2022-2023学年江西省抚州市金溪县高三上学期第二次月考 物理

2022-2023学年江西省抚州市金溪县

高三上学期第二次月考 物理

一、选择题(每题4分，共40分，1-7题单选，8-10题多选)

1．篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，通过篮球对地冲击力大小判断篮球的性能。某同学让一篮球从h1=1.8 m高处自由下落，测出篮球从开始下落至反弹到最高点所用时间t=1.40 s，该篮球反弹时从离开地面至最高点所用时间为0.5 s，篮球的质量m=0.456 kg，g=10 m/s2（不计空气阻力）。则篮球对地面的平均作用力大小约为（　　）

A．3 NB．21 NC．33 ND．28 N

2．A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．汽车A的加速度大小为4m/s2

B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为m/s

C．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A、B相距最远

D．从开始到汽车A停止前，当xB=4m时A、B相遇

3．如图所示，相对且紧挨着的两个斜面固定在水平面上，倾角分别为α=60°，β=30°。在斜面OA上某点将a、b两小球分别以速度v1、v2同时向右水平抛出，a球落在M点、b球垂直打在斜面OC上的N点（M、N在同一水平面上）。不计空气阻力，则v1、v2的大小之比为（　　）

A．1∶2 B．2∶3 C．3∶4 D．3∶5

4．如图所示，半径分别为3R和R的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点，已知a球的质量为m。则（　　）

A．b球质量为mB．两小球与弹簧分离时，动能相等

C．若要求a、b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有的弹性势能为D．a球到达圆心等高处时，对轨道压力为9mg

5．假设地球近地卫星的周期与火星近火卫星的周期比值为k，地球半径与火星半径的比值为n。下列说法正确的是（　　）

A．地球质量与火星质量之比为B．地球密度与火星密度之比为

C．地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度之比为

D．如果地球的某一卫星与火星的某一卫星轨道半径相同，则两卫星的加速度之比为

6．如图所示，木板C静止在光滑水平面上，两个质量分别为mA、mB的物块A、B从木板两侧同时滑上木板，最终都停在木板上，这一过程中木板C始终保持静止，若A在C上滑行的距离大于B在C上滑行的距离，则（　　）

A．物块B先停止运动

B．A与C之间的动摩擦因数小于B与C之间的动摩擦因数

C．A的初动能可能等于B的初动能D．A的质量一定小于B的质量

7．如图所示，直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场，在边界上的O点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个速度相同的粒子1和2，其中粒子1经过A点，粒子2经过B点。已知O、A、B三点在一条直线上，且，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列判断正确的是（　　）

A．两个粒子的比荷之比5:3B．两个粒子在磁场中运动的半径之比为3:2

C．两个粒子同时经过A点和B点D．粒子1在磁场中运动的时间较长

8．如图所示，质量m = 1kg的物体置于倾角θ = 37°的固定粗糙斜面上。t = 0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t = 1s时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分v - t图如图所示，则下列说法中正确的是（g = 10m/s2）（　　）

A．拉力的大小为20NB．t = 3s时物体运动到最高点

C．t = 4s时物体的速度大小为10m/sD．t = 1s时物体的机械能最大

9．如图所示，水平面内有一正方形区域ABCD，所在的平面与某一匀强电场平行，在A点有一个粒子源沿各个方向发射带负电的粒子，若与AB成45°的方向以的速度射入正方形区域的粒子恰好垂直于BC打到了E点，E点是BC的中点，已知正方形的边长为1m，粒子的比荷为0.1C/kg，C点电势为0，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（  ）

A．该匀强电场的方向可能水平向右

B．打到E点的粒子在运动过程中动能逐渐减少，电势能逐渐增加

C．C点电势低于B点电势，

D．从AD方向射入的粒子可能到达C点

10．如图所示，两水平虚线之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，边长为的正方形导体框由磁场上方处静止释放，导体框的上、下边始终保持与磁场的边界平行，当导体框的下边与磁场的下边界重合时导体框开始匀速运动。已知磁场的磁感应强度大小为，磁场的宽度为，导体框的质量为、电阻值为，重力加速度为，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（  ）

A．导体框的下边进入磁场后可能做匀速直线运动

B．导体框进入磁场和离开磁场过程中，导体框中产生的感应电流方向相反

C．导体框进入磁场和离开磁场的过程中，通过导体框某一横截面的电荷量均为

D．导体框穿越磁场的过程中，导体框中产生的焦耳热为

二、实验填空题（每空2分，共16分）

11．小球在液体中运动时要受到液体的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力或内摩擦力。在一般情况下，半径为r 的小球以速度v在液体中运动时，所受的液体阻力可用斯托克斯公式表示，式中称为液体的粘滞系数（也叫“内摩擦因数”，其国际单位为），r为小球半径，v为小球运动的速度。某兴趣小组根据所掌握的知识，搜集器材设计了如图甲所示的实验，测定某液体的粘滞系数，实验操作如下：

