安徽省合肥市六校联考2023年高三3月月测物理试题试卷（人教版）

安徽省合肥市六校联考2023年高三3月月测物理试题试卷（人教版）

考生须知：

1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、下列说法正确的是（  ）

A．肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的色散现象

B．机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象

C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜

D．在光的单缝衍射实验中，缝越宽，衍射现象越不明显

2、电容为C的平行板电容器竖直放置，正对面积为S，两极板间距为d，充电完成后两极板之间电压为U，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为。如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d，下列说法正确的是（　　）

A．电容变为原来的两倍 B．电场强度大小变为原来的一半

C．电场能变为原来的两倍 D．外力做的功大于电场能的增加量

3、明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是

A．若增大入射角i，则b光先消失

B．在该三棱镜中a光波长小于b光

C．a光能发生偏振现象，b光不能发生

D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低

4、如图所示为等边三角形ABC，在A、B两点放等量异种点电荷，已知A、B连线中点处的电场强度和电势分别为E、φ，则C点的场强和电势分别为（　　）

A．E、φ B．E、φ C．E、φ D．E、φ

5、如图所示，质量相等的A、B两个小球悬于同一悬点O，且在O点下方垂直距离h=1m处的同一水平面内做匀速圆周运动，悬线长L1＝3m，L2＝2m，则A、B两小球（　　）

A．周期之比T1：T2＝2：3 B．角速度之比ω1：ω2＝3：2

C．线速度之比v1：v2＝： D．向心加速度之比a1：a2＝8：3

6、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是

A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子

B．图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构

C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大

D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，两条平行导轨MN、PQ的间距为L，水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧导轨相切，水平导轨的右端连接阻值为R的定值电阻，从水平导轨左端起宽度为d的区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆弧导轨的最高处由静止释放，金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为m、电阻也为R，且与水平导轨间的动摩擦因数为μ，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度大小为g，则(　　)

A．金属杆到达圆弧导轨的最低点前瞬间对导轨的压力大小为3mg

B．金属杆在磁场中运动的最大加速度为

C．整个过程中，通过金属杆横截面的电荷量为

D．整个过程中，定值电阻上产生的焦耳热为mg(r－μd)

8、2019年11月5日，我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右，“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期，卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同，可将“同步轨道”分为静止轨道（倾角为零）、倾斜轨道（倾角不为零）和极地轨道。根据以上信息，下列说法正确的有（　　）

A．倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度

B．中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度

C．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，静止在扬州上空

D．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，每天同一时间经过扬州上空

9、如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平地面上，小车的右端固定着竖直挡板，挡板与弹簧右端相连，弹簧的左端连接质量为m的木块。弹簧处于原长状态，木块与小车间的滑动摩擦因数为μ。从某时刻开始给小车施加水平向右的外力F，外力F从零开始缓慢均匀增大，当F增大到2μ(m+M)g时保持大小不变。弹簧一直处于弹性限度内，木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列各种说法中正确的是（　　）

A．木块所受的摩擦力先均匀增大，后保持不变

B．当弹簧产生弹力时，外力F的大小为μ(m+M)g

C．在外力F从零达最大的过程中，静摩擦力和弹簧对木块所做的功相等

D．在外力F从零达最大的过程中，弹簧获得的弹性势能等于系统获得的内能

10、如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AD水平，一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C，运动到B点时物块与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，物块可视为质点，则

A．物块在B点受到轨道支持力的大小等于mgcos

B．物块在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin

C．物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于tan

D．物块从A点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。

(1)实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：

A．220 V交流电源       B．天平        C．秒表        D．导线            E.墨粉纸盘。其中不必要的器材是________ (填对应的字母），缺少的器材是____________。

(2)对于实验要点，下列说法正确的是____________。

A．应选用体积较小且质量较小的重锤

B．安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦

C．重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直

D．根据打出的纸带，用△x=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒

(3)该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6，计时点1、3，2、5和4、6之间的距离分别为x1，x2，x3。巳知当地的重力加速度为g，使用的交流电频率为f，则从打计时点2到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为____________________________。

(4)由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为m，根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=__________(结果用m、g、x1、x2、x3)表示）。

12．（12分）欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表和一个阻值为r的电阻串联而成(如图甲所示)。小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“×100”挡时的内部电阻和电动势，选用的器材如下：

多用电表，电压表(量程0~3V、内阻为3kΩ)，滑动变阻器 (最大阻值2kΩ)，导线若干。请完善以下步骤：

(1)将多用电表的选择开关调到“×100”挡，再将红、黑表笔短接，进行_____ (机械/欧姆)调零；

(2)他按照如图乙所示电路进行测量，将多用电表的红、黑表笔与a、b两端相连接，此时电压表右端应为_____接线柱 (正/负)；

(3)调节滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，其读数为________V。

(4)改变滑动变阻器阻值，记录不同状态下欧姆表的示数R及相应电压表示数U。根据实验数据画出的图线如图丁所示，由图可得电动势E=________ V，内部电路电阻r=________kΩ。(结果均保留两位小数)

