北京市大兴精华学校2022-2023学年高三下学期3月月考物理试题

这是一份北京市大兴精华学校2022-2023学年高三下学期3月月考物理试题，共11页。试卷主要包含了 3，5Ω等内容，欢迎下载使用。
2023. 3
本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。
第一部分 （选择题，共42分）
本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项（多选，错选，漏选均不得分）。
1．下列说法正确的是（ ）
A．分子的运动是布朗运动
B．液体中悬浮的颗粒越大，所受冲力越大，布朗运动越明显
C．布朗运动是指在液体中悬浮的小颗粒所做的不规则运动
D．物体运动的速度越大，内部分子热运动就越激烈
2．一束复合光以入射角i从玻璃界面MN射向空气时分成a、b、c三束光，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．在玻璃中a光速度最大
B．在真空中b光速度最大
C．在玻璃中c光速度最小
D．若逐渐增大入射角i，c光将首先发生全反射
3．1934年，约里奥一居里夫妇用α粒子轰击铝箔，产生了人工放射性同位素X，反应方程为He+Al→X+P，P原子核不稳定，会衰变成Si，衰变方程为P→Y+Si。则（ ）
A．X是中子，Y的电荷数为+1
B．X是中子，Y是电子
C．X的电荷数为2，Y的电荷数为+1
D．X的电荷数为2，Y是电子
4．如图所示为一定质量的理想气体状态变化时压强随温度变化的关系图象（p﹣T图象），当气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C的过程中，下列说法错误的有（ ）
A．从状态A变化到状态B的过程中，气体吸收热量
B．从状态B变化到状态C的过程中，气体密度变大
C．从状态B变化到状态C的过程中，气体分子的平均速率增大
D．气体的内能一直在增大
5．振源A带动细绳振动，某时刻波刚好传播到细绳上的质点P．形成的简谐横波如图甲所示，若以此时刻作为计时起点，则图乙中能表示P点振动图象的是（ ）
图甲
A． B．
C．D．
6．2019年12月16日15时22分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星，两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，轨道离地面约21500km。2020年3月9日19时55分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十四颗导航卫星，此次发射的是地球静止轨道卫星，轨道半径为42300km。则（ ）
A．中圆轨道卫星比地球静止轨道卫星运行的周期小
B．中圆轨道卫星比地球静止轨道卫星运行的向心加速度小
C．中圆轨道卫星比地球静止轨道卫星运行的动能大
D．两颗中圆轨道卫星的线速度总是相同
7．在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为4V，灯泡上标有“4V 4W”，定值电阻R的阻值为4Ω。当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为6W。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比为55：1
B．电动机的额定功率为7W
C．电动机的内阻为0.5Ω
D．若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧坏
8．如图所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计的指针变化，得出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是（ ）
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小
B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大
C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小
D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大
9．如图所示，在一个半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于圆面向里，一个带电粒子从磁场边界的A点以指向圆心O的方向进入磁场区域内，粒子将做圆周运动到达磁场边界的C点，但在粒子经过D点时，恰好与一个原来静止在该点的不带电的粒子碰撞后结合在一起形成新粒子，关于这个新粒子的运动情况，以下判断正确的是（ ）
A．新粒子的运动半径将减小，可能到达F点
B．新粒子的运动半径将增大，可能到达E点
C．新粒子的运动半径将不变，仍然到达C点
D．新粒子在磁场中的运动时间将变短
10．在竖直墙壁上悬挂一镖靶，某人站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖落在靶上的状态如图所示，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小
B．A，B两镖在空中运动时间相同
C．A，B镖的速度变化方向可能不同
D．A镖的质量一定比B镖的质量小
11．长直导线与闭合金属线框位于同一平面内。长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示，在0﹣T/2时间内，直导线中电流向上，如图甲所示。则在T/2﹣T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（ ）
A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力合力方向向左
B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力合力方向向右
C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力合力方向向右
D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力合力方向向左
12．如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，不考虑任何阻力，则下列说法不正确的是（ ）
