湖南省株洲市第二中学2022-2023学年高三上学期教学质量检测（12月月考）物理试题（B）含答案.pdf

湖南株洲第二中学 2022-2023 学年上学期教学质量检测高三物理试题（B）湖南株洲第二中学 2022-2023 学年上学期教学质量检测高三物理试题（B）一、单选题：一、单选题：本题共 6 小题，18 分本题共 6 小题，18 分1为了节能，某地铁出口处的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行，当有人站上去时又会慢慢启动，加速到一定速度后再匀速运行。对于此自动扶梯启动并将人送到高处的过程（如图所示），以下说法正确的是（）A人始终受到重力、支持力和摩擦力的作用B人对扶梯的压力是由于扶梯踏板发生弹性形变而产生的C匀速运行时，人只受到重力和支持力的作用。D匀速运行时，人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对平衡力2人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，并且让腿适当弯曲说法正确的是（）A减小冲量B使动量的增量变得更小C增大人对地面的压强，起到安全作用D延长与地面的作用时间，从而减小冲力3如图所示，直线 A 为某电源的UI图线，曲线 B 为某小灯泡的UI图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下列说法中正确的是（）A电源的输出功率为8WB电源的总功率为10WC此电源的内阻为0.5D由于小灯泡的UI图线是一条曲线，所以欧姆定律不适用4“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度0v抛出质量为 m 的石头，抛出后石头落到比抛出点低 h 的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A抛出后石头落到水平面时的势能为 mghB抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为mghC抛出后石头落到水平面上的机械能为2012mvD抛出后石头落到水平面上的动能为2012mvmgh5如图所示，在直角坐标系 xOy 的 y0 空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场某时刻带电粒子 a 从坐标原点 O 沿 x 轴正向、带电粒子 b 从 x 轴上的 Q 点沿 y 轴正向进入磁场区域，经过一段时间两粒子同时到达 y 轴上的 P 点，且速度方向相反下列关于 a、b 粒子的物理量，一定相等的是A质量B电荷量C速率D比荷6如图所示，可视为质点的小球质量为 m，用不可伸缩的轻质细绳（绳长为 L）绑着，另一端县于 O 点，绳由水平从静止释放，运动至最低点的过程中（绳与水平的夹角为），下列说法错误的是(不计空气阻力影响)（）A轻绳拉力不断增大B小球水平方向的加速度先增后减，且=45时有最大值C=arcsin33时，小球竖直方向的速度最大D小球在最低点绳的张力由绳长和小球质量一起决定二、多选题：二、多选题：本题共 4 小题，16 分本题共 4 小题，16 分7如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60，0.2mab，cd与电场方向平行，a、b 两点的电势差20VabU。则（）A电场强度的大小200V/mE Bb 点的电势比 d 点的低5VC将电子从 c 点移到 d 点，电场力做正功D电子在 a 点的电势能大于在 c 点的电势能8如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷Q，a、b是金属板右侧表面的两点，其中a到Q的距离较小。下列说法正确的是（）A由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B由于静电感应，金属板右侧表面带正电，左侧表面带负电C整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零Da、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强要强（大）9质量为 m 的小球 A 在光滑的水平面上以速度 v 与静止在光滑水平面上的质量为 2m的小球 B 发生正碰，碰撞后，A 球的动能变为原来的 1/9，那么碰撞后 B 球的速度大小可能是（）A13vB23vC49vD89v10如图所示，虚线 M1N1、P1Q1和虚线 M2N2、P2Q2所成夹角相同，它们所夹部分区域存在磁感应强度大小相等的匀强磁场，其方向如图所示。