2023株洲二中高三上学期12月月考物理试题（B）含答案

这是一份2023株洲二中高三上学期12月月考物理试题（B）含答案，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本题共6小题，18分
1．为了节能，某地铁出口处的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行，当有人站上去时又会慢慢启动，加速到一定速度后再匀速运行。对于此自动扶梯启动并将人送到高处的过程（如图所示），以下说法正确的是（ ）
A．人始终受到重力、支持力和摩擦力的作用
B．人对扶梯的压力是由于扶梯踏板发生弹性形变而产生的
C．匀速运行时，人只受到重力和支持力的作用。
D．匀速运行时，人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对平衡力
2．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，并且让腿适当弯曲．说法正确的是（ ）
A．减小冲量
B．使动量的增量变得更小
C．增大人对地面的压强，起到安全作用
D．延长与地面的作用时间，从而减小冲力
3．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡的图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的输出功率为
B．电源的总功率为
C．此电源的内阻为
D．由于小灯泡的图线是一条曲线，所以欧姆定律不适用
4．“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．抛出后石头落到水平面时的势能为mgh
B．抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为－mgh
C．抛出后石头落到水平面上的机械能为
D．抛出后石头落到水平面上的动能为
5．如图所示，在直角坐标系xOy的y＞0空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场．某时刻带电粒子a从坐标原点O沿x轴正向、带电粒子b从x轴上的Q点沿y轴正向进入磁场区域，经过一段时间两粒子同时到达y轴上的P点，且速度方向相反．下列关于a、b粒子的物理量，一定相等的是
A．质量B．电荷量C．速率D．比荷
6．如图所示，可视为质点的小球质量为m，用不可伸缩的轻质细绳（绳长为L）绑着，另一端县于O点，绳由水平从静止释放，运动至最低点的过程中（绳与水平的夹角为），下列说法错误的是(不计空气阻力影响)（ ）
A．轻绳拉力不断增大
B．小球水平方向的加速度先增后减，且=45°时有最大值
C．=arcsin时，小球竖直方向的速度最大
D．小球在最低点绳的张力由绳长和小球质量一起决定
二、多选题：本题共4小题，16分
7．如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为，，与电场方向平行，a、b两点的电势差。则（ ）
A．电场强度的大小
B．b点的电势比d点的低
C．将电子从c点移到d点，电场力做正功
D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能
8．如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷，、是金属板右侧表面的两点，其中到的距离较小。下列说法正确的是（ ）
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电
B．由于静电感应，金属板右侧表面带正电，左侧表面带负电
C．整个导体，包括表面上的、点，是一个等势体，且电势等于零
D．、两点的电场强度不为零，且、两点场强方向相同，但点的场强比点的场强要强（大）
9．质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，那么碰撞后B球的速度大小可能是（ ）
A．vB．vC．vD．v
10．如图所示，虚线M1N1、P1Q1和虚线M2N2、P2Q2所成夹角相同，它们所夹部分区域存在磁感应强度大小相等的匀强磁场，其方向如图所示。图中正方形线圈abcd分别自位置1、3匀速移到位置2、4，则关于正方形线圈abcd中的电流方向的说法正确的是（ ）
A．自位置1移到位置2的过程中，感应电流方向先顺时针再逆时针
B．自位置1移到位置2的过程中，感应电流方向始终顺时针
C．自位置3移到位置4的过程中，感应电流方向先顺时针再逆时针
D．自位置3移到位置4的过程中，感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针后逆时针
三、非选择题：66分
11．图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)在平衡摩擦力的过程中，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，根据纸带点迹可判断应适当______（填“减小”或“增大”）木板的倾角，直至小车匀速运动；
(2)平衡摩擦力后，当满足小车质量M远大于钩码质量m的条件时，小车所受的合外力可近似为钩码的重力。实验中，当所挂钩码数量一定时，研究小车加速度a与其质量M的关系，由于未满足上述质量条件，实验结果得到的图象可能是______；
A． B． C． D．
(3)图丙为实验中打出的一条纸带，纸带上有七个相邻的计数点，相邻计数点间有4个点未标出，经测量：xAB=4.21cm、xBC=4.63cm、xCD=5.04cm、xDE=5.50cm，xEF=5.92cm，xFG＝6.35cm。已知工作电源的频率为50Hz，则小车的加速度a=______m/s2。（结果保留2位有效数字）
12．为测定电源的电动势和定值电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材：
A．电源(电动势约为9 V，内阻不计)
B．电压表(视为理想电压表，量程0～3 V)
C．电阻箱R(0～999.9 Ω)
D．定值电阻R0=10Ω
E．被测电阻Rx
F．开关、导线若干
（1）用欧姆表(×1 Ω)测定定值电阻Rx，欧姆表的指针如图所示，则Rx＝________Ω；
（2）为达到测定的目的，某同学设计了如图所示两种电路，并选择图______（填“甲”或“乙”），应用所测得的数据，绘出图象是一条直线，测得直线的斜率，纵坐标的截距为（如图所示）。则电源的电动势E=________，电阻Rx=________。
13．如图所示，虚线PQ、MN间距离为d，其间存在水平方向的匀强电场．质量为m 的带正电粒子，以一定的初速度从A处垂直于电场方向进入匀强电场中，经t时间从B处（图中未标出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．带正电粒子的重力不计．求：带电粒子的
（1）初速度；
（2）加速度；
（3）电势能的变化量．
