北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)2023學(xué)年高三下學(xué)期物理試題期中考試卷

北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)2023學(xué)年高三下學(xué)期物理試題期中考試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、勻強電場中有一條直線，M、N、P為該直線上的三點，且。若MN兩點的電勢分別為、，則下列敘述正確的是（）A．電場線方向由N指向MB．P點的電勢不一定為C．正的檢驗電荷從M點運動到N點的過程，其電勢能不一定增大D．將負(fù)的檢驗電荷以初速度為0放入該電場中的M點，檢驗電荷將沿直線運動2、如圖所示，薄紙帶放在光滑水平桌面上，滑塊放在薄紙帶上，用水平恒外力拉動紙帶，滑塊落在地面上A點；將滑塊和紙帶都放回原位置，再用大小不同的水平恒外力拉動紙帶，滑塊落在地面上B點。已知兩次滑塊離開桌邊時均沒有離開紙帶，滑塊與薄紙帶間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩次相比，第2次（）A．滑塊在空中飛行時間較短B．滑塊相對紙帶滑動的距離較短C．滑塊受到紙帶的摩擦力較大D．滑塊離開桌邊前運動時間較長3、5G是“第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)”的簡稱，目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)．5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)（通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段）擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率．未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_10Gbps（bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒），是4G網(wǎng)絡(luò)的50-100倍．關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，下列說法正確的是A．在真空中的傳播速度更快B．在真空中的波長更長C．衍射的本領(lǐng)更強D．頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大4、一個中子與原子核A發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，核反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能和原子核A分別為（）A． B． C． D．5、下列說法正確的是（）A．物體的動能增加，其內(nèi)能也一定增加B．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運動都是分子的無規(guī)則熱運動C．一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功，氣體內(nèi)能一定增加D．隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥力都減小6、用傳感器研究質(zhì)量為2kg的物體由靜止開始做直線運動的規(guī)律時，在計算機上得到0~6s內(nèi)物體的加速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A．0~2s內(nèi)物體做勻加速直線運動B．0~2s內(nèi)物體速度增加了4m/sC．2~4s內(nèi)合外力沖量的大小為8NsD．4~6s內(nèi)合外力對物體做正功二、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、圖為回旋加速器的示意圖，形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強度為的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為，加速電壓為。處粒子源產(chǎn)生氘核，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。若加速過程中粒子在磁場中運動的周期與高頻交流電周期相等，則下列說法正確的是（）A．若加速電壓增加為原來2倍，則氘核的最大動能變?yōu)樵瓉淼?倍B．若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍C．若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的頻率應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍D．若該加速器對氦核加速，則氦核的最大動能是氘核最動能的2倍8、在天文觀察中發(fā)現(xiàn)，一顆行星繞一顆恒星按固定軌道運行，軌道近似為圓周。若測得行星的繞行周期T，軌道半徑r，結(jié)合引力常量G，可以計算出的物理量有（）A．恒星的質(zhì)量 B．行星的質(zhì)量 C．行星運動的線速度 D．行星運動的加速度9、如圖所示，在x軸的負(fù)方向，存在磁感應(yīng)強度為B1，方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在x軸的正方向，存在磁感應(yīng)強度為B２，方向也垂直于紙面向里的勻強磁場，且B1∶B2＝3∶2。在原點O處同時發(fā)射兩個質(zhì)量分別為ma和mb的帶電粒子，粒子a以速率va沿x軸正方向運動，粒子b以速率vb沿x軸負(fù)方向運動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負(fù)電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足mava＝mbvb。若在此后的運動中，當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi))時，恰與粒子b相遇。粒子重力不計。下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1∶510、如圖，發(fā)電機的輸出電壓，通過理想降壓變壓器給若干盞燈泡供電，輸電線上連接可調(diào)電阻r。變壓器原線圈兩端接有理想交流電壓表V，副線圈干路接有理想交流電流表A，下列說法正確的是（）A．電壓表V的示數(shù)始終為1000V B．僅可調(diào)電阻r增大，電壓表V的示數(shù)減小C．僅接入燈泡增多，電流表A的示數(shù)增大 D．僅可調(diào)電阻r增大，電流表A的示數(shù)減小三、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）某同學(xué)在“測勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器（頻率為50Hz，即每打一個點）記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點．其相鄰點間還有4個點未畫出．其中、、、、、，小車運動的加速度為___，在F時刻的瞬時速度為____保留2位有效數(shù)字。12．（12分）為了精確測量某待測電阻R的阻值（約為30Ω）。有以下一-些器材可供選擇。電流表A1（量程0~50mA，內(nèi)阻約12Ω）；電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約0.12Ω）；電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻很大）電源E（電動勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）；定值電阻R（50Ω，允許最大電流2.0A）；滑動變阻器R1（0~10Ω，允許最大電流2.0A）；滑動變阻器R2（0~1kΩ，允許最大電流0.5A）單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。（1）為了設(shè)計電路，先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，下列判斷和做法正確的是_______（填字母代號）。A．這個電阻阻值很小，估計只有幾歐姆B．這個電阻阻值很大，估計有幾千歐姆C．如需進-步測量可換“×1”擋，調(diào)零后測量D．如需進一步測量可換“×100”擋，調(diào)零后測量（2）根據(jù)粗測的判斷，設(shè)計一個測量電路，要求測量盡量準(zhǔn)確，畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁__________________。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，水平面上有一條長直固定軌道，P為軌道上的一個標(biāo)記點，豎直線PQ表示一個與長直軌道垂直的豎直平面，PQ的右邊區(qū)域內(nèi)可根據(jù)需要增加一個方向與軌道平行的水平勻強電場。在軌道上，一輛平板小車以速度v0=4m/s沿軌道從左向右勻速運動，當(dāng)小車一半通過PQ平面時，一質(zhì)量為m=1kg的絕緣金屬小滑塊（可視為質(zhì)點）被輕放到小車的中點上，已知小滑塊帶電荷量為+2C且始終不變，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，整個過程中小車速度保持不變，g=10m/s2。求：(1)若PQ右側(cè)沒有電場，木板足夠長，在滑塊與小車恰好共速時小滑塊相對P點水平位移和摩擦力對小車做的功；(2)當(dāng)PQ右側(cè)電場強度取方向水平向右，且板長L=2m時，為保證小滑塊不從車上掉下，則電場存在的時間滿足什么條件？（附加：若PQ右側(cè)加一個向右的勻強電場，且木板長L=2m，為確保小滑塊不從小車左端掉下來，電場強度大小應(yīng)滿足什么條件？）（此附加問為思考題，無需作答）14．（16分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外，磁感應(yīng)強度大小為B＝0.1T從坐標(biāo)原點沿與x軸正向成的方向，向第一象限內(nèi)射入質(zhì)量為kg、電荷量為C的帶正電粒子，粒子的速度大小為v0＝1×104m/s，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，速度垂直于x軸．若不計粒子的重力，求〔結(jié)果可用m表示):（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑及運動的時間;（2）勻強磁場的最小面積．15．（12分）如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L傾斜置于勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，斷開開關(guān)S．將長也為L的金屬棒ab在導(dǎo)軌上由靜止釋放，經(jīng)時間t，金屬棒的速度大小為v1，此時閉合開關(guān)，最終金屬棒以大小為v2的速度沿導(dǎo)軌勻速運動。已知金屬棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它電阻均不計，重力加速度為g。(1)求導(dǎo)軌與水平面夾角α的正弦值及磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；(2)若金屬棒的速度從v1增至v2歷時△t，求該過程中流經(jīng)金屬棒的電量．

