2022-2023學年湖北省十堰市張灣區(qū)實驗中學高三物理月考試卷含解析

2022-2023學年湖北省十堰市張灣區(qū)實驗中學高三物理月考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.關于下列說法正確的是（

）A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

B．粒子散射實驗揭示了原子的可能能量狀態(tài)是不連續(xù)的C．當氫原子從n=3的狀態(tài)躍遷到n=2的狀態(tài)時，發(fā)射出光子，核外電子動能增加D．核力與萬有引力都是只有引力，沒有斥力參考答案：C2.（單選）如圖所示，用靜電計測量已經(jīng)充電的平行板電容器兩極板間的電勢差U，靜電計指針張開某一角度，若在電容器兩極間插入有機玻璃板，則

A．U不變，不變

B．U增大，增大

C．電容器電容增大，變小

D．電容器電容減小，變大參考答案：C3.如圖，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，繞OO′軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動。滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有定值電阻R，從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是Ａ．電流表測得的是電流最大值Ｂ．感應電動勢的瞬時值表達式為Ｃ．P向上移動時，電流表示數(shù)變大Ｄ．P向上移動時，電流表示數(shù)變小參考答案：BD4.如圖所示，密閉絕熱的具有一定質量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計，置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部。另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為(彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零)，現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經(jīng)過多次往復運動后活塞靜止，氣體達到平衡態(tài)，經(jīng)過此過程（

）

A．全部轉換為氣體的內能

B．一部分轉換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能

C．全部轉換成活塞的重力勢能和氣體的內能

D．一部分轉換成活塞的重力勢能，一部分轉換為氣體的內能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能參考答案：答案：D5.（單選）一個小球在細繩的拉力作用下，繞某固定點在豎直平面內作圓周運動，空氣阻力不計．小球在運動過程中不發(fā)生改變的物理量是（）A．速度B．角速度C．加速度D．機械能參考答案：解：A、小球在豎直面內做圓周運動，只有重力做功，機械能守恒，上升的過程，重力做負功，動能減小，下降的過程中，動能增加，可知線速度的大小在變化，根據(jù)知，角速度也在變化，加速度也變化．故D正確，A、B、C錯誤．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，N為金屬板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動勢和極性如圖所示，已知金屬板的逸出共為4.8eV．線分別用不同能量的電子照射金屬板（各光子的能量已在圖上標出），那么各圖中沒有光電子到達金屬網(wǎng)的是AC（填正確答案標號），能夠到達金屬網(wǎng)的光電子的最大動能是0.5eV．參考答案：解：因為金屬鎢的逸出功為4.8eV．所以能發(fā)生光電效應的是B、C、D，B選項所加的電壓為正向電壓，則電子一定能到達金屬網(wǎng)；C選項光電子的最大初動能為1.0eV．小于反向電壓，根據(jù)動能定理，知電子不能到達金屬網(wǎng)；D選項光電子的最大初動能為2.0eV，大于反向電壓，根據(jù)動能定理，有光電子能夠到達金屬網(wǎng)．故沒有光電子達到金屬網(wǎng)的是A、C．故選：ACD項中逸出的光電子最大初動能為：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到達金屬網(wǎng)時最大動能為Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案為：AC，0.5．7.某小組同學嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實驗的部分數(shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關系圖線；（2）實驗環(huán)境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）8.（3分）鐵路提速，要解決許多技術問題。通常，列車阻力與速度平方成正比，即f＝kv2。列車要跑得快，必須用大功率的機車來牽引。試計算列車分別以120千米/小時和40千米/小時的速度勻速行駛時，機車功率大小的比值（提示：物理學中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

參考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p29.簡諧波沿x軸正方向傳播，已知軸上x1=0m和x2=1m兩處的質點的振動圖線如圖所示，又知此波的波長大于1m，則此波的傳播速度v＝________m/s．

參考答案：

答案：

10.質量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質量40kg和60kg的甲、乙兩人，當甲、乙同時以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

11.已知U有一種同位素，比U核多3個中子。某時刻，有一個這樣的同位素核由靜止狀態(tài)發(fā)生衰變，放出的粒子的速度大小為v0。①試寫出衰變的核反應方程___________________（產(chǎn)生的新核的元素符號可用Y表示）；②衰變后的殘核初速度大小為____________

