安徽省桐城市某中学2023届高三下学期月考物理试卷(含答案)

安徽省桐城市某中学2023届高三下学期月考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、根据你学过的对原子微观结构的认识，判断下列说法中正确的是(   )

A.原子间发生相互作用时所放出的能量叫核能

B.核力的作用范围极小

C.α粒子是氦原子失去核外电子后形成的

D.γ粒子能引起其他重核的裂变而使裂变不断进行下去

2、如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。甲中的是氢原子在可见光区的四条谱线，这四条谱线为氢原子从高能级向能级跃迁时释放的光子，称为巴尔末系，则下列正确的是(   )

A.对应的光子能量比对应的光子能量的小

B.可能是氢原子从向能级跃迁时产生的

C.若用照射某种金属不能发生光电效应，则一定也不能

D.亮线分立说明氢原子有时发光有时不发光

3、电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器(   )

A.是一种降压变压器 B.能测量直流电路的电流

C.原、副线圈电流的频率不同 D.副线圈的电流小于原线圈的电流

4、2021年10月16日零时23分神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，零时33分载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将3名航天员送入太空。如图所示，曲线Ⅰ是绕地球做匀速圆周运动的十三号载人飞船的轨道，其半径为R；曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动的卫星的轨道，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知载人飞船和卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是(   )

A.椭圆轨道的长轴长度为R

B.若飞船在轨道的加速度大小为，卫星在轨道B点加速度大小为，则

C.若飞船在Ⅰ轨道的速率为，卫星在Ⅱ轨道A点的速率为，则

D.飞船与卫星在Ⅰ、Ⅱ轨道交点处受到的地球引力大小相等

5、如图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是(   )

A.该波的传播速率为4cm/s

B.该波的传播方向沿x轴正方向

C.经过0.5s时间，质点P运动的路程为0.4m

D.平衡位置处的质点在到时间内的路程为

6、如图所示，在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残留的空气，此时玻璃管竖直放置.假如把玻璃管缓慢竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，在这过程中，大气的压强、温度均保持不变.则管内的空气(视为理想气体)(   )

A.体积增大 B.压强增大 C.放出热量 D.内能增大

二、多选题

7、如图所示，两块较大的金属板平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．以下说法中正确的是(   )

A.若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动

B.若将S断开，则油滴立即做自由落体运动

C.若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止

D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动

8、如图所示，内壁光滑的圆形轨道半径为R，固定在竖直平面内，圆形轨道上的两点与圆心O等高，N为轨道的最高点；质量均为m的小球（可视为质点）A和B，以等大的速率同时从P处向上、向下滑入圆形轨道，若在运动过程中两球均未脱离圆形轨道，重力加速度为g。下列说法正确的是(   )

A.两球第一次相遇点一定在之间

B.两球第一次相遇点可能在之间

C.两球从P点释放到第一次相遇，重力的冲量相同

D.小球A通过最高点时的机械能小于小球B通过最低点时的机械能

三、实验题

9、在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

①实验操作过程中，下列哪些说法是正确的______（填字母代号）。

A.将橡皮条拉伸相同长度即可

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

②小组同学利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O以及两个弹簧秤拉力的大小和方向，如图所示，图中每一小格长度均代表0.5N，则与的合力大小为______N。（保留两位有效数字）

③实验过程中，保持橡皮条的结点位置O不动和弹簧秤的拉力的方向不变，使另一个弹簧秤从图示位置开始，沿顺时针方向缓慢转53°角，关于弹簧秤示数的变化，下列结论正确的是______。（已知）

A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大

10、国标（GBT）规定自来水在15℃时电阻率应大于。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：

电源（电动势约为3V，内阻不计）；

电压表（量程为3V，内阻很大）；

电压表（量程为3V，内阻很大）；

定值电阻（阻值4kΩ）

定值电阻（阻值2kΩ）；

电阻箱R（最大阻值9999Ω）；

单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺。

实验步骤如下：

A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d；

B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；

C.把S拨到1位置，记录电压表示数；

D.把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值R；

E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；

F.断开S，整理好器材。

（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则______mm。

（2）玻璃管内水柱的电阻值的表达式为：______（用表示）

（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的关系图象，则自来水的电阻率______Ω·m（保留两位有效数字）。