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【解題分析】

A．在勻強電場中，沿電場線的電勢變化，沿其他方向的直線電勢也變化，N點電勢高于M點電勢，但直線MN不一定是電場線，選項A錯誤。B．勻強電場中沿任意非等勢面的直線電勢均勻變化，則有解得選項B錯誤；C．電勢有，正的檢驗電荷在高電勢處電勢能大，則在M點的電勢能小于在N點的電勢能，選項C錯誤。D．勻強電場的電場線是直線，將負(fù)的檢驗電荷以初速度為0放入M點，該電荷在恒定電場力的作用下，沿場強的反方向做勻加速直線運動，選項D正確；故選D。2、C【解題分析】

A．滑塊離開桌面后均做平拋運動，豎直方向位移相等，根據(jù)可知滑塊在空中飛行時間相等，選項A錯誤；B．根據(jù)題意可知，第一次滑塊與薄紙無相對滑動，第二次滑塊與薄紙之間可能產(chǎn)生了相對滑動，也可能無相對滑動，即兩次滑塊與薄紙之間的相對滑動距離都可能是零，也可能第二次滑塊相對紙帶滑動的距離比第一次較長，選項B錯誤；CD．第二次落在B點時滑塊的水平位移較大，則離開桌面的水平速度較大，若物塊離桌邊的距離為x，根據(jù)v2=2ax可知滑塊的加速度較大，根據(jù)f=ma可知，所受的紙帶的摩擦力較大，根據(jù)可知，第二次滑塊離開桌邊前運動時間較短；選項C正確，D錯誤；故選C。3、D【解題分析】

A、無線電波（電磁波）在真空的傳播速度與光速相同，保持不變，其速度與頻率沒有關(guān)系，故A錯誤；BC、由公式可知：，頻率變大，波長變短，衍射本領(lǐng)變?nèi)?，故BC錯誤；D、無線電波（電磁波）頻率越高，周期越小，相同時間內(nèi)可承載的信息量越大，故D正確．4、B【解題分析】

寫出核反應(yīng)方程式根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以求出；，說明原子核A是，兩個核子反應(yīng)結(jié)合成氘核放出的能量為Q，比結(jié)合能指的是平均一個核子釋放的能量，即為；故B正確，ACD錯誤；故選B。5、D【解題分析】

