黑龙江省哈尔滨市第九中学校2027届高三上学期10月月考物理试卷(含答案)

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黑龙江省哈尔滨市第九中学校2027届高三上学期10月月考物理试卷(含答案)

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哈尔滨市第九中学 2026-2027 学年度高三上学期十月月考物理试题
(时间:75 分钟 满分:100 分 共 4 页)
第Ⅰ卷(共 46 分)
一、选择题(本题共 10 小题,共 46 分。其中 1~7 题只有一个选项符合要求,每题 4 分;8~10 题有多项符合要求,每题 6 分,全选对得 6 分,选不全得 3 分,有错选或不答的得 0 分。)
1.关于以下概念的认识,说法正确的是(  )
A. 由电场强度公式 可知,电场中某点的电场强度由试探电荷电荷量和所受电场力决定
B. 电场和电场线都是客观存在的
C. 电动势在数值上等于非静电力将 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
D. 根据电阻的决定式 可知,仅将 减半,则 也减半
2.图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从 点均沿等势线的切线方向射入电场,粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。若粒子仅受电场力的作用,下列说法正确的是(  )
A. 两粒子的电性相同
B. 点的电势高于 点的电势
C. 该电场中同一等势线上各点的场强都相同
D. 粒子从 运动到 的过程中,电势能减小
3.将一电源、定值电阻 及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱 的阻值,测得电阻箱 的功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A. 该电源电动势为
B. 该电源内阻为
C. 该电源内阻为
D. 随着电阻箱 的阻值增大,电阻箱 消耗的功率也一直增大
4.图甲为直线加速原理示意图,它由多个截面积相同的同轴金属圆筒依次组成,奇数序号与偶数序号圆筒分别与交变电源相连,交变电源两极间电压变化规律如图乙。在 时,奇数圆筒比偶数圆筒电势高,此时序号为 0 的金属圆板中央有一电子由静止开始在各狭缝间不断加速。若电子质量为 ,电荷量为 ,交变电源电压大小为 ,周期为 。不考虑电子的重力和相对论效应,且忽略电子通过狭缝的时间。下列说法正确的是(  )
A.电子在圆筒 1 中做匀加速直线运动
B.金属圆筒 1、2、3 的长度之比为 1:2:3
C.第 个圆筒的长度应满足
D.第 个圆筒的长度应满足
5.某扫地机器人电动机的输入电压恒为 ,线圈电阻为 。正常工作时电流为 。下列说法正确的是(  )
A. 正常工作时,电动机的输出功率为
B. 正常工作时,电动机的机械效率为
C. 电动机被杂物卡住无法运转时,电动机的发热功率为
D. 电动机正常工作时,电动机的发热功率为
6.如图所示,竖直平面内有固定的光滑绝缘圆形轨道,匀强电场的方向平行于轨道平面水平向右,、 分别为轨道上的最高点和最低点,、 是轨道上与圆心 等高的点。质量为 、带负电的电荷量大小为 的小球,在 处以速度 水平向右射出,恰好能在轨道内做完整的圆周运动,已知重力加速度大小为 ,轨道半径为 ,电场强度大小为 。则下列说法正确的是(  )
A. 在轨道上运动时,小球动能最大的位置在圆弧 的中点
B. 小球在 点的初速度
C. 从 点出发,运动一周回到 点的过程中,电势能先增大再减小
D. 若增大小球在 点的速度,则经过 、 两点时小球所受轨道弹力大小的差值也会增大7.由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图 1,、、, 四个质量均为 、带等量正电荷的小球,用长度相等、不可伸长的绝缘轻绳连接,静置在光滑绝缘水平面上, 点为正方形中心,设此时系统的电势能为 。剪断 、 两小球间的轻绳后,某时刻 小球的速度大小为 、方向如图 2,此时系统的电势能为(  )
A. 
B. 
C. 
D. 
8.如图所示电路,电源内阻为 ,两相同灯泡电阻均为 ,其中 与一光敏电阻(阻值随光照强度增大而减小)串联, 为理想二极管(具有单向导电性),电表均为理想电表。闭合 后,将装置所处位置光照强度变大,电压表 、 示数变化量绝对值分别为 、,电流表示数变化量为 ,则下列说法中正确的是(  )
A. 两灯泡逐渐变亮
B. 电容器电荷量减小
C. 
