內蒙古包頭市重點中學2023年高三寒假考試（一）物理試題

內蒙古包頭市重點中學2023年高三寒假考試（一）物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、從空間某點以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，不計空氣阻力。則它們的動能增大到初動能的2倍時的位置處于A．同一直線上 B．同一圓上C．同一橢圓上 D．同一拋物線上2、如圖所示，真空中位于x軸上的兩個等量負點電荷，關于坐標原點O對稱。下列關于E隨x變化的圖像正確的是A． B．C． D．3、如圖所示，空間有兩個等量異種點電荷Q1和Q2，Q1帶正電、Q2帶負電，兩點電荷間的距離為L，O為連線的中點。在以Q1、Q2為圓心，為半徑的兩個圓上有A、B、C、D、M、N六個點，A、B、C、D為豎直直徑的端點，M、N為水平直徑的端點，下列說法中正確的是（）A．A、C兩點電場強度相同B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向相反C．把帶正電的試探電荷從C點沿圓弧移動到N點的過程中電勢能不變D．帶負電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能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、一個不穩(wěn)定的原子核質量為M，處于靜止狀態(tài)．放出一個質量為m的粒子后反沖．已知放出的粒子的動能為E0，則原子核反沖的動能為()A． B． C． D．6、如圖所示，勻強磁場中有一電荷量為q的正離子，由a點沿半圓軌跡運動，當它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌跡運動到c點，已知a、b、c在同一直線上，且ac＝ab。電子的電荷量為e，質量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為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、一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的P-V圖象如圖所示．若已知在A狀態(tài)時，理想氣體的溫度為320K，則下列說法正確的是_______(已知)

