2022-2023学年郑州第一中学高三月考试卷（三）物理试题试卷

2022-2023学年郑州第一中学高三月考试卷（三）物理试题试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向

运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是

A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力B.库仑力对两物块做的功相等

C.最终，两个物块的电势能总和不变D.最终，系统产生的内能等于库仑力做的总功

2、如图，A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步

轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动，说法正确的是（）

A.运行速度最大的一定是BB.运行周期最长的一定是B

C.向心加速度最小的一定是CD.受到万有引力最小的一定是A

3、如图所示，传送带以恒定速度均向右运动，A,8间距为L质量为机的物块无初速度放于左端4处，同时用水平

恒力尸向右拉物块，物块与传送带间的动摩擦因数为小物块从A运动到8的过程中，动能&随位移x变化的关系

图像不可能的是（）

4、若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向

沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向.则描述该引力场的引力场线分布图是（）

D.

5、一定质量的理想气体由状态A沿平行r轴的直线变化到状态8,然后沿过原点的直线由状态8变化到状态C,P-

7图像如图所示，关于该理想气体在状态4、状态B和状态C时的体积以、VB、Vc的关系正确的是（）

A.%=%=%

B.%<%=%

C.匕>%>%

D.%<%<%

6、如图所示，同种材料制成的轨道M0和ON底端由对接且。>a.小球自M点由静止滑下，小球经过。点时无机

械能损失，以八s、%/分别表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四个物理量的大小.下列图象中能正确反映小

球自M点到左侧最高点运动过程的是（）

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、在水平地面上有一质量为，”的物体，物体所受水平外力F与时间，的关系如图A,物体速度v与时间，的关系如图

B,重力加速度g已知，小、尸、w均未知，贝（I（）

A.若如已知，能求出外力户的大小

B.可以直接求得外力尸和阻力/的比值

C.若“已知，可算出动摩擦因数的大小

D.可以直接求出前5s和后3s外力尸做功之比

8、我国成功研制了世界最高水平的“3.OV12OOOF”石墨烯超级电容器。超级电容器充电时，电极表面将吸引周围电

解质溶液中的异性离子，使这些离子附着于电极表面上形成相距小于0.5nm、相互绝缘的等量异种电荷层，石墨烯电

极结构使得该异种电荷层的面积成万倍增加。下列有关说法正确的是（）

A.该电容器充满电后的带电荷量为36000C

B.该电容器最多能储存108000J的电能

C.超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大、板间距离小

D.当该电容器放电至两端电压为L5V时，其电容变为6000F

9、图为回旋加速器的示意图，。形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小，磁感应强度为8的匀强磁场与盒面垂直，

高频交流电频率为了，加速电压为U。A处粒子源产生气核，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重

力的影响。若加速过程中粒子在磁场中运动的周期与高频交流电周期相等，则下列说法正确的是（）

A.若加速电压增加为原来2倍，则笊核的最大动能变为原来的2倍

B.若高频交流电的频率增加为原来2倍，则磁感应强度变为原来的2倍

C.若该加速器对氢核加速，则高频交流电的频率应变为原来的2倍

D.若该加速器对氨核加速，则氨核的最大动能是笊核最动能的2倍

10、如图所示，倾角430。的斜面固定在地面上，长为乙、质量为小、粗细均匀、质量分布均匀的软绳A8置于斜面上,

与斜面间动摩擦因数〃=孚，其A端与斜面顶端平齐.用细线将质量也为m的物块与软绳连接，给物块向下的初速

度，使软绳8端到达斜面顶端（此时物块未到达地面），在此过程中

A.物块的速度始终减小

B.软绳上滑;二时速度最小

C.软绳重力势能共减少了gL

4

D.软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）小鹏用智能手机来研究物体做圆周运动时向心加速度和角速度、半径的关系。如图甲，圆形水平桌面可通

过电机带动绕其圆心O转动，转速可通过调速器调节，手机到圆心的距离也可以调节。小鹏先将手机固定在桌面某一

位置M处，通电后，手机随桌面转动，通过手机里的软件可以测出加速度和角速度，调节桌面的转速，可以记录不同

时刻的加速度和角速度的值，并能生成如图乙所示的图象。

加速度

图甲图乙

（1）由图乙可知，/=60.0s时，桌面的运动状态是（填字母编号）；

A.静止B.匀速圆周运动C.速度增大的圆周运动D.速度减小的圆周运动

（2）仅由图乙可以得到的结论是：:

