2023屆山東省濟寧市汶上一中高三1月尖子生聯(lián)賽物理試題

2023屆山東省濟寧市汶上一中高三1月尖子生聯(lián)賽物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，abcd為邊長為L的正方形，在四分之一圓abd區(qū)域內有垂直正方形平面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點沿ba方向射入磁場，結果粒子恰好能通過c點，不計粒子的重力，則粒子的速度大小為A． B． C． D．2、圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）A．交流電的頻率是100HzB．0.02s時線圈平面與磁場方向平行C．0.02s時穿過線圈的磁通量最大D．電流表的示數(shù)為20A3、如圖所示，一根彈簧一端固定在左側豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細線一端連著A球，另一端固定在右側豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質量，在水平細線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為(

)A．B．，C．，D．，4、吳菊萍徒手勇救小妞妞，被譽為“最美媽媽”。若兩歲的妞妞質量約為12kg，從十樓墜落，下落高度為28.8m，吳菊萍的手臂與妞妞的接觸時間約為0.1s，已知重力加速度g=10m/s2，則她受到的沖擊力約為A．3000N B．2880N C．1440N D．3220N5、2018年2月2日，“張衡一號”衛(wèi)星成功發(fā)射，標志著我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一?！皬埡庖惶枴笨梢钥闯蛇\行在離地高度約為500km的圓軌道上。該衛(wèi)星在軌道上運行時（）A．周期大于地球自轉的周期B．速度大于第一宇宙速度C．向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度D．加速度大于地球表面的重力加速度6、豎直放置的肥皂膜在陽光照耀下，由于前后表面反射光通過的路程不同，形成兩列相干光，薄膜上會呈現(xiàn)出彩色條紋．若一肥皂膜由于受重力和液體表面張力的共同影響，其豎直方向的截面如圖所示，則光通過該肥皂膜產(chǎn)生的干涉條紋與下列哪個圖基本一致（）A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，在光滑的水平面上有一個長為L的木板，小物塊b靜止在木板的正中間，小物塊以某一初速度從左側滑上木板。已知物塊、與木板間的摩擦因數(shù)分別為、，木塊與木板質量均為，、之間的碰撞無機械能損失，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。下列說法正確的是（）A．若沒有物塊從木板上滑下，則無論多大整個過程摩擦生熱均為B．若，則無論多大，都不會從木板上滑落C．若，則一定不相碰D．若，則可能從木板左端滑落8、如圖，甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶，傾斜于水平地面放置，以同樣恒定速率向上運動?，F(xiàn)將一質量為的小物體（視為質點）輕輕放在處，小物體在甲傳動帶上到達處時恰好達到傳送帶的速率；在乙傳送帶上到達離豎直高度為的處時達到傳送帶的速率。已知處離地面的高度皆為。則在物體從到的過程中（）A．兩種傳送帶對小物體做功相等B．將小物體傳送到處，兩種傳送帶消耗的電能相等C．兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)不同D．將小物體傳送到處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等9、如圖所示，空間分布著勻強電場，電場中有與其方向平行的四邊形，其中為的中點，為的中點.將電荷量為的粒子，從點移動到點，電勢能減小；將該粒子從點移動到點，電勢能減小.下列說法正確的是（）A．點的電勢一定比點的電勢高B．勻強電場的電場強度方向必沿方向C．若之間的距離為，則該電場的電場強度的最小值為D．若將該粒子從點移動到點，電場力做功10、如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB=30°，斜面內部0點(與斜面無任何連接)固定一個正點電荷，一帶負電可視為質點的小物體可以分別靜止在M、P、N點，P為MN的中點，OM=ON，OM∥AB，下列說法正確的是（）A．小物體在M、P、N點靜止時一定都是受4個力B．小物體靜止在P點時受到的摩擦力最大C．小物體靜止在P點時受到的支持力最大D．小物體靜止在M、N點時受到的支持力相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學自己組裝了一輛智能電動實驗小車，為了研究該小車的運動情況，在小車后面系一通過電磁打點計時器的紙帶。如圖所示為實驗中得到的一段紙帶，已知電磁打點計時器使用20Hz交流電，相鄰兩計數(shù)點間還有三個點沒有畫出來，其中AB=2.50cm，BC=4.00cm，CD=5.50cm，該電磁打點計時器每隔___________秒打一次點，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是_________秒；小車的加速度大小為____________m/s2。12．（12分）某同學用如圖甲所示的電路測量一未知電阻Rx的阻值。電源電動勢為12.0V，供選用的滑動變阻器有：A．最大阻值10，額定電流2.0A；B．最大阻值50，額定電流0.2A?；卮鹨韵聠栴}：(1)滑動變阻器應選用___________（選填“A”或“B”）。(2)正確連接電路，閉合開關，電壓表的示數(shù)為8.0V，電流表的示數(shù)為0.16A，則測得電阻阻值Rx測甲=___________。(3)相同器材，用如圖乙電路測量，操作和讀數(shù)正確，測得電阻阻值Rx測乙___________Rx測甲（選填“=”或“>”或“<”）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，輕質彈簧右端固定，左端與一帶電量為+q的小球接觸，但不粘連。施加一外力，使它靜止在A點，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球的質量為m=0.5kg，撤去外力后，小球沿粗糙水平面AC進入豎直的光滑半圓形管道，管道的寬度忽略不計，管道半徑r=1m，在邊長為2m的正方形BPMN區(qū)域內有一勻強電場，電場強度大小為E=，方向與水平方向成45o斜向右上，半圓形軌道外邊緣恰好與電場邊界相切。水平軌道AB的長度為L=2m，小球與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.5，小球到達B點時，速度的大小為m/s，所有的接觸面均絕緣，g取10m/s2，求：(1)釋放小球前，彈簧的彈性勢能大??；(2)求小球過D點的速度；(3)求小球的落地點到C點的距離。14．（16分）如圖所示，間距為l1的平行金屬導軌由光滑的傾斜部分和足夠長的水平部分平滑連接而成，右端接有阻值為R的電阻c，矩形區(qū)域MNPQ中有寬為l2、磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場，邊界MN到傾斜導軌底端的距離為s1。在傾斜導軌同一高度h處放置兩根細金屬棒a和b，由靜止先后釋放a、b，a離開磁場時b恰好進入磁場，a在離開磁場后繼續(xù)運動的距離為s2后停止。a、b質量均為m，電阻均為R，與水平導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ，與導軌始終垂直且接觸良好。導軌電阻不計，重力加速度為g。求：（1）a棒運動過程中兩端的最大電壓；（2）整個運動過程中b棒所產(chǎn)生的電熱；（3）整個運動過程中通過b棒的電荷量。15．（12分）如圖所示，質量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而與半徑R=m的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點B與圓心O等高。一質量m2=2kg、可視為質點的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)u=，木板每次撞擊圓弧軌道時都會立即停下而不反彈，最終滑未從木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s2。求(1)滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度；(2)木板的最小長度；(3)木板與圓弧軌道第二次碰撞時損失的機械能。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

