2023长治二中校高三上学期第四次月考物理试卷含答案

2022—2023学年第一学期高三第四次练考物理试题

【满分100分，考试时间为90分钟】

一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。第1-8小题中给出的四个选项中，只有一个选项正确；第9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内。）

1．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是

A．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论

B．其中的甲图是实验现象，乙图是经过合理的外推得到的结论

C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验数据更容易测量

D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验数据更容易测量

2．如图，斜面光滑的楔形物体放置在粗糙水平面上，一轻质细线绕过滑轮1和滑轮2，两端分别与物体a和轻环c连接，轻环c穿在粗糙水平横杆上，滑轮2下吊一物体b。物体a和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止。现将c向右移动一些，系统再次静止（即撤去外界干预后的新平衡，楔形物体始终在原来位置）。不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。则

A．在两次平衡中物体a在同一位置 

B．地面对斜面体的支持力变大

C．横杆对轻环c的摩擦力变大 

D．地面对楔形物体的摩擦力不变

3．如图所示，平行板电容器所带电荷量不变，极板间虚线AB和水平方向所成的角为。一电子从AB连线上的P点以一定的速度平行极板水平射出，经时间t1到达AB连线上的M点；现将下极板向下平移少许，电子仍从P点以相同的速度射出，经时间t2到达AB连线上的N点（图中未画出），不计电子的重力，下列说法正确的是

A．电容器上极板带正电     B．t1 = t2   

C．t1 > t2     D．t1 < t2

4．反射式速调管是常用微波器之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=1.0×10-20 kg，电荷量q=1.0×10-9 C的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则

A．x轴左侧电场强度方向沿x轴正方向同向

B．粒子从（0，0）点向（0.5，0）点运动时电势能减小

C．粒子运动的最大动能为

D．粒子在x轴负半轴与在x轴正半轴运动时间相等

5．如图所示，一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽放在光滑的水平面上，有一质量为m的小球由槽顶端A静止释放。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，在其下滑至槽末端B的过程中，下列说法正确的是

A．若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统动量守恒

B．圆弧槽固定和不固定情形下，小球滑到B点时的速度之比为

C．若圆弧槽不固定，小球水平方向移动的位移为R/3

D．若圆弧槽固定，圆弧槽对地面的最大压力为6mg

6．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体随地球自转做匀速圆周运动，b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球的同步卫星，则以下说法中正确的是

A．a、b、c的向心加速度大小关系为 ab ＞ ac＞ aa

B．a、b、c的角速度大小关系为 ωa  > ωb > ωc

C．a、b、c的线速度大小关系为 va  < vb  < vc

D．a、b、c的周期大小关系为 Ta  < Tb ＜Tc

7．“张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为11W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=11Ω。则下列说法正确的是

A．风力发电机的转速为

B．风力发电机内输出的电能为

C．降压变压器原、副线圈匝数比为

D．升压变压器副线圈输出的电压的最大值为

8．我国越野滑雪队在河北承德雪上项目室内训练基地，利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟一些特定的训练环境和场景，其转速和倾角（与水平面的最大夹角达18°）根据需要可调。一运动员的某次训练过程简化为如图模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离为10m处的运动员（保持如图滑行姿势，可看成质点）与圆盘始终保持相对静止，运动员质量为60kg，与盘面间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为18°，g取10m/s2，已知：

sin18°≈ 0.31，cos18°≈0.95则下列说法正确的是

A．运动员随圆盘做匀速圆周运动时，可能只受到两个力的作用

B．ω的最大值约为

C．取不同数值时，运动员在最高点受到的摩擦力一定随ω的增大而增大

D．运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力对其所做的功约为

9．如图所示，甲图为一列简谐横波在t =2s时的波形图，图中P、M、N三个质点的横坐标分别为x1=4m、x2=8m和x3=11m，其中质点P的振动图像如图乙所示。下列正确的是

A．该简谐波向x轴负方向传播

B．波速大小为

C．从t = 2s时起到质点M第一次到达波峰所用的时间等于1s

D．从t = 2s时起到质点N通过的路程为2cm时所用的时间小于1s

10．如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的垂直纸面向里的匀强磁场中，线框的上一半处于磁场内，下一半处于磁场外，磁感应强度大小随时间的变化规律为B = kt（k>0）。已知细线能够承受的最大拉力为3mg。则

A．线框中感应电流沿逆时针方向

B．从t = 0开始计时，线框处于静止状态的时间

C．从t = 0开始计时，线框处于静止状态的时间

D．细线断后，若保持磁感应强度B不变，则线框将匀加速下落

11．1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功，原子弹的燃料为235U或239Pu。已知的核反应方程为→+3， 反应产物会发生β衰变，则下列说法中正确的是

A．衰变产生的β射线是原子核跃迁产生的

B．的比结合能比大

C．的衰变方程为

D．衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的

12．一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为2kg的物块P。Q为质量为4kg的重物，弹簧的劲度系数为k=100N/m，系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上匀加速运动，已知在前0.2s内F为变力，0.2s以后F为恒力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则以下分析正确的是

A．P、Q一起匀加速运动的加速度为

B．F的最小值为，F的最大值为

C．P、Q分离时弹簧为压缩状态

D．P、Q分离时弹簧为原长

二、实验题（13题5分，14题10分，共15分）

13．（5分）如图（a）所示，某同学用力传感器探究在小车及传感器总质量不变时加速度与它们所受拉力的关系。

（1）该同学将实验器材按如图（a）所示连接后，沙桶的质量________（选填“需要”或“不需要”）远小于小车及传感器总质量，实验时如将细线拉力当作小车及传感器所受的合外力，则__________（选填“需要”或“不需要”）先平衡摩擦力。

