2022届宁夏银川一中高三上学期第六次月考理综物理试题（解析版）

银川一中2022届高三年级第六次月考理科综合能力测试一、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项是符合题目要求，第5～8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.图甲为烤肠机，香肠放置于两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤熟后质量不变，半径变大，金属杆不再转动。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩。若金属杆对香肠的支持力为FN；两根金属杆对香肠的合力为F合，则香肠烤熟后（）AFN增大，F合增大 B.FN增大，F合不变C.FN减小，F合增大 D.FN减小，F合不变【答案】D【解析】【详解】以香肠为研究对象，受到重力、两边金属杆的支持力，如图所示香肠烤熟后质量不变，半径较大，重心升高，支持力与重力反方向的夹角减小；由力的平衡知识可得解得由于变小，变大，变小；由于香肠烤熟后质量不变，根据平衡条件可得两根金属杆对香肠的合力始终与香肠的重力等大反向，保持不变，故ABC错误，D正确。故选D。2.如图所示，粗糙的水平传送带的运行速度大小为v，一物块以从传送带的边缘垂直传送带运行方向滑上传送带。在物块达到与传送带共速前的过程中，下列说法正确的是（）A.物块的速度一直增大 B.物块的速度一直减小C.物块可能做直线运动 D.物块一定做曲线运动【答案】D【解析】【详解】AB．物块在沿着传送带的方向做匀加速直线运动，即由0加到v，在垂直传动带速度方向做匀减速直线运动，即由v0减到0，所以速度的大小由v0变到v，若，则物块速度先减小后增大，若，则速度一直减小，故AB错误；CD．由上分析可知，物块受到的摩擦力有两个效果，一个是垂直传送带方向让物块减速，加一个是沿传送带方向让物块加速，故最终的摩擦力方向与初速度的方向存在夹角，不在同一直线上，故物块一定做曲线运动，故D正确，C错误。故选D。3.在半径为R1的K星球表面竖直向上提起一质量为m1的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线1所示。在半径为R2的T星球表面竖直向上提起一质量为m2的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（）A.m1：m2＝3：1，R1：R2＝1：2B.m1：m2＝3：2，R1：R2＝3：1Cm1：m2＝3：1，R1：R2＝2：3D.m1：m2＝3：2，R1：R2＝2：1【答案】A【解析】【详解】物体在星球表面竖直向上加速，根据牛顿第二定律有变形得则图线F-a的斜率表示物体的质量，则有所以当加速度a=0时，拉力等于物体的重力，则有则重力加速度之比为根据物体在星球表面上，万有引力等于重力，则有根据星球质量的计算公式可得联立解得星球的半径则故选A。4.西晋史学家陈寿在《三国志》中记载：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”这就是著名的曹冲称象的故事。某同学欲挑战曹冲，利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L，然后慢速进入静止的平行于河岸的船的船头，再从船头行走至船尾，之后，慢速下船，测出船后退的距离d与自身的质量m，若忽略一切阻力，则船的质量为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】画出如图所示草图设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，船的质量为M，人从船尾走到船头所用时间为t。则，人和船组成的系统在水平方向上动量守恒，取船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得解得船质量故选D5.有一种新型电池，其内阻约为几十欧姆，使用时间较长，防腐、防漏液技术好，常用在门铃、防盗器等用电器上。如图所示，电动势为12V，内阻为20Ω的新型电池与R1、R2构成闭合回路，其中，R2为0～20Ω的滑动变阻器。改变滑动变阻器R2的阻值使R2获得最大功率，则此最大功率为（）A.3.6W B.0.9WC.2W D.1W【答案】B【解析】【详解】把R1看作等效电源的内阻，等效电源的内阻为