14．间距为l=0.5 m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角θ =30°，导轨上端连有阻值R=0.5 Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m。现将质量m=0.1kg、总电阻r0=0.6Ω、长L0=0.6m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放（导体棒电阻均匀分布），达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。求：
(1)导体棒ab的速度v0；
(2)导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；
(3)若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件。
15．如图甲所示，在倾角α=30°的光滑斜面上，放着质量分为mA=5kg和mB=1kg的A、B两物块轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从t=0时刻开始，对A施加一沿斜面向上的力F使物块A沿斜面向上做匀加速运动，若力F随时间变化的规律如图乙所示（g取10m/s2），求∶
（1）A运动的加速度大小；
（2）弹簧的劲度系数；
（3）从A开始运动到A、B刚分离过程中力F做的功。
参考答案
1．C
AC．加速运动时，人受到重力、支持力和摩擦力的作用，匀速运动时，人受到重力和支持力的作用，水平方向不受摩擦力作用，故A错误，C正确；
B．人对扶梯的压力是由于人的鞋底发生弹性形变而产生的，故B错误；
D．人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。
故选C。
2．D
ABD、人在和地面接触时，人的速度减为零，以向上为正，由动量定理可得：I=△P，所以（F-mg）t=0-m(-v)； 而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力，而动量减小量和合力冲量是一定的，故AB错误，D正确；
C、减小了地面对人的冲力，从而减小了人对地面的压强，故C错误。
故选D．
3．C
C．由直线A读出电源电动势
图线斜率表示内阻，则
故C正确；
AB．灯泡与电源连接时，工作电压U=3V，I=2A，则电源的总功率
P总=EI=4×2W=8W
电源的输出功率
P出=EI-I2r=（8-22×0.5）W=6W
故AB错误；
D．小灯泡是纯电阻，欧姆定律是适用的，小灯泡的图线之所以是一条曲线，是因为小灯泡电阻随温度的变化发生改变，故D错误。
故选C。
4．C
A．以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为－mgh，A错误；
B．抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh，B错误；
C．整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为，所以石头在水平面时的机械能也为，C正确；
D．根据动能定理得
可得石头在水平面上的动能
D错误。
故选C。
5．C
由图可知，a粒子经半个周期到达P点，则有：；b粒子经周期到达P点，则有：，两粒子同时到达P点，则有：，解得：；由几何关系可知，a粒子与b粒子的半径之比为，根据洛伦兹力提供向心力，则有：，解得：，即，故ABD错误，C正确；故选C．
根据两粒子同时到达P点，得出两粒子的比荷之比，根据洛伦兹力提供向心力，得出速度之比，即可分析求解．
6．D
A．将重力沿绳子方向和垂直绳子方向分解，根据牛顿第二定律可得
解得
随着速度和的增大，则绳子的拉力在增大，A正确；
B．根据机械能守恒可得
（h表示小球下落的高度）代入
可得
小球沿水平方向的分力为
所以小球沿水平方向的加速度
加速度先增大后减小，45°时有最大值，B正确；
C．由于绳子的拉力一直增大，且有竖直向上的分力，与重力方向相反，所以当拉力沿竖直向上的分力与重力相等时，小球竖直方向上的速度最大，故有
解得
即
C正确；
D．在最低点时重力和拉力充当向心力，故
解得
故与绳长无关，D错误。
此题选择错误的选项，故选D。
7．AD
A．根据
可得电场强度的大小
选项A正确；
B．沿电场线电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，选项B错误；
C．将电子从c点移到d点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，选项C错误；
D．因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D正确。
故选AD。
8．CD
画出电场线如图所示
AB．根据静电感应的原理可知，同种电荷相斥，异种电荷相吸，又因右侧接地，由于右侧表面右边有正点电荷，金属板右侧表面仍带负电，那么左侧表面多余电荷被中和，因此不带正电，故AB错误；
C．导体在电荷Q的电场中处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场的场强与电荷Q产生的场强与大小相等，方向相反，此时导体的内部场强处处为0，电荷只分布在导体的外表面，且整个导体是一个等势体，故C正确；
D．静电平衡的导体，电荷分布在外表面，则a、b两点的电场强度不为零，根据电场线的分布可知，a、b两点电场强度方向相同，但a点的电场强度比b点的电场强度要强（大）一些，故D正确。
故选CD。
9．AB
碰后A球的动能变为原来的1/9得：
，
解得：vA=±v，
碰撞过程中A.B系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv=mvA+2mvB，
解得：vB=或vB=；
故选AB.
10．BC
AB．正方形线圈abcd自位置1匀速移到位置2的过程中，穿过线圈的磁通量先是向里的减小到0然后是向外的增大，感应磁场方向始终向里，感应电流方向始终顺时针。故A项错误，B项正确。
CD．正方形线圈abcd自位置3匀速移到位置4的过程中，穿过线圈的磁通量先是向里的减小然后是向里的增大，感应磁场方向先向里然后向外，感应电流方向先顺时针再逆时针。故C项正确，D项错误。
故选BC。
11． 减小 B 0.43
(1)[1]根据纸带点迹可判断小车做加速运动，则应适当减小木板的倾角，直至小车匀速运动；
(2)[2]从图象上可以看出：F从0开始增加，砝码的质量远小于车的质量，慢慢的砝码的质量在增加，以致在后来砝码的质量就不是远小于车的质量了，那么绳子的拉力与砝码的总重力就相差较大了，于是图线向下弯曲，所以原因是砝码的质量没有远小于车的质量，故选B。
(3)[3]根据解得
12． 3 乙 9.0 2.0
（1）[1]由图示表盘及指针位置可知，此被测电阻的阻值约为
3×1Ω=3Ω
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得，如果采用图甲可得
整理得
只能画出图象，而根据图乙可得
化简可得
能画出图像，故选图乙
[3][4]由函数知识可知：图象的斜率
故
图象与纵坐标的交点
解得
13．（1） （2）（3）
（1）垂直电场方向匀速运动：d=vAt
则
（2）设带电粒子离开匀强电场时，平行于电场方向的速度为υ1
v1=at