___參考答案：①

U→Y+He；

②

12.如圖所示為一個豎直放置、半徑為R的半圓形軌道ABC，B是最低點，AC與圓心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的?，F(xiàn)有一根長為R、質量不計的細桿，上端連接質量為m的小球甲，下端連接質量為2m的小球乙。開始時甲球在A點，由靜止釋放后，兩球一起沿軌道下滑，當甲球到達最低點B時速度剛好為零，則在此過程中，兩球克服摩擦力做功的大小為

；在下滑過程中，乙球經(jīng)過B點時的瞬時速度大小為

。參考答案：答案：(2-)mgR，

13.（選修3-3（含2-2）模塊）(4分）已知某物質摩爾質量為M，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質的分子質量為___

，單位體積的分子數(shù)為

。

參考答案：答案：M/NA

（2分）；

ρNA/M（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，主要過程如下：A．設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……；B．分析紙帶，求出橡皮筋做功使小車獲得的速度v1、v2、v3、……；C．作出W-v圖象；D．分析W-v圖象。如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關系。(1)實驗中得到的一條如圖乙所示的紙帶，求小車獲得的速度應選

▲

（選填“AB”或“CD”）段來計算。(2)關于該實驗，下列說法正確的有

A．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加B．通過改變小車質量可以改變橡皮筋對小車做的功C．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出(3)在該實驗中，打點計時器正常工作，紙帶足夠長，點跡清晰的紙帶上并沒有出現(xiàn)一段等間距的點，造成這種情況的原因可能是

。（寫出一條即可）參考答案：(1)CD

(2)ACD

(3)沒有平衡摩擦力或木板的傾角過大或過小15.在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實驗中（1）某同學采用如圖甲所示的裝置進行試驗，

（選填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，

（選填“需要”或“不需要”）測量小車的質量（2）該同學在研究小車運動時實打出了一條紙帶，如圖乙所示。在紙帶上，連續(xù)5個點為一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間的距離見下表，并畫出對應的圖線（其中橫坐標數(shù)值表示第幾個0.1s，縱坐標對應的該0.1s內物體的位移）如圖丙所示。則小車的速度隨時間

（選填“是”或“不是”）均勻變化；整個過程中小車的平均加速度為

m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)

時間t/0.1s123456相鄰計數(shù)點的距離xn/cm1.452.453.464.445.456.46參考答案：（1）不需要（2分）不需要（2分）（2）是（2分）0.95~1.1m/s2（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)如圖所示，在與水平方向成θ=30°角的平面內放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計。空間存在著勻強磁場，磁感應強度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上。導體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構成閉合回路，每根導體棒的質量m=2.0×10-2kg、電阻r=5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50m?，F(xiàn)對導體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之沿軌道勻速向上運動。在導體棒ab運動過程中，導體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10m/s2，求：（1）導體棒cd受到的安培力大?。唬?）導體棒ab運動的速度大?。唬?）拉力對導體棒ab做功的功率。參考答案：解析：（1）導體棒cd靜止時受力平衡，設所受安培力為F安，則

F安=mgsinθ（2分）

解得

F安=0.10N（1分）

（2）設導體棒ab的速度為v時，產(chǎn)生的感應電動勢為E，通過導體棒cd的感應電流為I，則

E=Blv（2分）

I=

（2分）

F安=BIl

（2分）

聯(lián)立上述三式解得v=

=1.0m/s（1分）

（3）設對導體棒ab的拉力為F，導體棒ab受力平衡，則

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.如圖所示，水平屋頂高H=5m，圍墻高h=3.2m，圍墻到房子的水平距離L=3m，圍墻外馬路寬x=10m，為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，求小球離開屋頂時的速度v的大小范圍．（g取10m/s2）參考答案：18.如圖（a）所示，斜面傾角為37°，一寬為d＝0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一長方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移s之間的關系如圖（b）所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）求金屬線框剛進入磁場到恰完全進入磁場所用的時間t；（3）求金屬線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生焦耳熱的最大功率Pm；（4）請在圖（c）中定性地畫出：在金屬線框從開始運動到完全穿出磁場的過程中，線框中感應電流I的大小隨時間t變化的圖像。參考答案：（1）減少的機械能＝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）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，機械能仍均勻減小，因此安培力也為恒力，線框做勻速運動。（1分）v12＝2as1，其中a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2可解得線框剛進磁場時的速度大小為：υ1＝1.2m/s（1分）ΔE2＝Wf2＋WA＝（f＋FA）s2其中ΔE2＝（0.756－0.666）J＝0.09J，f