四川省绵阳市南山中学实验学校2022-2023学年高三物理下学期2月月考试题（Word版附解析）

绵阳南山中学实验学校高2020级2月月考理科综合物理试题本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共7页；答题卡共2页。满分100分，考试时间80分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。3．考试结束后将答题卡收回。第Ⅰ卷选择题二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从O点抛出沿轨迹运动，其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小（　　）A.O点最大B.P点最大C.Q点最大D.整个运动过程保持不变【答案】A【解析】【详解】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，小石子在O点时速度斜向上方，此时速度最大，空气阻力斜向下方最大，上升过程与竖直方向夹角最小，故此时空气阻力分解在竖直方向最大，根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。故选A。 2.2021年11月23日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十七运载火箭成功发射“高分三号”02星。该卫星的成功发射将进一步提升我国卫星海陆观测能力，服务海洋强国建设和支撑“一带一路”倡议。已知卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，线速度大小为v，引力常量为G，则地球的质量为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设地球质量为，卫星质量为，设卫星的轨道半径为，根据可得根据万有引力提供向心力联立解得故C正确，ABD错误。故选C。3.如图所示，在垂直纸面的方向上有三根长直导线，其横截面位于正方形的三个顶点b、c、d上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示，一带负电的粒子从正方形的中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（　　）A沿O到a方向B.沿O到c方向 C.沿O到d方向D.沿O到b方向【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可判断b、c、d三根导线产生的磁场如图所示，由磁场的叠加性原理可知它们的合磁场方向水平向左，再由左手定则可判断负电的粒子所受洛伦兹力方向沿O到a方向。故选A。4.如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（　　）A.B.C.D.【答案】B 【解析】【详解】导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时，回路中的电阻增大，则电流减小，导体杆所受安培力减小，即导体杆在摆动时所受的阻力减弱，所杆从开始摆动到停止，运动的路程和经历的时间变长。故选B。5.某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场，通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场。调节电阻R，当电流表示数为时，元件输出霍尔电压为零，则待测电流的方向和大小分别为（　　）A.，B.，C.，D.，【答案】D【解析】【详解】根据安培定则可知螺绕环在霍尔元件处产生的磁场方向向下，则要使元件输出霍尔电压为零，直导线在霍尔元件处产生的磁场方向应向上，根据安培定则可知待测电流的方向应该是；元件输出霍尔电压为零，则霍尔元件处合场强为0，所以有解得故选D。6.如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使 空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程（）A.电场力对电子做正功B.电子电势能增加C.电流方向由地面流向云层D.雷雨云底部与地面的电势差为【答案】AC【解析】【详解】AB．电场方向由地面指向雷雨云层，电子从雷雨云底部抵达地面，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，A正确，B错误；C．电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，C正确；D．若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，D错误。故选AC。7.我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，每节动车提供的动力均为F，动车组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到的阻力均为f。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、3、6节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（　　）A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B.做匀加速运动时，第5、6节车厢间的作用力为1.125FC.做匀加速运动时，第5、6节车厢间的作用力为0.125FD.做匀加速运动时，第6、7节车厢间的作用力为0.75F【答案】CD【解析】 【详解】A．启动时乘客的加速度方向与车厢的运动方向相同，乘客受重力和车厢的作用力，由平行四边形定则可知，车厢对乘客的作用力方向与车运动的方向不是相反关系，故A错误；BC．做匀加速运动时，加速度为对后三节车厢，有解得第5、6节车厢间的作用力为故B错误，C正确；D．对最后两节车厢，有解得第6、7节车厢间的作用力为故D正确。故选CD。8.如图（a）所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b）所示的匀强磁场，t=0时磁场方向垂直纸面向里。在t=0到t=2t0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t=2t0时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则（　　）A.在时，金属棒受到安培力的大小为B.在t=t0时，金属棒中电流的大小为 C.在时，金属棒受到安培力的方向竖直向上D.在t=3t0时，金属棒中电流的方向向右【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为在时磁感应强度为，此时安培力为故A错误，B正确；C．由图可知在时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C正确；D．由图可知在时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D错误。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题，共54分）三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.某实验小组用如图所示装置验证动量守恒定律。实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块A和滑块B上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架。