2022-2023学年广东省珠海市香洲区珠海东方外语实验学校高三下学期5月考前质检物理试卷
学校 姓名 班级
考生须知：
1.本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，在答题卷上填写班级、姓名、试场号、座位号，并填涂卡号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。
4.考试结束，只上交答题卷。
第一卷 选择题
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1．我国的“人造太阳”即核聚变实验反应堆技术世界领先。在“人造太阳”中发生的一种核聚变反应为两个氘核以相等的动能对心碰撞发生核聚变，方程为。已知氘核的质量为，氦核的质量为，中子的质量为，假设核反应释放的核能全部转化为动能，下列说法正确的是（ ）
A．氦核和中子的质量数之和小于两个氘核的质量数之和
B．该核反应释放的能量为
C．核反应后氦核的动能为
D．核反应后中子的动能为
2．2020年我国发射了火星探测器“天问一号”，其发射过程中的转移轨道如图所示。探测器由点沿地火转移轨道运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从点到点所用时间小于半年
B．从点到点过程中机械能逐渐减少
C．在点的速率小于地球绕太阳公转的速率
D．在点的加速度大于地球绕太阳运行的加速度
3. 在实际情况中，物体做抛体运动时总会受到空气阻力的影响。如图所示，虚线是炮弹在忽略空气阻力情况下计算出的飞行轨迹；实线是炮弹以相同的初速度和抛射角射出在空气中实际的飞行轨迹，这种曲线叫作弹道曲线。由于空气阻力的影响，弹道曲线的升弧和降弧不再对称，升弧长而平伸，降弧短而弯曲。炮车的大小可以忽略。当炮弹做弹道运动时，结合学过的力学知识，分析判断下列说法正确的是（ ）
A. 炮弹上升的时间一定等于下降的时间
B. 炮弹在最高点时的加速度等于重力加速度
C. 炮弹在上升阶段损失的机械能等于在下降阶段损失的机械能
D. 炮弹在上升阶段重力势能的增加量等于在下降阶段重力势能的减少量
4．玩“打水漂”时，使用的小石片质量为，水平初速度为，在水面上滑行时受到水的阻力恒为，小石片每次接触水面后弹起，弹起时竖直方向的速度与此时沿水平面滑行的速度之比为，弹跳数次后速度减为零，然后沉入水底，不计空气阻力的影响，，则下列说法正确的是（ ）
A．小石片从接触水面开始至沉入水底，在水面弹起的次数为4次
B．小石片从接触水面开始至沉入水底，在水面弹起的次数为5次
C．小石片从接触水面开始至沉入水底，在空中运动的总时间为
D．小石片从接触水面开始至沉入水底，在空中运动的总时间为
5．一半径为R的球体放置在水平桌面上，球体由透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为，出射光线与水平方向的夹角。则该透明材料的折射率为（ ）
A．1.2 B．1.5
C． D．
6. 一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示（A到B、D到C）方向的电流。下列说法中正确的是（ ）
A. 通电后棒仍将保持静止 B. 通电后棒将要顺时针转动（俯视）
C. 通电后棒将要逆时针转动（俯视） D. 通电瞬间线段间存在磁感应强度为零的位置
7．空间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面，线段是屏与纸面的交线，长度为，其左侧有一粒子源S，可沿纸面内各个方向不断发射质量为m、电荷量为q、速率相同的粒子；，P为垂足，如图所示，已知，若上所有的点都能被粒子从其右侧直接打中，则粒子的速率至少为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8、．小明同学做了一个实验，用透明材料做了一个空心球，空心部分是半径为的球，且空心部分半径与透明球的半径之比为。如图所示是过球心的截面图，用一单色细光束沿截面以的入射角从外球面点射入，观察发现其折射光线刚好与空心部分的球面（内球面）相切，则（ ）
A．单色光在材料中的折射率为1.5
B．单色光在该材料中的传播时间为
C．只要调整好从点射入的单色光的入射角，光线就能够在外球面发生全反射
D．只要调整好从点射入的单色光的入射角，光线就能够在内球面发生全反射
9．如图甲所示为新能源电动汽车的无线充电原理图，M为匝数匝、电阻的受电线圈，N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．在时刻，受电线圈产生的电动势为
B．受电线圈中产生的感应电动势为
C．在时间内，受电线圈的发热量为
D．在时间内，通过受电线圈的电荷量为
10．一质量为m、带电荷量为＋q的小球套在竖直固定的足够长的粗糙绝缘细杆上，细杆处于磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场中。小球由静止释放，下列表示小球下滑过程中的速度v与时间t、加速度a与时间t的关系图像，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
第二卷 非选择题
三、解答题：本题共2小题
11．（6分）碰撞的恢复系数的定义为，其中v01和v02分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e<1，某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和玻璃小球2，且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下：
第一步：安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O；
第二步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，经过B点飞出并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
第三步，把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第二步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置；
第四步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
上述实验中：
（1）是否需将斜槽轨道末端调水平？______________________（填“需要”或“不需要”）。
（2）请写出用测量量表示的恢复系数的表达式：__________________________________。
（3）落地点距O点的距离OM、ON与实验所用的小球质量是否有关系？______________（填“有关”或“无关”）
12．（10分）在“测定金属的电阻率”的实验中，某小组选择了一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。
