天津市南开中学2022-2023学年高三上学期第二次月考物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司物理科目物理科目2022 年 11 月本练习分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，共 100 分，时长 60 分钟。第 I 卷（选择题）一、单选题（每题 5 分，共 25 分）1.如图所示，木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹 A 沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簀被压缩至最短的整个过程中（）A.动量不守恒，机械能不守恒B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒D.动量守恒，机械能守恒2.如图所示，平行板电容器与电动势为 E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的 P 点。现将平行板电容器的.上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A.平行板电容器的电容将变小B.静电计指针张角变小C.带电油滴的电势能减少D.若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变3.三个带电粒子从同一点 O，以相同的初速度 v 射入一电场中，在某段时间内的运动轨迹如图虚线所示，其中a 粒子刚好做圆周运动。图中实线为电场线，不计粒子重力，则下列有关粒子在该段时间内的运动以及相关说法正确的是（）天津市南开中学2022-2023学年高三年级阶段性统一练习（二）高三年级阶段性统一练习（二）学科网（北京）股份有限公司A.粒子 a 带负电，c 带正电B.c 粒子运动过程中电势能增加C.运动过程中，b、c 两粒子的速度均增大D.运动过程中，a 粒子的加速度和动能均不变4.如图所示质量为 m、电荷量为 q 的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于 O 点，带有电荷量也为 q 的小球 B 固定在O 点正下方绝缘柱上，其中 O 点与小球 A 的间距为 l.O 点与小球 B 的间距为3l，当小球 A 平衡时，悬线与竖直方向夹角30，带电小球 A、B 均可视为点电荷，静电力常量为 k，则（）A.A、B 间库仑力大小222kqFlB.A、B 间库仑力大小33mgF C.细线拉力大小223TkqFlD.细线拉力大小3TFmg5.如图所示，质量均为 m 的木块 A 和 B 用一劲度系数为 k 的轻弹簧相连，竖直放置在光滑的水平面上，木块 A上放有质量为 2m 的木块 C，三者均处于静止状态，现将木块 C 迅速移开，若重力加速度为 g。则下列说法中正确的是（）学科网（北京）股份有限公司A.木块 C 移开的瞬间，地面对木块 B 的支持力为 2mgB.木块 C 移开的瞬间，木块 A 的加速度大小为 3gC.木块 A 向上运动的距离为2mgk时，A 的动量最大D.木块 B 可能离开地面向上运动二、多选题（每题 5 分，共 15 分）6.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的 2 倍。下列应用公式进行的推论正确的有（）A.由vgR可知，甲的速度是乙的 2 倍B.由2ar可知，甲的向心加速度是乙的 2 倍C.由2MmFGr可知，甲的向心力是乙的14D.由32rkT可知，甲的周期是乙的2 2倍7.如图所示，足够长的木板 P 静止于光滑水平面上，小滑块 Q 位于木板 P 的最右端，木板 P 与小滑块 Q 之间的动摩擦因数0.2，木板 P 与小滑块 Q 质量相等，均为1kgm，用大小为 6N、方向水平向右的恒力 F拉动木板 P 加速运动 1s 后将其撤去，系统逐渐达到稳定状态，已知重力加速度 g 取 10m/s2，下列说法正确的是（）A.木板 P 与小滑块 Q 所组成的系统的动量增加量等于拉力 F 的冲量B.拉力 F 做功为 6JC.小滑块 Q 的最大速度为 3m/sD.整个过程中，系统因摩擦而产生的热量为 3J8.多级串线加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示，在0t 时，奇数圆简相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为 0 的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为 m、电子电荷量为 e、电压的绝对值为 u，周期为 T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计。为使其能不断加速，下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司A.金属导体内部场强处处为零，电子在圆筒内匀速运动B.2tT时，电子刚从 3 号圆简中心出来C.第 n 个圆筒的长度正比于2nD.第1n个圆筒的长度正比于1n第 II 卷（非选择题）三、实验题（共 12 分）9.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，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下落。（1）关于本实验，下列说法正确的是_（填字母代号）。A.应选择质量大、体积小的重物进行实验B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C.