2023屆新疆維吾爾自治區(qū)庫爾勒市新疆兵團(tuán)第二師華山中學(xué)高三下-（期中）物理試題試卷

2023屆新疆維吾爾自治區(qū)庫爾勒市新疆兵團(tuán)第二師華山中學(xué)高三下-（期中）物理試題試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、一同學(xué)研究箱子的運(yùn)動，讓一質(zhì)量為的箱子在水平恒力的推動下沿光滑水平面做直線運(yùn)動，箱子運(yùn)動的圖線如圖所示，是從某時刻開始計時箱子運(yùn)動的時間，為箱子在時間內(nèi)的位移，由此可知（）A．箱子受到的恒力大小為B．內(nèi)箱子的動量變化量為C．時箱子的速度大小為D．內(nèi)箱子的位移為2、如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：2，原線圈與固定電阻R1串聯(lián)后，接入輸出電壓有效值恒定的正弦交流電源。副線圈電路中負(fù)載電阻為可變電阻R2，A、V是理想電表。當(dāng)R2=2R1時，電流表的讀數(shù)為1A，電壓表的讀數(shù)為4V，則（）A．電源輸出電壓為8VB．電源輸出功率為4WC．當(dāng)R2=8Ω時，變壓器輸出功率最大D．當(dāng)R2=8Ω時，電壓表的讀數(shù)為3V3、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1，原線圈接入如圖乙所示的正弦式交變電流，A、V均為理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，R是定值電阻，L是燈泡，Rt是熱敏電阻（電阻隨溫度升高而減小）。以下說法正確的是（）A．交變電流的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為10VC．當(dāng)溫度升高時，燈泡L變亮D．當(dāng)溫度降低時，理想變壓器輸入功率增大4、如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、m、2m,三個小球從同一高度同時出發(fā)，其中A球有水平向右的初速度v0，B、CA．1次B．2次C．3次D．4次5、如圖，在兩等量正點電荷連線的中垂線上，有a、b兩個點電荷繞O點做勻速圓周運(yùn)動，且a、b與O始終在一條直線上。忽略a、b間的庫侖力，已知sinα＝0.6，sinβ＝0.8，則a、b兩個點電荷的比荷之比為（）A． B． C． D．6、百余年前，愛因斯坦的廣義相對論率先對黑洞作出預(yù)言。2019年4月10日21點整，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認(rèn)為黑洞為一個密度極大的球形天體，質(zhì)量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動。已知光速為，以黑洞中心為起點，到黑洞外圈視界邊緣的長度為臨界半徑，稱為史瓦西半徑。下面說法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為二、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、兩根相距為的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細(xì)桿、與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為，每根桿的電阻均為，導(dǎo)軌電阻不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時，桿正以速度沿豎直方向的導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動，重力加速度為。則以下說法正確的是（）A．桿所受拉力的大小為B．桿所受拉力的大小為C．桿下落高度為的過程中，整個回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D．桿水平運(yùn)動位移為的過程中，整個回路中產(chǎn)生的總熱量為8、如圖所示，一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置，板長為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，已知重力加速度為g，下列結(jié)論正確的是（）A．兩極板間電場強(qiáng)度大小為B．兩極板間電壓為C．整個過程中質(zhì)點的重力勢能增加D．若僅增大兩極板間距，該質(zhì)點仍能垂直打在M上9、圖示水平面上，O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，質(zhì)量分別為m、2m、3m和4m的4個滑塊（視為指點），用輕質(zhì)細(xì)桿相連，相鄰滑塊間的距離為L。滑塊1恰好位于O點，滑塊2、3、4依次沿直線水平向左排開。現(xiàn)對滑塊1施加一水平恒力F，在第2個滑塊進(jìn)入粗糙水平面后至第3個滑塊進(jìn)入粗糙水平面前，滑塊做勻速直線運(yùn)動。已知滑塊與粗糙水平面間的動摩擦因素均為，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（）A．水平恒力大小為3mgB．滑塊勻速運(yùn)動的速度大小為C．在第2個滑塊進(jìn)入粗糙水平面前，滑塊的加速度大小為D．在水平恒力F的作用下，滑塊可以全部進(jìn)入粗糙水平面10、如圖所示,一固定斜面傾角為θ,將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出,擊中了斜面上的P點;將小球B從空中某點以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面擊中Q點。