黎川县2023-2024学年高三上学期期中考试
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡的相应位置上：
2.作答时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．下面所列物理量及单位匹配，且单位属于国际基本单位的是（ ）
A．位移：m B．电压：V C．力：N D．电流：C
2．下列说法正确的是（ ）
A．电流方向就是正电荷定向移动的方向
B．外电路短路时，电源的内电压等于零
C．外电路断开时，电源的路端电压为零
D．由公式可知，电阻R与电压U成正比，与电流I成反比
3．电梯载着总重为的乘客，以3m/s速度匀速上升的过程中，电梯对乘客做功的功率为（ ）
A． B． C．
4．如图所示，两根细线AC、BC﹣端系在竖直杆上，另一端共同系着质量为m的小球，当系统绕竖直杆以角速度ω水平旋转时，两根细线均处于伸直状态，下列说法正确的是（ ）
A．小球一定受到三个力作用
B．小球不可能受两个力作用
C．无论角速度多大，BC绳始终有力
D．增大角速度，细线AC的拉力增加，BC的拉力增大
5．如图所示，把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图所示的位置上，需在MN间放一带电小球b，则球b可能（ ）
A．带负电，放在A点 B．带正电，放在B点
C．带负电，放在C点 D．带正电，放在C点
6．如图所示,含有、、的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器,沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场,最终打在P1、P2两点. 则 ( )
A．粒子在偏转磁场中运动的时间都相等
B．打在P1点的粒子是
C．打在P2点的粒子是和
D．O2P2的长度是O2P1长度的4倍
7．如图所示，质量为2kg的木板M放置在足够大光滑水平面上，其右端固定一轻质刚性竖直挡板，能承受的最大压力为4N，质量为1kg的可视为质点物块m恰好与竖直挡板接触，已知M、m间动摩擦因数μ=0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止，某时刻开始M受水平向左的拉力F作用，F与M的位移x的关系式为F=3+0.5x（其中，F的单位为N，x的单位为m），重力加速度，下列表述正确的是（ ）
A．物块的最大加速度为5m/s2
B．物块的最大速度为20m/s
C．当M运动位移为24m，物块的速度大小为16m/s
D．竖直挡板对物块做的功最多为48J
8．一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．时，质点的位移大小为 B．在内，质点经过的路程为
C．在末，质点的加速度为零，速度最大 D．和这两时刻，质点的位移大小相等
9．为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在上下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极,污水充满管口地从左向右流经该装置时,电压表显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量单位时间内流出的污水体积,下列说法中正确的是( )
A．M板电势一定高于N板的电势
B．污水中离子浓度越高,电压表的示数越大
C．污水流动的速度越大,电压表的示数越大
D．电压表的示数U与污水流量Q成反比
10．如图所示，在光滑水平地面上质量为2kg的小球A以3m/s速度向右运动，与静止的质量为1kg的小球B发生正碰，碰后B的速度大小可能为（ ）
A．1.5m/s B．2.5m/s C．3.5m/s D．4.5m/s
11．如图甲所示为两块水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压U，电压U随时间t变化的图像如图乙所示。现有一群质量为m、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两金属板间，经时间T都能从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是（ ）
A．时入射的粒子，从进入电场到射出电场，电场力对粒子始终不做功
B．时入射的粒子，离开电场时的速度方向沿水平方向
C．时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大
D．时入射的粒子，离开电场时的速度大小等于初速度
二、实验题（共18分）
12．某同学用图甲所示装置通过大小相同的A、B两小球的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ是斜槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽末端，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．
（1）安装器材时要注意：固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿 方向．
（2）小球A的质量m1与小球B的质量m2应满足的关系是m1 m2（填“＞”“＜”或“＝”）
