第一次进入磁场的位置到原点O的距离；

(2)磁场的磁感应强度大小；

⑶笈核从y轴射入电场到从o点射出磁场运动的时间。

14.(16分)如图甲所示，足够长的两金属导轨MN、尸。水平平行固定，两导轨电阻

不计，且处在竖直向上的磁场中，完全相同的导体棒8垂直放置在导轨上，并与导

轨接触良好，两导体棒的电阻均为R=0.5C,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间

距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，当/=0.8s时导体棒刚好要

滑动。已知L=lm,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：

(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热；

(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变，用如图丙所示的水平向右的力尸拉导体

棒仇刚开始一段时间内b做匀加速直线运动，一根导体棒的质量为多少？

(3)在(2)问条件下“导体棒经过多长时问开始滑动？

15.(12分)如图所示，MNP0是边长为/的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于

MNP。平面。电子从电极K处由静止开始经电势差为。的电场加速后，从的中点

垂直于MN射入匀强磁场区域，经磁场偏转后恰好从尸点射出。已知电子的质量为，〃、

电荷量为e,不计电子重力。求：

(1)电子射入匀强磁场时的速度大小；

(2)匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向。

NP

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、C

【解析】

A.由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则

可知，该粒子带正电；粒子在速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的

洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以粒子受到的电场力得方向向

下，则电场的方向向下，Pi的电势板比极板尸2的高，故A错误；

B.粒子在速度选择器内受力平衡，则

qEi=qvBi

可得

故B错误；

C.粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则

2

qE=-----

R

联立可得粒子的比荷

q—6=E；

mERERB；

故c正确;

D.粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则

qVB=Q

r

联立可得

ERB,

r--------L

RB

c2ERB.

产、。之间的距离为2r=-^

故D错误。

故选C。

2、C

【解析】

A.下落过程探测器自由下落，a=g,处于完全失重状态，其内部的物体也处于完全

失重状态。故A错误；

B.“嫦娥四号”探测器做自由落体运动，有

h=2gt'

v=gt

解得

2h

S=~F

“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能

r-,19179102mh2

E,=—mv——m2t=—mt•

k222―^2-

故B错误；

C.由万有引力等于重力，有

-Mm

G-^=ms

解得

2hR2

M=--

Gt2

月球的平均密度

0—--M-=--1---2-/求-2=--3-/2-

4兀R34兀R3Gt。2万

33

故C正确;

D.月球的第一宇宙速度

/—,l2.hR

v==

“嫦娥四号”探测器在月球表面获得警的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆

周运动。故D错误。

故选C。

3、B

【解析】

镜子破碎后再对接无法接起，并不是因为分子间表现为斥力，而是由于分子间距离大于

分子直径的10倍以上，分子间的作用力太小，不足以使碎玻璃片吸引到一起，故A错

误.液体难于被压缩是因为液体中分子距离减小时表现为斥力，故3正确.打气筒打

气，若干次后难再打进，是因为气体的压强增大的缘故，不是因为分子间存在斥力，故

C错误.橡皮筋拉伸后放开会自动缩回，是由于分子间存在引力的缘故，故。错误.故

选A

【点睛】

本题考查了热学的基础知识，关键要明确分子间同时存在着引力和斥力，二者都随分子

间距离的增加而减小，而斥力减小得快，根据现象分析出斥力的表现.

4、A

【解析】

A.设地球质量，”，根据公式

和

「rm飞

mog=G-^r

K

解得

故A正确；

B.根据公式

cMm,,4乃2,八八

G---------=M丁（R+h）

（R+/Z）2T-

和

m

og=G一^

K

解得：

T一2兀(R+“h)y一/R+h

故B错误；

C.根据

mM

Fu、=Gc--------T

（R+/，）2

口「mM

居=G--------7-r

2(R+h)2

所以

K_(R+〃j2

F2-(R+hy

故C错误；

D.由于/?<",卫星从低轨道向高轨道要点火加速，化学能转化为机械能，所以稳定

在轨运行时1号卫星的机械能小于2号卫星的机械能，故D错误。

故选A.

5、B

【解析】

由Q=CU可知d增大，电容器要放电，但二极管使电容器无法放电，Q

4兀kd

Tj4■兀kd

不变，u增大，B正确；又E可得E不变，A错误；粒子电势能减少

asS

量，AE=%=qU,所以AE增大，C错误；对类平抛运动，

22m

a=~,d.=—at,x=vot^-a=—,d=—at,x=v0r^,第一次落在人位

m2m2yqE2

置,d加倍，第二次落在注/位置，D错误.