图中正方形线圈 abcd 分别自位置 1、3 匀速移到位置 2、4，则关于正方形线圈 abcd 中的电流方向的说法正确的是（）A自位置 1 移到位置 2 的过程中，感应电流方向先顺时针再逆时针B自位置 1 移到位置 2 的过程中，感应电流方向始终顺时针C自位置 3 移到位置 4 的过程中，感应电流方向先顺时针再逆时针D自位置 3 移到位置 4 的过程中，感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针后逆时针三、非选择题：三、非选择题：66 分66 分11图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。(1)在平衡摩擦力的过程中，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，根据纸带点迹可判断应适当_（填“减小”或“增大”）木板的倾角，直至小车匀速运动；(2)平衡摩擦力后，当满足小车质量 M 远大于钩码质量 m 的条件时，小车所受的合外力可近似为钩码的重力。实验中，当所挂钩码数量一定时，研究小车加速度 a 与其质量 M的关系，由于未满足上述质量条件，实验结果得到的图象可能是_；ABCD(3)图丙为实验中打出的一条纸带，纸带上有七个相邻的计数点，相邻计数点间有 4 个点未标出，经测量：xAB=4.21cm、xBC=4.63cm、xCD=5.04cm、xDE=5.50cm，xEF=5.92cm，xFG6.35cm。已知工作电源的频率为 50Hz，则小车的加速度 a=_m/s2。（结果保留 2 位有效数字）12为测定电源的电动势和定值电阻 Rx的阻值，实验室提供了如下器材：A电源(电动势约为 9 V，内阻不计)B电压表(视为理想电压表，量程 03 V)C电阻箱 R(0999.9)D定值电阻 R0=10E被测电阻 RxF开关、导线若干（1）用欧姆表(1)测定定值电阻 Rx，欧姆表的指针如图所示，则 Rx_；（2）为达到测定的目的，某同学设计了如图所示两种电路，并选择图_（填“甲”或“乙”），应用所测得的数据，绘出1RU图象是一条直线，测得直线的斜率190k，纵坐标的截距为430b（如图所示）。则电源的电动势 E=_，电阻 Rx=_。13如图所示，虚线 PQ、MN 间距离为 d，其间存在水平方向的匀强电场质量为 m 的带正电粒子，以一定的初速度从 A 处垂直于电场方向进入匀强电场中，经 t 时间从 B处（图中未标出）离开匀强电场时速度与电场方向成 30角 带正电粒子的重力不计 求：带电粒子的（1）初速度；（2）加速度；（3）电势能的变化量14间距为 l=0.5 m 两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角=30，导轨上端连有阻值 R=0.5 的定值电阻且倾斜导轨处于大小为 B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为 B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度 d=3m。现将质量 m=0.1kg、总电阻 r0=0.6、长 L0=0.6m 的导体棒 ab 从倾斜导轨上端释放（导体棒电阻均匀分布），达到稳定速度 v0后进入水平导轨，当恰好穿过 B2磁场时速度 v=2m/s，已知导体棒穿过 B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足vk x （比例系数 k 未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。求：(1)导体棒 ab 的速度 v0；(2)导体棒 ab 穿过 B2磁场过程中通过 R 的电荷量及导体棒 ab 产生的焦耳热；(3)若磁场 B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒 ab 停留在 B2磁场区域，B1需满足什么条件。15如图甲所示，在倾角=30的光滑斜面上，放着质量分为 mA=5kg 和 mB=1kg 的 A、B 两物块轻弹簧一端与物块 B 相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从 t=0 时刻开始，对 A 施加一沿斜面向上的力 F 使物块 A 沿斜面向上做匀加速运动，若力 F 随时间变化的规律如图乙所示（g 取 10m/s2），求（1）A 运动的加速度大小；（2）弹簧的劲度系数；（3）从 A 开始运动到 A、B 刚分离过程中力 F 做的功。