云南省曲靖市会泽县第一中学高三下学期2月月考物理试题

云南省会泽县第一中学20222023年高三下学期2月月考物理试卷物理一、单选题1.如图所示，轻质弹簧一端固定在顶部，另一端系在两根长度相同的绝缘轻绳上，轻绳的下端各系质量相同的带正电小球，且两个小球均处于静止状态，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.两小球带的电荷量一定相等B.若仅将两小球质量变为原来的2倍，则弹簧的长度一定变为原来的2倍C.若将两轻绳长度和小球电荷量都变为原来的2倍，则轻绳与竖直方向的夹角不变D.若将小球的电荷量变为原来的2倍，则弹簧的伸长量变大【答案】C【解析】【详解】A．根据题给条件无法判断两小球的电荷量是否相等，故A错误；B．对两小球整体分析可知，弹簧的弹力大小等于两小球重力之和，若仅将两小球质量变为原来的2倍，则弹簧伸长量一定变为原来的2倍，此时弹簧长度与小球质量变化之前的弹簧长度之比为故B错误；C．设两小球质量均为m，所带电荷量分别为q1和q2，轻绳长度为l，与竖直方向的夹角为θ，则两小球之间的库仑力大小为对其中一个小球根据平衡条件可得解得若将两轻绳长度和小球的电荷量都变为原来的2倍，则上式等号右边值不变，所以等号左边值不变，而θ一定为锐角，根据三角函数知识可知θ一定不变，故C正确；D．若将小球的电荷量变为原来的2倍，小球之间的库仑力增大，而两小球重力之和不变，所以弹簧的伸长量不变，故D错误。故选C。2.黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为（）A.F B.μF C. D.【答案】D【解析】【分析】【详解】设F与竖直方向的夹角为α，则有结合可以解得所以摩擦力为故选D。3.甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其vt图像如图所示，若20s末两车并排行驶，下列对汽车运动情况的描述正确的是（）A.t=10s时，乙车改变运动方向B.t=20s时甲、乙两车的加速度相等C.t=0s时甲车在乙车后方250m处D.在t=10s~20s时间内乙车比甲车快【答案】C【解析】【详解】A．因20s内乙车的速度一直为正，可知t=10s时，乙车没有改变运动方向，选项A错误；B．图像的斜率等于加速度，可知t=20s时甲、乙两车的加速度不相等，选项B错误；C．在20s内，甲车的位移x甲=20×20m=400m乙车的位移因20s末两车并排行驶，则t=0s时甲车在乙车后方250m处，选项C正确；D．在t=10s~20s时间内乙车比甲车运动的慢，选项D错误。故选C。4.如图所示，两个完全相同、互相垂直的导体圆环Q、P（Q平行纸面，P垂直纸面）中间用绝缘细线连接，通过另一绝缘细线悬挂在天花板下，当Q有垂直纸面往里看顺时针方向的电流、同时P有从左往右看顺时针方向的电流时，关于两线圈的转动（从上向下看）以及细线中拉力的变化，下列说法中正确的（）。A.Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变小B.Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变大C.Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变小D.Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变大【答案】A【解析】【详解】根据安培定则，Q产生的磁场的方向垂直于纸面向里，P产生的磁场水平向右，将Q等效于S极在外、N极在里的小磁针，P等效于左侧S极、右侧N极的小磁针，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的特点，P将顺时针转动，Q逆时针转动；转动后P、Q两环的电流的方向相同，所以两个线圈相互吸引，细线张力减小；故A正确，BCD错误。故选A。5.将一段固定在绝缘竖直杆上，质量分布均匀、正电荷分布均匀的线，置于水平向右的匀强电场中。线稳定后的样子为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】利用微元法：设单位长度质量为，电荷量为，取线上一小段，其所带的电荷量为，质量为，对这小段的线进行受力分析得，受重力大小为，电场力为，和该小段细线两端线的拉力的合力，合外力为零。这该小段细线与竖直方向的夹角的正切值为由于、、、都为定值，故该小段细线与竖直方向的夹角为定值，则可理解整体细线与竖直方向夹角相同，故A正确，BCD错误。故选A。6.如图所示为一种新型压路机，最前面的大滚筒甲的半径是车身乙轮半径的倍，图中M、N分别为甲、乙轮边缘上的两点。若车行进时轮与路面没有滑动，则（）A.M点的线速度比N点的线速度大B.N点的向心加速度是M点的向心加速度的倍C.甲、乙两轮转动的周期相等D.甲轮的角速度比乙轮的角速度大【答案】B【解析】【详解】A．因为车行进时轮与路面没有滑动，所以M点的线速度与N点的线速度大小相等，故A错误；B．根据可知N、M两点向心加速度之比为故B正确；C．