安徽省六安中學2023年高三下學期半期考試物理試題

安徽省六安中學2023年高三下學期半期考試物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、我國計劃在2020年發(fā)射首個火星探測器，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測。假設“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求得（）A．火星的質(zhì)量B．火星探測器的質(zhì)量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度2、兩個等量點電荷位于x軸上，它們的靜電場的電勢φ隨位置x變化規(guī)律如圖所示（只畫出了部分區(qū)域內(nèi)的電勢），x軸上兩點B、C點，且OB＞OC，由圖可知（）A．C點的電勢低于B點的電勢B．B點的場強大小大于C點的場強大小，B、C點的電場方向相同C．正電荷可以在x軸上B、C之間的某兩點做往復運動D．負電荷沿x軸從B移到C的過程中電場力先做正功后作負功3、一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g?，F(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為（）A．2（M﹣）B．M﹣C．2M﹣D．g4、OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面，ON=OM，a、b兩束可見單色光（關(guān)于OO′）對稱，從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在棱鏡中a光束的折射率大于b光束的折射率B．在棱鏡中，a光束的傳播速度小于b光束的傳播速度C．a(chǎn)、b兩束光用同樣的裝置分別做單縫衍射實驗，a光束比b光束的中央亮條紋寬D．a(chǎn)、b兩束光用同樣的裝置分別做雙縫干涉實驗，a光束比b光束的條紋間距小5、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，副線圈接有一負載電阻和一個閃光燈，閃光燈兩端的電壓不小于55V時，閃光燈就會發(fā)光。已知a、b間接有的交流電壓，負載電阻R=55Ω，則（）A．1min內(nèi)，閃光燈發(fā)光時間為30s B．電壓表的示數(shù)為C．電流表的示數(shù)為1A D．閃光燈閃光的頻率為50Hz6、如圖所示，兩金屬板平行放置，在時刻將電子從板附近由靜止釋放（電子的重力忽略不計）。分別在兩板間加上下列哪一種電壓時，有可能使電子到不了B板（）A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，楔形物塊A靜置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物塊B，用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度，仍使物體B沿斜面勻速上滑。在B運動的過程中，楔形物塊A始終保持靜止。關(guān)于相互間作用力的描述正確的有（）A．A對B的摩擦力可能不變B．拉力F可能增大C．物體B對斜面的作用力減小D．地面受到的摩擦力大小可能變大8、如圖甲所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為11∶2，其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈通過電流表與負載電阻R相連。若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法中正確的是（）A．變壓器輸入電壓的最大值是220VB．電壓表的示數(shù)是40VC．若電流表的示數(shù)為0.50A，變壓器的輸入功率是20WD．原線圈輸入的正弦交變電流的是頻率是100Hz9、如圖，空間存在方向豎直向上、場強大小為E的勻強電場；傾角為的光滑絕緣斜面固定在地面上，絕緣輕彈簧的下端連接斜面底端的擋板，上端連接一帶電量為+q的小球，小球靜止時位于M點，彈簧長度恰好為原長。某時刻將電場反向并保持電場強度大小不變，之后彈簧最大壓縮量為L，重力加速度為g。從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球（）A．機械能一直減少B．電勢能減少了EqLC．最大加速度為gD．最大速度為10、如圖甲所示，兩個點電荷Q1、Q2固定在z軸上，其中Qi位于原點O，a、b是它們連線延長線上的兩點。現(xiàn)有一帶負電的粒子q以一定的初速度沿z軸從a點開始經(jīng)b點向遠處運動（粒子只受電場力作用），設粒子經(jīng)過a、b兩點時的速度分別為va、vb，其速度隨坐標x變化的圖象如圖乙所示，則以下判斷正確的是A．a(chǎn)b連線的中點電勢最低B．a(chǎn)點的電勢比b點的電勢高C．x=3L處場強一定為零D．Q2帶負電且電荷量小于Q1三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小妮同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒。A、B是兩個質(zhì)量均為m的相同小球，O為穿過輕桿的固定轉(zhuǎn)軸，C為固定在支架上的光電門，初始時桿處于水平狀態(tài)，重力加速度為g。實驗步驟如下∶(1)用游標卡尺測得小球B的直徑d如圖乙所示，則d=______mm；(2)用毫米刻度尺測得AO長為l，BO長為2l；(3)由靜止釋放兩小球，當小球B通過光電門時，測得光線被小球擋住的時間為t，則在桿由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中兩小球組成的系統(tǒng)增加的動能Ek=___，減少的重力勢能Ep=____（用m、g、l、d、t表示）。(4)若在誤差允許的范圍內(nèi)Ek=Ep，則小球A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。12．（12分）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線拉力大小F等于力傳感器的示數(shù)。讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t。改變重物質(zhì)量，重復以上操作5次，處理數(shù)據(jù)后得到下表中的5組結(jié)果。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出如圖所示的a-F圖像，已知重力加速度g=10m/s2，根據(jù)圖像可求出滑塊質(zhì)量m=______kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，圓心為O的四分之一圓弧形接收屏BD，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個裝置處于水平方向的勻強電場中，電場強度的方向垂直于直線AOB?，F(xiàn)將一帶正電小球從A點沿AO方向射出，其初動能為Ek，小球恰好垂直打到圓弧上的C點。已知∠BOC=θ，取A點電勢。(1)求小球在C點的電勢能；(2)若過C點作AB的垂線交AB于P點(圖中未標出)，試通過計算推導，證明O點恰好是AP的中點。14．（16分）如圖所示,小球A及水平地面上緊密相挨的若干個小球的質(zhì)量均為m,水平地面的小球右邊有一固定的彈性擋板;B為帶有四分之一圓弧面的物體,質(zhì)量為km(其中k為整數(shù)),半徑為R,其軌道末端與水平地面相切?，F(xiàn)讓小球A從B的軌道正上方距地面高為h處靜止釋放,經(jīng)B末端滑出,最后與水平面上的小球發(fā)生碰撞,其中小球之間、小球與擋板之間的碰撞均為彈性正碰,所有接觸面均光滑,重力加速度為g.求：(1)小球第一次從B的軌道末端水平滑出時的速度大?。?2)若小球A第一次返回恰好沒有沖出B的上端,則h與R的比值大?。?3)若水平面上最右端的小球儀能與擋板發(fā)生兩次碰撞,則k的取值大小.15．（12分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道，小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點）從圓軌道中點B由靜止釋放，滑至D點恰好靜止，CD間距為4R。已知重力加速度為g。(1)小滑塊到達C點時，圓軌道對小滑塊的支持力大小；(2)現(xiàn)使小滑塊在D點獲得一初動能，使它向左運動沖上圓軌道，恰好能通過最高點A，求小滑塊在D點獲得的初動能。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

