2023届云南省昆明市重点中学高三下学期3月第八次月考物理试卷(含答案)

2023届云南省昆明市重点中学高三下学期3月第八次月考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、氢原子部分能级的示意图如图所示，金属钙的逸出功2.7eV，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属钙发生光电效应的光子有几种(   )

A.2 B.3 C.4 D.5

2、如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮O，轻绳两端点A、B分别连接质量为和两物体。现用两个方向相反的作用力缓慢拉动物体，两个力方向与AB连线在同一直线上。当时，，则两物体的质量比为(   )

A.1:1 B.1:2 C. D.

3、一定质量的理想气体，状态从的变化过程可用如图所示的图线描述，气体在状态A时温度为，气体在过程中气体内能减少了，则以下说法错误的是(   )

A.气体在状态B时的温度 B.气体在状态C时的温度

C.A到C过程中外界对气体做功为 D.B到C过程中放热

4、如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距，B点的振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距，C点的振动图像如图丙所示。在时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是(   )

A.波遇到的障碍物将发生明显衍射现象

B.4.5s时P点在平衡位置且向上振动

C.P点为减弱点，振幅为

D.P点为加强点，振幅为

二、多选题

5、如图所示，三颗卫星a、b、c均绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近．已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω.万有引力常量为G，则(   )

A.发射卫星b、c时速度要大于11.2km/s

B.b、c卫星离地球表面的高度为

C.卫星a和b下一次相距最近还需经过

D.若要卫星c与b实现对接，可让卫星b减速

6、如图所示，在电阻不计的边长为L的正方形金属框abcd的cd边上接  两个相同的电阻，平行金属板e和f通过导线与金属框相连，金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场，同一时刻各点的磁感应强度B大小相等，B随时间t均匀增加，已知，磁场区域面积是金属框面积的二分之一，金属板长为L，板间距离为L.质量为m，电荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入，刚好从f 板右边缘射出.不计粒子重力，忽略边缘效应.则(   )

A.金属框中感应电流方向为abcda

B.粒子带正电

C.粒子初速度为

D.粒子在e、f间运动增加的动能为

7、如图所示，一个表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态.剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止，则(   )

A.滑块A的质量大于滑块B的质量

B.两滑块到达斜面底端时的速率相同

C.两滑块到达斜面底端时，滑块A重力的瞬时功率较大

D.两滑块到达斜面底端所用时间相同

8、倾角为的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面，A点为电势能零点，小物块的重力势能、BA之间的电势能随它与O点间距离x变化关系如图所示。重力加速度，由图中数据可得(   )

A.小物块的质量为5kg

B.在B点，

C.从A点到B点，小物块速度先增大后减小

D.从A点到B点，小物块加速度先增大后减小

三、实验题

9、某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20. 00cm，AB间的距离为6. 00cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离为，玻璃砖厚度.

（1）请作出到达B点光线的光路图；

（2）玻璃的折射率__________，光在玻璃中传播速度__________m/s（光在真空中传播速度，结果均保留两位有效数字）.

10、利用图a所示电路，测量多用电表内电源的电动势E和电阻“×10”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表，毫安表（量程10mA），电阻箱，导线若干。回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；

（2）将电阻箱阻值调到最大，再将图a中多用电表的红表笔和_____（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。

（3）调节电阻箱，记下多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R；某次测量时电阻箱的读数如图b所示，则该读数为_________；

（4）甲同学根据，得到关于的表达式，以为纵坐标，R为横坐标，作图线，如图c所示；由图得______V，______。（结果均保留三位有效数字）

（5）该多用电表的表盘如图d所示，其欧姆刻度线中央刻度值标为“15”，据此判断电阻“×10”挡内部电路的总电阻为______Ω，甲同学的测量值与此结果偏差较大的原因是_________________。

四、计算题

11、某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为，磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长，线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，和边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、向始终与两边的运动方向垂直，线圈的总电阻为，外接电阻为R，求：

（1）边切割磁感线时所受安培力的大小F；

（2）从边进入磁场开始计时，在下图中作出一个周期内的图像：

（3）外接电阻上电流的有效值I。

12、如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ，最初木板静止，A、B两木块同时以方向相反的水平初速度和在木板上滑动，木板足够长，A、B始终未相碰，重力加速度为g，求：

（1）A、B与C发生相对滑动的过程中，产生的总热量；

（2）A速度最小时，B的动能；

（3）B相对于C板发生的位移。

13、1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛用于科学研究和医学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，加速器按一定频率的高频交流电源，保证粒子每次经过电场都被加速，加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子，初速度不计，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