2

6、C

【解析】

A.根据"=24j^sin50"t(V)可知0=5(hrrad/s,故频率为

故A错误；

B.R2消耗的功率为

P=G=^W=4.5W

殳32

故R消耗的功率为4.5W,故B错误;

D.有P=RRi得

电流表的示数为L5A,故D错误;

C.电阻Ri两端的电压为

故

0

O

234

----

«11

电1

故C正确。

故选c。

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、CD

【解析】

AB.如图甲所示

图甲

小球垂直击中斜面时，速度的偏向角为53°，根据平抛运动规律的推论可知，速度偏向

角的正切值

h-y八h-y

tan53=2---------=2------------

%y

tan37°

可得

9

y=——h=0.9m

17

x=1.2m

x

\QO\==1.5m

sin53°

小球在空中运动的时间

"产m=0.4s

初速度

%=—=3m/s

故AB错误；

C.保持抛出点高度不变，初速度大小变为原来的两倍，如图乙所示

图乙

若无斜面，则小球应击中0'点，实际击中点为轨迹与斜面的交点，显然离底端。的距

离小于2］。。］,故C正确；

D.若抛出点高度变为2/z,根据小球垂直击中斜面的规律知

9

y=——x2/z

17

则小球下落的高度和水平位移均变为原来的两倍，根据

X

%=7

2/7

联立解得

g

故小球的初速度应调整为原来的6■倍，故D正确。

故选CD。

8、BC

【解析】

A与B碰撞的过程为弹性碰撞，则碰撞的过程中动量守恒，设B的初速度方向为正方

向，设碰撞后B与A的速度分别为vi和V2,贝！J：

mvo=mvi+2mv2

由动能守恒得：

12121c2

—mv0=—mvi+—•2mv2

联立得：v=-①

2一3

1.恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力，是在最高点的速度

为Vmin,由牛顿第二定律得：

V2,一

2mg=2m-^-②

R

A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒，得：

1,1,

2771g-27?=--2mv；---2mv；jn③

联立①②③得：vo=1.5J萩，可知若小球B经过最高点，则需要：vo》1.5j薪

2.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定

律得：

1,

2mg-/?=—•2mv^④

联立①④得：V0=1.5病记

可知若小球不脱离轨道时，需满足：VO4L5&JR

由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时，需满足：V0<1.5网记或VO>1.5病R,故

AD错误，BC正确.

故选BC

【点睛】

小球A的运动可能有两种情况：1.恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的

重力提供向心力，由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度，由机械能守恒定律可

以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B

的初速度；2.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由

机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定

律可以求出小球B的初速度.

9、ACD

【解析】

AC.设电流的最小分度为I,电压的最小分度为U,则可知，电源的电动势E=6U；Ua=4U,

Ub=2U；电流/a=41,7b=8Z；则由P=U/可知，故电源的输出功率相等；

则闭合电路欧姆定律可知，

E=I(r+R)

代入解得：

Ra：r=2：1；

故AC正确；

B.电源的效率〃定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。

P外」u_u

//———•

P&IEE'

E为电源的总电压(即电动势)，在U-I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知

则

2

兀

1

71b=~

则

〃a：//b=2:1

故B错误；

D.当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U,电流为6人故：

Pa：Pmax=8：9

故D正确；

故选ACDo

10、AD

【解析】

A.由于电容器和静电计均为断路，故开关闭合一段时间后，电路中电流为0,故电压

表两端电压为0,因此C1上电荷量为0,故A正确；

B.由于整个电路中没有电流，C2相当于直接接在电源两端，故滑动滑动变阻器对电路

没有影响，C2上电压不变，故电荷量不变，故B错误；

C.电压表两端电压为0,静电计两端电压不为0,故c错误；

D.S断开后，C2上电荷量保持不变，故当两极板距离增大时，电容减小，由。=告可

知，电压增大，故静电计张角变大，故D正确；

故选ADo

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。

及左/17方案(a)较好原因

k

是此方案不受电源内阻的影响

【解析】

(1)®[1].连线图如图所示:

②[2].因为变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便，所以变阻器应选4；

③[3].实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的最左端；

@[4].根据欧姆定律若两次保持回路中电流读数变，则根据电路结构可知，回路中总

电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知Ro的读数即为电阻的阻值.

⑵[5].根据闭合电路欧姆定律应有

E=/(R+KJ

1R,4

EE

结合数学知识可知

⑶若电源内阻是不可忽略的，则电路(a)好，因为电源内阻对用(a)测电阻没有影

响。

12、B；

【解析】

(1)由于电源电动势为4V,所以电压表应选C(因为若选择电压表D时，电动势3V

还不到电压表量程的-)；

3

U4

根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：Anax=h='A=0.8A所以电流表

《5

应选B；

(2)实物连线图如图所示：

(3)由图可知，电流表的读数为：I=0.50A,电压表的读数为：U=2.60V,所以待测电阻

为：氏=。="2。=5.20。

I0.50

(4)根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表的分流作用，导致电流

表的测量值大于流经R、的电流，所以产生误差的主要原因是B；

故选B.

⑸由于电流流过电阻丝发热，所以在实验时流过电阻丝的电流不能过大，并且时间不

要太长，故选C.

四、计算题：本题共2小题