2022-2023学年江苏省南通市海安市实验中学高三上学期10月月考物理试题含解析

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  实验中学高三年级第二次学情检测物理一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个迩项最符合题意。1. 如图所示，一个物体以速度在光滑水平面上由A点运动到B点，所用时间为，它从C点以初速沿光滑的斜面CE做匀减速直线运动后又沿ED做匀加速直线运动滑下，经过D点时速度仍是，从C到D所用的时间为，又知，则和的关系是（　　）A.  B.  C.  D. 无法确定【答案】B【解析】【详解】作出物体从A到B过程以及从C到D过程，物体的速率-时间图像如下图由于两个过程的路程相等，所以图像中函数图线与时间轴所围成的几何图形的面积相等。物体由A点运动到B点做匀速直线运动，而从C到D过程先做匀减速直线运动再做匀加速直线运动，必定有t1<t2。故选B。2. 在雨天遇到泥泞之路时，自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c为飞轮边缘上的点，d为链轮边缘上的点，下列说法正确的是（　　）A. a点的角速度大于c点的角速度B. c点的线速度大于d点的线速度C. 后轮边缘a、b两点线速度相同D. 泥巴在图中的b点比在a点更容易被甩下来【答案】D【解析】【详解】A．它们一起转动时，a、c共轴转动，角速度相等，故A错误；B．c、d两点属于皮带传动，c点的线速度等于d点的线速度，故B错误；C．后轮边缘a、b两点线速度大小相等，方向不同，故线速度不同，故C错误；D．泥块做圆周运动，合力提供向心力，根据F=mω2r知：泥块在车轮上每一个位置的向心力大小相等，当提供的合力小于向心力时做离心运动。最低点，重力向下，附着力向上，合力等于附着力减重力，最高点，重力向下，附着力向下，合力为重力加附着力，在相同向心力下，在最低点需要的附着力大，所以在线速度竖直向上或向下时，合力等于附着力，所以在最低点b合力最小在最低点最容易飞出去。故D正确；故选D。3. 如图所示，吊床用绳子拴在两棵竖直树干上的等高位置。一个小朋友先坐在吊床上，吊床两端绳的拉力大小为F1，树干受到绳的摩擦力为f1，后躺在吊床上，吊床两端绳的拉力大小为F2，树干受到绳的摩擦力为f2。两次小朋友的重心都恰好在中间位置，则（　　）A. F1>F2，f1＝f2 B. F1＝F2，f1＝f2C. F1<F2，f1<f2 D. F1>F2，f1>f2【答案】A【解析】【详解】当躺在吊床上时，可以认为，小朋友的身体是水平的，如图从而造成绳子和竖直方向夹角减小，根据力的合成可知绳子拉力变小，即F1>F2将吊床和小朋友作为整体，前后两次摩擦力都等于系统的总重量，保持不变，即f1＝f2故选A。4. 在x轴的和两处分别固定两个点电荷、，图中曲线是两电荷间的电势与位置x之间的关系图像，图线的最低点在处。现在处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的正点电荷，该电荷只在电场力作用下运动，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（　　）A. 、可能都是负电荷B. 两固定电荷电量之比为C. 点电荷q可能运动到处D. 点电荷q运动到处加速度为零【答案】D【解析】【详解】A．若假设、都是负电荷，则x轴上的电场线应该从无穷远处某点分别指向两电荷所在位置，由于选取无穷远处电势为0，则根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知画出的图线应该在轴下方，与题图相矛盾，所以假设错误，即、不可能都是负电荷，故A错误；BD．由图线的斜率表示电场强度的大小，依题意可知处的合电场强度为0，则点电荷q在该处受到的合外力为0，加速度为0；由场强叠加原理可知、在处各自产生的电场强度大小相等，方向相反，即可得故B错误，D正确；C．由题图可知，处的电势与处的电势相等，所以在处由静止释放一个正点电荷，根据功能关系可得即电荷到达处时速度为0，所以正点电荷q不可能运动到处，故C错误。故选D。5. 物块A和斜面B的质量分别为m和3m，水平直角边长分别为L和3L，不计一切摩擦，A从斜面顶端由静止开始运动，相对于斜面刚好滑到底端这一过程中，正确的是（　　）A. 物块A的机械能守恒 B. A与B组成的系统动量守恒C. 斜面B的位移大小为0.5L D. 物块A的位移大小为1.5L【答案】C【解析】【详解】A．根据题意可知，斜面B对物块A的支持力对物块A做功，则物块A的机械能不守恒，故A错误；B．