（3）某次实验中，得出小球的落点情况如图乙所示（单位：cm），P′、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置（把落点圈在内的最小圆的圆心）．若本次实验的数据很好地验证了动量守恒定律，则入射小球和被碰小球的质量之比m1：m2 ．
13．小明想描绘一个“3.8V，0.3A”小灯泡的伏安特性曲线，他在实验室进行如下操作：
（1）小明先用多用电表的欧姆挡对小灯泡的电阻进行了粗测，其中正确的操作应为图甲中的 。
（2）小明已经完成了“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验电路图的部分设计，如图乙所示，为了测量电压，实验室可提供如下仪器：
A．电压表V1（量程0-3V，内阻等于3kΩ） B．电压表V2（量程0-15V，内阻等于15kΩ）
C．定值电阻R1（阻值等于100Ω） D．定值电阻R2（阻值等于1kΩ）
E.定值电阻R2（阻值等于10kΩ）
为了能测量小灯泡额定电压，且能尽量减小测量误差，请你帮助小明，选择合适的仪器，在虚框内完成测量电压的电路设计，作图时标清仪器及对应脚标 。
（3）实验时使用的毫安表的量程为300mA，某一次测量中，毫安表的示数如图丙所示，读数为 mA。选择正确的电压测量电路，此时电压表对应的示数为1.50V，请你计算此时小灯泡的功率为 W（结果保留两位小数）。
（4）小强同学在实验室制作了多个相同的水果电池，如图丁所示是这种水果电池的部分接线图，小强用多用电表的直流电压（0-2.5V）挡粗测水果电池的电动势，多用电表的红表笔应与水果电池的 （填“正极”或“负极”）相连，若多用电表的指针位置如图戊所示，水果电池的电动势约为 V。
（5）小明和小强将多个水果电池串联后给“3.8V，0.3A”的小灯泡供电，小灯泡始终未发光，电路连接良好，水果电池的总电动势已超过3.8V，你认为最有可能的原因是 。
三、计算题（共38分）
14．如图所示，电源电动势E=8V，内阻r=0.8Ω，闭合开关S后，标有“6V，3W”的灯泡恰能正常发光，电动机M的内阻R0=2Ω，求：
（1）流过电源的电流；
（2）电动机的发热功率。
15．如图所示为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37 ,A、B两端相距5.0m,质量为M =10kg的物体以v0=6.0m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5.传送带顺时针运转的速度为v ，(g=10N/kg,sin37 =0.6cos37 =0.8)求：
(1)若传送带速度v=6.0m/s，物体从A点到达B点所需的时间；
(2)若传送带速度v=4.0m/s，物体从A点到达B点所需的时间又是多少；
(3)若物体与传送带间的动摩擦因数处处为0.8，且传送带顺时针运转的速度v=6.0m/s，求物体从A点到达B点所需的时间；
16．如图所示的电路中，直流电源的电动势E=9V，内电阻r=1.5Ω， R1=4.5Ω， R2为电阻箱。两带小孔的平行金属板 A、B 竖直放置；另两个平行金属板C 、D水平放置，板长 L=30cm，板间的距离 d=20cm； MN为荧光屏， C、D的右端到荧光屏的距离 L'=10cm，O为C、D金属板的中轴线与荧光屏的交点，P为O点下方的一点， ；当电阻箱的阻值调为R2=3Ω时，闭合开关K，待电路稳定后，将一带电量为 质量为 的粒子从 A 板小孔从静止释放进入极板间，不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。试求：
（1） 带电粒子到达小孔B时的速度大小；
（2） 带电粒子从极板C、D离开时速度大小；
（3） 为使粒子恰好打到P点， R2的阻值应调到多大？
答案
1．A
A．m是长度单位，是国际单位，是基本单位，故A正确；
B．V是电压单位，是国际单位，但不是基本单位，故B错误；
C．N是力的单位，是国际单位，但不是基本单位，故C错误；
D．C是电容单位，是国际单位，但不是基本单位，故D错误。
故选A。
2．A
A．电流方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反，故A正确；
B．外电路短路时，，则电流为
内电压
故B错误；
C．外电路断开时，电路中电流为零，电源的内电压为零，根据闭合电路欧姆定律得知，电源的路端电压等于电动势，故C错误；
D．公式
是比值定义法，具有比值定义法的共性，R与U、I无关，反映导体本身的特性，不能说电阻R与电压U成正比，与电流I成反比，故D错误。
故选A。
3．B
电梯匀速上升，可知电梯对乘客的支持力F等于乘客的重力，所以电梯对乘客做功的功率为
故B正确。
故选B。
4．D
AB．角速度较大时小球可能受重力和两绳子的拉力，角速度等于临界值时只受重力和上面绳子拉力，其合力提供向心力，下面绳子的拉力为零，故AB错误。
CD．当角速度是临界值时，下面绳子拉力为零，此时上面绳子拉力和重力的合力提供向心力；若角速度增大，下面绳子开始出现拉力，增大角速度，BC的拉力增加，细线AC的拉力在竖直方向的分量等于小球的重力与BC在竖直方向的分力之和，所以AC绳拉力增大，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
A．若球b放在A点，根据受力分析可知，只有球b对球a是库仑斥力时，球a才能受力平衡，处于静止状态，则球b带正电，故A错误；
B．若球b放在B点，根据受力分析可知，球b对球a的库仑力一定垂直斜面方向，则小球一定不可能处于平衡状态，故B错误；