（4）本实验中若电压表内阻不是很大，内阻很大，则自来水电阻率测量结果将______。（填“偏大”“不变”或“偏小”）

四、计算题

11、短道速滑接力赛是北京冬奥会上极具观赏性的比赛项目之一、如图所示为两选手在比赛中的某次交接棒过程。A的质量，B的质量，交接开始时A在前接棒，B在后交棒，交棒前两人均以的速度向前滑行。交棒时B从后面用力推A，当二人分开时B的速度变为，方向仍然向前，不计二人所受冰面的摩擦力，且交接棒前后瞬间两人均在一条直线上运动。

（1）求二人分开时A的速度大小；

（2）若B推A的过程用时0.8s，求B对A的平均作用力的大小；

（3）交接棒过程要消耗B体内的生物能，设这些能量全部转化为两人的动能，且不计其它力做功，求B消耗的生物能E。

12、如图甲所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置足够长的光滑金属导轨，其间距，垂直两金属导轨所在的竖直面的匀强磁场，磁感应强度大小。ab是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆，其电阻、质量未知。开始时，将开关S断开，让杆ab从位置1由静止开始自由下落，一段时间后，再将S闭合，杆ab继续运动到位置2。金属杆从位置1运动到位置2的速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，导轨电阻与空气阻力均不计。求：

（1）位置1与位置2间的高度差和金属杆的质量；

（2）金属杆从位置1运动到位置2，回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电量；

（3）若开始时，在金属杆的中点给金属杆施加一个竖直向上的恒力，让金属杆仍从位置1由静止开始自由下落，一段时间后，再将S闭合，金属杆也立即匀速并继续运动到位置2，则此过程金属杆从位置1运动到位置2的时间为多少？

13、如图所示的直角坐标系xOy中，在直线到y轴之间的区域内存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为。在y轴到直线之间水平放置长为2d的两金属板，两金属板正中间水平放置金属网G，金属网恰好在x轴上，的尺寸相同。G接地，电势相等且大于零。在电场左边界上A点（-d，d）与B点（-d，-d）之间，连续分布着质量为m、电量为q且均处于静止状态的带正电粒子。若C点的粒子由静止释放，在电场力作用下，第一次到x轴的位置为，不计粒子的重力及它们间的相互作用。

（1）求C处粒子静止释放后到达y轴时的速度大小；

（2）求C处粒子从静止释放到第一次运动至其轨迹最低点所用的时间t；

（3）若粒子离开PQ板间电场时的位置与释放时的位置等高，求粒子释放时可能的位置坐标。

参考答案

1、答案：B

解析：A、核能来自原子核结构发生变化时产生的，不是原子间发生相互作用产生的。故A错误。

B、核力的作用范围极小。故B正确。

C、α粒子是原子核中的2个质子、2个中子结合成氦核释放出来。故C错误。

D、γ粒子不能引起其他重核的裂变而使裂变不断进行下去。故D错误。

故选：B。

原子核结构发生变化时产生的能量胶核能；合力是一种强相互作用力，作用的范围极小；α粒子来自原子核；

本题考查核力的特点、以及重核裂变等相关知识，比较简单，关键要熟悉教材，牢记这些知识点。

2、答案：C

解析：A、由图甲可知，谱线对应光子的波长最长，谱线对应光子的波长最段，结合可知，四条谱线对应光子的能量从大到小依次是，故A错误；

B、巴耳末系的四条可见光分别是氢原子从：向能级跃迁发出的，结合A的分析可知，是氢原子从向能级跃迁时产生的，故B错误；

C、谱线是从跃迁到能级时发出的光，谱线是从跃迁到能级时发出的光，所以对应的光子能量比对应的光子能量的大，根据光电效应的条件可知若用照射某种金属不能发生光电效应，则一定也不能，故C正确；

