大庆实验中学实验二部2022级高三上学期10月考试物理学科试题说明：1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。2.满分100分，考试时间75分钟。一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分）1．关于下列教材中的插图，理解不正确的是（ ）A．A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像，其斜率就是小车的速度B．B图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力C．C图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变D．D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力2.某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为和。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖直向上为正方向。则（ ）A．EF段无人机的速度大小为2m/sB．FM段无人机做曲线运动C．FM段无人机的货物处于失重状态D．图像的面积表示无人机的位移3．如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为（ ）A．B．C．D．4．主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（ ）A．耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直B．降噪声波与环境噪声的波长相同C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强D．环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快5.2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ）A．地球的质量为4π2R3GT2 B．地球的密度为3πGT2 C．地球的第一宇宙速度为4π2r3T2RD．地球表面的重力加速度4π2r3T2R26．如图所示，A、B两个带电小球用长为L的绝缘细线连接，A球固定，B球悬吊，B球质量为m，重力加速度为g，两球带电量相等，剪断细线的一瞬间，B球加速度大小为，不计小球的大小，静电力常量为k，则（）A．A、B两球带同种电荷B．细线未断时，细线上拉力大小为C．B球的带电量大小为D．未剪断细线时释放A球，释放的一瞬间，A球加速度大小为g7.污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（ ）A.M点的电势比N点的高B.N点的电场强度比P点的大C.污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大8.如图甲所示，空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，图乙为简化示意图，若空调外机的重心恰好与横梁AO和斜梁BO连接点O在同一竖直平面内，且两支架各承担一半空调重力，空调重力大小240N，AO水平，BO与AO的夹角为。假定横梁对O点的拉力总沿OA方向，斜梁对O点的支持力总沿BO方向。下列判断正确的是（ ）A．横梁对O点的拉力为320NB．斜梁对O点的支持力为200NC．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对O点的作用力将变小如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时斜梁对O点的作用力将变大9．如图所示，为固定的光滑半圆形竖直绝缘轨道，半径为，为半圆水平直径的两个端点，为半圆的竖直半径，为圆弧，的左侧、的下方区域有竖直向下的匀强电场。一个带负电的小球，从点正上方高为处由静止释放，并从点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力，小球电量不变。关于带电小球的运动情况，下列说法正确的有（ ）A．小球一定能从点离开轨道B．小球在圆弧部分运动的加速度大小可能不变C．小球到达C点时速度最大D．若小球能沿圆弧到达点，其速度不可能为零10．如图甲，劲度系数的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一个质量为M的木板。开始时弹簧处于原长，木板静止在光滑的水平桌面上、一质量的物块（可视为质点）从木板左端以初速度滑上木板，最终恰好停在木板的右端。图乙中A为物块的图线；B为木板的图线且为正弦图线。已知重力加速度，根据图中所给信息可得（ ）A．木板的长度为B．时，木板受到物块的摩擦力与弹簧的弹力大小相等C．时，弹簧的弹性势能为0.5JD．内物块和木板系统的摩擦生热为二、实验题（每空2分，共14分）11．某研究小组利用DIS实验装置验证机械能守恒定律。如图1，内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴O相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，重锤从M点由静止释放，依次记录其通过每个速光片所对应的时间t。用刻度尺测出每个遮光片距最低点N的竖直高度为h，重锤质量为m，重力加速度为g。（1）实验前，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图2，则d=mm．