AC．根據(jù)和可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質(zhì)量、火星的第一宇宙速度，選項AC均錯誤；B．根據(jù)上式可知，火星探測器的質(zhì)量m被約去，故無法求出其質(zhì)量，B錯誤；D．根據(jù)可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。2、B【解析】

根據(jù)電勢的圖象直接讀出電勢高低．由可知，圖象的斜率絕對值等于場強大小，由斜率分析場強的大小關(guān)系。根據(jù)順著電場線方向電勢降低，判斷電場線的方向，確定正電荷所受的電場力方向，分析其運動情況。根據(jù)電場力與位移方向間的關(guān)系，判斷電場力做功的正負。【詳解】A．由圖知，C點的電勢高于B點的電勢．故A錯誤；B．由可知，圖象的斜率絕對值等于場強大小，可以看出B點的場強大小大于C點的場強大小，斜率都為正值，說明B、C點的電場方向相同，故B正確；C．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知電場線的方向從C指向B，正電荷在x軸上B、C之間所受的電場力始終由C指向B，正電荷做單向直線運動，故C錯誤；D．負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力方向由從B指向C，電場力方向與位移相同，電場力一直做正功，故D錯誤。故選B?！军c睛】本題考查對電勢與場強、電場線方向、電場力做功等等關(guān)系的理解，難點是根據(jù)勻強電場電勢差與場強的關(guān)系理解圖象的斜率與場強的關(guān)系。3、A【解析】

分別對氣球勻速上升和勻速下降過程進行受力分析，根據(jù)共點力平衡條件列式求解即可?！驹斀狻縿蛩傧陆禃r，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根據(jù)共點力平衡條件有：氣球勻速上升時，受到重力，向上的浮力F，向下的阻力f，根據(jù)共點力平衡條件有：解得：故A正確，BCD錯誤。故選A?！军c睛】本題關(guān)鍵對氣球受力分析，要注意空氣阻力與速度方向相反，然后根據(jù)共點力平衡條件列式求解。4、C【解析】

AB．由光路圖看出，光束在面上發(fā)生了全反射，而光束在面上沒有發(fā)生全反射，而入射角相同，說明光的臨界角小于光的臨界角，由分析得知，玻璃對光束的折射率小于光束的折射率，由得知在玻璃磚中光的傳播速度比光大，故AB錯誤；C．由于玻璃對光的折射率小于光的折射率，則光的頻率比光的低，光的波長比光的長，所以光比光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，用同樣的裝置分別做單縫衍射實驗，光束比光束的中央亮條紋寬，故C正確；D．根據(jù)條紋間距公式可知雙縫干涉條紋間距與波長成正比，所以光束的條紋間距大，故D錯誤。故選C。5、A【解析】

