2022-2023学年江西省宜春市奉新高三第四次月考物理试题试卷
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这是一份2022-2023学年江西省宜春市奉新高三第四次月考物理试题试卷,共16页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年江西省宜春市奉新一中高三第四次月考物理试题试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是
A.2.0V B.9.0V
C.12.7V D.144.0V
2、如图所示,电荷量相等的两个电荷Q1和Q2,两者连线及中垂线上分别有A点和B点,则下列说法正确的是()
A.若两者是同种电荷,则A点的电势一定高于B点的电势
B.若两者是同种电荷,则A点的场强一定大于B点的场强
C.若两者是异种电荷,则A点的电势一定高于B点的电势
D.若两者是异种电荷,则A点的场强一定大于B点的场强
3、分别用波长为和的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为12,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为( )
A. B. C. D.
4、在水平地面上O点正上方不同高度的A、B两点分别水平抛出一小球,不计空气阻力,如果两小球均落在同一点C上,则两小球( )
A.抛出时的速度大小可能相等 B.落地时的速度大小可能相等
C.落地时的速度方向可能相同 D.在空中运动的时间可能相同
5、甲乙两车在水平地面上的同一位置同时出发,沿一条直线运动,两车均可看做质点,甲乙两车的速度时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.t=1s时甲车加速度为零
B.前4s内两车间距一直增大
C.t=4s时两车相遇
D.两车在前4s内的最大距离为5m
6、一列简谐横波沿x轴传播,图(甲)是t=0时刻的波形图,图(乙)是x=1.0m处质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波的波长为2.0m B.该波的周期为1s
C.该波向x轴正方向传播 D.该波的波速为2.0m/s
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、图甲、图乙为两次用单色光做双缝干涉实验时,屏幕上显示的图样。图甲条纹间距明显大于图乙,比较两次实验
A.若光屏到双缝的距离相等,则图甲对应的波长较大
B.若光源、双缝间隙相同,则图甲光屏到双缝的距离较大
C.若光源、光屏到双缝的距离相同,则图甲双缝间隙较小
D.图甲的光更容易产生明显的衍射现象
8、下列说法正确的是 ( )
A.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增大
B.分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小,但斥力变化更快
C.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润
D.已知阿伏伽德罗常数,气体的摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离
E. 由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能
9、在天文观察中发现,一颗行星绕一颗恒星按固定轨道运行,轨道近似为圆周。若测得行星的绕行周期T,轨道半径r,结合引力常量G,可以计算出的物理量有( )
A.恒星的质量 B.行星的质量 C.行星运动的线速度 D.行星运动的加速度
10、如图所示,匀强电场中有一个与电场线平行的平面,平面中有一个直角三角形MNQ,其中,,QM的长度为L。已知电子电荷量的大小为e,把电子从M点移动至Q点,电场力做正功,大小为eU。把电子从Q点移动至N点,电场力做负功,大小为。则该电场的电场强度( )
A.方向由M向Q B.大小为 C.方向由Q向N D.大小为
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)某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,其主要实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量挡光条的宽度为d,用天平测量滑块(含挡光条)的质量为M,砝码盘及砝码的总质量为m;
B.调整气垫导轨水平;
C.光电门移到B处,读出A点到B点间的距离为x1,滑块从A处由静止释放,读出挡光条通过光电门的挡光时间为t1;
D.多次改变光电门位置,重复步骤C,获得多组数据。
请回答下列问题:
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示,其读数为___________mm;
(2)调整气垫导轨下螺丝,直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能__________,表明导轨水平了;
(3)在实验误差允许范围内,机械能守恒定律得到验证,则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大小x的变化规律的是_________。