根据可知甲、乙两轮转动的周期之比为故C错误；D．根据可知甲、乙两轮的角速度之比为即故D错误。故选B。7.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，根据实验数据得到a，b两根弹簧的F－x图像如图所示，下列说法正确的是（）A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.弹性限度内施加同样大的力，a的形变量比b的大D.弹性限度内，两弹簧的弹力都与弹簧的长度成正比【答案】C【解析】【详解】A．因为图像的横截距代表弹簧原长，由图可知，a的原长比b的短，A错误；B．图像的斜率表示弹簧的劲度系数的大小，a的斜率比b的斜率小，所以a的劲度系数比b的劲度系数小，B错误；C．根据弹性限度内施加同样大的力，a的劲度系数比b的劲度系数小，则a的形变量比b的大，C正确；D．弹性限度内，弹簧弹力与弹簧的形变量（伸长量或压缩量）成正比，弹力与弹簧的长度不成正比，D错误。故选C。8.甲和乙图分别是半径为、带电均匀的六分之四圆环和半圆环（两环的材料和横截面积相同），带有同种电荷，且两环上单位长度所带电荷量相等，它们的圆心分别是和。已知点的电场强度大小为，则点的电场强度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】在图甲中，设圆环在O1点产生的磁场强度是E1，由此可知，四个圆环在O1点产生的合磁场强度大小，设圆环带正电，如图所示，则有E0=2E1cos30°=2E1=E1E1=E0在图乙中，半圆环分成三个圆环，这三个圆环在O2点产生的合磁场强度大小为E，则有E=E1+2E1cos60°=E0+2×E0×=E0A正确，BCD错误。故选A。二、多选题9.如图所示是起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴逆时针转动，吊臂上的、两点做圆周运动，此时点的角速度为，液压杆的长度为，，则（）A.点的速度方向垂直于液压杆B.点的角速度为C.、两点的线速度大小关系为D.点的线速度大小为【答案】BCD【解析】【详解】A．吊臂是绕固定转轴O旋转，A点为吊臂一点，故A点的方向垂直于吊臂，选项A错误；B．AB两点都在吊臂上共同绕固定转轴O旋转，故B点的角速度等于A点的角速度，选项B正确；C．根据可知选项C正确；D．根据可知，点的线速度大小为，选项D正确；故选BCD。10.大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点(两点高度相同)的过程中，以下说法中正确的是()A.由A到B的过程中，汽车的重力势能不变，重力始终不做功B.由A到B的过程中，汽车的重力势能的总变化量为零，重力做的总功等于零C.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零D.汽车的重力势能先增大后减小，上坡时重力做负功，下坡时重力做正功，总功为零【答案】BD【解析】【详解】A．由A到B的过程中，汽车先升高在降低，所以重力先做负功后做正功。由于两点高度相同在同一水平面，所以由A到B的过程中，汽车的重力势能先增大后减小，汽车总的重力势能不变。故A错误；B．汽车由A到B的过程中，由于两点高度相同，所以汽车的重力势能的总变化量为零，重力做的总功等于零。故B正确；C．由A到B的过程中，汽车高度先升高在降低，所以重力先做负功后做正功，总功为零。故C错误；D．由A到B的过程中，汽车高度先升高在降低，所以重力先做负功后做正功，总功为零。故D正确。故选BD。11.如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A.线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向B.线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为C.线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为D.线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg（H+2l）【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A错误；B．线框匀速穿出磁场，则安培力与重力等大反向，即解得故B正确；C．线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为故C正确；D．线框离开磁场时具有一定的速度，即线框的重力势能并没有全部转化为焦耳热，故D错误。故选BC。12.如图所示，图甲为速度选择器原理示意图，图乙为质谱仪原理示意图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间。下列说法正确的是（）A.图甲中，只有具有速度的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器B.