A．氣體在B狀態(tài)時的溫度為720KB．氣體分子在狀態(tài)A分子平均動能大于狀態(tài)C理想氣體分子平均動能C．氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體對外做功D．氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體溫度先降低后升高E.氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體吸收熱量為900J8、如圖所示，abcd為邊長為L的正方形線框，線框在紙面內，電阻為R．圖中虛線區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場．現(xiàn)用外力作用于線框，使線框從圖示位置開始沿x軸正方向做初速度為零的勻加速運動，線框運動過程中，ad邊始終水平，線框平面始終與磁場垂直，磁場寬度大于L，x軸正方向作為力的正方向，則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線及線框ab邊的電壓U隨時間t的變化圖象正確的是A． B．C． D．9、如圖所示，兩條相距為L的光滑平行金屬導軌位于水平面（紙面）內，其左端接一阻值為R的電阻，導軌平面與磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金屬棒ab垂直導軌放置并接觸良好，接入電路的電阻也為R。若給棒以平行導軌向右的初速度v0，當流過棒截面的電荷量為q時，棒的速度減為零，此過程中棒發(fā)生的位移為x。則在這一過程中（）A．導體棒作勻減速直線運動B．當棒發(fā)生位移為時，通過棒的電量為C．在通過棒的電荷量為時，棒運動的速度為D．定值電阻R釋放的熱量為10、為了保障廣大市民的生命健康，快遞公司和外賣平臺推出了“無接觸”配送。業(yè)內人士分析，“無接觸”配送減輕了廣大市民的生活壓力，使他們不用走出小區(qū)，生活依然得到保障，同時也使疫情得到有效控制，避免病毒通過人群接觸擴散和蔓延。如圖為某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意圖，皮帶在電動機的帶動下保持v=1m/s的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質量為m=2kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，設皮帶足夠長，取g=10m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，下列說法正確的是（）A．皮帶對郵件的作用力水平向右B．郵件在傳送帶上滑動的時間為0.2sC．郵件對地的位移大小為0.1mD．郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功為2J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）用圖甲所示裝置探究動能定理。有下列器材：A．電火花打點計時器；B．220V交流電源；C．紙帶；D．細線、小車、砝碼和砝碼盤；E.一端帶滑輪的長木板、小墊木；F.刻度尺。甲乙(1)實驗中還需要的實驗器材為________。(2)按正確的實驗操作，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙，圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測出，交流電頻率為f，小車質量為M，砝碼和砝碼盤的質量為m，以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，從A到B過程中，合力做功為________，動能變化量為________，比較二者大小關系，可探究動能定理。12．（12分）某物理興趣小組在學習了電流的磁效應后，得知通電長直導線周圍某點磁場的磁感應強度B的大小與長直導線中的電流大小I成正比，與該點離長直導線的距離r成反比。該小組欲利用如圖甲所示的實驗裝置驗證此結論是否正確，所用的器材有：長直導線、學生電源、直流電流表（量程為0~3A）、滑動變阻器、小磁針（置于刻有360°刻度的盤面上）、開關及導線若干：實驗步驟如下：a.將小磁針放置在水平桌面上，等小磁針靜止后，在小磁針上方沿小磁針靜止時的指向水平放置長直導線，如圖甲所示；b.該小組測出多組小磁針與通電長直導線間的豎直距離r、長直導線中電流的大小I及小磁針的偏轉角度θ；c.根據(jù)測量結果進行分析，得出結論。回答下列問題：（1）某次測量時，電路中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該電流表的讀數(shù)為______A；（2）在某次測量中，該小組發(fā)現(xiàn)長直導線通電后小磁針偏離南北方向的角度為30°（如圖丙所示），已知實驗所在處的地磁場水平分量大小為B0=3×10－5T，則此時長直導線中的電流在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度B的大小為_______T（結果保留兩位小數(shù)）；（3）該小組通過對所測數(shù)據(jù)的分析，作出了小磁針偏轉角度的正切值tanθ與之間的圖像如圖丁所示，據(jù)此得出了通電長直導線周圍磁場的磁感應強度B與通電電流I成正比，與離長直導線的距離r成反比的結論，其依據(jù)是______；（4）通過查找資料，該小組得知通電長直導線周圍某點的磁感應強度B與電流I及距離r之間的數(shù)學關系為，其中為介質的磁導率。根據(jù)題給數(shù)據(jù)和測量結果，可計算出=_______。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，長，粗細均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長。將玻璃管緩慢地轉到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有的水銀柱進入玻璃管。設整個過程中溫度始終保持不變，大氣壓強。求插入水銀槽后管內氣體的壓強。14．（16分）2019年1月3日，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面，并通過“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近距離拍攝月球背面的圖片。此次任務實現(xiàn)了人類探測器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過中繼衛(wèi)星與地球通訊，因而開啟了人類探索月球的新篇章。（1）為了盡可能減小著陸過程中月球對飛船的沖擊力，探測器在距月面非常近的距離h處才關閉發(fā)動機，此時速度相對月球表面豎直向下，大小為v，然后僅在月球重力作用下豎直下落，接觸月面時通過其上的“四條腿”緩沖，平穩(wěn)地停在月面，緩沖時間為t，如圖1所示。已知月球表面附近的力加速度為，探測器質量為，求：①探測器與月面接觸前瞬間相對月球表面的速度v′的大小。②月球對探測器的平均沖擊力F的大小。（2）探測器在月球背面著陸的難度要比在月球正面著陸大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮擋，著陸前探測器將無法和地球之間實現(xiàn)通訊。2018年5月，我國發(fā)射了一顆名為“鵲橋”的中繼衛(wèi)星，在地球和月球背面的探測器之間搭了一個“橋”，從而有效地解決了通訊的問題。為了實現(xiàn)通訊和節(jié)約能量，“鵲橋”的理想位置就是固繞“地一月”系統(tǒng)的一個拉格朗日點運動，如圖2所示。所謂“地一月”系統(tǒng)的拉格朗日點是指空間中的某個點，在該點放置一個質量很小的天體，該天體僅在地球和月球的萬有引力作用下保持與地球和月球敏相對位置不變。①設地球質量為M，月球質量為m，地球中心和月球中心間的距離為L，月球繞地心運動，圖2中所示的拉格朗日點到月球球心的距離為r。推導并寫出r與M、m和L之間的關系式。②地球和太陽組成的“日一地”系統(tǒng)同樣存在拉格朗日點，圖3為“日一地”系統(tǒng)示意圖，請在圖中太陽和地球所在直線上用符號“*”標記出幾個可能拉格朗日點的大概位置。15．（12分）如圖所示的xOy平面直角坐標系內，在x≤a的區(qū)域內，存在著垂直于xOy平面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，位于坐標原點O的粒子源在xOy平面內沿各個方向發(fā)射速率相同的同種帶正電的粒子．已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)時間t0恰好從磁場的右邊界P(a，a)射出磁場．不計粒子的重力與相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁場右邊界有粒子射出區(qū)域的長度。

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、A【解題分析】

動能增大到射出時的2倍，根據(jù)公式，速度增加為初速度的倍；速度偏轉角度余弦為：，故速度偏轉角度為45°，故：vy=v0tan45°=v故運動時間為：①根據(jù)平拋運動的分位移公式，有：x=v0t②③聯(lián)立①②③解得：在同一直線上。A.同一直線上。與上述結論相符，故A正確；B.同一圓上。與上述結論不符，故B錯誤；C.同一橢圓上。與上述結論不符，故C錯誤；D.同一拋物線上。與上述結論不符，故D錯誤。故選：A2、A【解題分析】

設x軸的正方向代表電場強度的正方向根據(jù)等量同種負電荷電場線在沿x軸方向的分布，結合規(guī)定正方向判斷如下：①在A點左側電場線水平向右，場強為正，圖像的橫軸上方，離A點越近，場強越強；②在A到O之間的電場線向左，場強為負，圖像在橫軸下方，離A越近，場強越強；③在O到B之間電場線向右，場強為正，圖像在橫軸上方，離B越近，場強越強；④在B點右側，電場線水平向左，場強為負，圖像在橫軸下方，離B越近，場強越強。綜上所述，只有選項A符合題意。故選A。3、D【解題分析】