⑶若要研究加速度与半径的关系，应该保持不变，改变,通过软件记录加速度的大小，此外，还需

要的测量仪器是：»

12.（12分）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率

发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻砥的压阻效应，己知心的阻值变化范围为几

欧到几十欧，实验室中有下列器材：

A.电源E（电动势3V,内阻约为1Q）

B.电流表Ai（0〜0.6A,内阻巳=5。）

C.电流表A2（0~0.6A,内阻r2-l。）

D.开关S,定值电阻用）=5。

（1）为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计.

⑵在电阻及上加一个竖直向下的力尸（设竖直向下为正方向），闭合开关S,记下电表读数，Ai的读数为/”A2的读数

为得及=.（用字母表示）

（3）改变力的大小，得到不同的尺值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的对值.最后绘成

的图象如图所示，除观察到电阻凡的阻值随压力户的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是

.当尸竖直向下时，可得凡与所受压力F的数值关系是氐=.

RJQ

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四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）在一个足够长的水平桌面上，静置着一个足够长的木板A,A的右端与桌面边沿平齐，其上边缘距水平

地面的竖直高度/?=0.8m。木板A上静置两个可视为质点的B、C物块，它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与

两物块均不连接），弹簧存储的弹性势能为5.4J。已知1kg、机c=0.3kg,木板A与桌面、物块C与木

板A间的动摩擦因数均为4=0.1,物块B与木板A间的动摩擦因数〃2=。3。解锁后弹簧在瞬间恢复原长，两物块

均开始运动，此时物块C距离木板A的右边缘xi=2.5m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。

求：

（1）弹簧恢复原长时物块B、C的速度；

（2）物块C从离开A板落地过程中的水平位移；

（3）物块B从开始运动到最终停止时，相对桌面运动的距离。

B

4___________|~pwwj~c~|

I1.,I

14.（16分）如图纸面内的矩形ABCD区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，对边AB〃CD、AD〃BC,电场

方向平行纸面，磁场方向垂直纸面，磁感应强度大小为氏一带电粒子从AB上的P点平行于纸面射入该区域，入射

方向与AB的夹角为0（〃<90。），粒子恰好做匀速直线运动并从CD射出.若撤去电场，粒子以同样的速度从P点

射入该区域，恰垂直CD射出.已知边长AD=BC=d,带电粒子的质量为m,带电量为q,不计粒子的重力.求：

AD

⑴带电粒子入射速度的大小；

⑵带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间；

⑶匀强电场的电场强度大小.

15.(12分)如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在。点，过圆心放置一长度为2人电阻为2R的均匀

辐条，辐条与圆环接触良好。现将此装置的一部分置于磁感应强度大小为8、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，

磁场边界恰好与圆环的直径在同一直线上。现使辐条以角速度@绕。点顺时针转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和

圆环的边缘良好接触，RkR,右侧为水平放置的足够长的光滑平行导轨，间距为2r,导轨之间有垂直导轨平面向里、

磁感应强度大小也为〃的匀强磁场，质量为机、电阻为R的导体棒成垂直放置在导轨上且接触良好，不计其他电阻。

(1)若S闭合，Si断开时，求理想电表的示数；

(2)若S、Si都闭合，求出导体棒成能够获得的最大速度Um；

(3)在导体棒附加速过程中通过的电荷量g。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】

A.开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动；当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，故A错误；

B.物体之间的库仑力都做正功，且它们的库仑力大小相等，质量较小的物体所受摩擦力也较小，所以质量小的物体

位移较大，则库仑力做功较多一些，故B错误。

C.在运动过程中，电场力对两带电体做正功，两物体的电势能减小，故C错误；

D.两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功，而摩擦阻力做负功，由于从静止到停止，根据动能定理可知，受到的