（1）在测量了金属丝的长度L之后，小井同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图1所示，金属丝的直径______mm。
（2）现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（量程0～3A，内阻约0.05Ω）
B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）
C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A）
E．滑动变阻器（0～100Ω，额定电流1A）
为减小误差，且便于操作，在实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______（选填器材前的字母）。
（3）实验过程中，该同学依次记录了电流表和电压表的测量数据，如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.80 2.30
I/A 0.02 0.06 0.14 0.18 0.28 0.34 0.42
根据选取的器材和表格中的数据可知：该同学在实验中采用的是______。
A．分压电路、电流表内接
B．分压电路、电流表外接
C．限流电路、电流表内接
D．限流电路、电流表外接
（4）该同学根据自己采用的方法进行实验，若闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出电压表示数U、电流表示数I，则该金属丝电阻率的测量值______（用L、d、U和I表示）。
（5）考虑到电表的内阻可能对实验产生系统误差，小平同学按照如图所示电路，保持电压表左端接线位置不变，先将电压表接在b点，读出两表的示数分别为、，然后将电压表改接在a点，读出两表的示数分别为、。他认为：电阻R的值可以用和的比值来求，这样可以消除电表内阻带来的测量误差。请问你是否同意他的想法，并说明理由______。
四、计算题：本题共3小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）有一种可加热的玻璃饭盒，其示意图如图所示，饭盒盖密封性良好且其上有一排气口，饭盒内部横截面积为S，质量、厚度均不计的饭盒盖与玻璃饭盒底部之间封闭了一定质量的理想气体，饭盒盖与玻璃饭盒底部之间的距离为L且饭盒盖固定不动，可以将其看成是一导热性能良好的汽缸。气体的初始温度，初始压强为大气压强，已知大气压强为。关闭排气口，现缓慢加热饭盒，使其内部气体温度达到372K。
（1）求此时封闭气体的压强；
（2）打开排气口，设此过程中饭盒内气体温度不变，放出部分气体，使得饭盒内气体压强与外界大气压强相等，求排出气体与原有气体的质量之比。
14．（12分）如图，abc是竖直面内的固定轨道，ab为水平轨道，长度为3R，小球与ab间的动摩擦因数为；bc是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到恒定的水平外力F作用，且，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。求：
（1）小球运动到b点时，对轨道的压力？
（2）小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为多少？
15．（16分）某物理小组想出了一种理想化的“隔空”加速系统，该系统通过利用其中一个金属棒在磁场中运动产生感应电流从而使另一个金属棒获得速度，这样就避免了直接对其进行加速时所带来的磨损和接触性损伤，该加速系统可以建模抽象为在足够长的固定水平平行导轨上放有两个金属棒和,磁感应强度的匀强磁场与导轨所在水平面垂直，方向竖直向下，导轨电阻很小，可忽略不计。如图为模型俯视图，导轨间的距离，每根金属棒质量均为，电阻都为，可在导轨上无摩擦滑动，滑动过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，在时刻，两金属棒都处于静止状态，现有一与导轨平行、大小为恒力作用于金属棒上，使金属棒在导轨上滑动，经过，金属棒的加速度，求：
（1）此时金属棒的加速度是多少？
（2）此时两金属棒的速度各是多少？
（3）金属棒和的最大速度差是多少？
参考答案
C 2、C 3、D 4、C 5、D 6、B 7、C
AD 9、BD 10、AD
11、【详解】
（1）[1]根据题意可知，小球1和小球2保证做平抛，需要调水平；
（2）[2]本实验的原理小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，设为t，则有
小球2碰撞前静止，即
因而碰撞系数为
（3）[3]第一步中，球1做平抛运动，根据平抛运动的规律
可知水平位移与小球的质量无关，则知OP与小球的质量无关，根据碰撞过程的动量守恒
可知碰后两球的速度与其质量有关，则OM和ON与小球的质量有关。
【详解】
（1）[1]由图可知电阻丝的直径为
（2）[2][3]由于待测电阻约为5Ω，则有
则电流表应选B；为减小误差，且便于操作，滑动变阻器应选阻值较小的，即选择D。
（3）[4]由表格中的数据可知，电流表和电压表的读数用从零开始调节，则滑动变阻器采用分压接法，由于待测电阻较小，电流表采用外接法。
故选B。
（4）[5]根据电阻定律可得
根据欧姆定律可得
又
解得
（5）[6]不同意，U2和I1是在两个不同的电路中的测量值，不存在同时的对应关系，所以不能消除电表内阻带来的测量误差。
13、【详解】
（1）加热饭盒时，玻璃饭盒内气体体积不变，由查理定律有
解得
（2）排气过程中封闭气体做等温变化，设最终体积为，则
根据玻意耳定律有
解得
同温度、同压强下同种气体的质量之比等于体积之比，设排出气体的质量为，气体原来的质量为，则有
解得
14、【详解】
从a到b，根据动能定理有
根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律
解得
方向竖直向下
从a到c的过程中，根据动能定理有
过c点后，小球只受力F和重力作用，从c到达轨迹最高点的过程中，竖直方向
水平方向
联立解得
根据功能关系可知从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中小球机械能的增量为
解得
15、【详解】
（1）恒力作用于杆，使其在导轨上向右加速运动，切割磁感线产生感应电流，根据右手定则知电流方向为，电流流经，根据左手定则受安培力水平向左，受到的安培力水平向右，它们都做加速运动，对由牛顿第二定律得
对由牛顿第二定律得
联立解得
（2）设某时刻速度为，速度为，根据法拉第电磁感应定律有
在时，对由牛顿第二定律得
整理得
带入数据得
由于作用于两根杆的安培力等大反向，所以作用于两杆系统的合力为水平恒力,对系统由动量定理得
带入数据得
联立解得
，
（3）杆做加速度减小的加速运动，杆做加速度增大的加速运动，最终共加速度，设两金属棒的共同加速度为，对系统有
对杆有
其中
联立解得