不計空氣阻力,重力加速度為A．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanB．若小球A在擊中P點時速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanC．小球A、B在空中運(yùn)動的時間比為2D．小球A、B在空中運(yùn)動的時間比為tan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）用如圖甲所示裝置驗證滑塊（含遮光片）和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。光電門固定在氣墊導(dǎo)軌上B點。實驗步驟如下：①用天平測滑塊（含遮光片）質(zhì)量M和重物質(zhì)量m，用螺旋測微器測遮光片寬度d。測得M=3.0kg，m=l.0kg。②正確安裝裝置，并調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使其水平，調(diào)整滑輪，使細(xì)線與導(dǎo)軌平行。③在氣墊導(dǎo)軌上確定點A，讓滑塊由靜止從A點釋放，記錄滑塊通過光電門遮光片的擋光時間；并用刻度尺測A、B兩點間距離s。④改變A點位置，重復(fù)第③步，得到如下表數(shù)據(jù)：123456s/cm20.030.040.050.060.070.0/（）2.191.781.551.381.261.17回答下列問題：(1)測遮光片的寬度d時的情況如圖乙所示，則d=___________mm。(2)只將滑塊放在導(dǎo)軌上，給氣墊導(dǎo)軌充氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，當(dāng)滑塊___________時，可以認(rèn)為導(dǎo)軌水平了。(3)某同學(xué)分析處理表中第3組數(shù)據(jù)，則他算得系統(tǒng)減少的重力勢能△Ep=___________J，系統(tǒng)增加的動能△Ek=___________J。根據(jù)計算結(jié)果，該同學(xué)認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（g取9.80m/s2，計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(4)另一位同學(xué)認(rèn)為前面伺學(xué)只選擇了一組數(shù)據(jù)，他嘗試?yán)蒙媳碇腥繑?shù)據(jù)，做出了函數(shù)關(guān)系圖像，圖像是一條過坐標(biāo)原點的直線___________。A．B．C．D．12．（12分）為了測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)，某實驗小組使用位移傳感器設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，讓木塊從傾斜木板上A點由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計算機(jī)，描繪出滑塊與傳感器的距離s隨時間t變化規(guī)律，取g10m/s2，sin370.6，如圖所示：(1)根據(jù)上述圖線，計算可得木塊在0.4s時的速度大小為v（______）m/s；(2)根據(jù)上述圖線，計算可得木塊的加速度大小a（______）m/s2；(3)現(xiàn)測得斜面傾角為37，則（______）。（所有結(jié)果均保留2位小數(shù)）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，在湖面上波源O點以振幅0.2m上下振動，形成圓形水波向外傳播，A、O、B三點在一條直線上，AO間距為7.0m，OB間距為2.0m，某時刻O點處在波峰位置，觀察發(fā)現(xiàn)3.5s后此波峰傳到A點，此時O點正通過平衡位置向上運(yùn)動，OA間還有一個波峰。將水波近似為簡諧波。求：①此水波的傳播速度周期和波長；②以A點處在波峰位置為0時刻，畫出B點的振動圖像。14．（16分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1+0.2)s時刻的波形圖。(i)若波速為75m/s，求質(zhì)點M在t1時刻的振動方向;(ii)在t1到t2的時間內(nèi)，如果M通過的路程為1.8m，求波的傳播方向和波速的大小。15．（12分）我們可以借鑒研究靜電場的方法來研究地球周圍空間的引力場，如用“引力場強(qiáng)度”、“引力勢”的概念描述引力場。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，將地球視為均質(zhì)球體，且忽略自轉(zhuǎn)。(1)類比電場強(qiáng)度的定義方法，寫出地球引力場的“引力場強(qiáng)度E”的定義式，并結(jié)合萬有引力定律，推導(dǎo)距離地心為r（r>R）處的引力場強(qiáng)度的表達(dá)式；(2)設(shè)地面處和距離地面高為h處的引力場強(qiáng)度分別為和，如果它們滿足，則該空間就可以近似為勻強(qiáng)場，也就是我們常說的重力場。請估算地球重力場可視為勻強(qiáng)場的高度h（取地球半徑R=6400km）；(3)某同學(xué)查閱資料知道:地球引力場的“引力勢”的表達(dá)式為（以無窮遠(yuǎn)處引力勢為0）。請你設(shè)定物理情景，簡要敘述推導(dǎo)該表達(dá)式的主要步驟。