A．小球的质量为
B．小球能够上升的最大高度为
C．小球运动到最高点时的速度为
D．若a＝b，小球在与圆弧滑块分离后做自由落体运动
13．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度ρ的变化而变化，已知其电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比．将传感器接在如图所示的电路中，已知R1、R2为定值电阻，观察电表示数的变化，就能判断一氧化碳浓度的变化情况，下列判断正确的是（ ）
A．电压表读数增大时，电流表读数增大，浓度ρ增大
B．电压表读数减小时，电流表读数减小，浓度ρ增大
C．电压表读数增大时，电流表读数减小，浓度ρ减小
D．电压表读数减小时，电流表读数增大，浓度ρ减小
14．某些物质在低温下会发生“零电阻”现象，这被称为物质的超导电性，具有超导电性的材料称为超导体．根据超导体的“零电阻”特性，人们猜测：磁场中的超导体，其内部的磁通量必须保持不变，否则会产生涡旋电场，导致超导体内的自由电荷在电场力作用下不断加速而使得电流越来越大不可控制．但是，实验结果与人们的猜测是不同的：磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即内部没有磁通量，超导体的这种特性叫做“完全抗磁性”（迈斯纳效应）．现在有两个实验方案：（甲）如图所示，先将一个金属球放入匀强磁场中，等稳定后再降温使其成为超导球并保持低温环境，然后撤去该磁场；（乙）先将该金属球降低温度直至成为超导球，保持低温环境加上匀强磁场，待球稳定后再将磁场撤去．根据以上信息，试判断上述两组实验中球内磁场的最终情况是下图中的哪一组？（ ）
A．B．
C．D．
第二部分 （非选择题，共58分）
二．实验题（共2小题）
15．（6分）如图1所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。
①所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需
（填字母代号）。
A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码 D．交流电源、毫米刻度尺
②一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图2所示，已知相邻两计数点之间的时间间隔为T。测得计数点A、B两点间的距离为h1，计数点B、C两点间的距离为h2，由此可以确定，在打点计时器打下B点时，重物的动能为 （填字母代号）。
A．m（）2 B．m（）2
C．m（）2 D．m（）2
③某同学在纸带上选取计数点后，测量他们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图像取研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图像是图3中的哪一个 。
16．（12分）如图（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路，他们的实验步骤如下：
①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0的滑动端，使电流表A满偏；
②保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，读出电阻箱R的值为a；
③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N，不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I和对应的；
④分别以R和为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的
进行描点画线，得到如图（2）所示的坐标图象；
⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。
根据以上实验操作，回答以下问题：
（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于 （填“左端”、“中间”或“右端”）。
（2）被测电流表的内阻为 。
（3）被测电池组的电动势E＝ ，内电阻r＝ （用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）。
（4）在家中如何利用磁铁和灯泡判断家庭用电是交流电？说明现象与判断依据。
三．解答题（共4小题）
17．（9分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R＝0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）碰撞前瞬间A的速率v；
（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v′；
（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l。
18．（9分）风洞实验室中可以产生水平向右的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，杆足够长，如图所示，小球的质量为1kg，球与杆间的动摩擦因数为0.5．（取g＝10m/s2）
（1）当杆在水平方向上固定时（如图虚线所示），开始小球静止在杆上，调节风力的大小，使风对小球的力大小恒为4N，求此时小球受到的摩擦力f1的大小．
（2）若调节细杆使杆与水平方向间夹角θ为37°并固定（如图实线所示），调节风力的大小，使风对小球的力大小恒为40N，求小球从静止出发在细杆上2秒末风力功率的大小．
（3）当风力为零时，调节细杆与水平方向之间的夹角θ（0＜θ＜90°），然后固定，使小球从杆的底端以速率v0沿杆上滑．试通过计算、分析，说明若要小球不会滑回来，tanθ需要满足什么条件？
19. （10分）电动汽车具有零排放、噪声低、低速阶段提速快等优点。随着储电技术的不断提高，电池成本的不断下降，电动汽车逐渐普及。
（1）电动机是电动汽车的核心动力部件，其原理可以简化为如图所示的装置：无限长平行光滑金属导轨相距L，导轨平面水平，电源电动势为E，内阻不计。垂直于导轨放置一根质量为m的导体棒MN，导体棒在两导轨之间的电阻为R，导轨电阻可忽略不计。导轨平面与匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度大小为B，导体棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。闭合开关S，导体棒由静止开始运动，运动过程中切割磁感线产生动生电动势，该电动势总要削弱电源电动势的作用，我们把这个电动势称为反电动势E反，此时闭合回路的电流大小可用来计算。求：