①将无线防水速度传感器安装在足够长量筒底部，传感器与计算机（图中未画出）建立联系，待测液体注满量筒；

②用螺旋测微器测定小球直径D；③根据小球材质和液体种类查出它们的密度分别为和；④用镊子将小球轻放在液体中让其在液体中下落，同时用计算机记录小球下落速度随时间变化的v-t 图像如图乙中曲线a；

⑤改变液体的温度，重复④步骤操作，得到不同的v-t 图像如图乙中曲线b、c。（1）螺旋测微器读数如图丙所示，小球直径D=______mm；

（2）查得小球的密度 ，液体的密度 ，测得小球匀速下落速度，则该液体的粘滞系数_______（重力加速度g取10m/s2，结果保留三位有效数字）；

（3）已知当温度升高时，液体的粘滞系数减小，由此可判断图线a、b、c对应的液体温度Ta、Tb、Tc 的关系是_______。

12．由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个简单恒温箱温控电路，要求恒温箱内的温度保持50℃。所用器材有：

A．直流电源（，内阻不计）；B．恒温箱加热器的电源；

C．电流表（量程，内阻约）；D．电压表（量程，内阻约）；

E.热敏电阻；F. 继电器（电阻300Ω）；G.滑动变阻器（最大阻值）；

H.单刀单掷开关；I.导线若干。

（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为30.0V，电流表读数为15.0mA；当温度为50℃时，调节变阻器，使电压表读数仍为30.0V，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为__________，该电路测得的阻值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。

（2）现利用该热敏电阻RT和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路如图（c）所示，继电器的电阻为300Ω。当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝36.0V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则

①应该把恒温箱内的加热器接在________（填“A、B端”或“C、D端”）。

②如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R1的阻值应调节为________Ω。

三解答题

13（13分）．如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d=1m，导轨右端连解放军接一阻值为的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为l=0.5m，在t=0时刻，电阻为R=1Ω的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动，金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，通过小灯泡的电流大小始终没有发生变化。求：

（1）金属棒进入磁场前感应电动势E的大小（2）金属棒在磁场中运动时ab两点间的电势差Uab（3）金属棒的质量。

14．一劲度系数为的轻弹簧下端固定于倾角为ɑ= 30°的光滑斜面底端，上端连接物块Q。一轻绳跨过定滑轮与物块Q连接，另一端与套在光滑水平直杆的物块P连接，定滑轮到水平直杆的距离为d。初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，轻绳与水平直杆的夹角也为α= 30°，轻绳中的拉力大小为T= 20mg。已知物块P的质量为m1=m，物块Q的质量为m2= 20m，不计滑轮大小及摩擦，将物块P由静止释放。

（1）物块P静止时，求弹簧的伸长量x1；

（2）求物块P运动到轻绳与直杆间夹角β= 53°的B点时速度大小v1；

（3）P在何位置速度最大？若弹簧弹性势能的表达式，那么P的最大速度为多少？（x为形变量）

四，选考部分(选修3-3）

1．一定质量的理想气体，从状态a开始经历如图所示的状态变化过程回到原状态，则下列说法中正确的是（　　）

A．a→b的过程气体吸收热量B．b→c的过程是等温变化

C．c→a的过程气体分子的平均动能减小D．c状态比b状态单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数多E．一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的

2（10分）．如图所示，环境的热力学温度为，环境气体压强为，导热良好的汽缸直立在水平地面上，汽缸的质量，高度为L。用活塞把一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞可沿汽缸壁无摩擦地移动，活塞的质量为，横截面积为S，气体可看作理想气体，质量可忽略不计。平衡时，活塞处于距汽缸底处。重力加速度为g。

（1）若由于环境温度缓慢升高，活塞缓慢向上移动，温度升至某一值时，活塞向上移动了0.25L。已知密封气体的内能U与热力学温度T的关系为（k为大于零的常数），求此过程中：