图乙中，、、三种粒子经加速电场射入磁场，在磁场中偏转半径最大C.图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置D.图丁中，随着粒子速度的增大，交流电源的频率也应该增大【答案】ABC【解析】【详解】A．图甲中，当粒子沿直线通过时，满足即即只有具有速度的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器，选项A正确；B．图乙中，、、三种粒子经加速电场射入磁场，则由解得因为的最大，则在磁场中偏转半径最大，选项B正确；C．图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置，选项C正确；D．图丁中，由于可知，随着粒子速度的增大，粒子在磁场中运动的周期不变，则交流电源的频率也是不变的，选项D错误。故选ABC。13.如图所示，拉力F将物体沿斜面向下拉，已知拉力大小与摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是（）A.物体动能增加 B.物体的动能保持不变C.物体的总机械能增加 D.物体的总机械能保持不变【答案】AD【解析】【详解】AB．拉力大小与摩擦力大小相等，则拉力和摩擦力合力为零，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力，物体沿斜面向下做匀加速直线运动，物体速度增加，动能增加，A正确，B错误；CD．拉力和摩擦力合力为零，拉力和摩擦力的合力做功为零，支持力不做功，总功等于重力的功（相对于只有重力做功），物体的总机械能保持不变，C错误，D正确。故选AD。14.如图所示，圆心角为90°的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速率先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a从M点射出磁场，粒子b从N点射出磁场，不计两粒子重力及粒子间相互作用。下列说法正确的是（）A.粒子a带正电，粒子b带负电B.粒子a在磁场中运动时间较长C.粒子a、b的角速度之比为1：5D.粒子a、b的加速度大小之比为1：5【答案】BD【解析】【详解】A．根据左手定则，粒子a带负电，粒子b带正电，A错误；B．粒子a在磁场中运动时，速度的偏向角比b大，运动时间较长，B正确；C．粒子a、b的比荷相等，根据，周期相等，根据，角速度之比为1：1，C错误；D．根据两个粒子的半径分别为解得D正确。故选BD。三、实验题15.某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则其直径为______cm。（2）调整、之间距离h，多次重复上述过程，作出随h变化图像如图丙所示。若小铁球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率______。（3）在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中小铁球所受的平均阻力f为其重力的________倍（用表示）。【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]20分度游标卡尺读数为（2）[2]根据机被能守恒定律有可得故随h的变化图像的斜率为（3）[3]考虑阻力的情况下，由动能定理有解得可得随h的变化图像的斜率为由此可知16.（1）纸带上A、D两点的距离sAD=_______cm；（2）在打出C点时小车的速度大小为_______m/s（保留2位有效数字）；（3）若vB，vD，vE，请在上图坐标纸中描点并画出小车运动的vt图像（以A点作为计数起点）______。由图像可得，小车的加速度a=______m/s2,F点的速度vF=______m/s。（保留2位有效数字）【答案】①②.③.④.⑤.【解析】【分析】【详解】（1）[1]按照有效数字的读数规则读出A、D两点的长度为；（2）[2]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小vC=（3）[4]由数据描点可得图像如图所示描点并画出的图象答案图所示，由vt图线的斜率k=当t时，v，则加速度a＝k2vF四、解答题17.直角棱镜的折射率为，其横截面如图所示，图中∠C=90°，∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。求：（1）光线在AB边上的折射角的正弦值；（2）不考虑多次反射，光线是否能够从BC边射出？【答案】（1）；（2）不能【解析】【详解】（1）光路图如答图1所示入射角i=30°，由得（2）由几何关系有则恰发生全反射时有因为即，所以光线在BC边上发生全反射，故不会从BC边射出。18.一游客站在一高层建筑的顶层露台边缘用自拍，拍摄过程中不小心把掉了下去，砸坏了停放在楼下的汽车，楼高约80m，重力加速度。（1）若下落的过程视为自由落体运动，求在空中运动的时间和落地时的速度大小。（2）附近的监控拍到了下落的画面，从监控中发