根据题意可知，初始时刻系统竖直方向动量为零，运动过程中，物块A有竖直方向的分速度，则竖直方向上系统的动量不守恒，故A与B组成的系统动量不守恒，故B错误；CD．由题意可知，系统在水平方向上动量守恒，设物块A的水平位移为，斜面B的水平位移为，由动量守恒定律有又有解得，由于物块A的竖直位移不可求，则物块A的位移大小不可求，斜面B的竖直位移为零，则斜面B的位移大小为，故D错误C正确。故选C6. 如图甲所示，A、B两物块静止叠放在水平地面上.水平拉力F作用在A上，且F从0开始逐渐增大，B的加速度与F的关系图像如图乙所示，则A的加速度与F的关系图像可能正确的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】设A的质量为，B的质量为，AB间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，则当，AB处于静止状态，加速度都为0；当，AB开始一起加速运动，设当，AB刚好要发生相对运动，以AB为整体，由牛顿第二定律以B为对象，由牛顿第二定律联立解得则当 ，AB一起做匀加速直线运动，加速度为当 ，AB发生相对滑动，对A由牛顿第二定律解得a-F的斜率变大，由以上分析可知A的加速度与的关系图像可能为C选项。故选C。7. 如图所示，波源O1、O2以相同的频率垂直纸面振动激发出横波在纸面内沿着各个方向传播，A、B、C三点在O1、O2连线的中垂线上，t＝0时刻O1、O2同时沿相同方向开始振动，经过4s的时间，与O1相距6m的A点开始振动，此后A点每分钟上下振动10次，且当A位于波峰时，B、C两点也同时位于离A点最近的两个波峰，则下列说法正确的是（　　）A. 波源O1激发的横波波长为9m B. 波源O1激发的横波波长为18mC. O1与B之间的距离为12m D. t＝12s时C点开始振动【答案】A【解析】【详解】AB．波的传播速度由题意得，振动的周期波长故A正确，B错误；C．当A位于波峰时，B、C两点也同时位于离A点最近的两个波峰，所以O1与B之间的距离故C错误；D．O1与C之间的距离波传到C点用时故D错误。故选A。8. 如图所示，两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的两倍。两种射入过程相比较（　　）A. 射入滑块A的子弹速度变化大B. 整个射入过程中两滑块受的冲量不一样大C. 射入滑块A中时阻力对子弹做功是射入滑块B中时的两倍D. 两个过程中系统产生的热量相同【答案】D【解析】【详解】A．根据动量守恒定律得所以即两子弹初末速度均相等，速度变化量相等，故A错误；B．对滑块，根据动量定理得所以故B错误；C．对子弹，根据动能定理得所以故C错误；D．对系统，根据能量守恒定律得所以故D正确。故选D。9. 如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器，R1(R1>r)和R2为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），A为理想电流表，G为灵敏电流计，当开关S闭合且电路稳定后，在逐渐增大对R3的光照强度的过程中（　　）A. 电源的输出功率可能先增大后减小 B. A表的示数变小C. 电源的效率变小 D. G表中有从a至b的电流【答案】C【解析】【详解】A．因为R1>r ，所以外电路的总电阻大于电源的内阻，在逐渐增大对R3的光照强度的过程中，R3减小，外电路的总电阻减小，外电路的阻值向内阻接近，电源的输出功率增大，A错误；B．在逐渐增大对R3的光照强度的过程中，R3减小，根据串反并同规律，电流表的示数变大，B错误；C．电源的效率为变形得在逐渐增大对R3的光照强度的过程中，R3减小，外电路的总电阻R减小，电源的效率减小，C正确；D．在逐渐增大对R3的光照强度的过程中，R3减小，根据串反并同规律，电容器两端电压减小，电容器放电，电流表G表中有从b至a的电流，D错误。故选C。10. 一点电荷固定在空间O点，在O点上下空间内分别有A、B两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。A、B两点电荷的电量分别为QA、QB，质量为mA、mB，不计重力作用。则（   ）A. QA<QB，mA>mB B. QA<QB，mA<mB C. QA>QB，mA>mB D. QA>QB，mA<mB【答案】A【解析】【详解】CD.在不计重力的影响下，受力分析图如图所示由于AB两物体都做匀速圆周运动，要保持A、B各自所受合力的大小始终保持相等，A、B的相对距离不能发生改变，故A、B的角速度要保持相等。对于A、B各自竖直方向的合力为零有用上式比下式可得由图可知,故故CD错误；AB.