粒子沿半徑方向射入磁場，則出射速度的反向延長線一定經(jīng)過圓心，由于粒子能經(jīng)過C點，因此粒子出磁場時一定沿ac方向，軌跡如圖：由幾何關系可知，粒子做圓周運動的半徑為根據(jù)牛頓第二定律得：解得：，故C正確。故選：C。2、B【解題分析】

A．根據(jù)圖乙，交變電流周期為頻率為A錯誤；BC．時，電流最大，線圈平面與磁場方向平行，穿過線圈的磁通量為零，B正確，C錯誤；D．根據(jù)圖乙，電流的最大值電流的有效值所以電流表示數(shù)為，D錯誤。故選B。3、D【解題分析】

對水平細線被剪斷前的整體和小球B受力分析，求出兩段彈簧中的彈力。水平細線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱悖瑥椈蓮椓Σ粫蛔?，對A和B分別受力分析，由牛頓第二定律求出AB各自的加速度?！绢}目詳解】設兩球的質量均為m，傾斜彈簧的彈力為，豎直彈簧的彈力為。對水平細線被剪斷前的整體受力分析，由平衡條件可得：，解得：。對水平細線被剪斷前的小球B受力分析，由平衡條件可得：。水平細線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱?，彈簧彈力不會突變。對水平細線被剪斷瞬間的A球受力分析知，A球所受合力與原來細線拉力方向相反，水平向左，由牛頓第二定律可得：，解得：。對水平細線被剪斷瞬間的B球受力分析知，B球的受力情況不變，加速度仍為0。故D項正確，ABC三項錯誤?！绢}目點撥】未剪斷的繩，繩中張力可發(fā)生突變；未剪斷的彈簧，彈簧彈力不可以突變。4、A【解題分析】

對妞妞下降過程有得規(guī)定向上為正向，由動量定理得代入數(shù)據(jù)求得A．3000N與分析相符，故A正確；B．2880N與分析不符，故B錯誤；C．1440N與分析不符，故C錯誤；D．3220N與分析不符，故D錯誤；故選：A。5、C【解題分析】

A．衛(wèi)星運行軌道離地高度遠小于同步衛(wèi)星的高度，根據(jù)得可知其周期小于同步衛(wèi)星的周期，地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉周期相同，故其周期小于地球自轉的周期，故A錯誤；B．根據(jù)得可知其速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；CD．由于“張衡一號”衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，則根據(jù)可知其加速度小于地球表面的重力加速度，大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故C正確，D錯誤。故選C。6、B【解題分析】

薄膜干涉為前后兩個面反射回來的光發(fā)生干涉形成干涉條紋，故從肥皂薄膜的觀察到水平干涉條紋，用復色光時出現(xiàn)彩色條紋，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，從而使干涉條紋的間距變密，故B正確，ACD錯誤．【題目點撥】本題考查了薄膜干涉的原理和現(xiàn)象，抓住薄膜干涉的形成原因：前后兩表面反射的光發(fā)生干涉，是考試的重點．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解題分析】