参考答案参考答案1CAC加速运动时，人受到重力、支持力和摩擦力的作用，匀速运动时，人受到重力和支持力的作用，水平方向不受摩擦力作用，故 A 错误，C 正确；B人对扶梯的压力是由于人的鞋底发生弹性形变而产生的，故 B 错误；D人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对相互作用力，不是平衡力，故 D 错误。故选 C。2DABD、人在和地面接触时，人的速度减为零，以向上为正，由动量定理可得：I=P，所以（F-mg）t=0-m(-v)；而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力，而动量减小量和合力冲量是一定的，故 AB 错误，D 正确；C、减小了地面对人的冲力，从而减小了人对地面的压强，故 C 错误。故选 D3CC由直线 A 读出电源电动势4VE=图线斜率表示内阻，则4 10.56r故 C 正确；AB灯泡与电源连接时，工作电压 U=3V，I=2A，则电源的总功率P总=EI=42W=8W电源的输出功率P出=EI-I2r=（8-220.5）W=6W故 AB 错误；D小灯泡是纯电阻，欧姆定律是适用的，小灯泡的UI图线之所以是一条曲线，是因为小灯泡电阻随温度的变化发生改变，故 D 错误。故选 C。4CA 以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点 h，所以石头在水平面上时的重力势能为mgh，A 错误；B抛出点与水平面的高度差为 h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为 mgh，B 错误；C整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为2012mv，所以石头在水平面时的机械能也为2012mv，C 正确；D根据动能定理得2k2012mghEmv可得石头在水平面上的动能2k2012EmvmghD 错误。故选 C。5C由图可知，a 粒子经半个周期到达 P 点，则有：2aaaaTmtBq；b 粒子经14周期到达 P 点，则有：42bbbbTmtBq，两粒子同时到达 P 点，则有：2abababmmttBqBq，解得：:2:1ababqqmm；由几何关系可知，a 粒子与 b 粒子的半径之比为:1:2abrr，根据洛伦兹力提供向心力，则有：2vBqvmr，解得：Bqrvm，即:1:1ababababqqvvrrmm，故 ABD 错误，C 正确；故选 C根据两粒子同时到达 P 点，得出两粒子的比荷之比，根据洛伦兹力提供向心力，得出速度之比，即可分析求解6DA将重力沿绳子方向和垂直绳子方向分解，根据牛顿第二定律可得2sinvTmgmL解得2sinvTmmgL随着速度和的增大，则绳子的拉力在增大，A 正确；B根据机械能守恒可得212mghmv（h 表示小球下落的高度）代入2sinvTmmgL可得2sin2sinsin3sinhTmgmgmgmgmgL小球沿水平方向的分力为13cos3sincossin22FTmgmg所以小球沿水平方向的加速度13sin22ag加速度先增大后减小，45时有最大值，B 正确；C由于绳子的拉力一直增大，且有竖直向上的分力，与重力方向相反，所以当拉力沿竖直向上的分力与重力相等时，小球竖直方向上的速度最大，故有3sinsinmgmg解得3sin3即3sin3arcC 正确；D在最低点时重力和拉力充当向心力，故2vTmgmL解得223vgLTmmgmmgmgLL故与绳长无关，D 错误。此题选择错误的选项，故选 D。7ADA根据cos60abUE ab可得电场强度的大小20V/m200V/mcos600.2 0.5abUEabo选项 A 正确；B沿电场线电势逐渐降低，可知 b 点的电势比 d 点的电势高，选项 B 错误；C将电子从 c 点移到 d 点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，选项 C错误；D 因 a 点的电势低于 c 点电势，则电子在 a 点的电势能大于在 c 点的电势能，选项 D 正确。故选 AD。8CD画出电场线如图所示AB根据静电感应的原理可知，同种电荷相斥，异种电荷相吸，又因右侧接地，由于右侧表面右边有正点电荷，金属板右侧表面仍带负电，那么左侧表面多余电荷被中和，因此不带正电，故 AB 错误；C导体在电荷 Q 的电场中处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场的场强与电荷 Q 产生的场强与大小相等，方向相反，此时导体的内部场强处处为 0，电荷只分布在导体的外表面，且整个导体是一个等势体，故 C 正确；D静电平衡的导体，电荷分布在外表面，则 a、b 两点的电场强度不为零，根据电场线的分布可知，a、b 两点电场强度方向相同，但 a 点的电场强度比 b 点的电场强度要强（大）一些，故 D 正确。