2022-2023学年江西省抚州市金溪县高三上学期第二次月考 物理

这是一份2022-2023学年江西省抚州市金溪县高三上学期第二次月考 物理，共26页。试卷主要包含了选择题，实验填空题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江西省抚州市金溪县高三上学期第二次月考 物理一、选择题(每题4分，共40分，1-7题单选，8-10题多选)1．篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，通过篮球对地冲击力大小判断篮球的性能。某同学让一篮球从h1=1.8 m高处自由下落，测出篮球从开始下落至反弹到最高点所用时间t=1.40 s，该篮球反弹时从离开地面至最高点所用时间为0.5 s，篮球的质量m=0.456 kg，g=10 m/s2（不计空气阻力）。则篮球对地面的平均作用力大小约为（　　）A．3 NB．21 NC．33 ND．28 N2．A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　）A．汽车A的加速度大小为4m/s2B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为m/sC．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A、B相距最远D．从开始到汽车A停止前，当xB=4m时A、B相遇3．如图所示，相对且紧挨着的两个斜面固定在水平面上，倾角分别为α=60°，β=30°。在斜面OA上某点将a、b两小球分别以速度v1、v2同时向右水平抛出，a球落在M点、b球垂直打在斜面OC上的N点（M、N在同一水平面上）。不计空气阻力，则v1、v2的大小之比为（　　）A．1∶2 B．2∶3 C．3∶4 D．3∶54．如图所示，半径分别为3R和R的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点，已知a球的质量为m。则（　　）A．b球质量为mB．两小球与弹簧分离时，动能相等C．若要求a、b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有的弹性势能为D．a球到达圆心等高处时，对轨道压力为9mg5．假设地球近地卫星的周期与火星近火卫星的周期比值为k，地球半径与火星半径的比值为n。下列说法正确的是（　　）A．地球质量与火星质量之比为B．地球密度与火星密度之比为C．地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度之比为D．如果地球的某一卫星与火星的某一卫星轨道半径相同，则两卫星的加速度之比为6．如图所示，木板C静止在光滑水平面上，两个质量分别为mA、mB的物块A、B从木板两侧同时滑上木板，最终都停在木板上，这一过程中木板C始终保持静止，若A在C上滑行的距离大于B在C上滑行的距离，则（　　）A．物块B先停止运动B．A与C之间的动摩擦因数小于B与C之间的动摩擦因数C．A的初动能可能等于B的初动能D．A的质量一定小于B的质量7．如图所示，直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场，在边界上的O点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个速度相同的粒子1和2，其中粒子1经过A点，粒子2经过B点。已知O、A、B三点在一条直线上，且，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列判断正确的是（　　）A．两个粒子的比荷之比5:3B．两个粒子在磁场中运动的半径之比为3:2C．两个粒子同时经过A点和B点D．粒子1在磁场中运动的时间较长8．如图所示，质量m = 1kg的物体置于倾角θ = 37°的固定粗糙斜面上。t = 0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t = 1s时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分v - t图如图所示，则下列说法中正确的是（g = 10m/s2）（　　）A．拉力的大小为20NB．t = 3s时物体运动到最高点C．t = 4s时物体的速度大小为10m/sD．t = 1s时物体的机械能最大9．如图所示，水平面内有一正方形区域ABCD，所在的平面与某一匀强电场平行，在A点有一个粒子源沿各个方向发射带负电的粒子，若与AB成45°的方向以的速度射入正方形区域的粒子恰好垂直于BC打到了E点，E点是BC的中点，已知正方形的边长为1m，粒子的比荷为0.1C/kg，C点电势为0，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（  ）A．该匀强电场的方向可能水平向右B．打到E点的粒子在运动过程中动能逐渐减少，电势能逐渐增加C．C点电势低于B点电势，D．从AD方向射入的粒子可能到达C点10．如图所示，两水平虚线之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，边长为的正方形导体框由磁场上方处静止释放，导体框的上、下边始终保持与磁场的边界平行，当导体框的下边与磁场的下边界重合时导体框开始匀速运动。