D. 
9.如图所示,空间中存在水平向右的匀强电场,电场强度大小为 ,一质量为 、电荷量为 的小球从 点以初速度 竖直向上抛出。规定抛出点的重力势能和电势能均为零。已知重力加速度为 ,不计空气阻力。小球从抛出到落回到与抛出点等高位置 的过程中,下列说法正确的是(  )
A. 小球运动的时间为
B. 小球的重力势能的最大值为
C. 小球的速度的最小值为
D. 小球的机械能的最大值为
10.如图所示,不带电的物体 和带负电的物体 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,、 的质量均为 ,劲度系数为 的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体 相连,倾角为 的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦。开始时,物体 在一沿斜面向上的外力 的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力 ,直到物体 获得最大速度,在此过程中弹簧未超过弹性限度且 一直在水平面上,(弹簧的弹性势能 , 为弹簧劲度系数, 为形变量)(  )
A. 撤去外力 的瞬间,物体 的加速度为
B.  获得最大速度时,弹簧伸长量为
C. 物体 的最大速度为
D. 物体 和弹簧组成的系统机械能增加量等于物体 机械能的减少量
第Ⅱ卷(非选择题,共 54 分)
二、实验题(本题共 2 小题,共 14 分)
11.(7 分)某研究性学习小组在化学课上学习了原电池原理后,将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池,如图 1 所示,并利用下列所给器材测量水果电池的电动势 、内阻 及实际容量。可供选择的器材如下:
A.待测水果电池(电动势 约为 ,内阻约为 )
B.滑动变阻器 (最大阻值为 ,额定电流为 )
C.滑动变阻器 (最大阻值为 ,额定电流为 )
D.电流表 (量程为 ,内阻为 )
E.电流表 (量程为 ,内阻约为 )
F.电压表 (量程为 ,内阻约为 )
G.电压表 (量程为 ,内阻约为 )
H.开关 ,导线若干
(1)研究小组设计了如图 2 的电路,其中滑动变阻器应选择______,电压表应选择______,电流表应选择______(均填对应器材前的字母序号)。
(2) 电路组装后,按正确的实验操作调节滑动变阻器,得到电压表示数 与电流表示数 的多组数据,作出 图像如图 3 所示,根据图像和题中所给信息,得到该水果电池的电动势 =______V,内阻 =________。(结果均保留三位有效数字)
(3)对测量结果进行系统误差分析可得,电动势 的测量值______真实值;内阻 的测量值______真实值。(两空均选填“大于”或“小于”或“等于”)
12.(7 分)如图(a)所示,截面直径为 的圆柱形绝缘材料的外表面(除两端面)镀有一层电阻率为 的导电材料(厚度远小于 ),某实验小组为了测量这个镀层的厚度,他们需要先测量出该导电镀层沿长度方向的电阻。实验室提供的器材有:
  电源 (电动势 ,内阻不计);电流表 (量程 ,内阻未知);电流表 (量程 ,内阻 );定值电阻 (电阻为 );滑动变阻器 (最大阻值 );待测导电镀层 ;游标卡尺;螺旋测微器;开关 和导线若干。
(1)用游标卡尺测量该导电镀层的长度 ,如图(b)所示,读数为________mm。
  用螺旋测微器测量该导电镀层的直径 ,如图(c)所示,读数为 ________mm。
(2)为了尽可能减小实验误差,请在图(d)所示的方框内将电路图补充完整。
(3)电路组装后,按正确的实验操作调节滑动变阻器,测得多组电流表 、 的示数 、,作出 图像,得到图像的斜率为 ,由此得到该导电镀层沿长度方向的电阻 =________(用 、、 表示);求得镀层的厚度近似为 =________(用 、、、 表示)。
三、计算题(本题共 3 小题,共 40 分,请将答案写在答题卡相应位置,要求有必要的文字说明和具体的解题步骤公式,直接写出答案的不给分。)
13.(10 分)如图所示,固定于同一条竖直线上的 、 是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为 和,、 相距为 。 是竖直放置的光滑绝缘细杆,杆上 点与电荷 等高, 点与电荷 等高, 为 中点。另有一个穿过细杆的带电小球,质量为 、电荷量为(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球从距 点某高度处由静止开始释放,小球向下运动到 点时速度为 ,运动到 点时速度为。已知 与 之间的距离为 ,静电力常量为 ,重力加速度为 ,若取无限远处的电势为零,求:
