阳信县第一中学高三物理学科能力测验试题
高三上学期10月使用
一、单选题（每题3分，共24分）
1．关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A．图甲，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，封闭端内气体的压强减小
B．图乙，液体在器壁附近的液面会发生弯曲，表面层II内分子的分布比液体内部疏，附着层II内分子的分布比液体内部密
C．图丙，正确的反映了分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线
D．图丁，按照经典电磁理论，这样运动的电荷应该辐射出电磁波，电子绕核转动的能量将不断地被电磁波带走
2．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（ ）
A．甲图的理论，可以很好的解释氢原子光谱的规律
B．汤姆孙通过乙图所示的气体放电管发现了电子，即β射线
C．丙图放射源产生的三种射线中，射线1是β射线
D．丁图所示为光电效应实验，验电器因为带上负电指针张开
3．2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家，如图所示。某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是（ ）
A．“黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9km/s
B．同步卫星的轨道半径约为“黎明星”的10倍
C．该时刻后“黎明星”经过1.7h能经过P城市正上方
D．该时刻后“黎明星”经过17天能经过P城市正上方
4．如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻。在滑动变阻器R（最大阻值是4Ω）的滑片由a缓慢地向b滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电容器的带电荷量先减小后增大
B．滑动变阻器滑片滑至中间位置时，定值电阻R0的功率最大
C．滑动变阻器的功率先增大后减小，最大值是
D．电源效率先增大后减小，最大值是50%
5．如图所示，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量为的小球。先把绳子拉直且处于水平位置，然后由静止释放小球，设点所在的水平面为重力势能的零势面，不计空气阻力。当细绳与水平方向夹角为时（小于90°），下列说法正确的是（ ）
A．一定时，越大，小球的机械能越大
B．一定时，越大，小球的向心加速度越大
C．一定时，绳的拉力与绳长无关
D．一定时，越大，小球所受重力的瞬时功率越大
6．如图所示，一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态．AB的反向延长线过O点，BC和DA连线与横轴平行，CD与纵轴平行，则下列说法正确的是（ ）
A．过程，气体放出热量
B．过程，气体压强增大
C．过程，气体压强增大且增大的原因是气体分子数密度增大
D．整个过程，气体对外做的功小于外界对气体做的功
7．如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力)，控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，运动过程中受到的阻力仅与质量成正比，与速度无关，则正确的是（ ）
A．在这段时间内两车的位移之比为6∶5
B．玩具车A的功率变为原来的4倍
C．两车克服阻力做功的比值为12∶11
D．两车牵引力做功的比值为3∶1
8．如图A，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。一物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连。物块从开始下落到最低点的过程中，位移-时间（x-t）图像如图B所示，其中t1为物块刚接触薄板的时刻，t2为物块运动到最低点的时刻。弹簧形变在弹性限度内空气阻力不计。则（ ）
A．t2时刻物块的加速度大小比重力加速度小
B．时间内，有一时刻物块所受合外力的功率为零
C．t1~t2时间内，物块做加速度先减小后增大的减速运动
D．图B中OB段曲线为余弦曲线的一部分
二、多选题（每题4分，共16分）
9．如图所示的实线和虚线为t=0时刻A、B两列简谐横波沿x轴传播的波形图，两列波叠加并发生了干涉现象，下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻，若A波使x=0.2m处质点沿y轴正向运动，则B波x=0.2m处质点沿y轴负向运动
B．相邻两个振动加强点平衡位置相距0.2m
C．x=0.5m处为振动减弱点
D．两列波遇到尺寸小于0.4m的障碍物会发生明显的衍射现象
10．如图所示，R为定值电阻，A、B、C、D、E为五个完全相同的灯泡。当灯泡正常发光时其阻值也为R，额定电压为U，额定电流为I，额定功率为P。理想变压器原、副线圈匝数比为k。若灯泡都正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A．
B．通过R的电流为4I