先释放纸带，后接通电源（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O（O 点与下一点的间距接近 2mm）的距离分别为Ah、Bh、Ch。已知当地重力加速度为 g，打点计时器的打点周期为 T。设重物质量为 m。从打 O 点到 B 点的过程中，重物的重力势能变化量pE_，动能变化量kE_（用己知字母表示）学科网（北京）股份有限公司10.用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为50Hzf。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为 a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。（1）在验证“质量一定，加速度 a 与合外力 F 的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的 a-F 图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_。A.木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B.木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C.砂桶和沙子的总质量 m 远小于小车和砝码的总质量 M（即 mM）D.砂桶和沙子的总质量 m 未远小于小车和砝码的总质量 M（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度 a=_m/s2。（结果保留 2 位有效数字）（3）某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：将长木板重新平放于桌面上将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为 m，铝块的质量为 M（m 不再远小于 M）。多次实验测得铝块的加速度大小为 a学科网（北京）股份有限公司请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数_。四、解答题（共 48 分）11.（14 分）如图所示，质量2kgm 的滑块以016m/sv 的初速度沿倾角37的斜面上滑，经2st 滑行到最高点。然后，滑块返回到出发点。已知sin370.6，cos370.8，求滑块（1）最大位移值 x；（2）与斜面间的动摩擦因数；（3）从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率 P。12.（16 分）如图，光滑的四分之一圆弧轨道 PQ 竖直放置，底端与一水平传送带相切，一质量1kgam 的小物块 a 从圆弧轨道最高点 P 由静止释放，到最低点 Q 时与另一质量3kgbm 小物块 b 发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径0.8mR，传送带的长度1.25mL，传送带以速度1m/sv 顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数0.2，210m/sg。求（1）碰撞前瞬间小物块 a 对圆弧轨道的压力大小；（2）碰后小物块 a 能上升的最大高度；（3）小物块 b 从传送带的左端运动到右端所需要的时间。13.（18 分）如图甲所示，P 点处有质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子连续不断地“飘入”电压为0U的加速电场，粒子经加速后从 O 点水平射入两块间距、板长均为 l 的水平金属板间，O 为两板左端连线的中点。荧光屏1MO N为半圆弧面，粒子从 O 点沿直线运动到屏上1O点所用时间为02mlqU。若在 A、B 两板间加电压，其电势差ABU随时间 t学科网（北京）股份有限公司的变化规律如图乙所示，所有粒子均能从平行金属板右侧射出，并且垂直打在荧光屏上。已知粒子通过板间所用时间远小于 T，粒子通过平行金属板的过程中电场可视为恒定，粒子间的相互作用及粒子所受的重力均不计，求：（1）粒子在 O 点时的速度大小；（2）图乙中 U 的最大值；（3）U 取（2）中最大值，所有粒子均能从平行金属板右侧射出，并且垂直打在荧光屏上。求粒子从 O 点到垂直打在屏上的最短时间。高三年级阶段性统一练习（二）物理科目答案1.A2.C3.C4.B5.C6.CD7.ACD8.AD9.ABBmgh21()22CAhhmT10.AD3.0()mgMm aMg11.（1）16m；（2）0.25；（3）67.9W（48 2）12.（1）30N；（2）0.2m；（3）1s13.（1）02U qm（2）02U；（3）0(3 22)42lmqU详解（1）由动能定理得20012U qmv解得002U qvm（2）粒子从极板右侧边缘射出时，对应的电压最大，此时竖直偏转量2ly 水平方向0lv t学科网（北京）股份有限公司竖直方向212yatmU qalm解得02mUU（3）半圆荧光屏的圆心与两极板中心重合，才能使粒子全部垂直撞击在屏幕上，当粒子从极板右侧边缘射出时，水平总位移最小，故时间最短，如图由题意得02OOlv tl设出电场时速度与水平方向夹角为，则有0tanyvv，vyat解得45水平由于速度反向延长线过水平位移中点，且由几何关系得12EFFHlE 为圆弧的圆心，由几何关系可得113 2EOEPEFFOl则有3 2 cos45 4EPEPl 则水平位移有3 213 22424OPlll最短时间为min003 22(3 22)4242OPmlmtlvqUqU