（2）先接通电源，再将小车由静止释放，获得的一条纸带如图（b）所示，每打5个点取一个计数点，x1=3.62cm，x4=5.12cm，由图中数据可求得2、3两点的距离（即x3）约为__________cm。（结果保留三位有效数字）

（3）在实验中，甲、乙两位同学根据实验数据画出如图（c）所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像，分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ。下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是________。

A．实验前甲同学没有平衡摩擦力

B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的右端垫得过高了

C．实验前乙同学没有平衡摩擦力

D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的右端垫得过高了

14．（10分）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。

（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为______mm，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为______cm，如图丙所示，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为______Ω。

（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体Rx外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填器材前的字母代号）

A．电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）

B．电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）

C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）

D．电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）

E．滑动变阻器R1（阻值范围0~5Ω，1.4A）

F．滑动变阻器R2（阻值范围0~2000Ω，0.1A）

G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）

H．开关S，导线若干

（3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中。_______

（4）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为ρ=______。

三、计算题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15．（10分）如图所示，竖直放置导热良好封闭的气缸用质量m=4kg、面积为S=1.0×10-3m2的活塞封闭了A、B两部分气体，其中A气体为氧气，B气体为氮气，A气体的压强为p0=1.0×105Pa，此时环境温度为7℃，A、B两部分气体体积恰好相等。现用充气筒向活塞上部的封闭空间中充入一定质量的氧气，并且改变环境温度为47℃，活塞稳定后发现B气体的体积变为原来的一半，不计活塞和气缸壁的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）活塞稳定后，封闭气体B的压强；

（2）充入活塞上部空间的氧气质量与原来的氧气质量的比值。

16．（12分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L = 1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ = 30°角，N、Q两端接有R = 1Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m = 0.2kg，电阻r = 1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B = 1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1= 0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v = 2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g = 10m/s2。

（1）求拉力的功率P；

（2）ab开始运动后，经t = 0.09s速度达到v2= 1.5m/s，此过程中电阻R中产生的焦耳热为0.03J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x；

（3）金属棒速度达到v2后，立即撤去拉力，棒回到出发点时速度大小v3= 1.0m/s，求该过程中棒运动的时间t1。

17．（15分）如图所示，小滑块A（可视为质点）静止在长木板B的左端，现给滑块A一个水平向右的初速度，最终滑块A刚好未从木板B上滑出。已知滑块A和木板B的质量均为，A、B间的动摩擦因数μ1=0.3，B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1，设最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。

（1）求滑块A开始在木板B上滑动时，木板B的加速度大小；

（2）求木板B的长度L；

（3）当滑块A刚好滑至木板B右端时，给木板B施加一个水平向右的拉力，同时在木板B上轻放一个和A完全一样的小滑块C。若拉力F作用后撤除，滑块C刚好不从木板B上滑下，求滑块C放上木板B时与木板B左端的距离d。

2022-2023学年第一学期高三第四次练考物理答案

一、单项选择题（每小题4分，功8题，共计32分）：

1．C 2．D 3．B 4．C 5．B 6．A 7．C 8．D

二、多项选择题（每小题4分，功4题，共计16分）

9．BC 10．AC 11．BD 12．BC

三、实验题（13题5分，14题10分，共15分）

13．①不需要     需要     ②4.62     ②BC

14．（1）1.844（1.842~1.846均可）     4.240     6 .0   

（2）A     C     E 

（3）见右图   

（4）

15．（1）；（2）

（1）对活塞受力分析，可得

可得初状态封闭气体B的压强

设A、B气体原来的体积各为V，活塞稳定后，A气体的体积变为，B气体的体积变为，

根据理想气体状态方程，对B气体有

代入数据得活塞稳定后，封闭气体B的压强

（2）活塞稳定后，活塞上下两部分气体满足

对用打气筒充入的氧气和活塞上方原先封闭的A气体有

充入活塞上部空间的氧气质量与原来的氧气质量的比值为

解得

16．（1）4W；（2）0.1m；（3）0.55s

（1）在ab运动过程中，由于拉力功率恒定，ab做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到最大时，加速度为零，设此时拉力的大小为F，安培力大小为FA，有

F－mgsinθ－FA = 0

设此时回路中的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律，有E = BLv

设回路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律，有

受到的安培力FA = ILB

由功率表达式，有P = Fv

联立上述各式，代入数据解得P = 4W

（2）ab从速度v1到v2的过程中，此过程中ab克服安培力做功W = 2QR = 0.06J

由动能定理，有

代入数据解得x = 0.1m

（3）该过程中通过导体横截面的电荷量

沿斜面向下为正，由动量定理得

解得t1 = 0.55s

17．（1）1m/s2；（2）2m；（3）

（1）在A、B相对运动过程中，对滑块B有

解得

（2）设A、B相对运动过程中，经t时间A、B达到相等速度v1，滑块A的加速度大小为a，对滑块A有

A、B共速有

木板B的长度

解得

（3）设放上滑块C后，设木板B的加速度大小为aB2，C的加速度大小等于A的加速度大小a ，对B有

解得

力F作用过程中，C在B上的相对位移   

撤掉力F作用后：对B有    

A、B、C相对滑动过程中，设经时间t2，A、B达到相等速度，有

解得     

t2时间内B、C的相对位移  

此后A、B一起匀减速，C匀加速经时间t3后A、B、C达到相等速度，对A、B有

对A、B有

解得   

t3时间内B、C的相对位移有

最后A、B、C一起匀减速至静止，B、C间没有相对滑动，C刚好滑至B左端。

全程相对运动中B、C间总相对滑动

物块C放上木块B时距离木板B左端间距