（3）电场力对带正电粒子做正功，电势能减小．



点睛：垂直电场方向匀速运动，可求初速度；根据粒子离开匀强电场时速度的方向，可求水平方向的末速度，根据速度时间关系，可求加速度；对于粒子在匀强电场的过程，运用动能定理列式求解电场力做的功，大小等于电势能的变化量．公众号：高中试卷君
14．(1)8m/s；(2)1.5J；(3)B1＞T
(1)当导体棒ab运动稳定后，做匀速运动，由平衡条件知，

感应电流
联立得

(2)穿过B2磁场过程中的平均电流

联立得
=1.5C
设穿过B2磁场过程中产生的总焦耳热为Q，则由能量守恒定律知

导体棒ab产生的焦耳热

联立得
Qr=1.5 J
(3)根据题意有
，
则若导体棒ab以速度v′通过B2磁场时与在磁场中通过的距离x′满足

导体棒ab在B1磁场中达到稳定速度时，由平衡条件知

又

联立得

根据题意
联立以上二式并代入数据得
T
15．(1)；(2)；(3)
(1)未施加拉力F时，A、B均静止，可得
t=0时刻刚施加F时，对A、B整体，据牛顿第二定律可得
由图象可得此时
由以上两式解得
(2)据题意可知t=0.2s时，A、B开始分离，刚分离时，对B据牛顿第二定律可得
0～0.2s内，对B
又
解得
(3)设A、B运动的位移为x，A、B分离前，有
可得
从A开始运动到A、B分离
解得
此时拉力F的大小为
由此可得从开始运动到A、B刚分离，F随A、B的位移x变化的图象如图所示
由图象可得