A．由等量異種點電荷的電場分布可知，A、C兩點電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向都水平向左，故B錯誤；C．由于C、N兩點離負點電荷距離相等，但C點離正點電荷更近，則C、N兩點電勢不同，則電勢能不同，故C錯誤；D．由于M、A兩點離正點電荷距離相等，但A點離負點電荷更近，則A點電勢更低，根據(jù)負電荷在電勢低處電勢能大，則帶負電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能，故D正確。故選D。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】

放出質量為的粒子后，剩余質量為，該過程動量守恒，則有：放出的粒子的動能為：原子核反沖的動能：聯(lián)立解得：A.與分析不符，不符合題意；B.與分析不符，不符合題意；C.與分析相符，符合題意；D.與分析不符，不符合題意。6、D【解題分析】

正離子由a到b的過程，軌跡半徑，根據(jù)牛頓第二定律：，正離子在b點吸收n個電子，因電子質量不計，所以正離子的速度不變，電荷量變?yōu)閝－ne，正離子從b到c的過程中，軌跡半徑r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：n＝A．。故A不符合題意。B．。故B不符合題意。C．。故C不符合題意。D．。故D符合題意。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、ACE【解題分析】

A：由圖象得：、、、，據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，代入數(shù)據(jù)得：．故A項正確．B：由圖象得：、、、，則，所以．溫度是分子平均動能的標志，所以狀態(tài)A與狀態(tài)C理想氣體分子平均動能相等．故B項錯誤．C：從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，氣體體積增大，氣體對外做功．故C項正確．D：據(jù)AB兩項分析知，，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體溫度不是先降低后升高．故D項錯誤．E：，A、C兩個狀態(tài)理想氣體內能相等，A到C過程；圖象與軸圍成面積表示功，所以A到C過程，外界對氣體做的功；據(jù)熱力學第一定律得：，解得：，所以狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體吸收熱量為900J．故E項正確．8、AD【解題分析】

線圈做初速度為零的勻加速直線運動，速度v=at，進磁場和出磁場受到的安培力，則A正確，B錯誤；進磁場時，ab兩端的電壓；在磁場中運動時，；出磁場時，ab兩端的電壓，則選項C錯誤，D正確；故選AD.【題目點撥】對于圖象問題，關鍵是能夠根據(jù)已知的公式、定律等推導出橫坐標和縱坐標的關系式，分析斜率的變化，然后作出正確的判斷．9、BD【解題分析】

A.由于導體棒向右減速運動，則電動勢減小，則電流減小，則導體棒的安培力減小，即合力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度減小，則導體棒做變減速運動，故A錯誤；B.棒的速度減為零，當流過棒截面的電荷量為：當棒發(fā)生位移為時，則通過棒的電量為，故B正確；C.棒的速度減為零，當流過棒截面的電荷量為：當流過棒的電荷為時，棒發(fā)生的位移為：根據(jù)牛頓運動定律可得棒運動的加速度為：設棒運動的時間為，則有：所以有：即：當流過棒的電荷為時，則有：當流過棒的電荷為時，則有：解得：故C錯誤；

D.棒的速度減為零的過程中，定值電阻R釋放的熱量為：故D正確；故選BD。10、BC【解題分析】

A．皮帶對郵件的作用力為豎直向上的支持力和水平向右的摩擦力的合力，方向斜向右上方，故A錯誤；B．以郵件為研究對象，根據(jù)動量定理得代入數(shù)據(jù)解得s故B正確；C．以郵件為研究對象，根據(jù)動能定理得代入數(shù)據(jù)解得m故C正確；D．郵件對皮帶的摩擦力做功為故D錯誤。故選BC。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、天平mgxAB【解題分析】

(1)[1]因為需要測量小車以及砝碼和砝碼盤的質量，所以實驗中還需要的實驗器材為天平。(2)[2]以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對象，平衡摩擦力后，系統(tǒng)所受合外力做的功為[3]勻變速直線運動的某段時間內，中間時刻速度等于平均速度其動能變化量為12、2.00電流產(chǎn)生的磁感應強度，而偏角的正切值與成正比【解題分析】

（1）[1]電流表量程為3A，則最小分度為0.1A，由指針示數(shù)可知電流為2.00A；（2）[2]電流產(chǎn)生向東的磁場，則指針指向地磁場分量和電流磁場的合磁場方向，如圖所示則有解得（3）[3]由圖可知，偏角的正切值與成正比，而根據(jù)（2）中分析可知則可知與成正比，故說明通電長直導線周圍磁場的磁感應強度與通電電流成正比，與長導線的距離成反比；（4）[4]由公式可知，圖象的斜率解得四、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、52.0cmHg【解題分析】

設玻璃管截面積為s，水平放置時，氣體壓強為P1，體積為V1，假設當轉到豎直放置時，水銀恰好未流出，氣體壓強為P2，體積為V2，則P1=P0=75cmHg，V1=L0s，P2=？，