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1、甘肃省兰州市城关区第一中学2023届高三下学期学业质量监测（期末）物理试题注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、一台小型发电机的原理如图所示，单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1，外接标有灯泡的交流电压表，则下列说法正确的是（
2、 ）A电压表的示数为220VB线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零C当时线圈中的磁通量最小为零D当时线圈中的磁通量最大，为2、如图所示，是匀强电场中一个椭圆上的三个点，其中点的坐标为，点的坐标为，点的坐标为，两点分别为椭圆的两个焦点，三点的电势分别为、，椭圆所在平面与电场线平行，元电荷，下列说法中正确的是（ ）A点的电势为B点的电势为C匀强电场的场强大小为D将一个电子由点移到点，电子的电势能增加3、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为ABCD4、如果空气中的电场
3、很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5104V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（）A1.1mB1.6mC2.1mD2.7m5、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，下列判断正确的是（）A过程ac中气体内能的增加等于吸收的热量B过程bc中气体既不吸热也不放热C过程ab中气体吸收
4、的热量大于气体内能的增加Da、b和c三个状态中，状态a气体的内能最小6、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）A电容器放出的总电荷量B电阻R两端的最大电压C电容器的电容D电源的内电阻二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中
5、，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、a、b两物体沿同一直线运动，运动的位置一时间（）图像如图所示。分析图像可知（ ）A时刻两物体的运动方向相同B时间内的某时刻两物体的速度相等C时间内a、b两物体运动的路程不等D时刻b物体从后面追上a物体8、如图所示，圆形区域内以直线AB为分界线，上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小未知，圆的半径为R。在磁场左侧有一粒子水平加速器，质量为m，电量大小为q的粒子在极板M右侧附近，由静止释放，在电场力的作用下加速，以一定的速度沿直线CD射入磁场，直线
6、CD与直径AB距离为0.6R。粒子在AB上方磁场中偏转后，恰能垂直直径AB进入下面的磁场，之后在AB下方磁场中偏转后恰好从O点进入AB上方的磁场。带电粒子的重力不计。则A带电粒子带负电B加速电场的电压为C粒子进入AB下方磁场时的运动半径为0.1RDAB下方磁场的磁感应强度为上方磁场的3倍9、如图所示，用轻绳分别系住两个质量相等的弹性小球A和B。绳的上端分别固定于O、点。A绳长度（长度为L）是B绳的2倍。开始时A绳与竖直方向的夹角为，然后让A球由静止向下运动，恰与B球发生对心正碰。下列说法中正确的是（ ）A碰前瞬间A球的速率为B碰后瞬间B球的速率为C碰前瞬间A球的角速度与碰后瞬间B球的角速度大小
7、之比为D碰前瞬间A球对绳的拉力与碰后瞬间B球对绳的拉力大小之比为10、如图所示，两根间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平故置。导轨所在空间存在方向与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场。平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2，电阻分别为R1、R2，长度均为L， 且始终与导轨保持垂直。初始时两金属杆均处于静止状态，相距为x0。现给金属杆ab一水平向右的初速度v0，一段时间后，两金属杆间距稳定为x1，下列说法正确的是（ ）A全属杆cd先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动B当全属杆ab的加速度大小为a时，金属杆cd的加速度大小为C在整个过程中通过金属杆cd的电荷量
8、为 D金属杆ab、cd运动过程中产生的焦耳热为 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：由以上信息
9、，可知a点_（填“是”或“不是”）小球的抛出点；由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_m/s2 由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_m/s;由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_m/s. 12（12分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。(1)下列操作正确且必要的有_。A使用天平测出重物的质量B应先接通打点计时器的电源，再松开纸带，让重物自由下落C用刻度尺测出物体下落的高度h，通过v=gt算出瞬时速度vD选择体积小、质量大的重物，纸带、限位孔在同一竖直线上，可以减小系统误差(2)图乙是实验中得到的一条纸带，将起始点记为O，依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D
10、、E、F，量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，在打B点和E点这段时间内，如果重物的机械能守恒，在误差允许的范围内应满足的关系式为_（已知重力加速度为g）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L=0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表，电阻r=2的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1=2，R2=1，导轨及导线电阻均不计在矩形区域CDEF内有竖直向上
11、的磁场，CE=0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变求：（1）t=0.1s时电压表的示数；（2）恒力F的大小；（3）从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q；14（16分）二十世纪初，卢瑟福进行粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。(1)如图1所示，有两个粒子均以速度射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个粒子此后的运动轨迹示意图；(2)如图2所示，一个粒子以速度射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原
12、子受到周边其他金原子的作用，可将粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；(3)实验发现，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数粒子发生了大角度偏转（超过90）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：将粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；各层原子核前后不互相遮蔽；大角度偏转是粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L，金原子直径为，大角度偏转的粒子数占总粒子的比例为，
13、且。a.请估算金原子核的直径；b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径的估算产生影响。已知金箔的厚度约，金原子直径约，金原子核直径约。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。15（12分）静止在水平地面上的两小物块A、B（均可视为质点），质量分别为mA=1.0kg、mB=4.0kg，两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧竖直墙壁的距离L，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为EK=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为=0.2。重力加速度取g=10m/s2。A、B运
14、动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）若要让B停止运动后A、B才第一次相碰，求L的取值范围；（3）当L=0.75m时，B最终停止运动时到竖直墙壁的距离。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A根据正弦交流电的有效值等于峰值除以，可知感应电动势的有效值为220V，电压表测的是路端电压，由于电源有内阻，所以路端电压和电动势不相等，所以电压表的示数不为220V，故A错误；B线圈转到如甲图所示位置时，感应电动势最大，故B错误；CD由乙图可知t=0.01s时，感
15、应电动势为零，线圈位于中性面，与磁感线垂直，磁通量最大，由乙图可知周期T=0.02s，由可得故C错误，D正确。故选D。2、B【解析】A.根据椭圆关系可知两点与点的距离：，由得：，根据U=Ed得：，所以：，可知，轴即为一条等势线，电场强度方向指向轴负方向，点电势为5V，故A错误；B.由电场线与等势面关系得，得，故B正确；C.电场强度：，C错误；D.根据得：，故电子的电势能减少，故D错误。故选：B。3、D【解析】在两极：；在赤道上：，则；A. ，与结论不相符，选项A错误；B. ，与结论不相符，选项B错误；C. ，与结论不相符，选项C错误；D. ，与结论相符，选项D正确；4、A【解析】根据U=Ed可得安全距离至少为dminm1.1m故选A。5、D【解析】A过程ac为等压变化，由可
