湖南省多校联考2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题

2023年3月高二月考测试卷

物理

（本试卷共6页，15题，全卷满分：100分，考试用时：75分钟）

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后，将答题卡上交。

一、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.许多变化过程都可以用图像表示，目的是更直观反映变化规律。下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（    ）

A.甲图中0~物体作匀加速运动

B.乙图中所描述的物体在0~时段通过的位移为xi

C.丙图中所描述的物体在0~时段速度的变化量为

D.若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度为4

2.2022年11月1日凌晨4点27分，我国“梦天”实验舱与“天和”核心舱成功实现“太空握手”，整个交会对接过程历时大约13小时。“梦天”入列，标志着我们组建中国空间站的“最后一块积木”已经到位。如右图所示，若“梦天”实验舱进入轨道Ⅰ运行，之后与在高度为H的轨道Ⅱ上运行的“天和”核心舱成功对接（M点为对接点），航天员进入核心舱开始工作。则下列说法中正确的是（    ）

A.对接前，“梦天”实验舱在Ｍ点的加速度与“天和”核心舱在M点的加速度相等

B.对接前，“梦天”实验舱在N点与M点加速度的大小相等

C.进入核心舱后，航天员完全失重，故航天员的向心加速度为零

D.进入核心舱后，航天员对核心舱有压力

3.图甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（    ）

A.按下按钮过程和松开按钮的过程中，流过门铃的电流方向是一样的

B.松开按钮过程，螺线管P端电势较高

C.按住按钮不动，门铃依然会响

D.按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电流

4.某学校气象兴趣小组的同学利用所学物理知识设计了一个电容式风力传感器。如右图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（    ）

A.电容器电容变小  B.极板间电场强度不变

C.极板间电压变大  D.静电计指针张角越小，风力越小

5.如右图所示两间距为的平行倾斜导轨，倾角，导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。在倾斜导轨上水平放一根质量的导体棒，导体棒与导轨之间的动摩擦因数且始终接触良好，重力加速度g取10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，其余电阻不计。当导体棒静止在倾斜导轨上时，流过导体棒的电流不可能是（    ）

A.2A B.5A C.10A D.15A

6.如右下图所示，虚线下方的区域存在方向水平向右的匀强电场，该电场的电场强度大小。自该区域上方距电场边界距离为h的位置同时将质量为m、电荷量均为q（）的带电小球M、N同时以相反的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域。已知M在电场中做直线运动。不计空气阻力与两个小球间的初始距离，重力加速度大小为g，两个小球可视为质点，下列说法不正确的是（    ）

A.M与N释放的初速度

B.经过时间，两小球相距4h

C.当N小球运动至电场进入点的正下方时，此时M、N两个小球的动能之比为9∶5

D.当小球Ｎ运动至与小球Ｍ的电场轨迹线相距时，小球N的运动时间为

二、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，有多项符合题目要求。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.如右图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，放着三个质量均为m且用轻弹簧相连的小球a、小球b和小球c，现用细绳将c球固定，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（    ）

A.当剪断小球间靠近小球b这端的弹簧时，a球的加速度大小为0，b球的加速度大小为

B.当剪断小球间靠近小球b这端的弹簧时，a球的加速度大小为0，b球的加速度大小为

C.当剪断细绳时，a球加速度大小为0，b球加速度大小为0，c球加速度为

D.当剪断细绳时，a球加速度大小为0，b球加速度大小为0，c球加速度为

8.如右图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左运动。下列说法中正确的是（    ）

A.甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小

B.甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大

C.甲、乙两物块做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速直线运动

D.要满足题干中甲、乙两物块无相对滑动，甲、乙之间动摩擦系数应大于等于乙与地面之间的动摩擦系数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

9.如右图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，放在光滑的水平桌面上，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现使线框在外力的作用下以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定线框中电流逆时针方向为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量的方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的磁通量、感应电流I、安培力F和外力的功率P随时间变化的图象正确的是（    ）

10.如下图所示，足够长的水平轨道左侧部分轨道间距为2L，右侧部分的轨道间距为L，圆弧轨道与水平轨道相切于，所有轨道均光滑且电阻不计。在水平轨道内有斜向下与竖直方向夹角的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的金属棒C垂直于轨道静止放置在右侧窄轨道上，质量为的导体棒A自圆弧轨道上处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与轨道保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，C棒总在窄轨上运动。已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为，，，，，g取10，则下列说法正确的是（    ）

A.金属棒A滑到处时的速度大小为9

B.金属棒C匀速运动的速度大小为2

C.在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电荷量为26Ｃ

D.在两棒整个的运动过程中金属棒A、C在水平轨道间扫过的面积之差为130

三、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题8分，共14分.