①活塞缓慢向上移动距离0.25L时气体的温度；

②密封气体从外界吸收的热量；

（2）若用力F缓慢向上拉动活塞，直至汽缸刚要离开地面，求汽缸刚要离开地面时，活塞距汽缸底的距离。

参考答案：

1．B

【分析】根据题中物理情景描述可知，本题考查动量定理，根据合力冲量和动量变化的规律，运用自由落体运动位移公式、动量定理等，进行分析推断。

【详解】由自由下落过程可得

解得自由下落时间为

t1=0.6 s

反弹竖直上抛时间为t2=0.5 s，可知篮球与地面相互作用时间为

Δt=t-t1-t2=0.3 s

以竖直向上为正方向，全程根据动量定理可得

FΔt-mgt=0

解得

F≈21 N

故B正确。

故选B。

2．B

【详解】A．根据匀变速直线运动的速度位移关系得

由图线可知图像的斜率等于2a，对汽车A，则有

解得

故A错误；

B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有

得A的初速度为

由得

故B正确；

D．由图发现，对于B车

解得

从开始到汽车A停止时，用时

此时B车的位移

故A车停止后，B车才追上A车，故当xB=6m时A、B相遇，故D错误；

C．当两车速度相等时，AB相距最远，有

解得

此时

故C错误。

故选B。

3．A

【详解】由题可知两小球做平抛运动下落的高度相同，所以两小球做平抛运动的时间相同，设为t，由题意及几何关系可知，小球a落在斜面上时，位移方向与水平方向的夹角为60°，小球B落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为。

根据平抛运动规律，对小球a有

对小球b有

可得

，

所以

故选A。

4．C

【详解】当小球恰好能通过半圆轨道的最高点时，在最高点的位置，小球的重力提供小球做圆周运动的向心力，对a小球，根据动能定理得

在最高点时，根据牛顿第二定律得

联立解得

同理对b分析可得：b球的速度为

A．对a、b组成的系统进行研究，在释放瞬间，两小球的动量守恒，选a球的速度方向为正方向，则

解得

故A错误；

B．动能与动量的关系为

因为两个小球的动量相等，但质量不相等，则两小球与弹簧分离时，动能也不相等，故B错误；

C．若两小球的质量相等，则与弹簧分力时两小球的速度大小相等，方向相反，根据上述分析，两小球具备的最小速度与上述分析的a球的速度相等，则弹簧的弹性势能等于两小球的动能之和，因此

故C正确；

D．当a球到达圆心等高处时，对此过程根据动能定理得

在与圆心等高的位置，根据牛顿第二定律得：

结合牛顿第三定律可得

N=FN

联立解得

N=mg

方向水平向右，故D错误；

故选C。

5．B

【详解】AB．近地卫星环绕中心天体做圆周运动，万有引力提供向心力，则由

得

又

、

整理得

由以上可知

，

故A错误，B正确；

C．根据万有引力提供向心力，则有

得

则

故C错误；

D．如果环绕地球与火星的卫星轨道半径相同，则由

得

整理得

故D错误。

故选B。

6．D

【详解】A．由题中木板C始终保持静止，可得木板C始终处于受力平衡状态，水平面光滑，所以物块A、B对木板C的摩擦力始终大小相等，方向相反，同时存在，即AB同时停止运动，A错误；

B．对ABC整个系统，受力为0，取向右为正方向，根据动量守恒有

两边同时乘以运动时间t有

的累积即为位移，所以有

由题意得

因为AC之间的摩擦力等于BC之间的摩擦力，所以有

即

由，得

B错误；

C．对AB分别根据动能定理可得

因为，，所以有

C错误；

D．由选项B分析可知，，D正确。

故选D。

7．A

【详解】AB．设，粒子1和2的轨道半径为、，如图所示为粒子1的轨迹可得

同理可得

由题意

可得

故

由洛伦兹力提供向心力可得

整理可得

可得两个粒子的比荷之比

选项A正确，B错误；

CD．粒子在磁场中运动周期为

则两粒子运动的周期之比为

粒子1从到A转过的圆心角与粒子2从到B转过的圆心角相等，均为，由

可知两个粒子不能同时经过A点和B点，粒子1在磁场中运动的时间较短，选项CD错误；

故选A。

8．BD

【详解】A．由v-t图像得，第1秒的加速度为，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律得

第2秒的加速度为，由牛顿第二定律得

由以上两式得拉力

A错误；

B．将图像延长至与横坐标相交，得时，物体运动到最高点，B正确；

C．3秒后，物体将沿斜面向下运动，由牛顿第二定律

加速度为，t = 4s时物体的速度为

由，得

C错误；

D．由除重力外其他力做功等于机械能的增量，拉力做正功，摩擦阻力做负功，当第1秒时物体的机械能最大，D正确；

故选BD。

9．BC

【详解】A．与AB成45°的方向以速度射入正方形区域的粒子恰好垂直于BC打到了E点，E点恰好是BC的中点，粒子水平方向做匀变速有

竖直方向匀减速有

解得水平方向的末速度

说明粒子水平方向速度不变做的是匀速直线运动，所以粒子可以看成从E到A的类平抛，该匀强电场方向由B指向C，故A错误；

B．在该粒子的运动过程中电场力做负功，动能逐渐减少，电势能逐渐增加，故B正确；

C．根据类平抛的原理，粒子在水平方向做匀速

代入

可得

故C正确；

D．从AD方向射入的粒子做直线运动，故D错误。

故选BC。

【点睛】

10．BC

【详解】A．由题意可知，导体框的下边与磁场的下边界重合时导体框开始匀速直线运动，则重力等于安培力，由力的平衡条件得

又由

、、

整理得线框的速度

由于导体框完全进入磁场后，因无电磁感应，导体框一定做匀加速直线运动，则说明导体框进入磁场的过程做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A错误；