已知磁场的磁感应强度大小为，磁场的宽度为，导体框的质量为、电阻值为，重力加速度为，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（  ）A．导体框的下边进入磁场后可能做匀速直线运动B．导体框进入磁场和离开磁场过程中，导体框中产生的感应电流方向相反C．导体框进入磁场和离开磁场的过程中，通过导体框某一横截面的电荷量均为D．导体框穿越磁场的过程中，导体框中产生的焦耳热为二、实验填空题（每空2分，共16分）11．小球在液体中运动时要受到液体的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力或内摩擦力。在一般情况下，半径为r 的小球以速度v在液体中运动时，所受的液体阻力可用斯托克斯公式表示，式中称为液体的粘滞系数（也叫“内摩擦因数”，其国际单位为），r为小球半径，v为小球运动的速度。某兴趣小组根据所掌握的知识，搜集器材设计了如图甲所示的实验，测定某液体的粘滞系数，实验操作如下：①将无线防水速度传感器安装在足够长量筒底部，传感器与计算机（图中未画出）建立联系，待测液体注满量筒；②用螺旋测微器测定小球直径D；③根据小球材质和液体种类查出它们的密度分别为和；④用镊子将小球轻放在液体中让其在液体中下落，同时用计算机记录小球下落速度随时间变化的v-t 图像如图乙中曲线a；⑤改变液体的温度，重复④步骤操作，得到不同的v-t 图像如图乙中曲线b、c。（1）螺旋测微器读数如图丙所示，小球直径D=______mm；（2）查得小球的密度 ，液体的密度 ，测得小球匀速下落速度，则该液体的粘滞系数_______（重力加速度g取10m/s2，结果保留三位有效数字）；（3）已知当温度升高时，液体的粘滞系数减小，由此可判断图线a、b、c对应的液体温度Ta、Tb、Tc 的关系是_______。12．由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个简单恒温箱温控电路，要求恒温箱内的温度保持50℃。所用器材有：A．直流电源（，内阻不计）；B．恒温箱加热器的电源；C．电流表（量程，内阻约）；D．电压表（量程，内阻约）；E.热敏电阻；F. 继电器（电阻300Ω）；G.滑动变阻器（最大阻值）；H.单刀单掷开关；I.导线若干。（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为30.0V，电流表读数为15.0mA；当温度为50℃时，调节变阻器，使电压表读数仍为30.0V，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为__________，该电路测得的阻值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。（2）现利用该热敏电阻RT和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路如图（c）所示，继电器的电阻为300Ω。当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝36.0V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则①应该把恒温箱内的加热器接在________（填“A、B端”或“C、D端”）。②如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R1的阻值应调节为________Ω。三解答题13（13分）．如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=1m，导轨右端连解放军接一阻值为的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为l=0.5m，在t=0时刻，电阻为R=1Ω的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动，金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，通过小灯泡的电流大小始终没有发生变化。求：（1）金属棒进入磁场前感应电动势E的大小（2）金属棒在磁场中运动时ab两点间的电势差Uab（3）金属棒的质量。14．一劲度系数为的轻弹簧下端固定于倾角为ɑ= 30°的光滑斜面底端，上端连接物块Q。一轻绳跨过定滑轮与物块Q连接，另一端与套在光滑水平直杆的物块P连接，定滑轮到水平直杆的距离为d。初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，轻绳与水平直杆的夹角也为α= 30°，轻绳中的拉力大小为T= 20mg。已知物块P的质量为m1=m，物块Q的质量为m2= 20m，不计滑轮大小及摩擦，将物块P由静止释放。（1）物块P静止时，求弹簧的伸长量x1；（2）求物块P运动到轻绳与直杆间夹角β= 53°的B点时速度大小v1；（3）P在何位置速度最大？若弹簧弹性势能的表达式，那么P的最大速度为多少？（x为形变量）四，选考部分(选修3-3）1．