实验开始前，滑块A被弹射装置锁定，滑块B静置于两个光电门之间。 （1）打开控制开关，滑块A被弹出。数字计时器记录了挡光片通过光电门1时间△t1，挡光片先后通过光电门2的时间分别为△t2和△t3，则滑块A（含挡光片）与滑块B（含挡光片）的质量大小关系是mA____mB（选填“大于”“等于”或“小于”）。（2）若滑块A和滑块B的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为___________________（用“mA、mB、△t1、△t2、△t3”表示）。（3）若滑块A和滑块B的碰撞是弹性碰撞，则=___________（用“”表示）。【答案】①.大于②.③.【解析】【详解】（1）[1]设滑块A与滑块B碰撞前瞬间的速度为vA，碰撞后瞬间A、B的速度分别为、，根据动量守恒定律有①根据能量守恒定律有 ②联立解得 ③④计算机显示光电门1有一个时间记录，光电门2有两个时间记录，说明A与B碰撞后未反弹，即与的方向相同，可知。[2]设挡光片宽度为d，由题意可得⑤ ⑥⑦碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为⑧即⑨（3）[3]由 ③④⑥⑦可得解得10.某同学用以下器材组装一简易欧姆表：毫安表A（量程0~50mA）电阻箱R（阻值0~999.9Ω）学生电源（输出电压0~16V）红，黑表笔各一只导线若干实验步骤如下：（1）用导线将毫安表A、电阻箱R、学生电源串联起来，两只表笔一只接毫安表的负极，一只接学生电源负极，为使电流从黑色表笔流出，和毫安表相连的表笔应为___________（选填“红”或“黑”）表笔； （2）将学生电源的电压调至2V，电阻箱调到100.0Ω，将两表笔短接，发现毫安表指针向右偏转，调节电阻箱阻值，当阻值为35.0Ω时，发现毫安表恰好满偏，此时电路中的总电阻为___________Ω；（结果保留一位小数）（3）断开两表笔，他在毫安表0刻度处标记“”，“50mA”刻度处标记“0”，并在其他刻度处标上正确阻值成为一个简易欧姆表，则25mA处应标记___________Ω；（结果保留一位小数）（4）将学生电源的电压调至6V，将两表笔短接，调节电阻箱直到毫安表满偏，此时该欧姆表的倍率为___________（选填“×2”“×3”或“×10”），将一未知电阻接入两表笔之间，发现毫安表指在25mA处，该电阻的阻值为___________Ω（结果保留一位小数）。【答案】①.黑②.40.0③.40.0④.×3⑤.120.0【解析】【详解】（1）[1]根据电流流向，可以判断与毫安表相连的应为黑表笔（2）[2]毫安表满偏，根据解得（3）[3]毫安表指向25mA时，毫安表半偏，待测电阻等于内阻，此处标记40.0Ω（4）[4][5]学生电源的电压调至6V，欧姆表的内阻为120.0Ω，故欧姆表的倍率为×3，毫安表指在25mA处，该电阻的阻值为11.如图所示，纸面内有E、F、G三点，∠GEF=30°，∠EFG=135°，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为q（q>0）的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点，两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同。已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力，求：（1）点电荷a从射出到经过G点所用的时间；（2）点电荷b的速度大小。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设点电荷a的速度为v，由牛顿第二定律得解得①设点电荷a做圆周运动的周期为T，则②点电荷运动轨迹如图所示设点电荷a从F点进入磁场后的偏转角为θ由几何关系得θ=90°③故a从开始运动到经过G点所用时间①②③联立得④（2）设点电荷b的速度大小为v1，轨道半径为R1，b在磁场中偏转角为θ1，由题意得 ⑤解得⑥由于两轨道在G点相切，所以过G点的半径OG和O1G在同一条直线上，由几何关系得θ1=60°⑦R1=2R⑧②③⑥⑦⑧联立得12.如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未图出）。线框的边长为d（d<l），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。求：（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；（2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1；（3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】 【详解】（1）设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，线框克服安培力所做的功为W，根据动能定理有解得根据功能关系可知（2）设线框刚离开磁场下边界时的速度大小为，从线框刚离开磁场下边界到导体棒返回的过程中，根据动能定理有解得设线框第一次穿越磁场区域的过程中，线框中的平均感应电流为，对线框根据动量定理有根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可得解得（3）由于线框穿越磁场的过程中会使装置损失机械能，所以线框在开始的一段时间内每次返回的高度都比前一次低一些，经过足够长时间后，线框上边将在磁场区域下边界与下面某位置之间做往复运动，这个位置到磁场区域下边界间的距离即为xm，根据动能定理有解得 （二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。[物理-选修3-4]13.在均匀介质中，有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，此时质点Q位于波峰，随后的3.75s内质点Q通过的总路程为50cm。则下列说法错误的是（　　）A.该波沿x轴正方向传播的速度为B.3.75s内质点P通过的总路程小于50cmC.质点P振动方程为y＝D.t＝3s时x＝18m的质点沿x轴向右移动的距离为60mE.x＝6.5m和x＝12.5m的质点振动情况总是相反【答案】ACD【解析】【详解】A．设周期T则解得由图知，波长则速度为 故A错误，符合题意；B．P点不在平衡位置、波峰或波谷，且波沿x轴正方向传播，质点由平衡位置向波峰运动的过程中，速度越来越小，由波峰向平衡位置运动的过程中，速度越来越大，所以内质点P通过的总路程小于50cm，故B正确，不符合题意；C．设质点P的振动方程为y＝所以y＝当时代入方程得质点P的振动方程为y＝故C错误，符合题意；D．质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，故D错误，符合题意；E．x＝6.5m和x＝12.5m的质点相差半个波长，振动情况总是相反，故E正确，不符合题意。故选ACD。14.如图所示，AOB为半径为R的扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射角为60°，折射光线平行于BO边，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO＝30°，光在空气中的传播速度为c，求：（1）玻璃砖的折射率；（2）光在玻璃砖中传播的时间。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）光路如图所示由几何知识可知，在AO面上光线的折射角为30°，所以玻璃砖的折射率（2）由于折射光线CE平行于BO，光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为，即所以α满足解得由几何关系可知又光在玻璃中的速度故光在玻璃砖中传播的时间