库仑力做的功等于摩擦生热。故D正确。

故选D。

2、A

【解析】

A.因AC的角速度相同，则由v=w可知，VC>VA;对BC卫星，由丫=/^^可知，VB>VC,可知好>此>以，选项A

正确；

B.因AC周期相同；而对BC卫星，根据丁=2万J」一可知，C的周期大于B,可知运行周期最长的是AC,选项B

\GM

错误；

C.因AC的角速度相同，则由a=«?r可知，ac>a\；对BC卫星，由4=9^可知，au>ac,可知次>”>G\,向心加

r

速度最小的一定是A,选项C错误；

D.三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，选项D错误。

故选A。

3、A

【解析】

开始时滑块受向右的拉力f和向右的摩擦力/而做加速运动，则动能EK=(/切x；若物块在到达最右端之前还未达到

与传送带共速，此时图像为G若尸>/,则当物块与传送带共速后还会加速，此时动能增加为△EK=(R/)X,此时图像

为D；若尸勺；则当物块与传送带共速后会随传送带一起匀速运动，动能不变，此时图像为B；物块与传送带共速后

只能匀速或者加速，不可能做减速，则图像A不可能。

故选A.

4、B

【解析】

根据题意，其他星球受到中心天体的引力指向中心天体，所以引力场线应该终止于中心天体，故AD错误；其他星球

在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和，所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指

向这两个星球，所以引力场线应该是曲线，故C错误，B正确。

故选B。

5、B

【解析】

V

从A到5为等压变化，根据一=。可知，随着温度的升高，体积增大，故

T

匕“

从8到C为坐标原点的直线，为等容变化，故

所以

匕<%=%

故ACD错误，B正确。

故选B。

6^D

【解析】

A.由于在两个斜面上都是匀变速运动，根据位移时间关系公式，可知位移--时间图象是曲线，故A错误；

B.小球先做匀加速运动，a=gsinO-〃gcosO,后做匀减速运动，力口速度大小为a=gsina+"gcosa,而gsina+〃gcosa>

gsin0-//gcos0,因而B错误；

C.根据六M/V=〃，”gcosO可知：当0>a时，摩擦力〃，“gcosOV“，"gcosa,则C错误；

D.小球运动过程中，在两个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动，速度先增加后减小，根据速度时间关

系公式，可知两段运动过程中的7图都是直线，且因为在上的加速度较小，则直线的斜率较小，故D正确；

二多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、BD

【解析】

A.若K0已知，根据速度图象可以求出加速运动的加速度大小

4=组=为

1&5

还能够求出减速运动的加速度大小

%=丝=%

■M3

根据牛顿第二定律可得

F-f-

其中桁不知道，不能求出外力F的大小，故A错误；

B.由于

F

F-f-,/+—=ma2

F

可以直接求得外力尸和阻力/的比值7=2,故B正确；

C、若，"已知，v。不知道，无法求解加速度，则无法求出动摩擦因数的大小，故C错误;

D.前5s外力做的功为

Wt=Fx^-x5=2.5Fv0

后3s外力F做功

W,=-yx-^x3=-O.5Fvo

前5s和后3s外力F做功之比

型-工-5

啊卜。.5|

故D正确。

故选BDo

8、AC

【解析】

A.根据超级电容器“3.0V12000F”，结合

c=Q

U

可知该电容器充满电后的带电荷量

2=CC/=12000x3.0C=36000C

故A正确；

B.电容器是一种储能元件，该电容器充满电最多能储存的电能为

1,|,

W^-CU2=-X12000X3.02J=54000J

22

故B错误；

C.借助平行板电容器的决定式

c=岸

4kid

分析可知，超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大，板间距离小，故C正确;

D.电容器的电容只与电容器本身结构有关，与电容器带电荷量和两极板间电压无关，故D错误。

故选AC。

9、BD

【解析】

A.质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R,则根据

v2

qvB=m——

R

知

m

则最大动能为

12*2R2

EK,„=-mV；-

22m

与加速的电压无关，故A错误;

B.电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，若高频交流电的频率增加为原来2倍，则T为原来一半，而

2兀m

T=国'则磁感应强度变为原来的2倍。故B正确;

