天津市南开中学2022-2023学年高三上学期第三次月考物理试题

高三年级阶段性统一练习（三）物理科目2023年1月本练习分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,时长60分钟。一、单选题（每题5分，共5题）1．如图所示，A球质量为m、B球质量为2m，且两球用轻杆连接，A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触，B球放于倾角为37的光滑斜面上。A、B两球均处于静止，重力加速为g，sin370.6，cos370.8，则B球对斜面的作用力大小为（）10mg5mg158mgA．B．C．mgD．32452．据英国《卫报》网站2015年1月6日报道，在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，它绕恒星橙矮星运行，被命名为“开普勒438b”。假设该行星绕橙矮星的运动与地球绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p倍，橙矮星的质量为太阳质量的q倍。则该行星与地球的（）A．轨道半径之比为3pq2B．轨道半径之比为3p2p1C．线速度大小之比为3D．线速度大小之比为qp试卷第1页，共9页3．某人在大风中站立，他与水平地面间的最大静摩擦力为fm，其与大风作用的有效面积为S，假设风的密度为，风吹到人身上的速度立刻减为0，则在确保不被吹走的前提下，行人能够承受水平方向的最大风速为（）ff2f2fA．mB．mC．mD．mSSS4．如图甲所示，足够长的传送带倾斜放置，与水平面的夹角为，传送带始终以恒定的速度v1逆时针运行。现使一小物块以v2的速度从传送带底端沿传送带向上运动，取沿传送带向下为正方向，从该时刻起小物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，图中、、t1和t2均已知，且小于，下列说法正确的是（）A．物块与传送带间的动摩擦因数tanB．0t1内，物块受到的摩擦力方向沿传送带向上C．内物块受到的摩擦力大于tt12内物块受到的摩擦力D．0t2内，摩擦产生的热量大于物块减少的机械能5．图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，闭合开关S1，电路稳定后，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮。而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）试卷第2页，共9页A．图甲中，A1与L1的电阻值相同B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等二、多选题（每题5分，共3题）6．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（）A．粒子是正电荷B．粒子受到的电场力为恒力C．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于在N点的动能7．如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是（）试卷第3页，共9页A．从t3到t4时刻弹簧由拉伸状态逐渐恢复原长B．两物块的质量之比为mm12:2:1C．在t1、时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于拉伸状态D．在t2时刻两物块的动能之比为EEk1:k21:88．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）A．甲图可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能B．乙图可通过增加A、B两板间的距离来增大电源电动势C．丙图可以判断出带电粒子的电性，但带电粒子不能够从右侧沿水平直线匀速通过速度选择器D．丁图中产生霍尔效应时，若载流子带负电，则稳定后D点电势比C点高试卷第4页，共9页第II卷（非选择题）三、实验题9．（1）（6分）在“验证动量守恒定律”的实验中：①某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长且不可伸长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。（小球的直径d相等且远小于细线长度L）实验中必须测量的物理量有________（填选项前的字母）。A．细线的长度LB．A球质量mA和B球质量mBC.释放时A球被拉起的角度1D．碰后摆起的最大角度2E.当地的重力加速度g②某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，下列说法中不符合本实验要求的是________（填选项前的字母）。A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放D．入射小球与被碰小球满足mm12，rr12试卷第5页，共9页③若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，正确操作，认真测量，得出的落点情况如图丙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为________。（2）（6分）某同学想要研究小灯泡的伏安特性，现有的实验器材如下：A．小灯泡L（额定电压约3.8V，额定功率约1.8W）；B．电压表V1（量程3V，内阻为3kΩ）；C．电压表V2（量程为15V，内阻为15kΩ）D．电流表A（量程为0.6A，内阻约为1Ω）E．定值电阻R1（阻值100Ω）；F．定值电阻R2（阻值1000Ω）G．滑动变阻器R（阻值0~10Ω）；。H．电源E（电动势5V，内阻不计），开关S，导线若干；①该同学已选定的器材是小灯泡L、滑动变阻器R、电源E、开关S、导线若干，要完成该实验，还需要的器材是___________（填写器材前的字母序号）②实验要求能够较准确的画出灯泡的伏安特性曲线，请在虚线框中帮助该同学画出实验电路原理图。③正确设计并连接好电路，实验中测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，现将两个相同的小灯泡按如图电路图连接到另一个电路中，图中电源的电动势为6V，内阻为1.0Ω，电阻R0的阻值为4.0Ω，闭合开关S，每个小灯泡的实际功率为___________W。（结果保留两位有效数字）试卷第6页，共9页四、解答题310．（14分）如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R0.5m，A端4与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量m1kg的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨道到达B点，最后落到斜面上C点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为4mg（忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2）。求：（1）小球释放点与A点的高度差h；（2）小球从B点运动到C点所用的时间t；（3）小球平抛过程中重力的最大功率P。试卷第7页，共9页11．（16分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨电阻不计，其间距为Lm1。左端通过导线连接一个R=1.5Ω的定值电阻，整个导轨处在磁感应强度大小BT0.4，方向竖直向下的匀强磁场中，质量m0.2kg、电阻r0.5长度为1m的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直杆的水平拉力F，使杆由静止开始运动，拉力F的功率P=2W保持不变，当杆的速度v5m/s时撤去拉力F。求：（1）杆的速度为4m/s时，杆的加速度的大小；（2）从撤去拉力F到杆停下整个过程中，杆上产生的热量Q1；（3）从撤去拉力F到杆停下整个过程中，杆滑动的位移大小x。试卷第8页，共9页12．（18分）如图所示，P、Q为等离子体发电机的两个极板，M、N为平行板电容器的两个极板，它们通过导线相连，极板P与Q之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B1，P与Q的间距为d，极板M与N的长度为3L，二者之间的距离为2L。以极板N右侧边缘O点为原点建立直角坐标系xOy，在第四象限内存在一边界与x轴重合的矩形匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向里。一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿x轴正方向喷入极板P与Q之间的磁场中。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子以速度v0沿平行于极板M、N的方向从紧挨极板M左边缘的A点射入极板M、N之间，恰好从O点进入第四象限，经过x轴时速度与x轴垂直，不计粒子的重力和电容器的边缘效应，求：（1）极板M、N之间电场强度的大小；（2）等离子体喷入极板P与Q之间的速度大小；（3）矩形磁场区域的最小面积。试卷第9页，共9页