A．若沒有物塊從木板上滑下，則三者最后共速，以三者為整體，水平方向動量守恒，mv0=3mv1

①則整個過程產(chǎn)生的熱量等于動能的變化，有Q=mv02?×3mv12

②聯(lián)立①②，得Q=mv02故A正確；

BD．a(chǎn)、b之間的碰撞無機械能損失，故碰撞過程中動量守恒和機械能守恒，設碰前速度分別為v1、v2，碰后分別為v1'、v2'，且有v1＞v2，以v1方向為正方向，則有mv1+mv2=mv1'+mv2'③mv12+mv22＝mv1′2+mv2′2

④聯(lián)立③④，得v1'=v2v2'=v1即碰后a和木板共速，b向右運動，以a和木板為整體，此時

a和木板的加速度a1=對a分析知，a的加速度最大值為a0=μag若μb＜2μa

則a1＜a0，a和木板保持相對靜止，則無論v0多大，a都不會從木板上滑落；故B正確；

若μb＞2μa，則a1＞a0，a相對木板向左運動，故a可能從木板左端滑落，故D正確；

C．若a與b碰前三者已經(jīng)共速，則ab一定不相碰，此時有⑤聯(lián)立①⑤，得故若，則ab一定不相碰，故C錯誤；

故選ABD。8、AC【解題分析】

A．傳送帶對小物體做功等于小物塊的機械能的增加量，動能增加量相等，重力勢能的增加量也相同，則機械能的增加量相同，所以兩種傳送帶對小物體做功相等，故A正確；C．由0加速到v，甲圖中的加速位移大于乙圖中的加速位移，根據(jù)可知，根據(jù)牛頓第二定律有解得，即兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)不同，故C正確；D．對甲圖分析，可知小物體加速的位移為此時傳送帶勻速的位移為則兩者的相對位移為根據(jù)摩擦生熱的公式解得對乙圖分析，可知小物體加速的位移為此時傳送帶勻速的位移為則兩者的相對位移為根據(jù)摩擦生熱的公式解得在甲圖、乙圖，對小物體分析，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式有，，解得，將、代入、的表達式，解得，則有，即產(chǎn)生的熱量不相等，故D錯誤；B．根據(jù)能量守恒定律，電動機消耗的電能等于摩擦產(chǎn)生的熱量Q與物塊增加機械能的和，因物塊兩次從A到B增加的機械能增加量相同，而，所以將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能甲更多，故B錯誤。故選AC。9、CD【解題分析】

將電荷量為的粒子,從點移動到點,電勢能減小,則點的電勢比點高；同理點電勢比點高;兩點電勢關系無法確定,勻強電場的電場強度方向不一定沿方向，選項AB錯誤；若之間的距離為,則該電場的電場強度取最小值時必沿方向,此時,則，選項C正確；點的電勢，同理,則若將該粒子從點移動到點，電場力做功，選項D正確10、CD【解題分析】

對小物體分別在三處靜止時所受力分析如圖所示：

A．結合平衡條件，由圖，小物體在P、N兩點時一定受四個力的作用，而在M處不一定。故A錯誤。B．小物體靜止在P點時，摩擦力f=mgsin30°，靜止在N點時：f′=mgsin30°+F′cos30°，靜止在M點時：f″=mgsin30°-F′cos30°，可見靜止在N點時所受摩擦力最大。故B錯誤。

CD．小物體靜止在P點時，設庫侖力為F，受到的支持力：N=mgcos30°+F，在M、N點時：N′=mgcos30°+F′sin30°，由庫侖定律知：F＞F′，故N＞N′，即小物體靜止在P點時受到的支持力最大，靜止在M、N點時受到的支持力相等。故CD正確。故選CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.050.200.375【解題分析】

[1][2]電磁打點計時器周期為0.05s，由于相鄰計數(shù)點間還有三個點沒有畫出，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.20s；[3]根據(jù)逐差法可知，車的加速度12、A50.0【解題分析】

(1)[1]．滑動變阻器要接成分壓電路，則應選用阻值較小的A。(2)[2]．根據(jù)歐姆定律可得電阻阻值Rx測量值為(3)[3]．甲圖中電流的測量值偏大，根據(jù)可知，電阻的測量偏??；乙圖中電壓的測量值偏大，根據(jù)可知，電阻的測量偏大；則電阻阻值Rx測乙>Rx測甲四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)17.5J(2)m/s(3)(2+1)m【解題分析】

(1)對小球從A到B過程，應用動能定理得：-μmgL+W彈=mvB2-0W彈=Ep得：Ep=17.5J(2)當小球進入電場后受力分析可得mg=qEsinθ故小球在BC粗糙水平面上運動時，對地面的壓力為0，不受摩擦力。F合=qEcosθ=mg方向水平向右，小球從B到D，應用動能定理可得：-F合2r=mvD2-mvB2得：vD=m/s(3)從B到N，合外力做功為0vN=vB=5m/s由豎直方向運動2r=gt2得：則水平位移大小x=vNt=2m則落地點F距離C點的距離為lCF=(2+1)m14、（1）；（2）；（3）【解題分析】

（1）a棒剛進入磁場時，其兩端電壓最大，此時a棒相當于電源，b棒與電阻c并聯(lián)，a棒兩端的電壓為電源的路端電壓，即由動能定理和法拉第電磁感應定律可知解得（2）由