2023-2024学年河南省开封高级中学高三上学期阶段测试(11月) 物理试卷

2023-2024学年河南省开封高级中学高三上学期阶段测试（11月）物理试卷
1.近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明的进
步。

关于近代物理知识，下列说法正确的是（）
A．光电效应发生的条件是入射光的波长大于金属的极限波长
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构
D．德国物理学家普朗克提出了光的量子说，并成功地解释了光电效应现象
2. 2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空
间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。

通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）
A．所受地球引力的大小近似为零
B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
3.在利用探测器探测石油的过程中，遇到空腔或者其他物质时，引力会发生变化，引起该区
域重力加速度的大小和方向发生微小的变化，以此来探寻石油区域的位置。

简化模型如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F，如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为（）
A．B．C．D．
4.一端固定的轻质弹簧处于原长，现用互成直角的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，
如图所示，在此过程中力F1、F2分别做了3J、4J的功；换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，则该过程中F所做的功是（）
A．10J B．5J C．7J D．1J
5.如图，在位置放置电荷量为的正点电荷，在位置放置电荷量为的负点电荷，
在距为的某点处放置正点电荷Q，使得点的电场强度为零。

则Q的位置及电荷量分别为（）
A．，B．，
C．，D．，
6.某静电除尘机原理示意图如图所示，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带
负电的尘埃仅在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中虚线为电场线（方向未标）。

不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则（）
A．电场线方向由放电极指向集尘极B．图中A、B两点电场强度相等
C．尘埃在迁移过程中沿电场线运动D．尘埃在迁移过程中速度增加
7.如图所示为单摆做阻尼振动的位移x随时间t变化的图像，t1、t2时刻的位移大小均为
2cm，t3时刻的位移大于2cm。

关于摆球在t1、t2和t3时刻的速度、重力势能、动能、机械能的分析，下列说法正确的是（）
A．摆球在t1时刻的机械能等于t2时刻的机械能
B．摆球在t1时刻的动能等于t2时刻的动能
C．摆球在t1时刻的重力势能等于t2时刻的重力势能
D．摆球在t3时刻的速度大于t2时刻的速度
8.如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷
入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零。

不计空气阻力，重力加速度为g。

关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有（）
A．小球的机械能减少了mg（H + h）
B．小球克服阻力做的功为mgh
C．小球所受阻力的冲量大于
D．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
9.如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。

两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小
球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。

两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q（q>0）。

平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。

若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。

已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）
A．M带正电荷B．N带正电荷
C．D．
10.如图所示，边长为a的正方形线框内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的
匀强磁场。

两个相同的带电粒子分别从边上的A点和E点（E点在之间，未标出）以相同的速度沿与平行方向射入磁场，两带电粒子均从边上的F点射出磁场，。

不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，则（）
A．粒子带负电
B．两个带电粒子在磁场中运动的半径为
C．两个带电粒子在磁场中运动的时间之比为
D．带电粒子的比荷为
11.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其中
M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量。

为滑轮的质量可以忽略。

力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

（1）实验时，一定要进行的操作是______。

A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的
示数
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
（2）在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出打B点时小车的速度
______m/s，小车的加速度为______（结果保留3位有效数字）。

（3）在实验过程中小车的加速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）砂和砂桶的加速度。

（4）以力传感器的示数F为横轴，小车的加速度a为纵轴，画出的图线是一条直线如图丙所示，则小车的质量______kg。

（结果保留2位有效数字）
12.实验室有一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计Ⓖ，满偏电流约为300μA，内阻约
几百欧．某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流及内阻，设计的电路如图甲所示．
（1）请按照实验电路原理图甲在图乙中完成实物图连接______．
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器和变阻箱，使电流计满偏，记录电压表的示数U和电阻箱的阻值，多次改变电阻箱阻值，调节滑动变阻器，使电流计每次都满偏，并记录电压表的示数U和对应的电阻箱的阻值，根据多次测量数据作出电压表示数U随电阻箱的电阻变化的关系图像如图丙所示，则可求出电流计的满偏电流值______，电流计内阻为______．（均用图中字母P、Q表示）
（3）如果上述待测电表是一只满偏电流小于1μA的高灵敏电流计，其内阻约为，再提供两只标准电阻，，要测量电流计内电阻和满偏电流，请你对上述电路图甲进行改进，补全图丁虚线框内的电路图，并标明、______．
13.如图为一单摆的共振曲线，则：（重力加速度，取）
（1）该单摆的摆长约为多少（计算结果保留1位有效数字）？
（2）共振时单摆的振幅多大？
（3）共振时摆球的回复力产生的最大加速度的大小约为多少（计算结果保留1位有效数字）？
（4）若单摆的摆长变短，共振曲线的峰将怎样移动？
14.如图甲所示，两个不同材料制成的滑块A、B静置于水平桌面上，滑块A的右端与滑块B
的左端接触。

某时刻开始，给滑块A一个水平向右的力F，使滑块A、B开始滑动，当滑块A、B滑动1.0m时撤去力F。

整个运动过程中，滑块A、B的动能随位移x的变化规律如图乙所示。

不计空气阻力，求：
（1）滑块A对B做的功；
（2）力F的大小。

15.如图所示，足够长、倾角θ=37°的光滑斜面体固定在光滑水平面上，A点为斜面体的底
端，质量为1kg的物块静止在水平面上的P点，P点到A点的距离为1.2m。

给物块施加一个水平向右、大小为5N的恒定拉力F，忽略物块经过A点时因碰撞产生的能量损失，重力加速度大小g取10m/s2，已知sin 37°=0.6，cos37°=0.8。

求：
（1）物块运动到A点时的速度大小；
（2）物块从P点至第一次运动到斜面上的最高位置所用的时间。

16.光刻机是半导体行业中重中之重的利器，我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域
的技术近年取得了突破性进展。

电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。

某型号光刻机的束偏移器长L=0.04m，间距也为L，两极间有扫描电压，其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点，芯片到束偏移器下端的距离为。

若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为，单个电子的初动能为E k0=1.6×10-14J，不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。

（1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？电子束到达芯片时的落点位置？
（2）若扫描电压为零，且It=N e（N为电子个数），求O点每秒接收的能量E?
（e=1.6×10-19C）
（3）若某时刻扫描电压为15kV，则电子束到达芯片时的位置离O点的距离为多少？。