A. B. C. D.
12.(12分)某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为,当地的重力加速度为。
(1)实验前,用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图所示,则遮光片的宽度为____。
(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,必须__________。
A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力
B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.减小遮光片的宽度
(3)调节好装置,将小车由静止释放,与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间,要测量小车运动的加速度,还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称),若该物理量用表示,则小车运动的加速度大小为_______(用测得的物理量符号表示)。
(4)保持小车每次释放的位置不变,光电门的位置不变,改变砂和砂桶的总质量,重复实验,测得多组小车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量,为了使图像能直观地反映物理量之间的关系,应该作出______(填“”、“”、“”或“”)图像,当图像为过原点的一条倾斜的直线,表明质量一定时,加速度与合力成正比。
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,两块相同的金属板M和N正对并水平放置,它们的正中央分别有小孔O和O′,两板距离为2L,两板间存在竖直向上的匀强电场;AB是一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆,杆上等间距地固定着四个(1、2、3、4)完全相同的带电荷小球,每个小球带电量为q、质量为m、相邻小球间的距离为L,第1个小球置于O孔处.将AB杆由静止释放,观察发现,从第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场,AB杆一直做匀速直线运动,整个运动过程中AB杆始终保持竖直,重力加速度为g。求:
(1)两板间的电场强度E;
(2)第4个小球刚离开电场时AB杆的速度;
(3)从第2个小球刚进入电场开始计时,到第4个小球刚离开电场所用的时间。
14.(16分)图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为,左侧斜面的倾角,右侧斜面的中间用阻值为的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为。在斜面的顶端e、f两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab,另一导体棒cd置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab棒和cd棒的质量均为,ab棒的电阻为,cd棒的电阻为。已知t=0时刻起,cd棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd棒始终在左侧斜面上运动),而ab棒在水平拉力F作用下始终处于静止状态,F随时间变化的关系如图乙所示,ab棒静止时细导线与竖直方向的夹角。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。
(1)请通过计算分析cd棒的运动情况;
(2)若t=0时刻起,求2s内cd受到拉力的冲量;
(3)3 s内电阻R上产生的焦耳热为2. 88 J,则此过程中拉力对cd棒做的功为多少?
15.(12分)如图所示,一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A.已知气体在状态A时的体积是1L。(1atm=1.013×105Pa,ln3=1.099)
①求气体在状态C的体积;
②气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A的过程中,吸收或放出的热量Q。
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、A
【解析】
由得,其中,得,因此题中两线圈并非处于理想状态,会出现漏磁,所以交流电压表的读数小于9.0 V,故选项A正确.
2、D
【解析】
设两个点电荷和连线的中点为O.若两电荷是同种电荷,且都是正电荷,则A点的电势高于O点电势,O点电势高于B点电势,则A点的电势高于B点的电势.若两个点电荷都带负电,则A点的电势低于B点的电势,A错误.若两者是同种电荷,B点处电场线分布情况不能确定,所以不能确定两点场强的大小,B错误.若两者是异种电荷,且为正电荷,则A点的电势高于B点的电势.若为负电荷,则A点的电势低于B点的电势,C错误.若两者是异种电荷,A处电场线比B处电场线密,则A点的场强一定大于B点的场强,D正确.选D.
【点睛】若两电荷是同种电荷,根据电场的对称性分析电场强度的关系,电场线越密,场强越大.若两电荷是异种电荷,根据顺着电场线方向降低,分析电势的高低;在两电荷的连线上,O点场强最小,在连线的中垂线上O点的场强最大.
3、C
【解析】
根据光电效应方程,有
由题意,此金属板的逸出功为
故C正确,ABD错误。
故选C。
4、B
【解析】
AD.小球做平抛运动,竖直方向有,则在空中运动的时间
由于不同高度,所以运动时间不同,相同的水平位移,因此抛出速度不可能相等,故AD错误;
B.设水平位移OC为x,竖直位移BO为H,AO为h,则从A点抛出时的速度为
从B点抛出时的速度为
则从A点抛出的小球落地时的速度为
从B点抛出的小球落地时的速度为
当
解得
此时两者速度大小相等,故B正确;
C.平抛运动轨迹为抛物线,速度方向为该点的切线方向,分别从AB两点抛出的小球轨迹不同,在C点的切线方向也不同,所以落地时方向不可能相同,故C错误。
故选B。
5、C
【解析】
A.由可知,甲车一直做匀加速直线运动,故A错误;
B.在时两车速度相等,且乙车在甲车前,2s到4s由于甲车速度大于乙车速度,所以两车间距离减小,故B错误;
C.由图像与坐标轴所围面积表示位移可知,4s内乙车的位移为
由图可知,甲车的加速度为
由于甲车前2s的位移为0,由后2s的位移
故两车相遇,故C正确;
D.在时两车速度相等,距离最大即为
故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
ABD.根据甲、乙图可知,波长4m,周期2s,波速