11.（6分）在学习了高中物理选择性必修第一册后，小周同学认为可以用如右图所示的装置验证碰撞中的动量守恒及检验是否为弹性碰撞。实验时，先让入射小球A（质量为）多次从斜轨上同一位置P静止释放，找到其平均落点E。然后，把被碰小球B（质量为）静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，并多次重复此碰撞过程，分别找到碰后A球和B球的平均落点D和F。图中O点为小球抛出点在白纸上的垂直投影。用刻度尺测量出水平射程、、。

（1）在本实验中，下列说法正确的是____________。

A.两球的半径必须相同，质量必须相等

B.斜槽轨道如果是粗糙的，对实验结果没影响

C.斜槽轨道末端如果不水平也不会影响实验结果

D.必须测量小球抛出点距地面的竖直高度

（2）实验中、、这三个长度中，与实验所用小球质量无关的是____________。

（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式______________________________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。（用含、、、、的式子表示）

（4）小周同学想进一步用该实验检验碰撞是否为弹性碰撞。实验中，若小球A和小球B发生弹性碰撞，则、、的大小应满足的关系式为_______________________。（仅用含、、的式子表示）

12.（8分）小南同学准备用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻，实验所用的电路图如图甲所示，图中虚线框内为用电流计G改装的电流表。

（1）已知电流计G的满偏电流、内阻，电路中已将它改装为最大量程为0.6A的电流表，则__________Ω。

（2）根据测量所得数据，描点作图，得到电压表V的读数U和电流计G的读数的关系曲线如图乙所示，则电池的电动势__________V，内电阻__________Ω。（结果均保留两位有效数字）

（3）若用来改装电流表的电阻的实际阻值略小于计算值，则对电源电动势测量的结果__________（选填“有”或“没有”）影响。

四、计算题：本大题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分。要求写出必要的文字描述和关系式。

13.（12分）湖南最高楼是长沙国金中心，有95层，建筑高达452米，这么高的楼钢索悬挂式电梯已经不适用了。这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这样这些钢索会由于承受不了自身的重量，还没有挂电梯就会被扯断。为此，科技人员拟用磁动力来解决这个问题。如右图所示就是一种磁动力电梯的模拟机，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场和，且和的方向相反，大小相等，即，两磁场始终竖直向上作匀速运动。电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框内（电梯桥厢在图中未画出），并且与之绝缘。电梯载人向上运动时所受阻力，金属框垂直轨道的边长，两磁场的宽度均与金属框的边长相同，金属框整个回路的电阻，假如两磁场向上匀速运动速度，电梯向上稳定运行时的速度。求：

（1）电梯向上稳定运行时金属框中感应电动势大小E和感应电流I。

（2）电梯载人时电梯和人的总质量m为多大？

14.（14分）人类历史上第一台发电机是法拉第发明的铜盘发电机（图甲）。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，电路如图乙所示。已知铜盘半径为L，转动的角速度为ω，盘的下半部分加垂直于盘面、磁感应强度大小为的匀强磁场。每块平行板长度为2L，板间距离也为2L，板间加大小也为，垂直纸面向内的匀强磁场。若有一质量为m的带负电的微粒从电容器两板正中央水平向右射入，在两板间做匀速圆周运动，已知重力加速度为g，求：

