2022-2023学年湖北省十堰市张湾区实验中学高三物理月考试卷含解析

2022-2023学年湖北省十堰市张湾区实验中学高三物理月考试卷含解析一、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.关于下列说法正确的是（

）A．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场

B．粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的C．当氢原子从n=3的状态跃迁到n=2的状态时，发射出光子，核外电子动能增加D．核力与万有引力都是只有引力，没有斥力参考答案：C2.（单选）如图所示，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U，静电计指针张开某一角度，若在电容器两极间插入有机玻璃板，则

A．U不变，不变

B．U增大，增大

C．电容器电容增大，变小

D．电容器电容减小，变大参考答案：C3.如图，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时，下列判断正确的是Ａ．电流表测得的是电流最大值Ｂ．感应电动势的瞬时值表达式为Ｃ．P向上移动时，电流表示数变大Ｄ．P向上移动时，电流表示数变小参考答案：BD4.如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部。另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（

）

A．全部转换为气体的内能

B．一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能

C．全部转换成活塞的重力势能和气体的内能

D．一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能参考答案：答案：D5.（单选）一个小球在细绳的拉力作用下，绕某固定点在竖直平面内作圆周运动，空气阻力不计．小球在运动过程中不发生改变的物理量是（）A．速度B．角速度C．加速度D．机械能参考答案：解：A、小球在竖直面内做圆周运动，只有重力做功，机械能守恒，上升的过程，重力做负功，动能减小，下降的过程中，动能增加，可知线速度的大小在变化，根据知，角速度也在变化，加速度也变化．故D正确，A、B、C错误．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，N为金属板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属板的逸出共为4.8eV．线分别用不同能量的电子照射金属板（各光子的能量已在图上标出），那么各图中没有光电子到达金属网的是AC（填正确答案标号），能够到达金属网的光电子的最大动能是0.5eV．参考答案：解：因为金属钨的逸出功为4.8eV．所以能发生光电效应的是B、C、D，B选项所加的电压为正向电压，则电子一定能到达金属网；C选项光电子的最大初动能为1.0eV．小于反向电压，根据动能定理，知电子不能到达金属网；D选项光电子的最大初动能为2.0eV，大于反向电压，根据动能定理，有光电子能够到达金属网．故没有光电子达到金属网的是A、C．故选：ACD项中逸出的光电子最大初动能为：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到达金属网时最大动能为Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案为：AC，0.5．7.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）8.（3分）铁路提速，要解决许多技术问题。通常，列车阻力与速度平方成正比，即f＝kv2。列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

参考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p29.简谐波沿x轴正方向传播，已知轴上x1=0m和x2=1m两处的质点的振动图线如图所示，又知此波的波长大于1m，则此波的传播速度v＝________m/s．

参考答案：

答案：

10.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

11.已知U有一种同位素，比U核多3个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变，放出的粒子的速度大小为v0。①试写出衰变的核反应方程___________________（产生的新核的元素符号可用Y表示）；②衰变后的残核初速度大小为____________

___参考答案：①

U→Y+He；

②

12.如图所示为一个竖直放置、半径为R的半圆形轨道ABC，B是最低点，AC与圆心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的。现有一根长为R、质量不计的细杆，上端连接质量为m的小球甲，下端连接质量为2m的小球乙。开始时甲球在A点，由静止释放后，两球一起沿轨道下滑，当甲球到达最低点B时速度刚好为零，则在此过程中，两球克服摩擦力做功的大小为

；在下滑过程中，乙球经过B点时的瞬时速度大小为

。参考答案：答案：(2-)mgR，

13.（选修3-3（含2-2）模块）(4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为___

，单位体积的分子数为

。

参考答案：答案：M/NA

（2分）；

ρNA/M（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：A．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；B．分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、……；C．作出W-v图象；D．分析W-v图象。如果W-v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系。(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带，求小车获得的速度应选

▲

（选填“AB”或“CD”）段来计算。(2)关于该实验，下列说法正确的有

A．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加B．通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功C．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是

。（写出一条即可）参考答案：(1)CD

(2)ACD

(3)没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小15.在“探究小车速度随时间变化规律”实验中（1）某同学采用如图甲所示的装置进行试验，

（选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，

（选填“需要”或“不需要”）测量小车的质量（2）该同学在研究小车运动时实打出了一条纸带，如图乙所示。在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离见下表，并画出对应的图线（其中横坐标数值表示第几个0.1s，纵坐标对应的该0.1s内物体的位移）如图丙所示。则小车的速度随时间

（选填“是”或“不是”）均匀变化；整个过程中小车的平均加速度为

m/s2。(保留两位有效数字)

时间t/0.1s123456相邻计数点的距离xn/cm1.452.453.464.445.456.46参考答案：（1）不需要（2分）不需要（2分）（2）是（2分）0.95~1.1m/s2（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(16分)如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg、电阻r=5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2，求：（1）导体棒cd受到的安培力大小；（2）导体棒ab运动的速度大小；（3）拉力对导体棒ab做功的功率。参考答案：解析：（1）导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为F安，则

F安=mgsinθ（2分）

解得

F安=0.10N（1分）

（2）设导体棒ab的速度为v时，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则

E=Blv（2分）

I=

（2分）

F安=BIl

（2分）

联立上述三式解得v=

=1.0m/s（1分）

（3）设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则

F=F安+mgsinθ（2分）

解得

F=0.20N（1分）

拉力的功率P=Fv（2分）

解得

P=0.20W（1分）17.如图所示，水平屋顶高H=5m，围墙高h=3.2m，围墙到房子的水平距离L=3m，围墙外马路宽x=10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，求小球离开屋顶时的速度v的大小范围．（g取10m/s2）参考答案：18.如图（a）所示，斜面倾角为37°，一宽为d＝0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一长方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图（b）所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为m＝0.1kg，电阻为R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；（2）求金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t；（3）求金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；（4）请在图（c）中定性地画出：在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中，线框中感应电流I的大小随时间t变化的图像。参考答案：（1）减少的机械能＝克服摩擦力所做的功ΔE1＝Wf1＝μmgcos37°s1（2分）其中s1＝0.36m，ΔE1＝（0.900－0.756）J＝0.144J可解得μ＝0.5（1分）（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能仍均匀减小，因此安培力也为恒力，线框做匀速运动。（1分）v12＝2as1，其中a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2可解得线框刚进磁场时的速度大小为：υ1＝1.2m/s（1分）ΔE2＝Wf2＋WA＝（f＋FA）s2其中ΔE2＝（0.756－0.666）J＝0.09J，f