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，竖直平面MN与纸面垂直，MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场，MN左侧的水平面光滑，右侧的水平面粗糙．质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上，已知该物体带负电，电荷量的大小为为q．一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞，碰撞前后物体A的电荷量保持不变．求：

（1）碰撞后物体A的速度大小；

（2）若A与水平面的动摩擦因数为μ，重力加速度的大小为g，磁感应强度的大小为 ，电场强度的大小为．已知物体A从MN开始向右移动的距离为时，速度增加到最大值．求：

a．此过程中物体A克服摩擦力所做的功W；

b．此过程所经历的时间t．

14．（16分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。

（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；

（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向；

（4）若ab棒从静止到速度稳定下滑的距离为20m，求此过程R产生的热量。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

15．（12分）如图所示，长为L的轻质细绳上端固定在O点，下端连接一个质量为m的可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中的A点，绳与竖直方向的夹角θ=37°。此匀强电场的空间足够大，且场强为E。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。

(1)请判断小球的电性，并求出所带电荷量的大小q；

(2)如将小球拉到O点正右方C点（OC=L）后静止释放，求小球运动到最低点时所受细绳拉力的大小F；

(3)O点正下方B点固定着锋利刀片，小球运动到最低点时细绳突然断了。求小球从细绳断开到再次运动到O点正下方的过程中重力对小球所做的功W。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】
A．肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象，故A错误；

B．电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，而机械波的传播需要介质，真空中不传播，机械波和电磁波本质上不相同，故B错误；

C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为减少反射光的干扰，通过偏振片来阻碍反射光进入镜头，故C错误；

D．光的单缝衍射实验中，缝越宽，和光波长差距越大，衍射现象越不明显，故D正确。

故选D。

2、C

【解析】
A．极板间距变为原来两倍，根据可知电容减半，A错误；

B．电荷量和极板正对面积不变，则

电场强度大小不变，B错误；

C．当开关断开后，电容器极板的电荷量Q不变，根据

电容减半，两极板间电压加倍，根据

可知，电场能加倍，C正确；

D．电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，D错误。

故选C。

3、D

【解析】

设折射角为α，在右界面的入射角为β，根据几何关系有：，根据折射定律：，增大入射角i，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b光发生全反射，故A错误；由光路图可知，a光的折射率小于b光的折射率（），则a光的波长大于b光的波长（），故B错误；根据光电效应方程和遏止电压的概念可知：最大初动能，再根据动能定理：，即遏止电压，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，，则a光的频率小于b光的频率（），a光的遏止电压小于b光的遏止电压，故D正确；光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C错误．

点睛：本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系．

4、A

【解析】
设等边三角形的边长为，、两点的电荷量大小为，、连线中点处的电场强度为

点的电场强度为

等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，则有

故A正确，B、C、D错误

故选A。

5、C

【解析】
AB．小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg和悬线拉力F的合力提供，设悬线与竖直方向的夹角为θ。
对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有：
在竖直方向有

Fcosθ-mg=0…①

在水平方向有

…②

由①②得

分析题意可知，连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为h=Lcosθ，相等，所以周期相等

T1：T2=1：1

角速度

则角速度之比

ω1：ω2=1：1

故AB错误；
C．根据合力提供向心力得

解得

根据几何关系可知

故线速度之比

故C正确；
D．向心加速度：a=vω，则向心加速度之比等于线速度之比为

故D错误。
故选C。

6、C

【解析】
AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；

C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；

D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】
A．金属杆沿圆弧导轨下滑过程中机械能守恒，

mgr＝mv2

在到达最低点前瞬间

F－mg＝m

解得

F＝3mg

故A正确；

B．金属杆刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，对金属杆受力分析，由牛顿第二定律有

＋μmg＝mam

解得

am＝＋μg

故B错误；

C．根据q＝可知，整个过程中通过金属杆横截面的电荷量为

q＝

故C正确；

D．根据能量的转化和守恒可知，整个过程中系统产生的热量

Q总＝mgr－μmgd

定值电阻上产生的焦耳热

Q焦＝mg(r－μd)

故D错误。

故选AC。

8、ABD

【解析】
A．“同步轨道“卫星的轨道周期等于地球自转周期，根据万有引力提供向心力可知

解得

同步卫星的周期相同，则其轨道半径相等，距地面高度相等，故A正确；

B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

解得

中圆地球轨道卫星的轨道半径小，线速度大，故中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度，故B正确；

C．倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同，但不能与地球表面相对静止，不能静止在扬州上空，故C错误；

D．倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同，则每过24h都运动一圈，则每天同一时间经过扬州上空，故D正确。