（1）从右向左看，圆盘转动方向、小球带电量；

（2）要使小球射出极板，微粒射入速度v的大小范围。

15.（16分）在航空托运中，时有损坏行李的事情发生，小华同学设计了如下图所示的缓冲转运装置，卸货时飞机不动，缓冲装置A紧靠飞机，转运车B靠紧A。包裹Ｃ沿缓冲装置A的光滑曲面由静止滑下，经粗糙的水平部分，滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为，转运车B与地面间的摩擦可忽略。A、B的质量均为，A、B水平部分的长度均为。包裹C可视为质点且无其它包裹影响，重力加速度。C与B的右挡板发生碰撞时间极短，碰撞时间和损失的机械能都可忽略。

（1）要求包裹C在缓冲装置A上运动时A不动，则包裹C的质量m最大不超过多少；

（2）若某包裹的质量为，从处静止滑下，求包裹在距转运车右端多远的位置停下来；

（3）若包裹的质量还是，为使该包裹能滑上转运车B上，则该包裹释放时h的范围。（结果保留两位有效数字）

2023年3月高二月考测试卷

物理参考答案

1.【答案】D

【解析】A.根据可知图像的斜率的绝对值等于2a，所以甲图中0~段物体的加速度大小为0，物体做匀速运动，A错误。B.乙图中所描述的物体在0~时段通过的位移为，故B错误；C.图像与t轴所围的面积表示速度的变化量，所以丙图中所描述的物体在~时段速度的变化量为，故C错误；D.根据变形可得，所以图像的斜率等于，则该物体的加速度为，故D正确。故选D。

2.【答案】A

【解析】A.  根据易知，对接前，“梦天”实验舱在M点的加速度与“天和”核心舱在M点的加速度大小相等，方向相同。故A正确；B.同理，对接前，“梦天”实验舱在N点与M点时与地球的距离不同，所以加速度的大小不相等。故B错误；C.进入核心舱后，航天员做匀速圆周运动，其向心加速度为不为零，C错误。D.进入核心舱后，航天员做匀速圆周运动，自身重力提供向心力，对核心舱的压力为零。故D错误。

3.【答案】B

【解析】按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B正确；A错误；按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电流，电铃不会响，故C错误；按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误

4.【答案】B

【解析】根据，在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误；极板间电场强度不变，故B正确；极板间电压变小，故C错误；风力越小，d越大，极板间电压越大，静电计指针张角越大，故D错误。

5.【答案】D

【解析】如果导体棒受的安培力较大，导体棒有沿导轨向上滑动的趋势，导体棒受摩擦力沿导轨向下，建立坐标系分析导体棒受力如图所示，

根据y轴受力平衡得：

根据x轴受力平衡得：，又

代入数据得：

如果导体棒受的安培力较小，导体棒有沿导轨向下滑动的趋势，导体棒受摩擦力沿导轨向上，建立坐标系分析导体棒受力如图所示，

根据y轴受力平衡得：

根据x轴受力平衡得：，又

代入数据得：

导体棒所受的安培力应满足：

又有安培力：，则

故，故A、B、C均不符合题意，选项D正确。

6.【答案】D

【解析】A.由得，故A正确；B.当，，故B正确；C.N运动至正下方点时，，，则，故C正确；D.由几何关系得，N球做类平抛运动时有：，，进入电场前已运动的时间为，故总时间为，故D错误。

7.【答案】BD

【解析】AB.剪断小球间靠近小球b这端的弹簧时，对a球根据牛顿第二定律得

a球处于静止状态，加速度大小为零

对b球根据牛顿第二定律得

b球加速度大小为；A错误，B正确；

CD.当剪断细绳后瞬间弹簧的弹力不会发生突变，因此a，b两球受力不变

对a球：

对b球：

对c球：

解得c球加速度大小为；C错误，D正确。故选BD。

8.【答案】AC

【解析】ABC选项，

整体法：当甲乙开始向左运动后，甲受到竖直向下的洛伦兹力，甲乙整体对地面的正压力增加，地面对乙向右的摩擦力增加，由受力分析，牛顿第二定律可得：合外力减小，加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动。当地面给乙的摩擦力大小增大到外力F时，受力平衡，整体做匀速直线运动。