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．將勻變速直線運(yùn)動位移公式兩邊同除以可得對比圖線可知，箱子的初速度圖線斜率為箱子運(yùn)動的加速度由牛頓第二定律，恒力故A錯誤；B．箱子的初動量為時箱子的速度大小內(nèi)箱子的動量變化量故B錯誤；C．時箱子的速度大小為故C錯誤；D．內(nèi)箱子的位移為故D正確。故選D。2、C【解題分析】

A．當(dāng)R2=2R1時，電流表的讀數(shù)為1A，電壓表的讀數(shù)為4V，所以R2=4Ω，R1=2Ω，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：2，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得原線圈電壓是U1=2V，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比得原線圈電流是I1=2A，所以電源輸出電壓為U=U1+I1R1=2+2×2=6V故A錯誤；B．電源輸出功率為P=UI1=12W故B錯誤；C．根據(jù)歐姆定律得副線圈電流為，所以原線圈電流是，所以，變壓器輸出的功率所以當(dāng)R2=8Ω時，變壓器輸出的功率P2最大，即為，故C正確；D．當(dāng)R2=8Ω時，U2=6V，即電壓表的讀數(shù)為6V，故D錯誤。故選C。3、B【解題分析】

A．交變電流的周期T=0.02s，則頻率為，選項A錯誤；B．變壓器原線圈電壓有效值為U1，則解得U1=110V則選項B正確；C．當(dāng)溫度升高時，Rt阻值減小，則次級電阻減小，因次級電壓不變，則次級電流變大，電阻R上電壓變大，則燈泡L電壓減小，則燈泡L變暗，選項C錯誤；D．當(dāng)溫度降低時，Rt阻值變大，則次級電阻變大，因次級電壓不變，則次級電流變小，則理想變壓器次級功率減小，則輸入功率減小，選項D錯誤。故選B。4、C【解題分析】

由于三球豎直方向的運(yùn)動情況相同，一定可以發(fā)生碰撞，可假設(shè)高度無窮大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互換，B、C發(fā)生第二碰撞后，由于B的質(zhì)量小于C的質(zhì)量，則B反向；B、A發(fā)生第三次碰撞后，B、

A水平速度互換，A向左，B豎直下落，三球不再發(fā)生碰撞，所以最多能夠發(fā)生3次碰撞，故C正確，A、B、D錯誤；故選C?！绢}目點撥】關(guān)鍵是A球做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，與B、C豎直方向的運(yùn)動情況相同，所以一定可以發(fā)生碰撞。5、A【解題分析】

設(shè)兩等量正電荷的電荷量均為Q，a、b兩點電荷的電荷量分別為qa和qb，質(zhì)量分別為ma和mb，O到正點電荷的距離為l，由題意知a、b做圓周運(yùn)動的周期相同，設(shè)為T。根據(jù)庫侖定律、牛頓第二定律，對a，有對b，有整理得故A正確，BCD錯誤。故選A。6、B【解題分析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯誤。故選B。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】

AB．a(chǎn)b桿切割磁感線時產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流，大小為①cd桿中的感應(yīng)電流方向為d→c，cd桿受到的安培力方向水平向右，大小為F安=BIL②cd桿向下勻速運(yùn)動，有mg=μF安③解①②③式得，ab桿勻速運(yùn)動的速度為④導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得選項A錯誤，B正確．

C．設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動h過程中，ab桿勻速運(yùn)動了s距離，則．整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s得選項C錯誤；D．a(chǎn)b桿水平運(yùn)動位移為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為ab桿摩擦生熱cd桿摩擦生熱則總熱量選項D正確；故選BD.8、BD【解題分析】

AB．據(jù)題分析可知，小球在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動，飛出電場后，小球的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點的運(yùn)動軌跡有對稱性，如圖可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：qE-mg=mg得到：由U=Ed可知板間電壓為：故A錯誤，B正確；C．小球在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離為：y＝at2而a＝＝g，t＝解得：y＝故小球打在屏上的位置與P點的距離為：S＝2y＝重力勢能的增加量為：EP＝mgs＝故C錯誤。D．僅增大兩板間的距離，因兩板上電量不變，根據(jù)E＝＝而C＝，解得：E＝可知，板間場強(qiáng)不變，小球在電場中受力情況不變，則運(yùn)動情況不變，故仍垂直打在屏上，故D正確。故選BD。9、AC【解題分析】

A．在第2個滑塊進(jìn)入粗糙水平面后至第3個滑塊進(jìn)入粗糙水平面前，滑塊做勻速直線運(yùn)動，對整體分析則有：解得：F=3mg故A正確；B．根據(jù)動能定理有：解得v=故B錯誤；C．由牛頓第二定律得解得a=故C正確；D．水平恒力F作用下，第三個物塊進(jìn)入粗糙地帶時，整體將做減速運(yùn)動，由動能定理得解得故滑塊不能全部進(jìn)入粗糙水平面，故D錯誤。故選AC。10、BC【解題分析】

AB、由題圖可知，斜面的傾角θ等于小球A落在斜面上時的位移與水平方向的夾角，則有tanθ=12gt2v0t；小球ACD、設(shè)小球A在空中運(yùn)動的時間為t1，小球B在空中運(yùn)動的時間為t2，則由平拋運(yùn)動的規(guī)律可得tanθ=12三、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、2.150靜止3.923.85D【解題分析】

(1)[1]．測遮光片的寬度d=2mm+0.01mm×15.0=2.150mm；(2)[2]．只將滑塊放在導(dǎo)軌上，給氣墊導(dǎo)軌充氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，當(dāng)滑塊靜止時，可以認(rèn)為導(dǎo)軌水平了；(3)[3][4]．分析處理表中第3組數(shù)據(jù)，則算得系統(tǒng)減少的重力勢能△Ep=mgs=1.0×9.8×0.40J=3.92J滑塊的速系統(tǒng)增加的動能(4)[5]．要驗證的關(guān)系是即則為得到的圖像是一條過坐標(biāo)原點的直線，則要做，故選D。12、0.40