一定质量的理想气体，从状态a开始经历如图所示的状态变化过程回到原状态，则下列说法中正确的是（　　）A．a→b的过程气体吸收热量B．b→c的过程是等温变化C．c→a的过程气体分子的平均动能减小D．c状态比b状态单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数多E．一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的2（10分）．如图所示，环境的热力学温度为，环境气体压强为，导热良好的汽缸直立在水平地面上，汽缸的质量，高度为L。用活塞把一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞可沿汽缸壁无摩擦地移动，活塞的质量为，横截面积为S，气体可看作理想气体，质量可忽略不计。平衡时，活塞处于距汽缸底处。重力加速度为g。（1）若由于环境温度缓慢升高，活塞缓慢向上移动，温度升至某一值时，活塞向上移动了0.25L。已知密封气体的内能U与热力学温度T的关系为（k为大于零的常数），求此过程中：①活塞缓慢向上移动距离0.25L时气体的温度；②密封气体从外界吸收的热量；（2）若用力F缓慢向上拉动活塞，直至汽缸刚要离开地面，求汽缸刚要离开地面时，活塞距汽缸底的距离。 
参考答案：1．B【分析】根据题中物理情景描述可知，本题考查动量定理，根据合力冲量和动量变化的规律，运用自由落体运动位移公式、动量定理等，进行分析推断。【详解】由自由下落过程可得解得自由下落时间为t1=0.6 s反弹竖直上抛时间为t2=0.5 s，可知篮球与地面相互作用时间为Δt=t-t1-t2=0.3 s以竖直向上为正方向，全程根据动量定理可得FΔt-mgt=0解得F≈21 N故B正确。故选B。2．B【详解】A．根据匀变速直线运动的速度位移关系得由图线可知图像的斜率等于2a，对汽车A，则有解得故A错误；B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有得A的初速度为由得故B正确；D．由图发现，对于B车解得从开始到汽车A停止时，用时此时B车的位移故A车停止后，B车才追上A车，故当xB=6m时A、B相遇，故D错误；C．当两车速度相等时，AB相距最远，有解得此时故C错误。故选B。3．A【详解】由题可知两小球做平抛运动下落的高度相同，所以两小球做平抛运动的时间相同，设为t，由题意及几何关系可知，小球a落在斜面上时，位移方向与水平方向的夹角为60°，小球B落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为。根据平抛运动规律，对小球a有对小球b有可得，所以故选A。4．C【详解】当小球恰好能通过半圆轨道的最高点时，在最高点的位置，小球的重力提供小球做圆周运动的向心力，对a小球，根据动能定理得在最高点时，根据牛顿第二定律得联立解得同理对b分析可得：b球的速度为A．对a、b组成的系统进行研究，在释放瞬间，两小球的动量守恒，选a球的速度方向为正方向，则解得故A错误；B．动能与动量的关系为因为两个小球的动量相等，但质量不相等，则两小球与弹簧分离时，动能也不相等，故B错误；C．若两小球的质量相等，则与弹簧分力时两小球的速度大小相等，方向相反，根据上述分析，两小球具备的最小速度与上述分析的a球的速度相等，则弹簧的弹性势能等于两小球的动能之和，因此故C正确；D．当a球到达圆心等高处时，对此过程根据动能定理得在与圆心等高的位置，根据牛顿第二定律得：结合牛顿第三定律可得N=FN联立解得N=mg方向水平向右，故D错误；故选C。5．B【详解】AB．近地卫星环绕中心天体做圆周运动，万有引力提供向心力，则由得又、整理得由以上可知，故A错误，B正确；C．根据万有引力提供向心力，则有得则故C错误；D．如果环绕地球与火星的卫星轨道半径相同，则由得整理得故D错误。故选B。6．D【详解】A．由题中木板C始终保持静止，可得木板C始终处于受力平衡状态，水平面光滑，所以物块A、B对木板C的摩擦力始终大小相等，方向相反，同时存在，即AB同时停止运动，A错误；B．对ABC整个系统，受力为0，取向右为正方向，根据动量守恒有两边同时乘以运动时间t有的累积即为位移，所以有由题意得因为AC之间的摩擦力等于BC之间的摩擦力，所以有即由，得B错误；C．对AB分别根据动能定理可得因为，，所以有C错误；D．由选项B分析可知，，D正确。故选D。7．A【详解】AB．设，粒子1和2的轨道半径为、，如图所示为粒子1的轨迹可得同理可得由题意可得故由洛伦兹力提供向心力可得整理可得可得两个粒子的比荷之比选项A正确，B错误；CD．粒子在磁场中运动周期为则两粒子运动的周期之比为粒子1从到A转过的圆心角与粒子2从到B转过的圆心角相等，均为，由可知两个粒子不能同时经过A点和B点，粒子1在磁场中运动的时间较短，选项CD错误；故选A。8．BD【详解】A．由v-t图像得，第1秒的加速度为，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律得第2秒的加速度为，由牛顿第二定律得由以上两式得拉力A错误；B．将图像延长至与横坐标相交，得时，物体运动到最高点，B正确；C．3秒后，物体将沿斜面向下运动，由牛顿第二定律加速度为，t = 4s时物体的速度为由，得C错误；D．