故选ABD。

9、AB

【解析】
A．当F较小时，木块和小车相对静止，由牛顿第二定律有

F=(m+M)a

Ff=ma

得

Ff=

Ff与F成正比，当Ff增大到等于μmg后，木块与小车间缓慢相对移动，Ff保持不变，故A正确；

B．当弹簧产生弹力时，摩擦力达最大

Ff=μmg

可得

F=μ(m+M)g

故B正确；

C．当F达最大时，有

2μ(m+M)g=(m+M)a′

μmg+F′=ma′

得

F′=μmg

所以静摩擦力和弹簧弹力都是由零增大到μmg，但由于静摩擦力产生在先，弹簧弹力产生在后，木块的速度不相同，木块的位移不相同，所以两力做功不相等，故C错误；

D．弹簧的弹性势能等于弹簧的弹力做功，相对应的位移为木块在小车上滑动的距离，系统的内能等于滑动摩擦力与木块在小车上滑动的距离的乘积，但由于两力并不相等，所以弹簧获得的弹性势能与系统获得的内能不相等，故D错误。

故选AB。

10、BD

【解析】
A．受力分析如图所示：

物块在B点时，有：FN-mgcos=m，因此物块在点受到轨道的支持力大于mgcos。故A不符合题意。

B．在B点沿切向加速度为零，即在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin。故B符合题意。

C．在B点，μFN=mgsin，则μ==tan。故C不符合题意。

D．由于轨道对物块的作用力F和重力mg的合力大小恒定，方向始终指向圆心，根据力的合成及动态分析可知，随着物块向下运动轨道对物块的作用力逐渐增大。故D符合题意。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、BC    刻度尺    B           

【解析】
(1)[1][2] 本实验的实验目的是验证

的正确性，因此可以不测量物体的质量，即可不用天平。打点计时器应接220V的交流电源，打点计时器用来记录物体的运动时间，秒表不必要，不必要的器材为BC，还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺；

(2)[3] A.应选用体积较小且质量较大的重锤，以减小阻力带来的误差，选项A错误；

B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力，因此为了减小摩擦力所做的功，应使限位孔竖直，选项B正确；

C.让重锤拖着纸带做自由落体运动，选项C错误；

D.重力加速度应取当地的自由落体加速度，而不能用△h=gT2去求，选项D错误；

(3)[4] 打计时点2时的速度

打计时点5时的速度

则要验证的机械能量守恒的表达式为：

(4)[5] 根据动能定理有：

解得：

12、欧姆    正    0.95 (0.94~0.96)    1.45 (1.41~1.47)    1.57 (1.52-1.59)   

【解析】
（1）[1]选择合适的档位进行欧姆调零，使指针指向欧姆表的零刻度位置；

（2）[2]黑表笔和欧姆档内部的电源正极相连，电压表右端和黑表笔相连，所以电压表右端应为正接线柱；

（3）[3]电压表分度值为，所以电压表读数为：；

（4）[4]根据闭合电路欧姆定律：

变形得：

根据图像中的斜率：

解得：；

[5]根据图像中的纵截距：

解得：。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）（2）a.b.

【解析】
（1）设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB，由于A、B发生弹性碰撞，动量、动能守恒，则有：

①

②

联立①②可得：

③

（2）a．A的速度达到最大值vm时合力为零，受力如图所示．

竖直方向合力为零，有：

④

水平方向合力为零，有：

⑤

根据动能定理，有：

⑥

联立③④⑤⑥并代入相相关数据可得：

b．方法一：

在此过程中，设A物体运动的平均速度为，根据动量定理有：

⑦

⑧

依题意有：

⑨

联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得：

方法二：设任意时刻A物体运动的速度为v，取一段含此时刻的极短时间Δt，设此段时间内速度的改变量为Δv，根据动量定理有：

⑦

而

⑧

⑨

联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得：

14、（1）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上（4）6J

【解析】
考查导体切割磁感线运动。

【详解】

（1）因为金属棒刚开始下滑的速度为零，所以不受到安培力作用，由牛顿第二定律得：

代入数据解得a＝4m/s2

（2）金属棒下滑速度稳定时，棒受力平衡，根据平衡条件有

又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率

代入数据解得v＝10m/s

（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，则

因为：

联立解得B＝0.4T。磁场方向垂直导轨平面向上。

（4）由功能关系得，减少的重力势能转化为导体棒的动能、摩擦生热和电阻R上的焦耳热，摩擦力做功为：

所以摩擦生热产生的能量为Q＝8J，因此，电阻R上产生的热量为

。

15、 (1)小球带负电，；(2)；(3)

【解析】
(1)因为电场线水平向左，小球带负电

Eq=mgtan

化简

(2)由动能定理得

在B点受力分析得

联立得

(3)在断开瞬间由上式得

小球水平方向先减速到0在方向加速，在水平方向

求小球从细绳断开到再次运动到O点正下方的时间

竖直方向自由落体运动

重力对小球所做的功