C．交变电源的输出电压为6U
D．交变电源的输出功率为21P
11．水平放置的光滑绝缘环上套有三个带电小球，小球可在环上自由移动。如图所示是小球平衡后的可能位置。图甲中三个小球构成一个钝角三角形，A点是钝角的顶点。图乙中三个小球构成一个锐角三角形，其中三角形边长。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A、B两个小球一定带异种电荷 B．图甲中三个小球一定带等量电荷
C．图乙中三个小球一定带同种电荷 D．图乙中三个小球带电荷量的大小为
12．如图甲所示，一质量为m、边长为L，电阻为R的单匝正方形导线框放在绝缘的光滑水平面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场，线框有一半在磁场内。其边与磁场边界平行。时刻起，磁场的磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示。线框运动的图像如图丙所示，图中斜向虚线为过O点速度图线的切线，则（ ）
A．磁感应强度的变化率为
B．线框中的感应电流沿顺时针方向
C．时刻，线框的热功率为
D．时间内，通过线框的电荷量为
三、实验题（共14分）
13．（6分）图1为“验证加速度与质量关系”的实验装置，图2为同时释放小车甲、乙后打出的两条纸带（相邻计数点间均有4个点并未画出）。忽略绳子的质量以及滑轮与绳子间的摩擦。
（1）测量得到各相邻计数点间的距离如下表所示（单位：cm）：
S1（S1′） S2（S2′） S3（S3′） S4（S4′） S5（S5′） S6（S6′）
纸带甲 3.13 4.38 5.63 6.87 8.13 9.37
纸带乙 3.50 4.49 5.51 6.49 7.51 8.51
可以判断小车 （填“甲”或“乙”）的加速度较大。请通过定量分析，说明你的判断依据： 。
（2）测得甲、乙两车质量分别为M1、M2，加速度分别为a1、a2，若在误差允许范围内满足 （用a1、a2、M1、M2表示），则验证了加速度与质量的关系。
（3）欲得到（2）中的实验结论，下列操作必要的有 。
A．连接小车的细绳与桌面平行
B．平衡两小车和桌面间的摩擦力
C．用天平测量动滑轮和钩码的总质量
14．（8分）某同学要将量程为3mA的毫安表G改装成量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准毫安表对改装后的电流表进行校准，可供选择的器材如下：毫安表头G（量程3mA，内阻约为几百欧姆）
A．滑动变阻器R1（0~1kΩ）；
B．滑动变阻器R2（0~10kΩ）；
C．电阻箱R（0~9999.9Ω）；
D．电源E1（电动势约为1.5V）；
E.电源E2（电动势约为9V）；开关、导线若干具体实验步骤如下：
①按电路原理图a连接电路；
②将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关S1后调节滑动变阻器的阻值，使毫安表G的指针满偏；
③闭合S2，保持滑动变阻器不变，调节电阻箱的阻值，使毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置；
④记下电阻箱的阻值
回答下列问题：
（1）为减小实验误差，实验中电源应选用 （填器材前的字母），滑动变阻器应选用 （填器材前的字母）；
（2）如果按正确操作步骤测得电阻箱的阻值为90.0Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg= Ω，与毫安表内阻的真实值Rg'相比，Rg （填“＞”“=”或“＜”）Rg'；
（3）若按照第（2）问测算的Rg，将上述毫安表G并联一个定值电阻R改装成量程为30mA的电流表，接着该同学对改装后的电表按照图b所示电路进行校准，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，要想达到实验目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将定值电阻R换成一个阻值为kR的电阻即可，其中k= ；
（4）若用该电流表量程3mA，内阻按照第（2）问测算的Rg按正确的步骤改装成欧姆表并测标准电阻Rx的阻值时（如图d），理论上其测量结果与标准电阻Rx实际阻值相比较 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
四、解答题（共46分）
15．（8分）日晕是一种大气光学现象，如图1所示。在一定的气象条件下，空气中的水蒸气会变成正六棱柱状的小冰晶。太阳光穿过小冰晶时发生折射，在太阳的周围出现一个圆形的光圈，这就是日晕。日晕半径的视角最常见的是22°，如图2所示，太阳光沿截面方向射向正六棱柱状的小冰晶一侧面，从另一侧面射出，当最后的出射角等于最初的入射角时，偏向角D（光线经过冰晶折射偏转的角度）最小，这时出射光线若到达人的眼睛，人看到的就是22°晕（偏向角为22°）。（可能用到的数据：，）
（1）求冰晶的折射率n；
（2）如图3所示，若光线从正六棱柱六边形底面射入，侧面射出，最后的出射角等于最初的入射角时，人看到的是多少度晕？