(1)小球经过 点时的加速度 及杆对小球的弹力 的大小;
(2)在点电荷 、 所形成的电场中 两点的电势差 。
14.(12 分)双聚焦质谱仪常用来测定离子比荷,下图为其简化装置,包含加速电场、静电分析器与偏转电场。静电分析器内有均匀辐射分布的电场,只允许特定动能的粒子沿圆弧轨道通过。如图所示,静止于 处的氘核 ,经加速电压为 的电场加速后,沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从 点垂直 进入矩形区域的有界匀强电场,粒子恰好能打在 点上,电场方向水平向左. 静电分析器内圆弧虚线的半径为 ,其场强方向如图所示。粒子质量为 、电荷量为 ,氘核的比核 (计算近似取值),其中 长 , 长 ,粒子重力不计。求:
(1)静电分析器中的电场强度 的大小;
(2)矩形区域 内匀强电场场强 的大小及粒子到达 点的速率。
15.(18 分)如图所示,半径 的四分之一光滑圆弧轨道 竖直固定,与一绝缘水平桌面平滑相接于 点,空间存在一广域水平匀强电场。初始时电场水平向左, 在圆弧最高点, 在水平面 点同时由静止释放,当 滑到 点时电场方向变为水平向右。已知可视为质点的两滑块 、 质量均为 ,,电荷量均为,电场强度大小始终为 ,滑块 、 与水平桌面间的动摩擦因数分别为 和 ,重力加速度 ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块之间发生的碰撞为弹性碰撞且无电荷转移,不考虑 、 之间的库仑力及电场变化引起的电磁感应现象。求:
(1)滑块 运动到圆弧上 点时,受圆弧轨道支持力 的大小及机械能的减少量 ;
(2)两滑块第一次碰撞后经过多长时间发生第二次碰撞;
(3) 从第一次与 碰撞到最终停止所运动的位移大小。
一、选择题:(46 分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C D B C C B B AD AC ABC
二、实验题(14 分)
11、(1) __C__ 1分 __F__ 1分 __D__ 1分
   (2) __1.00__ 1分 __950__ 1分
   (3) __等于__ 1分 __等于__ 1分
12、(1) __49.40__ 1分; __2.180__ 1分
   (2)2分
   (3) 2 分; 1 分
三、解答题:(40 分)
13. (10 分)(1)小球 经过 点时受力如图,由库仑定律,由牛顿第二定律,
  2 分    解得  1 分
  2 分    1 分
(2)由等量异种电荷形成的电场特点可知,O 点的电势与无限远处电势相等,即 O 点的电势为零。小球由 C 运动到 D 的过程,由动能定理,, 2 分
      。  1 分
联立解得: 两点的电势差    1 分
14.(12分) 解析 (1)粒子在加速电场中加速有: 2 分
   静电分析器中   2 分
解得电场强度的大小 .  E=1000v/m 1 分
(2)粒子从 点进入电场后做类平抛运动,设粒子沿电场方向的加速度为 ,根据平抛运动的规律有
垂直电场方向:    1 分
沿电场方向:    1 分
由牛顿第二定律得   1 分
则  1 分
设粒子到达 点时的速度大小为 从进入加速电场至到达 点过程,由动能定理得
  2 分    (或   各 1 分)
联立解得  1 分
15(18 分)(1) 在圆弧上从 P 至 Q 过程    2 分  
在圆弧上 Q 点:  2 分     1 分
此过程机械能减少量   1 分     1 分
(2)对 滑块由静止释放后有 ,故 B 静止,
、 在水平面上发生弹性碰撞,碰后滑块 、 的速度分别是 、,
由动量守恒定律  1 分
由能量守恒定律  1 分  解得,
碰后滑块 由牛顿第二定律得   1 分  
碰后滑块 开始做匀减速直线运动,由牛顿第二定律得   1 分  设滑块 运动时间 后停止运动, 1 分
在 时间内位移  
: 时间内位移   1 分
由于 , 停止运动时二者仍未发生第二次碰撞,即  1 分 得  1 分
(3)由(1)知,每次碰撞后 先减速到零,再次与 碰撞,又
最终 , 将静止在水平面上,设 滑动的位移为 ,由能量守恒得:
 2 分  解得  1 分

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