D、图甲中亮线分立说明氢原子的光谱是不连续的，故D错误。

故选：C。

根据图线中波长，结合，即可判定谱线能量的大小；并依据能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据光电效应发生的条件判断；亮线分立说明氢原子的光谱是不连续的。

考查学生对量子论、波尔原子模型的理解，解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道光子频率、波长的大小与能量变化的关系。

3、答案：D

解析：A.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器；根据题意，电流互感器原线圈匝数较少，副线圈匝数较多，由可知，电流互感器是升压变压器，故A错误；

B.电流互感器是利用电磁感应进行工作的，只能够在交流电路中才能正常工作，故B错误；

C.电流互感器能够改变原、副线圈电流和电压，但不能够改变其频率，故C错误；

D.由可知，电流和线圈匝数成反比，副线圈匝数比原线圈匝数多，所以副线圈的电流小于原线圈的电流，故D正确。

故选：D。

4、答案：C

解析：A.因为飞船、卫星的周期相等，故椭圆轨道的半长轴长度与圆轨道的半径R相等，A错误；

B.因飞船在I轨道的半径R小于卫星在Ⅱ轨道B点到地心的距离，根据，解得，得，B错误；

C.过A点作以O为圆心的辅助线，因，根据，解得，得（为以为半径的圆轨道的速率），卫星在Ⅱ轨道A点的速率，所以

C正确；

D.因飞船与卫星的质量未知，无法判断飞船与卫星在Ⅰ、Ⅱ轨道交点处受到的地球引力大小是否相等，D错误。

故选C。

5、答案：C

解析：A.由图甲知波长为4m，由图乙知周期为21，故波速，故A错误；

B.在乙图上读出时刻P向下振动，根据平移法可知波x轴负方向传播，故B错误；

C.，质点P运动的路程为，故C正确；

D.由波形图可得：平衡位置处的质点在时的位移；

根据波向左传播可得：质点向下振动，故质点振动方程为；

那么，时的位移，故根据质点振动可得：路程，联立解得：，故D错误；

故选：C。

由图甲得到波长，由图乙得到周期，即可求得波速；由图乙得到质点振动方向，即可根据图甲得到波的传播方向；根据波形图得到质点位移，再根据波的传播方向得到质点振动方向，即可由周期得到振动方程，从而得到位移、路程。

机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。

6、答案：A

解析：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压，如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，温度不变，则气体的内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确.

7、答案：AC

解析：A、开始时，重力和电场力平衡，故：；

将A板上移时，金属板间的距离d增大，由可知，U不变，则E变小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下加速运动；故A正确．

B、若将S断开，电容器带电量Q不变，板间场强不变，则油滴仍然保持静止，故B错误．

C、将A板向左平移一小段位移时，板间的正对面积减小，电容减小，而电压U不变，由，可知，电场力不变，则油滴仍然静止，故C正确；

D、若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，极板间距减小，由电场强度综合表达式，可得，电场强度不变，则电场力不变，因此油滴仍静止不动，故D错误。

故选：AC。

S闭合后电容器的电压不变，根据板间距离的变化，分析场强的变化，即可判断油滴的运动情况，由公式分析电容器的电量变化．S断开，电容器电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态。

本题关键是明确电键闭合时，电容器的电压不变，然后结合公式（）和共点力平衡条件进行分析，同时掌握电场强度综合表达式的应用与推导。

8、答案：AC

解析：AB、A球向上先做减速运动，越过最高点后再做加速运动，B向下先做加速运动，越过最低点后再做减速运动，到达Q点时，两者速率相等，则从P运动到Q点的过程中，A球的平均速率小于B球的平均速率，所以两球再次相遇时应在Q点的上方，即在之间。故A正确，B错误。