水平方向上，对A点电荷有水平方向上，对B点电荷有联立方程可得由于，则有故A正确，B错误。故选A。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12～15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11. 一实验小组为了测量某元件的电阻，进行了如下实验：（1）首先用多用电表进行粗测，如图所示下列操作步骤正确的是___________A．如图甲，将红黑表笔短接，进行机械调零B．如图乙，利用所示旋钮进行欧姆调零C．如图丙，用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，为了准确测量，应换到“×100”挡D．实验完成后，挡位调至如图丁所示位置（2）随着使用时间的增长，欧姆表内部的电源电动势会减小，内阻会增大，但仍能进行欧姆调零。若仍用该表测电阻，则测量结果会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（3）为了精确测量该元件的电阻，同学们又采用了如图所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下：A．待测电阻RxB．灵敏电流计GC．定值电阻R0=80ΩD．粗细均匀的电阻丝AB（总长为L=60.00cm）E．滑动变阻器RF．线夹、电源、开关以及导线若干G．电源（电动势为3V）①在闭合开关S前，可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片P1应置于a端。闭合开关后，先移动滑动变阻器的滑片P1至某一位置，然后不断调节线夹P2所夹的位置，直到灵敏电流计G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x=12.00cm，则Rx的阻值计算式为___________（用R0、L、x表示），代入数据得Rx=___________Ω。②为减小因电阻丝粗细不均匀带来的误差，将定值电阻R0换成电阻箱，并按照①中的操作，电阻箱的阻值记为R1；然后将电阻箱与Rx交换位置，保持线夹P2的位置不变，调节电阻箱，重新使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱的阻值记为R2，则电阻R=___________。【答案】    ①. B    ②. 偏大    ③.     ④. 20    ⑤. 【解析】【详解】（1）[1]A．如图甲，将红黑表笔短接，进行的是欧姆调零，A错误；B．图乙所示旋钮为欧姆调零旋钮，B正确；C．用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，即读数太小，为了减小误差，应使指针停留在刻度盘中间区域，要增大读数，应换到“×1”挡，C错误；D．实验完成后，应将挡位开关置于OFF挡或交流电压最高挡，D错误。故选B。（2）[2]多用电表的测量原理为闭合电路欧姆定律，当电池电动势减小、内阻变大时，欧姆表重新调零，即满偏电流不变，则可知欧姆表的内阻R中变小，当测电阻时有因R中变小，则同一Rx对应的电流要变小，对应的电阻刻度值要变大，即测量结果会偏大。（3）①[3][4]当灵敏电流计G示数为零时，说明Rx的分压和AP2部分的分压相等，即整理得则代入数据解得②[5]根据第①问的原理，交换位置前有交换位置后有可得解得12. 某天文爱好者在观测某行星时，测得绕该行星的卫星做圆周运动的半径r的三次方与运动周期T的平方满足如图所示的关系，图中a、b、R已知，且R为该行星的半径。（1）求该行星的第一宇宙速度；（2）若在该行星上高为h处水平抛出一个物体，水平位移也为h，则抛出的初速度为多大?【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）卫星在轨运行时，根据牛顿第二定律由图像可知设第一宇宙速度为，根据牛顿第二定律解得（2）设该行星表面的重力加速度为g，则解得设平抛运动的初速度为，根据平抛运动规律解得13. 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球，其质量mA=0.1kg、mB=0.5kg。静止时弹簧伸长15cm，若剪断A、B间的细线，则(1)证明A球做简谐运动；(2)A球做简谐运动时的振幅为多少？【答案】(1)见解析；(2)12.5cm【解析】【详解】(1)剪断A、B间的细线后，设A球位于平衡位置时弹簧的伸长量为x0，则有取向下为正方向，A球运动在平衡位置下方x处，受力如图此时弹簧的弹力大小则A球所受合力即A球所受合力与其偏离平衡位置的位移大小成正比，方向相反，说明A球的运动是简谐运动。