根據(jù)公式可知，副線圈兩端的電壓有效值則電壓表的示數(shù)為55V，通過電阻R的電流由于閃光燈也有電流通過，故電流表的示數(shù)大于1A，根據(jù)正弦交變電流的特點可知，一個周期內(nèi)閃光燈有兩次閃光，因此閃光燈的頻率為交流電頻率的2倍，即為100Hz，副線圈兩端電壓的最大值為，根據(jù)正弦函數(shù)關(guān)系可知，一個周期內(nèi)閃光燈兩端的電壓超過55V的時間有半個周期，故1min內(nèi)閃光燈發(fā)光時間為30s；故A正確，BCD錯誤。故選A。6、B【解析】

加A圖電壓，電子從板開始向板做勻加速直線運動；加B圖電壓，電子開始向板做勻加速運動，再做加速度大小相同的勻減速運動，速度減為零后做反向勻加速運動及勻減速運動，由電壓變化的對稱性可知，電子將做周期性往復運動，所以電子有可能到不了板；加C圖電壓，電子先勻加速，再勻減速到靜止，完成一個周期，電子一直向板運動，即電子一定能到達板；加D圖電壓，電子的運動與C圖情形相同，只是加速度是變化的，所以電子也一直向板運動，即電子一定能到達板，綜上所述可知選項B正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

AB．拉力F平行斜面向上時，先對物體B受力分析如圖根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F=f+mgsinθ垂直斜面方向N=mgcosθ其中：f=μN解得F=mg（sinθ+μcosθ）①f=μmgcosθ②拉力改變方向后，設其與斜面夾角為α，根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F′cosα=f+mgsinθ垂直斜面方向N′+F′sinα=mgcosθ其中：f′=μN′解得③f′=μ（mgcosθ－F′sinα）④由②④兩式得到滑動摩擦力減小；由①③兩式得到，拉力F可能變大，也可能減小，故A錯誤，B正確；CD．對物體A受力分析，受重力、支持力、B對A的壓力、B對A的滑動摩擦力、地面對A的靜摩擦力，如圖：根據(jù)平衡條件，水平方向有f靜=Nsinθ+fcosθ結(jié)合前面AB選項分析可知，當拉力改變方向后，N和f都減小，故f和N的合力一定減小（B對A的力就是f和N的合力）。靜摩擦力也一定減小，故C正確，D錯誤；故選BC．8、BC【解析】

A．由圖乙可知交流電壓最大值Um=220V；故A錯誤；B．輸入電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)成正比知電壓表示數(shù)電壓表的示數(shù)是40V，選項B正確；C．流過電阻中的電流為0.5A，變壓器的輸入功率是P入=P出=UI=40×0.5W=20W故C正確；D．變壓器不改變頻率，由圖乙可知交流電周期T=0.02s，可由周期求出正弦交變電流的頻率是50Hz，故D錯誤；故選BC。9、BC【解析】

B．電勢能的減小量等于電場力做的功，即為故B正確；C．小球在M點時有從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球先做加速度減小的加速運動，再做加速度反向增大的減速運動，由彈簧振子對稱性可知，小球在M點開始運動時的加速度最大即為故C正確；D．小球速度最大時合力為0，由平衡可得由對稱性可知，速度最大時，小球運動的距離為由動能定理有得故D錯誤；A．小球速度最大時合力為0，由平衡可得此過程小球克服彈力做功為電場力做功為小球克服彈力做功與電場力做功相等，說明小球機械能不是一直減小，故A錯誤。故選BC。10、CD【解析】

A.帶電粒子在電場中只受電場力作用，電勢能和動能之和不變，由圖可知，在a、b連線的中點3L處，動能最大，電勢能最小，因為粒子帶負電荷，所以a、b連線的中點3L處電勢最高，故A錯誤；B.根據(jù)A選項分析可知，a點動能比b點小，電勢能比b點大，所以a點的電勢比b點低，故B錯誤；C.在3L點前做加速運動，3L點后做減速運動，可見3L點的加速度為0，則x=3L處場強為零，故C正確；D.由于在x=3L點前做加速運動，所以Q2帶負電，3L點的加速度為0，則有，故Q2帶正電且電荷量小于Q1，故D正確。故選：CD三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、12.40mgl【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為12mm，游標讀數(shù)為則游標卡尺的最終讀數(shù)為(3)[2]小球B通過光電門的瞬時速度A、B轉(zhuǎn)動的半徑之比為1：2，A、B的角速度相等，根據(jù)知A、B的速度之比為1：2，所以A的瞬時速度系統(tǒng)動能增加量[3]系統(tǒng)重力勢能的減小量12、0.25（0.24～0.26均正確）0.20（0.19～0.21均正確）【解析】

[1][2]根據(jù)F﹣μmg＝ma得a＝﹣μg所以滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊質(zhì)量的倒數(shù)，由圖形得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k＝4，所以滑塊質(zhì)量m＝0.25kg由圖形得，當F＝0.5N時，滑塊就要開始滑動，所以滑塊與軌道間的最大靜