选项AB错误,D正确;
C.根据图乙t=0s时,质点向下振动,所以甲图x=1m坐标向下振动,由同侧法可得波向x轴负方向传播,选项C错误。
故选D。
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、BC
【解析】
A.甲光的条纹间距大,光屏到双缝的距离相等,由于双缝间的距离未知,故无法比较波长的大小,A错误;
B.若光源、双缝间隙相同,根据双缝干涉条纹的间距公式知d以及波长相等,图甲的条纹间距大,则图甲光屏到双缝的距离大,B正确;
C.若光源、光屏到双缝的距离相同,根据双缝干涉条纹的间距公式知L以及波长相等,图甲的条纹间距大,则图甲双缝的间距小,C正确;
D.因为波长大小未知,故无法比较哪个光发生明显的衍射,D错误。
故选BC。
8、BCD
【解析】
A、温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能增加,分子的平均速率增大,不是每个气体分子运动的速率都增大,故A错误;
B、根据分子力的特点可知,分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小,随距离减小而增大,但斥力变化更快,故B正确;
C、附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,液体与固体间表现为浸润,故C正确;
D、知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可求出气体的摩尔体积,然后求出每个气体分子占据的空间大小,从而能求出气体分子间的平均距离,故D正确;
E、做功与热传递都可以改变物体的内能,但同时做功和热传递,根据热力学第一定律可知,不一定会改变内能,故E错误。
9、ACD
【解析】
A.设恒星质量为M,根据
得行星绕行有
解得
所以可以求出恒星的质量,A正确;
B.行星绕恒星的圆周运动计算中,不能求出行星质量,只能求出中心天体的质量。所以B错误;
C.综合圆周运动规律,行星绕行速度有
所以可以求出行星运动的线速度,C正确;
D.由
得行星运动的加速度
所以可以求出行星运动的加速度,D正确。
故选ACD。
10、CD
【解析】
如图所示,电势差之比有
由几何关系得
。
匀强电场中任意平行方向上的电势差与距离成正比。则
则连线MP为等势线。所以PQ是一条电场线,电场强度方向由Q向N。
由几何关系得
则电场强度大小为
故选CD。
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、3.40 静止 D
【解析】
(1)[1]因游标尺是20分度的,则游标卡尺的精确度为0.05mm,则其读数
(2)[2]调整气垫导轨下螺丝,直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止,表明导轨水平。
(3)[3]动能的增量
重力势能的减小量
机械能守恒需要验证动能的增量等于重力势能的减小量,则
则有
ABC错误D正确。
故选D。
12、0.670 B 释放小车时遮光片到光电门的距离
【解析】
(1)[1]游标卡尺主尺读数为,游标尺上第14条刻度与主尺上某一刻度对齐,则游标读数为
所以最终读数为
(2)[2]A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力,是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力,故A错误;
B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,故B正确;
C.减小遮光片的宽度,能提高测量小车速度和加速度的精度,故C错误。
故选B;
(3)[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离,小车的加速度
(4)[5]由
得
为了使图像能直观地反映物理量之间的关系,应该作出图像,当图像为过原点的一条倾斜直线时,表明质量一定时,加速度与合力成正比。
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);(3)
【解析】
(1)两个小球处于电场中时,根据平衡条件
2qE=4mg
解得
E=
(2)设第4个小球刚离开电场时,杆的运动速度为v,对整个杆及整个过程应用动能定理:
4mg·5L-4·qE·2L=×4mv2
解得
v=
(3)设杆匀速运动时速度为v1,对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程,应用动能定理得
4mg·2L-qE(L+2L)=4mv
解得
v1=
第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场的这段时间,整个杆做匀速直线运动,设运动时间为t1,则
t1==
第3个小球离开电场后,只有第4个小球在电场中,杆做匀加速直线运动,设运动时间为t2,则
t2====
所以,从第2个小球刚进入电场到第4个小球刚离开电场所经历的时间为
t=t1+t2=
14、 (1)cd棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2);(3)
【解析】
(1)设绳中总拉力为,对导体棒分析,由平衡方程得:
解得:
由图乙可知:
则有:
棒上的电流为:
则棒运动的速度随时间变化的关系:
即棒在导轨上做匀加速度直线运动。
(2)棒上的电流为:
则在2 s内,平均电流为0.4 A,通过的电荷量为0.8 C,通过棒的电荷量为1.6C
由动量定理得:
解得:
(3)3 s内电阻上产生的的热量为,则棒产生的热量也为,棒上产生的热量为,则整个回路中产生的总热量为28. 8 J,即3 s内克服安培力做功为28. 8J
而重力做功为:
对导体棒,由动能定理得:
克安
由运动学公式可知导体棒的速度为24 m/s
解得:
15、①2L;②吸收的热量为
【解析】
①由图可知气体在AB过程是等容升温升压,VA=1L,则VB=1L,气体在BC过程是等压升温增容,根据盖吕萨克定律有
代入数据解得L。
②从C到D是等温变化,根据玻意耳定律得有
代入数据解得L
则根据图线转化为图线如图所示
从B到C过程,等压变化,体积增大,气体对外界做功,根据
解得
J=-3.039J
从C到D过程,等温变化,体积增大,气体对外界做功,根据数学知识,则有
则有
由数学微积分知识可得
解得
J=-J
从D到A过程,压强不变,体积减小,外界对气体做功,根据
解得
J=5.065J
则整个过程做的总功为
代入数据解得
J
即气体对外界做功为,从A出发再回到A,初末状态温度相同,内能相同,即
根据热力学第一定律有
解得
J
即吸收J的热量。
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