湖南省长沙市浏阳关口中学2022-2023学年高三物理月考试题含解析

湖南省长沙市浏阳关口中学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.（多选题）如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，外力F向右为正．则以下能反映感应电动势E和外力F随时间变化规律的图象是（）A． B． C． D．参考答案：AD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律；楞次定律．【分析】线框匀速穿过方向不同的磁场，在刚进入或刚出磁场时，线框的感应电流大小相等，方向相同．当线框从一种磁场进入另一种磁场时，此时有两边分别切割磁感线，产生的感应电动势正好是两者之和，根据E=BLv，求出每条边产生的感应电动势，得到总的感应电动势．由闭合电路欧姆定律求出线框中的感应电流，由求出安培力大小，由平衡条件得到外力的大小，要分段研究．【解答】解：根据楞次定律判断可知，安培力阻碍导体与磁场间的相对运动，所以线框所受的安培力方向向左，由平衡条件得知外力方向一直向右，为正．t在0﹣时间内，线框通过左边的磁场，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针，为负值．产生的感应电动势为E1=BLv，感应电流为I1==，外力等于安培力，为F1=BI1L=；在﹣时间内，线框从左边磁场进入中间磁场，线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针，为正值．回路中总的感应电动势为E2=2BLv，感应电流为I2==，外力等于安培力，为F2=2BI2L=4；在﹣时间内，线框从中间磁场进入右边磁场，线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针，为负值．回路中总的感应电动势为E3=2BLv，感应电流为I3=，外力等于安培力，为F2=2BI3L=4；在﹣时间内，从右边磁场穿出，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针，为正值．产生的感应电动势为E4=BLv，感应电流为I4=，外力等于安培力，为F4=BI4L=；所以根据数学知识可知，AD正确．故选：AD．2.如图所示，质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则

A．滑块可能受到三个力作用

B．弹簧一定处于压缩状态

C．斜面对滑块的支持力大小可能为零

D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg参考答案：AD由于最大静摩擦力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和摩擦力三个力的作用而平衡，此时弹簧弹力为零，弹簧处于原长状态，A正确B错误；由于滑块受到的摩擦力始终等于重力沿斜面向下的分力（等于），不可能为零，（两物体间有摩擦力必定有弹力），所以斜面对滑块的支持力不可能为零，C错误D正确。3.（多选）如图示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO，竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电量的小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态．现若稍改变F的大小，使b稍有向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后（）A．a、b间电场力增大B．作用力F将减小C．系统重力势能增加D．系统的电势能将增加参考答案：考点：电势能；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：电场力与电势的性质专题．分析：以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析a、b间电场力和挡板对小球的弹力如何变化，由库仑定律分析两间距离的变化情况，根据电场力做功正负判断系统电势能的变化．对整体研究，分析作用力F如何变化．解答：解：A、B以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得：

电场力F电=，α减小，cosα增大，则电场力F电减小．挡板对a的弹力N=mgtanα，α减小，N减小．对整体研究：水平方向：F=N，则作用力F将减小．故A错误，B正确．C、D电场力F电减小，根据库仑定律得知，两球间的距离增大，电场力做正功功，系统的电势能减小，而F做正功，根据功能关系可知，系统重力势能增加．故C正确，D错误．故选BC点评：本题是动态平衡问题，关键要灵活选择研究对象，先对a研究，再对b研究，比较简便．4.（单选）下列有关分子运动理论的各种说法中正确的是（） A． 温度低的物体内能小 B． 温度低的物体，其分子运动的平均动能也必然小 C． 做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 D． 0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能可能不相同参考答案：考点： 分子的热运动．专题： 分子运动论专题．分析： 温度是分子平均动能的唯一标志，分子动能与分子的速率以及分子质量有关．解答： 解：A、温度是分子平均动能的标志，温度低只能说明分子平均动能小，不能说明分子势能，而内能包括分子动能和分子势能，故A错误．B、温度低的物体，分子平均动能一定小，故B正确；C、温度是分子平均动能的标志，与物体是否运动无关，故C错误．D、温度是分子平均动能的唯一标志，温度相同说明分子平均动能相同，0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同，故D错误．故选：B．点评： 掌握温度是分子平均动能的“唯一”标志，与其他任何因素无关．5.某小型水电站的电能输送示意图如图，发电机的输出电压为220v，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为降压变压器原副线圈匝数分别为。（变压器均