等效电动势为6V外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，R2的功率最大故选B。6.如图所示，匀强磁场磁感应强度大小为1T，方向水平向右，一根通电直导线垂直于匀强磁场放置，导线截面是正六边形的中心O，正六边形在纸面内且ad连线与磁感线垂直，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（）A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度方向指向中心OC.c点的实际磁感应强度大小为TD.f点的实际磁感应强度大小为1T【答案】CD【解析】【详解】A．a点的实际磁感应强度为零，可知直导线在a点的磁场方向向左，大小为1T，由安培定则可知直导线中的电流方向垂直纸面向里，故A错误；B．依题意可得，直导线在b点产生的磁场大小也为1T，由安培定则可知方向与B的反方向成60°角，则b点的实际磁感应强度方向与B正向成60°角，不指向中心O，故B错误；C．由安培定则可知，直导线在c点的磁场方向垂直Oc斜向右上方向，与水平成60°角，大小为1T，则c点的实际磁感应强度大小为故C正确；D．由安培定则可知，直导线在f点的磁感应强度方向斜向左下方且与磁场B的正方向成，大小为1T，则合成后实际磁感应强度大小为，故D正确。故选CD。7.已知均匀带电圆环轴线上各点场强随距环心距离变化的图象如图甲所示。图乙中a、b为两个相同的均匀带电圆环，分别带有+Q、﹣Q的电荷，两环圆心O、O′共轴，P为O、O′的中点。则以下分析正确的是（）A.在连线O、O′之间，P点电场强度一定最大B.从O点到O′点，电势逐渐降低C.过P点垂直于O、O′的平面为等势面D.从P点由静止释放一个不计重力的正粒子，粒子将一直向右加速【答案】BC【解析】【详解】A．由图甲可知，均匀带电圆环轴线上各点电场强度随距环心距离增大先增大后减小，则P点电场强度的矢量合不一定最大，故A错误；B．a为正电荷，b为负电荷，则从O到O′，a与b产生的电场的电场强度的方向都是向右，沿电场强度的方向电势降低，所以从O点到O′点，电势逐渐降低，故B正确；C．结合图甲可知，均匀带电圆环轴线上各点电场强度的方向都是沿轴线的方向，结合a带正电，b带负电可知，a与b产生的电场，在沿OO′轴线上的O、O′之间的各点的电场强度的合矢量的方向一定都是沿OO′方向向右；a与b的形状相同，带电量大小相同，结合库仑定律可知，二者在过P点垂直于OO′连线上的各点产生的电场强度的大小一定相等，结合几何关系以及平行四边形定则，还可以判断出a与b产生的电场强度的矢量合在过P点垂直于OO′连线上的各点的电场强度的合矢量的方向都是向右的，与OO′的方向平行，所以过P点垂直于OO′的平面为等势面，故C正确；D．结合C的分析可知，在沿OO′轴线上O、O′之间的各点电场强度的合矢量的方向一定都是沿OO′方向向右，但在b的右侧某一点开始再向右的各点合场强的方向向左，所以从P点由静止释放一个不计重力的正粒子，则带正电荷的粒子受到的电场力的方向先向右后向左，所以粒子将先向右加速，后向右做减速运动，故D错误。故选BC。8.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10m/s2，根据图象可求出（）A.物体的初速率v0＝3m/sB.物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.75C.当某次θ＝30°时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑D.取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin＝1.44m【答案】BD【解析】【详解】A．由图可知，当夹角为时，位移为1.80m，根据竖直上抛运动公式可得解得故A错误；B．当夹角为时，由动能定理可得解得故B正确；C．当θ＝30°时，物体受到的重力的下滑分力为摩擦力为所以物体到达最高点后，不会下滑。故C错误；D．物体上滑过程，由动能定理可得解得当时，位移最小故D正确。故选BD。二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题，每个试题考生都做答；第13题～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）9.如图甲所示，在“探究加速度与物体受力关系”的实验中，垫高长木板的一端，调节斜面倾角大小，小车前端不挂砂桶、没有拉力作用时，小车匀速下滑。（1）小车平衡摩擦力后，为使桶和砂的总重力约等于小车的合外力，应该满足的条件是_________。（2）保持小车质量一定，细线的一端系在小车上，另一端系一砂桶，细线跨过滑轮，小车在拉力作用下做匀加速运动，分别测得不同拉力时小车加速度a的数据如下表所示。其中F=0.15N时得到如图乙所示的纸带，测量A、B、C点的坐标分别为xA=0、xB=5.09cm、xC=10.78cm；已知相邻计数点之间的时间间隔是0.1s。则小车加速度大小为_________m/s2（结果保留2位有效数字）。F/N0.100.150.180.220.25a/m·s-20.390.720.880.98（3）请根据多次实验的数据描点，在图中规范作出a-F图像_______。【答案】①.桶和砂的质量远小于小车的质量②.0.60③.见详解【解析】【详解】（1）[1]设桶和砂的总质量为，小车的质量为，对桶和砂与小车整体分析，根据牛顿第二定律设绳子对小车的拉力为，根据牛顿第二定律联立可得可知，当时，桶和砂的总重力约等于小车的合外力。（2）[2]根据逐差法可得解得（3）[3]根据多次实验的数据描点，在图中规范作出a-F图像如图所示10.某次实验活动中，小明要测量量程为3V的电压表内阻，其步骤如下：（1）先用多用电表的欧姆档“100”的倍率经正确的步骤测量，发现指针偏转角度很小，换用_______（填“10”或“1k”）欧姆挡重新调零后测量，表盘显示如图甲所示，测得的电阻值为_______Ω。