由除重力外其他力做功等于机械能的增量，拉力做正功，摩擦阻力做负功，当第1秒时物体的机械能最大，D正确；故选BD。9．BC【详解】A．与AB成45°的方向以速度射入正方形区域的粒子恰好垂直于BC打到了E点，E点恰好是BC的中点，粒子水平方向做匀变速有竖直方向匀减速有解得水平方向的末速度说明粒子水平方向速度不变做的是匀速直线运动，所以粒子可以看成从E到A的类平抛，该匀强电场方向由B指向C，故A错误；B．在该粒子的运动过程中电场力做负功，动能逐渐减少，电势能逐渐增加，故B正确；C．根据类平抛的原理，粒子在水平方向做匀速代入可得故C正确；D．从AD方向射入的粒子做直线运动，故D错误。故选BC。 【点睛】10．BC【详解】A．由题意可知，导体框的下边与磁场的下边界重合时导体框开始匀速直线运动，则重力等于安培力，由力的平衡条件得又由、、整理得线框的速度由于导体框完全进入磁场后，因无电磁感应，导体框一定做匀加速直线运动，则说明导体框进入磁场的过程做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A错误；B．由楞次定律可知，导体框进入磁场的过程感应电流沿逆时针方向，导体框离开磁场的过程感应电流沿顺时针方向，B正确；C．导体框进入磁场的过程中通过导体框导线横截面的电荷量为、由法拉第电磁感应定律得由以上整理得同理，导体框离开磁场的过程通过导体某一横截面的电荷量为故C正确；D．由于导体框进入磁场的过程做加速运动，导体框离开磁场的过程做匀速运动，可知导体框穿越磁场的过程中，导体框的动能增加了，根据能量守恒可得解答故D错误。故选BC。11．AD【详解】A．从状态a变化到状态b，压强增大，温度降低，由可知，状态a的体积大于状态b的体积，故A正确；B．在过程①中，气体体积减小，外界对气体做功；气体的温度降低，气体内能减小，根据热力学第一定律，气体向外界放热，故B错误；C．一定质量的理想气体内能只与温度有关，故过程①②内能变化相同，故C错误；D．外界对气体做功可表示为，如图所示对于每一个体积相等的状态，过程②的压强小于过程①的压强，所以过程①外界对气体做功大于过程②外界对气体做功，根据热力学第一定律，过程②中气体放出的热量比过程①中要少，故D正确。故选AD。12．     1. 800     0. 648     【详解】（1）[1]螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图中读数为（2）[2]小球的体积为由粘滞力随速度增大而增大可知，小球加速度先减小后为零，加速度为零时有联立方程，解得带入数据得（3）[3]由粘滞系数表达式可知，粘滞系数越小，小球的收尾速度越大，温度越高，因此13．     600     偏大     减小     A、B端     300【详解】（1）[1][2]当温度为27℃ 时，电压表读数为30.0V，电流表读数为15.0mA。此时热敏电阻阻值R，由欧姆定律得当温度为50℃ 时，调节变阻器R1，使电压表读数仍为30.0V，电流表指针位置如图（b）所示50.0mA，由欧姆定律由欧姆定律得所以热敏电阻RT的阻值随温度的升高而减小。[3]由于实验采用的是电流表内接法，所以电压表读数大于热敏电阻两端的电压，所以在相同的温度下，热敏电阻的测量值总比理论值偏大。（2）[4]随着恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于30 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端。[5]要使恒温箱内的温度保持50℃ ，即50℃时线圈内的电流为30 mA。由（1）分析可知，50℃时热敏电阻的阻值为600 Ω，由闭合电路欧姆定律 ，解得14．（1）0.5V；（2）0.375V；（3）2kg【详解】（1）金属棒进入磁场前感应电动势E的大小为（2）根据闭合电路欧姆定律得金属棒在磁场中运动时ab两点间的电势差Uab（3）金属棒在匀强磁场中做匀速运动，根据平衡条件得金属棒在匀强磁场中做匀速运动产生的感应电动势为解得金属棒从图中位置运动到CD位置，根据动量定理得解得15．（1）；（2）；（3）P到达轮的正下方C点时速度最大，【详解】（1）P静止时，Q也静止处于平衡，对Q有联立代入数据得（2）A到B运动过程中，Q下降的距离为所以弹簧由伸长变成被压缩，故P在A点和P在B点，弹簧的弹性势能Ep相同。P从A到B过程，由机械能守恒又在B点时有vQ=vPcosβ= 0.6vP联立代入数值可得物块P运动到B点时的速度大小（3）由题意可知随着Q下降重力势能减小，P速度增大，当P到达轮的正下方C点时绳子此时竖直，该竖直方向上速度为0，即物块Q速度为0，所以此时P速度最大设为，对P从A点到达轮正下方C点过程中，设Q此过程中沿斜面位移为x2，有所以此时弹簧被压缩，设压缩量为，有对此过程由机械能守恒，得代入数值，解得16．（1）①；②；（2）【详解】（1）①汽缸内气体初状态的温度，体积，气体末状态的体积，气体压强不变，由盖-吕萨克定律得解得②气体内能的增加量汽缸内气体的压强气体体积变大，气体对外界做功外界对气体做功由热力学第一定律可得（2）地面对汽缸的支持力恰好为零时，汽缸刚要离开地面，设汽缸内气体的压强为，此时活塞距汽缸底部的距离为h，对汽缸，由平衡条件得解得气体温度不变，由玻意耳定律得解得