CD．若球b放在C点，根据受力分析可知，只有球b对球a是库仑引力时，球a才能受力平衡，处于静止状态，则球b带负电，故C正确，D错误。
故选C。
6．C
A、粒子运动的周期：T=2πr/v=2πm/qB2，三种粒子的比荷不相同，所以粒子在偏转磁场中运动的时间不相等，故A错误；
B、带电粒子在沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，即：qvB1=qE，所以：v=E/B1，可知从粒子速度选择器射出的粒子具有相等的速度；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以：，，可知粒子的比荷越大，则运动的半径越小，所以打在P1点的粒子是，打在P2点的粒子是和，故B错误、C正确；
D、由题中的数据可得，的比荷是和的比荷的2倍，所以的轨道的半径是和的半径的1/2，即O2P2的长度是O2P1长度的2倍，故D错误；
故选：C．
7．D
A．木板与物块之间的最大静摩擦力为
物块的最大加速度为
故A错误；
B．M受水平向左的拉力F逐渐增大，整体的加速度逐渐增大，当挡板所受压力达到最大值时，物块的速度最大，根据牛顿第二定律
根据F与M的位移x的关系式
可得此时M的位移为
F与位移x为线性关系，根据动能定理可得
解得物块的最大速度为
故B错误；
C．当M运动位移为24m，M受水平向左的拉力大小为
当M运动位移为24m，根据动能定理可得
物块的速度大小为
故C错误；
D．挡板对物块刚有力时，有
解得挡板对物块刚有力时，M受水平向左的拉力大小为
故此时M运动位移为24m，根据动能定理有
竖直挡板对物块做的功最多为
故D正确。
故选D。
8．CD
A．如图所示，质点的振动方程为
时，质点的位移大小
A错误；
B．由题图简谐运动的图像可知，质点振动的周期内质点经过的路程
B错误；
C．在末，质点运动到平衡位置处，故加速度为零，速度最大，C正确；
D．如图所示，在和这两时刻，质点的位移大小相等、方向相同，D正确。
故选CD。
9．AC
A．根据左手定则，可知若载流子带正电，则受到向上的洛伦兹力，向M板偏转，若载流子带负电，则向N板偏转，故M板的电势始终高于N板，与载流子的电性无关。故A正确。
BC．最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：，解得：，污水流动的速度越大，电压表的示数越大，与浓度无关。故B错误，C正确。
D．由，得：，则流量为：，则有：与污水流量成正比。故D错误。
故选AC．
10．BC
由题意知
如果两球发生完全非弹性碰撞，碰后两者速度相等，设为，碰撞过程中系统动量守恒，以A的初速度为正方向，由动量守恒定律得
代入数据解得
如果两球发生完全弹性碰撞，碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒，以A的初速度为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
代入数据解得
可知碰后B的速度范围是
故BC正确，AD错误。
故选BC。
11．BD
A．因为在水平方向粒子的速度保持不变，当粒子在时入射时，在时粒子在竖直方向上的速度达到最大，当时粒子在竖直方向上的速度恰好减小为零，因此离开电场时偏离中线的距离最大，故时入射的粒子，从进入电场到射出电场，电场力对粒子做功，故A错误；
C．时入射的粒子，在竖直方向上，时间内进行加速，时间内进行反向减速，直到速度为零，此时距离中线距离最大，在时间内进行反向加速，时间内再次减速，直到速度为零，此时粒子回到中线，即粒子离开电场时不偏离中线，故C错误；
BD．无论哪个时刻入射的粒子，在一个周期T内，受到的正向电压和反向电压的时间是相同的，所以在竖直方向上电场力的冲量为零，所以离开电场时的速度方向都是水平的，且离开电场时的速度大小都相等，都等于初速度，故BD正确。
故选BD。
12．（1）水平 （2）＞ （3）4：1
13．（1）C （2） （3）180 0.36 （4）正极 0.60 （5）水果电池的内阻太大
14．（1）2.5A；（2）8W
（1）由于灯泡正常发光，可知路端电压为
U=6V
则电源的内电压为
Ur=E-U=8V-6V=2V
故流过电源的电流为
（2）流过灯泡的电流为
则流过电动机的电流为
IM=I﹣IL=2.5A-0.5A=2A
故电动机的发热功率为
P热=IM2R0=22×2W=8W
15．（1）（2）（3）
（1）若传送带速度，而且由于，即，所以物体相对斜面向下运动，物体的加速度沿斜面向下，即物体沿传送带减速运动，根据牛顿第二定律有：，解得：
位移：，解得：（舍去）；
（2）若传送带速度，设物体速度大于传送带速度时加速度大小为，由牛顿第二定律得：
解得：，方向沿斜面向下
设经过时间物体的速度与传送带速度相同，
通过的位移：
设物体速度等于传送带速度以后物体继续减速运动，设此时物体的加速度为
则：，即
物体继续减速，设经速度到达传送带B点，
解得：，故：；
（3）若动摩擦因数，即，则物体随传送带一起向上匀速运动，则达到顶端的时间为：．
16．（1） v0=4×105m/s ；（2）；（3） R2=2.4Ω
（1） 根据欧姆定律有：
U1= IR1
从A到B加速：
解得
v0=4×105m/s
（2） 电容器的电压为
U2=IR2
粒子做类平抛运动，竖直方向
qE2=ma
水平方向
L=v0t
解得
（3）设调整R2后，R1、R2上的电压分别为与，有：
速度偏转角
解得
由类平抛运动规律：速度反向延长线交于水平位移中点：
而
联立解得
R2=2.4Ω
答案第6页，共6页