为理想变压器）。要使额定电压为200V的用电器正常工作，则

A．B．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

C．若增大，输送功率不变，则输电线上损失的电压减小D．若用电器增多，则输电线上损失的功率减小参考答案：BC根据变压器工作原理可知，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有U2＞U3，所以，故A错误．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，故B正确。若增大，输送功率不变，则输电线上的电流减小，输电线上损失的电压减小，C正确。若用电器增多，则用户端的输出功率增大，用户端的电流增大，从而导致通过降压变压器原线圈的电流增大，故输电线上损失的功率增大，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1,3,5

某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

、

。(两个)（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则最终需验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。参考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺____

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)7.如图所示，“神舟”飞船升空后，进入近地点为B，远地点为A的椭圆轨道I上飞行。飞行数圈后变轨．在过远地点A的圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后周期

（变短、不变或变长），机械能

（增加、减少或不变）。参考答案：变长

增加8.两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，它们之间相互作用力为______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍.参考答案：4

，

9.如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________km/h。参考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。10.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．参考答案：1:2:311.某学生骑着自行车（可视为质点）从倾角为θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距离后停下，整个过程中该学生始终未蹬脚踏板，如图甲所示．自行车后架上固定一个装有墨水的容器，该容器距地面很近，每隔相等时间T滴下一滴墨水．该学生用最小刻度为cm的卷尺测得某次滑行数据如图乙所示.假定人与车这一整体在斜坡上和水平地面上运动时所受的阻力大小相等.己知人和自行车总质量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则T=__________s，人与车在斜坡AB上运动时加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上运动时加速度大小a2=__________m/s2.（结果均保留一位有效数字）参考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）12.如图是打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，电源频率为f＝50Hz，从O点开始每隔4个点取一个计数点，测得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，则相邻两个计数点的时间间隔为________s，物体运动的加速度大小为________m/s2，D点的速度大小为________m/s。参考答案：13.一简谐横波以10m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时刻的波形如图，则x=0处质点振动方向

______

(“沿y轴负方向”或“沿y轴正方向”)，从t=0开始计时，x=2m处的振动方程为y=

_______

cm。

参考答案：y轴负方向三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

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.如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕MN垂直接触于A点，激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．求：两个光斑之间的距离L．参考答案：17.如图所示，在距地面高为＝15m处，有一不带电的小球以＝10m/s的初速度水平向右抛出，与此同时，在的正下方有一带正电滑块也在一个水平恒力的作用下、以相同的初速度在绝缘水平地面上向右运动，、所在空间加有沿水平方向且垂直于纸面向里的足够大的匀强磁场，磁感应强度。已知所带电荷量C，质量＝0.1kg，＝0.27N，、均可看作质点，着地时恰与相撞。若运动中的电荷量保持不变，空气阻力不计，重力加速度g取10m/，求：（1）从抛出到与相撞经历的时间；（2）与相撞前瞬间的速率；（3）与地面之间的动摩擦因数。参考答案：（1）在竖直方向做自由落体运动有H＝

带入数据解得＝s

（2）设的质量为，着地速率为，根据机械能守恒定律有=+

①

带人数据解得＝20m/s

（2分）（2）着地时恰与相撞，说明A2在水平地面一定以速度向右做匀速运动，因受到图2所示的五个力作用，故由平衡条件有

②

③

由③式带入数据得N＝0．9N

代人②式解得＝0．3

18.如图所示，在xOy直角坐标平面内﹣0.05m≤