（2）小明想进一步精确测量其阻值，现有的器材及其代号和规格如下：A．待测电压表B．电压表（量程15V，内阻约50kΩ）C．定值电阻（44kΩ）D．滑动变阻器R（0～20Ω）E．直流电源E（电动势15V，内阻很小）F．开关S与导线若干Ⅰ．根据所提供的器材，请在图乙方框内设计出测量电路图________；（在图中元件标上相应代号如：、、、R）Ⅱ．若电压表示数用表示，电压表示数用表示，根据实验中获得的数据，画出图象如图丙所示，根据图象可求得电压表阻值为_________kΩ（结果保留二位有效数字）。【答案】①.“1k”②.12000③.见解析④.11【解析】【详解】（1）[1]欧姆表指针偏角很小，说明所选档位太小，为准确测量电阻阻值，应换用“1k”欧姆档重新调零后测量。[2]调零后，该电阻读数为（2）[3]按照伏安法的原理，用一个定值电阻和电压表作电流表使用，可求出待测电压表的电流，由于滑动变阻器最大阻值较小，控制电路采用分压接法，故设计电路如图所示[4]根据电路结构和串并联电路电流电压关系可得整理可得根据图像的斜率求得11.如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B，竖直金属支架相距为L，下端连接电容器，已知电容器电容为C。电源电动势为E，内阻为r。质量为m的导体棒PQ水平地搁置在竖直支架上。单刀双掷开关S先打到1，经过足够长的时间后，再把开关S打到2，导体棒PQ将立即跳起（此时导体棒所受磁场力远大于其重力），上升的最大高度为h，不计空气阻力，求：（1）S打到2之前，电容器所带电荷量q0；（2）导体棒PQ上升到最大高度所对应的初速度v0；（3）导体棒PQ上升到最大高度h时，电容器所带电荷量q。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）S打到2之前，电容器所带电荷量（2）设起跳速度为，则由机械能守恒定律，有解得（3）设通电的瞬时t内平均电流为I，则平均安培力由动量定理，有得电荷量是跳起前通过导体棒的电量，则有所以，电容器上所带电量12.在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2kg、电荷量q=10-5C的小球，小球系在长L=0.5m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点，整个装置放置于E=2×106N/C的匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示（此图为俯视图）。现给小球一初速度使其绕O点做圆周运动，小球经过A点时细线的张力F=140N，小球可视为质点。求：（1）小球运动过程中的最大动能。（2）若小球运动到动能最小位置时细线被剪断，则小球经过多长时间其动能变为最小动能的2倍？（3）当某次小球运动到A点时，电场方向突然反向但场强大小不变，并且此后小球每转过rad场强均反向且场强大小不变，求：①若细线能承受的最大张力Fmax=160N，求绳断时小球速度的大小。②若细线最大张力足够，从电场第一次反向开始，小球转过角度满足≤＜2时，求绳子张力FT关于的表达式。【答案】(1)；(2)；(3)①；②【解析】【分析】【详解】(1)小球由其他位置到A点，电场力均做正功，所以小球在A点动能最大，在A点，根据牛顿第二定律得最大动能为(2)小球运动到B点时，动能最小，根据动能定理得解得绳断后，小球做类平抛运动，当末动能是B点动能的两倍时，有解得其速度角满足所以解得(3)①设小球转过的角度为α时，绳子拉断，则有，解得，②设小球转过的角度为时，绳子拉断，则有，解得（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题，按所做的第一题计分。[物理——选修3－3]13.如图所示，一定质量的理想气体从状态b经过等温过程到状态c，经等压过程到状态a，再经等容过程回到状态b。从状态a到状态b的过程中气体______（填“吸收”或“放出”）热量；从状态c到状态a的过程中，单位时间内碰撞单位器壁面积的分子个数_______（填“增加”或“减少”）。【答案】①.吸收②.增加【解析】【详解】[1]从a到b等容升压，根据可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，根据热力学第一定律可知，气体不做功，气体从外界吸收热量。[2]在过程中压强不变，体积减小，则温度降低，则单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数增加。14.如图甲所示为气压式升降椅，其简化原理图如图乙所示，可上下自由移动的圆柱形气缸（导热性能良好）与椅面固定连接，两者的质量之和，横截面积的柱状气动杆与底座固定连接。圆柱形气缸与柱状气动杆间封闭有一定质量的氮气，稳定后测得封闭气柱长度。当质量的人静坐在椅面上（手脚未接触其它物体），稳定后封闭气柱长度为。已知大气压强初始环境温度，重力加速度，所有摩擦均可忽略不计，气缸内气体可视为理想气体。求：（1）的大小；（2）若要质量的人静坐在椅面上，稳定后封闭气柱长度为，外界环境温度需要达到多少摄氏度。（计算结果保留三位