A．物體的內(nèi)能由分子動能和分子勢能構(gòu)成，與宏觀的機械能大小無關(guān)，A錯誤；B．布朗運動是固體小顆粒的運動，不是分子熱運動，B錯誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功，吸放熱情況未知，所以氣體內(nèi)能不一定增加，C錯誤；D．隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥力都減小，D正確。故選D。6、C【解題分析】

A．0~2s內(nèi)物體的加速度變大，做變加速直線運動，故A錯誤；B．圖像下面的面積表示速度的變化量，0~2s內(nèi)物體速度增加了，故B錯誤；C．2~4s內(nèi)合外力沖量的大小故C正確；D．由圖可知，4~6s內(nèi)速度變化量為零，即速度不變，由動能定理可知，合外力對物體做功為零，故D錯誤。故選C。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、BD【解題分析】

A．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則根據(jù)知則最大動能為與加速的電壓無關(guān)，故A錯誤；B．電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等，若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則T為原來一半，而，則磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍。故B正確；C．氦核的比荷為，氚核的比荷為，根據(jù)可知，若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的周期應(yīng)變?yōu)樵瓉淼谋?，頻率為原來的．故C錯誤；D．最大動能若該加速器對氦核加速，則氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。故D正確。

故選BD。8、ACD【解題分析】

A．設(shè)恒星質(zhì)量為M，根據(jù)得行星繞行有解得所以可以求出恒星的質(zhì)量，A正確；B．行星繞恒星的圓周運動計算中，不能求出行星質(zhì)量，只能求出中心天體的質(zhì)量。所以B錯誤；C．綜合圓周運動規(guī)律，行星繞行速度有所以可以求出行星運動的線速度，C正確；D．由得行星運動的加速度所以可以求出行星運動的加速度，D正確。故選ACD。9、BCD【解題分析】

本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復(fù)雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉(zhuǎn)，b粒子順時針旋轉(zhuǎn)，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應(yīng)強度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉(zhuǎn)兩個半周時，a粒子相對坐標(biāo)原點上移，b粒子相對坐標(biāo)原點下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了。所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況?！绢}目詳解】由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤。由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式r＝知道，a粒子從O點出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后逆時針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過y軸時在從標(biāo)原點的上方（2ra2-2ra1）處，同理第四次經(jīng)過y軸時在坐標(biāo)原點上方2（2ra2-2ra1）處，所以由題意知選項B正確。從最短時間的情況進行考慮，顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過y軸時是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確。根據(jù)周期公式及題意，當(dāng)兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：Tb1＝Ta1+Ta2

即：，結(jié)合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確。故選BCD?！绢}目點撥】本題的難點在于兩個粒子在不同的兩個磁場中以不同的速度做半徑和周期不同勻速圓周運動，又涉及到相遇問題，需要考慮多種因素。關(guān)鍵的一點是a粒子在兩個磁場旋轉(zhuǎn)一次后通過y軸時位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒子經(jīng)過半周后與a粒子相遇的，有此結(jié)論可以判斷選項的正誤。10、BCD【解題分析】

A．電壓表示數(shù)A錯誤；BD．可調(diào)電阻r增大，副線圈電阻不變，則電路總電阻增大，電流減小，副線圈電阻分壓減小，BD正確；C．僅接入燈泡增多，副線圈電流增大，電流表示數(shù)增大，C正確。故選BCD。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、0.620.98【解題分析】

[1]．相鄰點間還有4個點未畫出，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。在紙帶中，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=0.62cm，根據(jù)△x=aT2得[2]．F點的瞬時速度等于EG段的平均速度，則12、AC【解題分析】

（1）[1]采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，說明待測電阻的阻值較小，為了使歐姆表指針在中值電阻附近讀數(shù)，減小誤差，需更換較小的倍率，更換“×1”擋倍率后需重新調(diào)零后再測量，故AC正確，BD錯誤；故選AC；（2）[2]電源電動勢只有3V，故選用電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；回路中的電流最大電流為A=100mA故選用電流表A1（量程0~50mA內(nèi)阻約12Ω），待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法，但根據(jù)歐姆定律，若將電阻直接接在電壓表兩端時，電阻兩端最大電壓為V=1.5V只是電壓表V1量程的一半；若將待測電阻與定值電阻串聯(lián)，則它們兩端電壓為V=4V能達到電壓表V1的量程，為達到測量盡量準(zhǔn)確的目的，滑動變阻器采用分壓式接法，故選用阻值小的滑動變阻器R1，電路圖如圖所示四、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、(1)4m，-16J；(2)；【附加】【解題分析】

(1)小滑塊放在小車上以后，其加速度根據(jù)牛頓第二定律①解得加速度加速到共速時用時t1②解得此過程中小滑塊相對P點移動的距離③此過程中木板相對P點移動的距離④求解可得摩擦力對小車做的功⑤求解可得(2)當(dāng)電場時，小滑塊相