故选 CD。9AB碰后 A 球的动能变为原来的 1/9 得：22111292Amvmv，解得：vA=13v，碰撞过程中 A.B 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=mvA+2mvB，解得：vB=v3或 vB=2v3；故选 AB.10BCAB正方形线圈 abcd 自位置 1 匀速移到位置 2 的过程中，穿过线圈的磁通量先是向里的减小到 0 然后是向外的增大，感应磁场方向始终向里，感应电流方向始终顺时针。故 A 项错误，B 项正确。CD正方形线圈 abcd 自位置 3 匀速移到位置 4 的过程中，穿过线圈的磁通量先是向里的减小然后是向里的增大，感应磁场方向先向里然后向外，感应电流方向先顺时针再逆时针。故C 项正确，D 项错误。故选 BC。11减小B0.43(1)1根据纸带点迹可判断小车做加速运动，则应适当减小木板的倾角，直至小车匀速运动；(2)2从图象上可以看出：F 从 0 开始增加，砝码的质量远小于车的质量，慢慢的砝码的质量在增加，以致在后来砝码的质量就不是远小于车的质量了，那么绳子的拉力与砝码的总重力就相差较大了，于是图线向下弯曲，所以原因是砝码的质量没有远小于车的质量，故选 B。(3)3根据2xaT 解得22222(6.355.925.505.044.364.21)10m/s0.43m/s99 0.1DGADxxaT123乙9.02.0（1）1由图示表盘及指针位置可知，此被测电阻的阻值约为31=3（2）2由闭合电路欧姆定律可得，如果采用图甲可得0()xURRRER整理得0()1xE RREUR只能画出11UR图象，而根据图乙可得00 xEURRRR化简可得0001xRRRUERER能画出1UR图像，故选图乙34由函数知识可知：图象的斜率01kER故0190V9.0V10EkR图象与纵坐标的交点00 xRRbER解得0049.0 10102.030 xRER bR13（1）Advt（2）23dat（3）2232mdt（1）垂直电场方向匀速运动：d=vAt则Advt（2）设带电粒子离开匀强电场时，平行于电场方向的速度为11tanAvvv1=at223tanddatt（3）电场力对带正电粒子做正功，电势能减小22BA1122WmmAB2sindtW 2232mdWt 点睛：垂直电场方向匀速运动，可求初速度；根据粒子离开匀强电场时速度的方向，可求水平方向的末速度，根据速度时间关系，可求加速度；对于粒子在匀强电场的过程，运用动能定理列式求解电场力做的功，大小等于电势能的变化量公众号：高中试卷君14(1)8m/s；(2)1.5J；(3)B133T(1)当导体棒 ab 运动稳定后，做匀速运动，由平衡条件知，1sinmgB Il感应电流10BlvIRr联立得08m/sv(2)穿过 B2磁场过程中的平均电流EIRrRrt联立得qIt=2B ldRrRr1.5C设穿过 B2磁场过程中产生的总焦耳热为 Q，则由能量守恒定律知2201122mvmvQ导体棒 ab 产生的焦耳热rrQQrR联立得Qr=1.5 J(3)根据题意有102svvkd，则若导体棒 ab 以速度 v通过 B2磁场时与在磁场中通过的距离 x满足2vx导体棒 ab 在 B1磁场中达到稳定速度时，由平衡条件知1sinmgBIl 又1BlvEIRrRr联立得1sin12mg RrBlx根据题意xd联立以上二式并代入数据得133B T15(1)25m/sa；(2)200N/mk；(3)4JFW(1)未施加拉力 F 时，A、B 均静止，可得0ABsin30kxmmgt=0 时刻刚施加 F 时，对 A、B 整体，据牛顿第二定律可得0ABABsin30Fkxmmgmma由图象可得此时30NF 由以上两式解得25m/sa(2)据题意可知 t=0.2s 时，A、B 开始分离，刚分离时，对 B 据牛顿第二定律可得1BBsin30kxm gm a 00.2s 内，对 B20112xxat又0ABsin30kxmmg解得200N/mk(3)设 A、B 运动的位移为 x，A、B 分离前，有0ABABsin30k xxFmmgmma可得30Fkx从 A 开始运动到 A、B 分离2212xat解得20.1mx 此时拉力 F 的大小为50NF由此可得从开始运动到 A、B 刚分离，F 随 A、B 的位移 x 变化的图象如图所示由图象可得30500.1J4J2FW