16．（8分）如图甲所示，开口向上的汽缸放在水平地面上，横截面积为S、质量为m的薄活塞密封一定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的间距为d。若汽缸放在倾角的固定斜面上，绕过定滑轮的轻绳一端与质量为2m的物块相连，另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系统处于平衡状态，如图乙所示。重力加速度大小为g，大气压强恒为，不计一切摩擦，缸内气体的温度恒定，斜面足够长。
（1）求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽缸底部的间距；
（2）物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统稳定后活塞与汽缸底部的间距。
17．（14分）如图所示，在x轴下方存在特殊的复合场，每个区域水平方向足够长，竖直间距均为d，其中第一个区域内存在水平向左的匀强电场，第二个区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，第三个区域内只有重力场，往下重复二、三区域场，把第二个区域称为第一个p区，第四个区域称为第二个p区，以此类推。现将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从y轴上某点水平向右抛出，小球运动到x轴时速度方向与x轴正方向的夹角为45°，小球注入第一个p区时速度方向恰好竖直向下，进入第n个p区后恰好不能从该区域的下边界离开，不考虑小球回到第一象限之后的运动。已知各区域内电场的电场强度大小均为，磁场的磁感应强度大小均为B，重力加速度大小为g。求：
（1）小球抛出点的纵坐标；
（2）小球抛出时的初速度大小；
（3）磁感应强度大小B与n之间满足的关系。
18．（16分）如图所示，某个机械振动器可以建模为在斜面上与轻弹簧粘连在一起的平板A，当该系统正常工作时，A在图中的P、Q之间运动。在P处，弹簧是压缩的，A在弹簧弹力的作用下，由静止开始出发。当A运动到斜面顶端Q处时速度恰减为0，此时立即将物块B轻推到斜面上，接下来，B与A一起沿斜面下滑。当到达P处时，二者速度也恰好减小为0，B会从P处的洞口落下，（注：平板A边长比洞口大，不会掉下去）。此后，A在弹簧的作用下将重新上升，到Q点时又接收到另一个物块，如此循环。（物块B足够小，可看做质点）已知A的质量为m，斜面与水平面夹角为θ，P、Q相距为L。平板A、物块B与斜面间的动摩擦因数均为。求：
（1）平板A从P运动到Q的过程中，弹簧对A做的功W；
（2）要达到题中所述情景，即平板A能够在P、Q间运动，求木块B的质量M；
（3）若由于故障，平板A刚要从P启动时，木块就被从Q处轻推下斜面。系统立即关闭P处洞口孔，同时锁定弹簧和A，此后B下滑，与A发生弹性碰撞，最终停止运动。求：
①停止运动前，B运动的总路程s；
②停止运动前，B对A的总冲量的大小I。
强基计划附加题
1．（10分）A、B为两导体大平板，面积均为S，平行放置，间距很小，如图所示。A板带电荷＋Q1，B板带电荷＋Q2，如果使B板接地，则AB间电场强度的大小E为（ ）
A． B． C． D．
2．（10分）三个电容器如图联接，其中C1=10×10-6F，C2=5×10-6F，C3=4×10-6F，当A、B间电压U=100V时，试求：
（1）A、B之间的电容；
（2）当C3被击穿时，在电容C1上的电荷和电压各变为多少？
物理学科周测试题答题纸
姓名:___________ 得分:___________
单选题（每题3分，共24分）
1 2 3 4 5 6 7 8
多选题（每题4分，共16分）
9 10 11 12
三、实验题（共14分）
13．（6分）（1） 。
依据： 。
（2） 。（3） 。
14．（8分）（1） ， ；
（2）Rg= Ω， Rg Rg'；
（3）k= ；（4） 。
四、解答题（共46分）
15．（8分）
16．（8分）
17．（14分）
18．（16分）
强基计划附加题
1．（10分）A、B为两导体大平板，面积均为S，平行放置，间距很小，如图所示。A板带电荷＋Q1，B板带电荷＋Q2，如果使B板接地，则AB间电场强度的大小E为（ ）
A． B．C． D．
2．（10分）三个电容器如图联接，其中C1=10×10-6F，C2=5×10-6F，C3=4×10-6F，当A、B间电压U=100V时，试求：
（1）A、B之间的电容；
（2）当C3被击穿时，在电容C1上的电荷和电压各变为多少？
参考答案：
1．D 2．A 3．D 4．D 5．C 6．C 7．C 8．B
9．BCD 10．AC 11．AC 12．BC
13． 甲 根据加速度可知，大的则加速度大，纸带甲相等时间内的位移差约为，而乙纸带为，故甲纸带的加速度更大 AB
14． E B 180 < 相等
15．（1）；（2）46°
16．（1）；（2）。
17．（1）；（2）；（3）（n=2，3，4…）
18．（1）；（2）M=2m；（3）①，②
强基计划附加题
B
【详解】取一高很小的圆柱形高斯面，圆柱的底面与A导体板面平行，且A导体板面把圆柱上下均分，设圆柱底面面积为，由高斯定理可知
可得A板电荷在板面附近产生的电场强度大小为
电场强度方向垂直并指离板面；同理可知B板电荷在板面附近产生的电场强度大小为
由电场强度叠加原理可得，AB间电场强度的大小E为
故选B。
2．（1）；（2），100V
【详解】（1）AB之间的电容为
（2）当被击穿，两端的电压为，此时电荷为