B．由楞次定律可知，导体框进入磁场的过程感应电流沿逆时针方向，导体框离开磁场的过程感应电流沿顺时针方向，B正确；

C．导体框进入磁场的过程中通过导体框导线横截面的电荷量为

、

由法拉第电磁感应定律得

由以上整理得

同理，导体框离开磁场的过程通过导体某一横截面的电荷量为

故C正确；

D．由于导体框进入磁场的过程做加速运动，导体框离开磁场的过程做匀速运动，可知导体框穿越磁场的过程中，导体框的动能增加了，根据能量守恒可得

解答

故D错误。

故选BC。

11．AD

【详解】A．从状态a变化到状态b，压强增大，温度降低，由可知，状态a的体积大于状态b的体积，故A正确；

B．在过程①中，气体体积减小，外界对气体做功；气体的温度降低，气体内能减小，根据热力学第一定律，气体向外界放热，故B错误；

C．一定质量的理想气体内能只与温度有关，故过程①②内能变化相同，故C错误；

D．外界对气体做功可表示为，如图所示

对于每一个体积相等的状态，过程②的压强小于过程①的压强，所以过程①外界对气体做功大于过程②外界对气体做功，根据热力学第一定律，过程②中气体放出的热量比过程①中要少，故D正确。

故选AD。

12．     1. 800     0. 648    

【详解】（1）[1]螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图中读数为

（2）[2]小球的体积为

由粘滞力随速度增大而增大可知，小球加速度先减小后为零，加速度为零时有

联立方程，解得

带入数据得

（3）[3]由粘滞系数表达式可知，粘滞系数越小，小球的收尾速度越大，温度越高，因此

13．     600     偏大     减小     A、B端     300

【详解】（1）[1][2]当温度为27℃ 时，电压表读数为30.0V，电流表读数为15.0mA。此时热敏电阻阻值R，由欧姆定律得

当温度为50℃ 时，调节变阻器R1，使电压表读数仍为30.0V，电流表指针位置如图（b）所示50.0mA，由欧姆定律由欧姆定律得

所以热敏电阻RT的阻值随温度的升高而减小。

[3]由于实验采用的是电流表内接法，所以电压表读数大于热敏电阻两端的电压，所以在相同的温度下，热敏电阻的测量值总比理论值偏大。

（2）[4]随着恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于30 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端。

[5]要使恒温箱内的温度保持50℃ ，即50℃时线圈内的电流为30 mA。由（1）分析可知，50℃时热敏电阻的阻值为600 Ω，由闭合电路欧姆定律

，

解得

14．（1）0.5V；（2）0.375V；（3）2kg

【详解】（1）金属棒进入磁场前感应电动势E的大小为

（2）根据闭合电路欧姆定律得

金属棒在磁场中运动时ab两点间的电势差Uab

（3）金属棒在匀强磁场中做匀速运动，根据平衡条件得

金属棒在匀强磁场中做匀速运动产生的感应电动势为

解得

金属棒从图中位置运动到CD位置，根据动量定理得

解得

15．（1）；（2）；（3）P到达轮的正下方C点时速度最大，

【详解】（1）P静止时，Q也静止处于平衡，对Q有

联立代入数据得

（2）A到B运动过程中，Q下降的距离为

所以弹簧由伸长变成被压缩，故P在A点和P在B点，弹簧的弹性势能Ep相同。

P从A到B过程，由机械能守恒

又在B点时有

vQ=vPcosβ= 0.6vP

联立代入数值可得物块P运动到B点时的速度大小

（3）由题意可知随着Q下降重力势能减小，P速度增大，当P到达轮的正下方C点时绳子此时竖直，该竖直方向上速度为0，即物块Q速度为0，所以此时P速度最大设为，对P从A点到达轮正下方C点过程中，设Q此过程中沿斜面位移为x2，有

所以此时弹簧被压缩，设压缩量为，有

对此过程由机械能守恒，得

代入数值，解得

16．（1）①；②；（2）

【详解】（1）①汽缸内气体初状态的温度，体积，气体末状态的体积，气体压强不变，由盖-吕萨克定律得

解得

②气体内能的增加量

汽缸内气体的压强

气体体积变大，气体对外界做功

外界对气体做功

由热力学第一定律

可得

（2）地面对汽缸的支持力恰好为零时，汽缸刚要离开地面，设汽缸内气体的压强为，此时活塞距汽缸底部的距离为h，对汽缸，由平衡条件得

解得

气体温度不变，由玻意耳定律得

解得