（2）若以最低点N为零势能面，选用字母m、h、d、t、g表示物理量，则经过某个遮光片时，重锤的重力势能，动能；对比通过各遮光片处重锤的机械能是否相等，可判断机械能守恒与否。（3）为了更直观的处理数据，研究小组绘制了重锤摆下过程中动能、重力势能及机械能随高度变化的图像如图3所示，其中重力势能的图线应为（选填“A”，“B”或“C”）；仔细比对数据发现，重锤摆下过程中，重力势能减少量动能增加量（选填“大于”或“小于”）。12．某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，电路图如图甲所示，实验前电容器不带电，电源为输出电压恒为6V的直流稳压电源。（1）将单刀双掷开关S置于1端给电容器充电，电路下方导线中充电电流的方向为从（填“a到b”或“b到a”）。（2）电容器充电完毕后，将单刀双掷开关S拨至2端，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示I-t图像。图线与坐标轴围成图形的面积可以用所围小方格的总面积近似代替，若按照“大于半个格的按一个格算，小于半个格的舍去”的原则数出小方格数为117个，据此估算出电容器的电容为F（计算结果保留3位有效数字）。（3）放电过程中电容器两极板间电压U与时间t的图像和电容器所带电荷量q与两极板间电压U的图像正确的是A．B．C．D．三、计算题（13题8分，14题12分，15题20分，共40分）13．人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行，饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60kg，受到的总阻力为60N，重力加速度g取10m/s2，求：（1）3s内滑雪者下滑位移的大小；（2）3s末人与滑板总重力的瞬时功率。14．如图所示，质量均为m=2kg的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，其上端O点系一长L=1m的细绳，细绳另一端系一质量m0=1kg的小球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度g取，（1）若木块A和B均固定在水平面上，求小球C摆到最低点时绳的拉力；（2）若木块A、B均不固定，求小球C向左摆动的最大高度。15．中科院高能物理研究所利用电场约束带电粒子的运动，其简化模型如图1所示，在平面内的第一象限和第四象限加一沿轴正方向的匀强电场（未知），一粒子发射源固定在坐标原点，该装置可以沿轴正方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子的初速度均为，刚好能过第一象限内的点，已知点的横坐标为，不计重力及粒子间的相互作用。（1）已知粒子过点时速度为，求匀强电场的场强大小和点的纵坐标；（2）若将原来的匀强电场替换为另一交变电场，如图2所示，场强为正值时表示电场方向沿轴正方向，题干中其他条件均不变，时刻从坐标原点射出的粒子仍能过点，求图2中与的比值；（3）如图3所示，在处放置一垂直于轴、可吸收带电粒子的挡板，并在第一和第四象限内加如图2所示的交变电场，图3中两条虚线的纵坐标为在至时间内从坐标原点沿轴正方向连续发射粒子，粒子的初速度均为，求在哪个时间范围内发射出的粒子，运动轨迹始终在图3中两条虚线之间（含虚线），并求出这些粒子落在挡桩上的纵坐标范围。 大庆实验中学实验二部2022级高三上学期10月考试物理学科试题答案一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分）题号12345678910答案ACDBDCCBCBDAD二、实验题（每空2分，共14分）11．2.4B大于12．b到a1.56×10−5FAC三、计算题（13题8分，14题12分，15题20分，共40分）13．【答案】（1）24m；（3）4200W【解析】（1）由牛顿第二定律（2分）由运动学公式（1分）其中，解得3s内滑雪者下滑位移的大小为x=24m（1分）（2）由运动学公式（1分）重力的瞬时功率（2分）联立解得，3s末人与滑板总重力的瞬时功率为P=4200W（1分）14．【答案】(1)30N(2)56m【解析】（1）若木块AB固定，C下摆过程中，根据动能定理：（1分）对C球受力分析，有（1分）解得：F=30N（1分）（2）若木块不AB固定，小球C下落到最低点时，木块A、B开始分离，由机械能守恒得（2分）水平方向动量守恒：（2分）解得：vc=4m/svAB=-1m/s小球C从最低点左摆过程中，由机械能守恒得12m0v02+12mAvAB2=12m0+mAv共2+m0gH（2分）水平方向动量守恒：m0vc+mAvAB=m0+mAv共（2分）解得H=56m≈0.83m（1分）15．【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，将粒子运动到点时的速度正交分解，其沿轴方向的上分速度为，根据勾股定理其沿轴方向的分速度(1分)根据动力学，（4分）联立可得(1分)(1分)（2）换成交变电场后，粒子运动至点的运动时间仍为(1分)结合题图2可知，交变电场在此期间经历了两个周期，粒子沿轴的分速度随时间变化的图像如图甲所示，所以整个运动过程其在轴方向运动的距离为(2分)又知道可解得(1分)故(1分)  （3）设时刻发射出的粒子恰好能运动至虚线，结合粒子沿轴的分速度随时间变化的图像如图乙所示，根据匀变速运动规律可知(2分)可解得由图乙可知在时刻射出的粒子最终打在挡板上时的纵坐标为设时刻发射出的粒子恰好能运动至虚线，结合运动图像如图丙所示，根据匀变速运动规律有(2分)解得由图丙可知在时刻射出的粒子最终打在挡板上时的纵坐标为综上所述，在时间范围内射出的粒子运动轨迹始终在题图3中两虚线之间。(2分)这些粒子落在挡板上范围为(2分)