导体棒运动的速度大小为v时，导体棒的加速度a的大小；
（2）电动汽车行驶过程中会受到阻力作用，已知阻力f与车速v的关系可认为f＝kv2（k为未知常数）。某品牌电动汽车的电动机最大输出功率为Pm，最高车速为vm，车载电池最大输出电能为A，质量为M。
①若电动汽车始终以最大输出功率启动，经过时间t0后电动汽车的速度大小为v0，求该过程中阻力对电动汽车所做的功Wf；
②若该车以速度v1（v1小于vm）在平直公路上匀速行驶时，电能转化为机械能的总转化率为η，求该电动汽车在此条件下的最大行驶里程s。
20．（12分）如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场，M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力．求：
（1）电子穿过A板小孔时的速度大小v；
（2）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y．
（3）可以用电学方法来测水流的速度。如图所示，将小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态，当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度θ．为了测定水流的速度v，在水平方向固定一根电阻丝BC，使C端位于O点的正下方，它与金属丝接触良好，不计摩擦，还有一个电动势为ε电源（内阻不计）和一只电压表。
a.设计一个电路，使水流速度增大时，电压表的示数也增大，在题图上画出原理图。
b.已知水流对小球的作用力F与水流速度Vv的关系为F＝kDv（k为比例系数，D为小铅球的直径），OC＝h，BC长为L，小铅球质量为m，当小铅球平衡时电压表示数为U，请推导出v与U的关系式。（水对小铅球的浮力忽略不计）
参考答案
一．选择题（每个3分，共42分）
1．C。2．B。3．A。4．B。5．A。6．A。7．C。
8．D。9．C。10．A。11．B。12．B。13．C。14．C。
二．实验题（共2小题）
15．①D ②D ③A -----------每个2分共6分
16．（1）右端；（2）a； （3）； ﹣a。-----------每空2分共8分
（4）用磁铁靠近发光的灯泡，发现灯丝颤动，说明灯丝受力方向变化，从而说明电流方向变化，即电流是交流电。-----------4分
三．计算题（共3小题）
17．【解答】解：设滑块的质量为m。
（1）A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：
mgR＝mv2，代入数据解得，解得碰撞前瞬间A的速率：v＝2m/s。---------------3分
（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：mv＝2mv′，代入数据解得，碰撞后瞬间A和B整体的速率：v′＝1m/s。----------------------3分
（3）对A、B系统，由动能定理得：•2mv′2＝μ•2mgl，
代入数据解得，A和B整体沿水平桌面滑动的距离：l＝0.25m。-----------------3分
答：（1）碰撞前瞬间A的速率v为2m/s；
（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v′为1m/s；
（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l为0.25m。
18．【解答】解：（1）当杆在水平方向固定时，
小球受到的最大静摩擦力为fmax＝μN＝μmg＝0.5×10＝5N ①
当风力大小为4N时，由4N＜5N，说明小球处于静止状态，则此时的摩擦力大小f1＝4N-------------3分
（2）受力分析图如图
取沿斜面向上为正方向
据牛顿第二定律F合＝ma
得：Fcs37﹣mgsin37°﹣μ（mgcs37°+Fsin37°）＝ma，②
代入数据 a＝10m/s2
V=at p=Fvcs37°= 640W ③--------------------4分
（3）当风力为零时，在最高点当mgsinθ＜μmgcsθ，即tanθ＜μ时，
小球沿杆匀减速上滑至停止-------------------------------------2分
19.解：（1）导体棒运动速度为v时，根据反电动势的公式及闭合电路欧姆定律有导体棒中的电流i＝
由牛顿第二定律有 BiL＝ma
联立解得导体棒运动的加速度为：a＝--------------4分
（2）①由动能定理得：W牵+Wf＝﹣0
又有：W牵＝Pmt0
解得：Wf＝﹣Pmt0------------------3分
②速度最大时，有P＝Fvm＝fvm＝kvm3
该车以速度v1（v1小于vm）在平直公路上匀速行驶时，阻力f＝kv12，此时F牵＝f＝kv12
根据能量守恒得：ηA＝F牵s
可得s＝---------------------------------3分
答：①导体棒运动的速度大小为v时，导体棒的加速度a的大小为；
②导体棒从开始运动到稳定的过程中电源消耗的总电能E电的大小为。
（2）①该过程中阻力对电动汽车所做的功Wf为﹣Pmt0；
②该电动汽车在此条件下的最大行驶里程s为。
20．【解答】解：（1）根据动能定理得：eU1＝
解得：v＝-------------------2分
（2）在平行于极板方向做匀速运动 L＝vt
解得：t＝＝L
在垂直于极板方向做匀加速直线运动 y＝
根据牛顿第二定律得：a＝
联立解得：y＝ ------------------------3分
（3）a.电路中BD与DC串联，水流作用力增大时，θ增大，BD的电压减小，DC的电压增大，要使电压表读数增大，电压表必须测量DC部分的电压。由于金属丝的电阻不计，所以应采用如图连接方式。-------------------3分
b.当电压表读数为U时，根据欧姆定律得
＝
又由电阻定律得知＝
F＝＝kDV
联立解得V＝U----------------------4分
答：（1）电子穿过A板小孔时的速度大小v为；（2）电子在偏转电场中的运动时间t为L；（3）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y为．
（3）a.如图
b.V与U的关系式为V＝U。