2022-2023学年天津市南开中学高三上学期第二次月考物理试题含答案

  2022-2023学年天津市南开中学高三上学期第二次月考

物理科目

2022年11月

本练习分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，时长60分钟。

第I卷（选择题）

一、单选题（每题5分，共25分）

1.如图所示，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短。若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簀被压缩至最短的整个过程中（    ）

A.动量不守恒，机械能不守恒 B.动量守恒，机械能不守恒

C.动量不守恒，机械能守恒 D.动量守恒，机械能守恒

2.如图所示，平行板电容器与电动势为E'的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的.上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（    ）

A.平行板电容器的电容将变小

B.静电计指针张角变小

C.带电油滴的电势能减少

D.若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变

3.三个带电粒子从同一点O，以相同的初速度v射入一电场中，在某段时间内的运动轨迹如图虚线所示，其中a粒子刚好做圆周运动。图中实线为电场线，不计粒子重力，则下列有关粒子在该段时间内的运动以及相关说法正确的是（    ）

A.粒子a带负电，c带正电

B.c粒子运动过程中电势能增加

C.运动过程中，b、c两粒子的速度均增大

D.运动过程中，a粒子的加速度和动能均不变

4.如图所示质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l. O点与小球B的间距为，当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角，带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，则（    ）'

A.A、B间库仑力大小 B.A、B间库仑力大小

C.细线拉力大小 D.细线拉力大小

5.如图所示，质量均为m的木块A和B用一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直放置在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态，现将木块C迅速移开，若重力加速度为g。则下列说法中正确的是（    ）

A.木块C移开的瞬间，地面对木块B的支持力为2mg

B.木块C移开的瞬间，木块A的加速度大小为3g

C.木块A向上运动的距离为时，A的动量最大

D.木块B可能离开地面向上运动

二、多选题（每题5分，共15分）

6.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（    ）

A.由可知，甲的速度是乙的2倍

B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍

C.由可知，甲的向心力是乙的

D.由可知，甲的周期是乙的倍

7.如图所示，足够长的木板P静止于光滑水平面上，小滑块Q位于木板P的最右端，木板P与小滑块Q之间的动摩擦因数，木板P与小滑块Q质量相等，均为，用大小为6N、方向水平向右的恒力F拉动木板P加速运动1s后将其撤去，系统逐渐达到稳定状态，已知重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（    ）

A.木板P与小滑块Q所组成的系统的动量增加量等于拉力F的冲量

B.拉力F做功为6J

C.小滑块Q的最大速度为3m/s

D.整个过程中，系统因摩擦而产生的热量为3J

8.多级串线加速器原理如图甲所示，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。圆筒和交变电源两极交替相连，交变电压变化规律如图乙所示，在时，奇数圆简相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒。若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计。为使其能不断加速，下列说法正确的是（    ）

A.金属导体内部场强处处为零，电子在圆筒内匀速运动

B.时，电子刚从3号圆简中心出来

C.第n个圆筒的长度正比于

D.第个圆筒的长度正比于

第II卷（非选择题）

三、实验题（共12分）

9.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。

（1）关于本实验，下列说法正确的是___________（填字母代号）。

A.应选择质量大、体积小的重物进行实验

B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态

C.先释放纸带，后接通电源

（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量_________，动能变化量________（用己知字母表示）

10.用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。

（1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_________。

A.木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）

B.木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）

C.砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M（即m<<M）

D.砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M

（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度a=_________m/s2。（结果保留2位有效数字）

（3）某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：

①将长木板重新平放于桌面上

②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。

③多次实验测得铝块的加速度大小为a

请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数___________。

四、解答题（共48分）

11.（14分）如图所示，质量的滑块以的初速度沿倾角的斜面上滑，经滑行到最高点。然后，滑块返回到出发点。已知，，求滑块

（1）最大位移值x；

（2）与斜面间的动摩擦因数；

（3）从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率P。

12.（16分）如图，光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置，底端与一水平传送带相切，一质量的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放，到最低点Q时与另一质量小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知圆弧轨道半径，传送带的长度，传送带以速度顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数，。求

（1）碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小；

（2）碰后小物块a能上升的最大高度；

（3）小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。

13.（18分）如图甲所示，P点处有质量为m、电荷量为q的带电粒子连续不断地“飘入”电压为的加速电场，粒子经加速后从O点水平射入两块间距、板长均为l的水平金属板间，O为两板左端连线的中点。荧光屏为半圆弧面，粒子从O点沿直线运动到屏上点所用时间为。若在A、B两板间加电压，其电势差随时间t的变化规律如图乙所示，所有粒子均能从平行金属板右侧射出，并且垂直打在荧光屏上。已知粒子通过板间所用时间远小于T，粒子通过平行金属板的过程中电场可视为恒定，粒子间的相互作用及粒子所受的重力均不计，求：

（1）粒子在O点时的速度大小；

（2）图乙中U的最大值；

（3）U取（2）中最大值，所有粒子均能从平行金属板右侧射出，并且垂直打在荧光屏上。求粒子从O点到垂直打在屏上的最短时间。

高三年级阶段性统一练习（二）

物理科目答案

1.A  2.C  3.C  4.B  5.C

6.CD  7.ACD  8.AD

9.  AB   

10.AD  3.0 

11.（1）16m；（2）0.25；（3）67.9W（）

12.（1）30N；（2）0.2m；（3）1s

13.（1）  （2）；（3）

[详解]（1）由动能定理得

解得

（2）粒子从极板右侧边缘射出时，对应的电压最大，此时竖直偏转量

水平方向

竖直方向

解得

（3）半圆荧光屏的圆心与两极板中心重合，才能使粒子全部垂直撞击在屏幕上，当粒子从极板右侧边缘射出时，水平总位移最小，故时间最短，如图

由题意得

设出电场时速度与水平方向夹角为，则有

，

解得

水平由于速度反向延长线过水平位移中点，且由几何关系得

E为圆弧的圆心，由几何关系可得

则有

则水平位移有

最短时间为