隔离法：隔离乙物体，研究甲物体，甲在水平方向上受到乙给其方向向左的静摩擦力，由牛顿第二定律可得：当加速度逐渐减小时，该静摩擦力也同时减小。

因此AC正确，B错误。

D选项，设甲乙之间动摩擦系数为，乙与地面动摩擦系数为。若满足甲乙无相对滑动，由整体隔离法可得：

整理可得：可知，并不需要。D错误。

9.【答案】AD

10.【答案】AB

【解析】A棒在圆弧轨道上下滑，由机械能守恒定律得，得；选取水平向右为正方向，对A、C应用动量定理可得对C：，对A：，其中，由以上知，两棒最后匀速运动时，电路中无电流，有，得，联立两式得。在C加速过程中，有，，得。磁通量变化量，电荷量，得。故选AB。

11.（6分）

【答案】（1）B（1分）  （2）（1分）  （3）（2分）

（4）（2分）

【解析】（1）为保证两球正碰，则两球大小要相同，为防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，A错误；斜槽轨道是否光滑不影响每次入射小球到达轨道末端的速度是否相同，B正确；为了让小球抛出后在空中运动时间相同，小球抛出后应做平抛运动，故斜槽轨道末端必须水平，C错误；平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比，故无需测量小球抛出点距地面的竖直高度，D错误。故选B。

（2）斜槽末端未放被碰小球时，设入射小球以初速度抛出做平抛运动，下落高度为h，则有，，解得。可知实验中、、这三个长度中，与实验所用小球质量无关的是。

（3）两球离开斜槽末端后做平抛运动，它们在空中的时间t相等，由动量守恒定律可得，即有，可得。

（4）实验中，若小球A和小球B发生弹性碰撞，除了满足动量守恒外，还满足机械能守恒，即，，二式解得：。

12.（8分）

【答案】（1）0.5（2分）  （2）1.5（2分）  1.1（2分）  （3）没有（2分）

【解析】

（1）根据并联电路特点可知：，代入数据解得：。

（2）由图乙可知，电源的电动势为，改装的电流表的内阻为，则电源内阻。

（3）电源电动势等于电流表读数为零时电压表的读数，可知电表改装时，若用来改装电流表的电阻的实际阻值略小于计算值，则对电源电动势测量的结果无影响。

13.（12分）

【答案】（1）    （2）

【解析】

（1）当电梯向上稳定运行时作匀速运动，以02匀速运动时，金属框中感应电动势大小为

    ① ··············································································2分

  ·················································································1分

金属框中感应电流大小为

    ②···············································································2分

··················································································1分

（2）金属框所受安培力  ③·····························································2分

安培力大小与重力和阻力之和相等，所以

  ④················································································3分

由③④式求得：······································································1分

14.（14分）

【答案】（1）逆时针方向    （2）或

【解析】

（1）粒子在复合场中做匀速圆周运动，电场力向上与重力平衡、带负电，电场方向向下，故上极板C带正电，与电源负极相连，由右手定则，圆盘从右向左看，圆盘逆时针方向转动；

根据法拉第电磁感应定律得·····························································2分

解得···············································································1分

由粒子在复合场中做匀速圆周运动，可得，·················································1分

又·················································································2分

解得···············································································1分

（2）由牛顿第二定律得································································2分

设粒子恰能从右板边缘射出，由几何关系可得···············································2分

解得···············································································1分

设粒子恰能从左板边缘射出，····························································1分

得：  ··············································································1分

所以或

15.（16分）

【答案】（1）60  （2）2.5m  （3）

【解析】

（1）A恰好不运动需要满足：···························································2分

解得： ·············································································1分

故包裹C的质量最大不超过60；

（2）因Ｃ的质量，故装置A始终处于静止状态

由动能定理得：······································································1分

解得：·············································································1分

C与B相互作用的全过程，两者组成的系统满足动量守恒，取向右为正方向，则：

··················································································1分

由能量守恒定律得：···································································1分

解得：·············································································1分

又得：物体在车上的相对位移：··························································1分

所以距转运车右端2.5m.································································1分

（3）装置A还始终处于静止状态，C滑到低端

由动能定理得········································································1分

，为C下滑的最小高度，得······························································1分

，则C滑上小车，C与小车弹性碰撞后返回至小车最左端时两者共速，为C不会从小车上掉下的最大高度：由C、车动量守恒：······1分

由能量守恒得········································································1分

  得：··············································································1分

所以