(2) 由两球静止时的力平衡条件，有得弹簧的劲度系数为 剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置。悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放，刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅，即14. 某种弹射装置如图所示，左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定，弹簧具有的弹性势能EP=4.5J，质量m=1.0kg的小滑块静止于弹簧右端，光滑水平导轨AB的右端与倾角θ=30°的传送带平滑连接，传送带长度L=8.0m，传送带以恒定速率v0=8.0m/s顺时针转动。某时刻解除锁定，滑块被弹簧弹射后滑上传送带，并从传送带顶端滑离落至地面。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=，重力加速度g取10m/s2。（1）求滑块离开传送带时的速度大小v；（2）求电动机传送滑块多消耗的电能E；（3）若每次开始时弹射装置具有不同弹性势能，要使滑块滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，求的取值范围。【答案】（1）7m/s；（2）96J；（3）12J≤Ep'≤132J【解析】【详解】（1）设滑块刚冲上传送带底端的速度为v1，根据能量守恒代入数据得因为μ＞tanθ，故滑块在传送带上先向上加速，根据根据牛顿第二定律得若滑块在传送带上一直加速，则离开传送带时的速度大小v满足解得所以假设成立，滑块离开传送带时的速度大小为7m/s。（2）滑块在传送带上运动时间该段时间，传送带的位移对传送带，根据动能定理有解得即电动机传送滑块多消耗的电能（3）分析可知，要使滑块滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，滑块滑出传送带时要与传送带共速。滑块刚好加速到与传送带共速时离开传送带，所对应的弹性势能最小，有得同理可得，滑块刚好减速到与传送带共速时离开传送带，所对应的弹性势能最大，有得所以，满足条件的弹性势能范围为15. 如图甲所示，电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子，电子初速度不计，经M、N两金属板之间的电场加速后，沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场，。A、B两板间的距离为d，两板间的电势差uAB随时间t的变化图像如图乙所示，图中U1已知，uAB的变化的周期为3t0。两板间的电场视为匀强电场，时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经4t0后从极板右侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为-e，重力不计，打到极板上的电子均被吸收，不计电子之间的相互作用力。（1）求A、B金属板长度L；（2）求时刻射入偏转电场的电子，从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y；（3）仅上下调整A、B两水平极板的位置，保证电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，要使从极板右侧射出的电子速度均水平，求A、B两板间的最小距离d1。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）电子在MN中做加速运动，根据动能定理得解得电子A、B中水平方向做匀速直线运动解得（2）时刻射入偏转电场的电子，竖直方向根据牛顿第二定律得解得在0～2t0时间内竖直方向位移为末速度为在2t0～3t0时间内的末速度为在这段时间内的位移为在3t0～4t0时间内的末速度为在3t0～4t0时间内竖直方向的位移为从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y解得（3）仅上下调整A、B两水平极板的位置，满足电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，使从极板右侧射出的电子速度均水平且A、B两板间的最小的条件是2 t0时刻入射的粒子恰好飞出电场，其它时刻入射的粒子全部打在极板上被吸收逆向思维A、B两板间的最小距离d1为解得