11小27rm——

C.氮核的比荷为一，瓶核的比荷为-，根据丁=一「可知，若该加速器对氮核加速，则高频交流电的周期应变为原

23Bq

32

来的［倍，频率为原来的故C错误;

23

D.最大动能

222

.12qBR

若该加速器对氮核加速，则氨核的最大功能是笊核最大功能的2倍。故D正确。

故选BD»

10、BCD

【解析】

A.物块下落过程中，刚开始由于〃zgsin30°+〃mgeos30。=9，〃g>mg,所以物块所受合力向上，物体做减速运动,

4

下落过程中，合力越来越小，当加速度等于零时，速度最小，后合力方向向下，加速度向下，速度增大，所以物体的

速度先减小后增大，A错误；

B.当加速度等于零时，速度最小，设此时软绳上滑的距离为x,贝!!：

L—xL—%x

---mgsin30°H-----jumgcos30°=mgd——mg,

LLL

代入数据解得：

x=­L

9

B正确；

c.物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为九=^sin3（）o=3,软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜

24

面顶端的高度叫=4,则软绳重力势能共减少

-2

LL、L»

"吆（'_］）=I"g

C正确；

D.以物块为研究对象，因物块要克服拉力做功，所以其动能及势能变化量八人〈八弓,，以系统为研窕对象，设绳的

势能及动能变化量为AE%、A£,；,克服摩擦力所做的功的绝对值为W,由能量守恒定律有

%+*「多+温+亚

则

△4-砥+叼=%-%

选项D正确.

故选BCD.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、B半径一定，角速度大小不变时，加速度大小也不变；角速度增大时，加速度也增大转速（或角速度）手

机到圆心的距离（或半径）刻度尺

【解析】

由图乙可知，/=60.0s时，加速度大小不变，角速度大小也不变，所以此时桌面在做匀速圆周运动，所以B正

确，ACD错误。

故选B。

（2）［2］由图乙可以看出，加速度和角速度的变化曲线大致一样，所以可以得到的结论是：半径一定时，角速度大小不变

时，加速度大小也不变；角速度增大时，加速度也增大。

(3)[3][4]物体做圆周运动的加速度为

a-co2r-4Tt2n2r

若要研究加速度与半径的关系，应该保持转速(或角速度)不变，改变手机到圆心的距离(或半径);

[5]所以还需要的测量仪器是刻度尺。

压力方向改变，其阻值不变&=16-2F

【解析】

(1)由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻凡，知道电流表4的阻值，所以用电流表4作为电压表使用,

电流表&连在干路上，即可求出电阻R,的阻值，电路图的设计：

(2)根据串并联和欧姆定律得：/力4,得到：&=卢了.

(3)从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，由图象可得：R、=16—2F.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13>(1)9m/s,3m/s；(2)0.8m；(3)14.25m

【解析】

(1)根据题意，弹簧解锁在极短时间恢复原长，脱离两物块。选向右为正方向，由B、C两物块系统动量守恒和能量守

恒可得

0=-mBvB+mcvc

联立两式解得

VBi=9m/s

vci=3m/s

⑵由题意可得，B、C两物块开始运动时，各自对物块A的滑动摩榛力方向相反，大小分别为

A=%M

fc=

而木板A与水平桌面之间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力

力=从(啊+牲+叫)g

由于力，一勇

可知木板A在此阶段是静止的。物块C向右滑动直到到达桌面右端的过程，由运动学规律得

VC2-VC\-

mcg-mcac

之后物块C做平抛运动，由平抛运动的规律可得

.12

h=28t

々=3

解得

x2=0.8m

(3)当物块C向右运动，直到离开木板A的过程中，物块B向左做交减速运动，由运动规律得

VC2—VCI-aCt\

啊g=mBaB

物块C离开木板之后，由于有

%=〃2%g＞《=丛(啊+%)g

木板A开始向左加速运动，直到与物块B共速。由牛顿运动定律及运动学规律可得

%一方=%%

VB2~VB1~aB(A+)

L=。#2

VB2=L

此过程物块B运动的距离为

七=”m&+幻

共速后，A、B一起做匀减速直线运动，直到停下来。由运动学规律

则物块B从开始运动到停止，运动的距离为

=乙,