C、因为相遇时两球运动的时间相等，由知，两球的重力也相等，所以重力冲量相同，故C正确。

D、两球开始出发时机械能相等，运动过程中各自的机械能守恒，则小球A通过最高点时的机械能等于小球B通过最低点时的机械能，故D错误。

故选：AC。

两个小球在光滑的圆轨道内运动，机械能守恒，据机械能守恒定律分析它们再次相遇时速率关系以及位置关系，机械能关系。根据冲量的定义式分析重力的冲量关系。

本题的关键要掌握机械能守恒定律，能熟练运用机械能守恒定律分析两球机械能关系和速率关系。对于恒力的冲量，往往根据冲量的定义式分析。

9、答案：（1）BD

（2）2.5

（3）D

解析：（1）A、通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误；

B、测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；

C、用弹簧秤同时拉细绳时，拉力不能太大，也不能太小，故C错误。

D、为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。

故选：BD

（2）做出合力如图，

由图，则读得：。

（3）其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，弹簧拉力方向不变，弹簧拉力方向和大小都改变。根据平行四边形定则可以看出的读数先变小后变大，的读数不断变小；故ABC错误，D正确

故选：D。

10、答案：（1）34.00

（2）

（3）18

（4）偏大

解析：（1）游标卡尺的主尺读数为：，游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为：34.00mm；

（2）设把S拨到1位置时，电压表示数为U，则此时电路电流为，总电压，

当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同也为U，则此时电路中的电流为，

总电压，由于两次总电压相等，都等于电源电压E，可得

解得；

（3）从图丙中可知，时，，

此时玻璃管内水柱的电阻

水柱横截面积，

由电阻定律得

（4）若电压表内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路电流大于，实际总电压将大于，所以测量的将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大。

11、答案：（1）20m/s

（2）750N

（3）5400J

解析：（1）设A的速度为，取初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：

解得：，方向与初速度方向相同；

（2）取初速度方向为正方向，对A由动量定理得：

代入数据解得：；

（3）设B消耗的生物能量为E，对二者系统，由能量守恒定律：

代入数据解得：。

12、答案：（1）3.2m；0.2kg

（2）4.8J；12C

（3）1.8s

解析：（1）由题图乙分析可知，金属杆自由落体运动的时，S闭合后匀速运动的时间，由自由落体运动的规律金属杆匀速运动的速度

位置1与位置2间的高度差

综合解得

金属杆匀速运动的过程中，回路中电流为

由二力平衡

综合解得

（2）金属杆从位置1运动到位置2，由动能定理得

经过金属杆某一横截面积的电量

综合解得

（3）对金属杆受力分析，由牛顿第二定律金属杆向下匀加速直线运动的加速度

设匀加速直线运动的时间为，匀速直线运动的时间为，匀速运动的速度为

金属杆匀速运动的过程中，由平衡条件，

由匀加速直线运动和匀速运动规律

综合解得

13、答案：（1）

（2）

（3）（）

解析：（1）C处粒子静止释放后在电场力作用下运动到y轴的过程中，由动能定理可得：，解得：

（2）C处粒子静止释放，运动到y轴的时间为，根据匀变速直线运动规律可得：

运动图像如图1所示：

由于金属板P与金属网G之间的电场强度沿y轴向下，金属板Q与金属网G之间的电场强度沿y轴向上，场强大小向相等，根据类平抛运动可知：

由对称性可知粒子从D点运动到轨迹最低点所用时间也是，综上所述从静止释放到第一次运动至其轨迹最低点所用的时间t为：

联立解得：

（3）金属板P与金属网G，金属板Q与金属网G之间的场强大小设为E，对C处粒子，根据类平抛运动可知：，解得：

设位置坐标满足（-d，±y）的粒子均能从与释放时的位置等高处射出，运动图像如图2所示：

则其从y轴第一次到x轴的水平位移x满足：

粒子从y轴第一次到x轴的时间设为，根据类平抛运动可知：，，联立解得：

因此，若粒子离开PQ板间电场时的位置与释放时的位置等高，其释放时可能的位置坐标为（）