湖南省长沙市宁乡县第九中学2022-2023学年高三物理月考试题含解析

湖南省长沙市宁乡县第九中学2022-2023学年高三物理月考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向点E，并偏折到F点，已知入射方向与AB边的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则（）A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行参考答案：C2.（单选）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为(如图)，弯道处的回弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则( )

A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C.火车所受合力等于mg

D.火车所受合力为零参考答案：答案：A解析：当火车速度小于时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压。点评：本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析．3.（多选）如图8是位于x轴上某点的电荷在直线PQ右侧的电势φ随x变化的图线，a、b是x轴上的两点，过P点垂直于x轴的直线PQ和x轴是该曲线的渐近线，则以下说法正确的是A．可以判断出OP间的各点电势均为零B．负检验电荷在a点的电势能小于在b点的电势能C．可以判断出P点左侧与右侧的电场方向均为x轴正方向D．正检验电荷从a点移到b点，电场力一直做正功参考答案：BD。由图可知：不能判断出OP间的各点电势均为零（它是大于零），Ａ错；当负电荷从由图可知道是从电势高到低，电场力作负功，电势能增大，即a点的电势能小于在b点的电势能，Ｂ正确；因不知电荷放在轴上的何位置，所以不能判定出P点左侧与右侧的电场方向均为x轴正方向，Ｃ错；因点电势高于点的电势，所以正检验电荷从a点移到b点，电场力一直做正功，Ｄ正确；故选择ＢＤ答案。4.在物理学的发展中，有许多科学家做出了重大贡献，下列说法中正确的有（

）A．库仑通过扭秤实验测量出万有引力常量B．伽利略通过观察发现了行星运动的规律C．法拉第通过实验证实电场线是客观存在的D．胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系参考答案：D卢瑟福5.a粒子散射实验的结果（

）

A.证明了质子的存在

B.证明了原子核是由质子和中子组成的

C.说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上

D.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在。点处的场强大小为________，方向____．

参考答案：7.（4分）如图所示，有一水平轨道AB，在B点处与半径为300m的光滑弧形轨道BC相切，一质量为0.99kg的木块静止于B处，现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，求：子弹射入木块后，木块需经

s才能停下来。参考答案：

8.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度和所受拉力F的关系。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条一F图线，如图乙所示。

（1）图线①是轨道处于

（填“水平”或“倾斜”）情况下得到的实验结果；（2）图线①、②的倾斜程度（斜率）一样，说明了什么问题?

（填选项前的字母）

A．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的

B．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的C．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定参考答案：（1）

倾斜

；

（2）

A

9.一质点沿Ox坐标轴运动，t＝0时位于坐标原点，质点做直线运动的v—t图像如图所示，由图像可知，在时间t＝________s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=________。参考答案：答案：2，6t－1.5t2

解析：由图像可知，在时间t＝2s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=6t－1.5t2。10.如图所示，质量分别为m、2m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小为___________；小球A的加速度大小为_________。参考答案：答案：，g+11.（4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为

W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________。参考答案：1；(1.5,1.5)12.由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为_____（选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______（选填“A”“B”或“C”）的位置．参考答案：

(1).引力

(2).C【详解】由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由于当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子势能最小即图中的B点，由于表面层中分子间距大于，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。13.（4分）在物理学中，我们常用比值法来定义物理量，用此方法反映的是物质或运动的某一属性，与定义式中的各物理量无关，例如电阻R＝。请你根据已经学过的中学物理知识再写出两个用比值法定义的物理量：________、________。参考答案：E=；UAB=

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。试求：(1)滑'块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？参考答案：（1）

（2）

（3），功能关系．解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg，解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2

由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有vAcosθ=vB（1分）其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．15.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长H＝50m的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m＝50kg的被困人员B，直升机A和被困人员B以v0＝10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动，如图甲所示．某时刻开始收悬索将人吊起，在5s时间内，A、B之间的竖直距离以l＝50－t2(单位：m)的规律变化，取g＝10m/s2.求:(1)这段时间内悬索对被困人员B的拉力大小；(2)求在5s末被困人员B的速度大小及其在这5s内发生位移大小；(3)直升机在t＝5s时停止收悬索，但发现仍然未脱离洪水围困区，为将被困人员B尽快运送到安全处，飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示．此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)参考答案：600N

625N解：（1）被困人员在水平方向上做匀速直线运动

在竖直方向上被困人员的位移

由此可知，被困人员在竖直方向上做初速度为零、加速度的匀加速直线运动

由牛顿第二定律可得

解得悬索的拉力

（2）被困人员5s末在竖直方向上的速度为v

合速度

竖直方向上的位移

水平方向的位移

合位移

（3）时悬索的长度l′

旋转半径

由

解得

此时被困人员B的受力情况如下图所示

由图可知，解得。17.如图，在xOy坐标中第Ⅰ和第Ⅳ象限中分布着平行于x轴的匀强电场，第Ⅳ象限的长方形OPQH区域内还分布着垂直坐标平面的、大小可以任意调节的匀强磁场．一质子从y轴上的a点射入场区，然后垂直x轴通过b点，最后从y轴上的c点离开场区．已知：质子质量为m、带电量为q，射入场区时的速率为v0，通过b点时的速率为，，（1）在图中标出电场和磁场的方向；（2）求：电场强度的大小以及c到坐标原点的距离；（3）如果撤去电场，质子仍以v0从a点垂直y轴射入场区．试讨论质子可以从长方形OPQH区域的哪几条边界射出场区，从这几条边界射出时对应磁感应强度B的大小范围和质子转过的圆心角θ的范围．参考答案：（1）电场方向平行x轴，指向x轴负方向；磁场方向垂直纸面向里．（2）质子从a到b，洛伦兹力不做功，仅电场力做功．由动能定理：……①得：……②质子从b到c，做类平抛运动，设运动时间为t，则：……③……④联立②、③、④得：……⑤（3）质子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，设做圆周运动的半径R，则⑥

即：⑦讨论：（i）如图，当时，质子将从HQ边射出，此时：，⑧（ii）当时，质子将从OH边射出，此时：，⑨（iii）当时，质子将从Oa边射出，此时：，⑩18.某天，