（1）求把质量为m，电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间；

（2）若此回旋加速器原来加速α粒子（）。获得的最大动能为，现改为加速氘核（），它获得的最大动能为多少？要想使氚核获得与α粒子相同的动能，请你通过分析，提出一种简单可行的办法；

（3）已知两D形盒间的交变电压如图乙所示，设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T，现对核进行加速，已知该核的电荷量为，在时进入加速电场，求该粒子在加速器中能获得的最大动能？（在此过程中，粒子未飞出D形盒）

参考答案

1、答案：B

解析：根据可知，大量能级的氢原子可能发射6种频率的光子，由能级跃迁公式可知，氢原子由量子数的能级跃迁到的能级时辐射光子的能量为

氢原子由量子数的能级跃迁到的能级时辐射光子的能量为

氢原子由量子数的能级跃迁到的能级时辐射光子的能量为

可知，上述3种光不能使金属钙发生光电效应，则能够使金属钙发生光电效应的光子有3种。

故选B。

2、答案：D

解析：由相似相角形法可得

由于轻绳上拉力相同，由几何关系得

联立得

故选D。

3、答案：D

解析：AB.根据题意，由理想气体状态方程有

代入图中数据解得

故AB正确；

CD.根据图可知，过程中，气体体积不变，气体与外界之间不做功，过程中，气体压强不变，体积减小，外界对气体做功，大小为

则A到C过程中外界对气体做功为，由热力学第一定律B到C过程中有

解得

即B到C过程中放热，故D错误，C正确。

本题选不正确的，故选D。

4、答案：D

解析：A.根据题意，由图甲和图乙可知，两列波的周期均为1s，由公式可得，两列波的波长为

则波遇到的障碍物不能发生明显衍射现象，故A错误；

B.根据题意可知，波从C传到P的时间为

且开始向下振动，波从B传到P的时间为

且开始向上振动，再经过

横波Ⅰ在P点处在平衡位置，向下振动，则横波Ⅰ与横波Ⅱ两波叠加，P点经过平衡位置向下运动，再经过

则4.5s时P点在平衡位置且向下振动，故B错误；

CD.根据题意可知

而时刻两波的振动方向相反，则P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为，故C错误，D正确。

故选D。

5、答案：BC

解析：A.卫星b、c绕地球做匀速圆周运动，7.9km/s是指在地球上发射的物体绕地球飞行做圆周运动所需的最小初始速度，11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。所以发射卫星b时速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，故A错误；

B.万有引力提供向心力，对b、c卫星，由牛顿第二定律得

解得

故B正确；

C.卫星b在地球的同步轨道上，所以卫星b和地球具有相同的周期和角速度。由万有引力提供向心力，即

解得

a距离地球表面的高度为R，所以卫星a的角速度

此时a、b恰好相距最近，到卫星a和b下一次相距最近

故C正确；

D.让卫星b减速，卫星b所需的向心力减小，万有引力大于所需的向心力，卫星b会做向心运动，轨道半径变小，离开原轨道，所以不能与c对接，故D错误；

故选BC。

6、答案：AC

解析：A.因为磁场垂直纸面向里均匀增大，故根据楞次定律可得金属框中感应电流方向为abcda，e板带负电，f板带正电，A正确；

B.因为粒子刚好从f板右边缘射出，所以粒子受到向下的电场力，而电场方向向上，所以粒子带负电，B错误；

C.粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有

在竖直方向上有

而电容器两极板间的电压等于R两端的电压，故

联立解得

C正确；

D.根据动能定理可得粒子增加的动能为

D错误.

故选AC。

7、答案：AB

解析：A.滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大，故

由于，故

A正确；

B.滑块下滑过程机械能守恒，有

则

由于两个滑块的高度差相等，故落地速度大小相等，即速率相等，B正确；

C.滑块到达斜面底端时，滑块重力的瞬时功率

由于

故

C错误；

D.由牛顿第二定律得

则

物体的运动时间

v相同

则

D错误。

故选AB。

8、答案：BC解析：A.因为规定A点的电势为零，由图象可知OA之间的距离为2m，在A点具有的重力势能，也是物块具有的总能量，根据

得

故A错误；

B.小物块在B点时电势能最大，由图象可知OB间距离为1.5m，此时的重力势能为

由前面的分析可知物块的总能量是

根据

可得

故B正确；

C.小物块从A点静止出发，到B点速度为零，所以从A到B的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故C正确；

D.在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大，故D错误。

故选BC。

9、答案：（1）（2）1.2；

解析：（1）作出光路图如图所示

（2）根据几何知识可知：，所以

且有：，则得：

所以玻璃的折射率

光在玻璃中传播速度.

10、答案：（2）1（3）23.2（4）1.43；200（5）150；甲同学没有考虑毫安表内阻的影响

解析：（2）欧姆表中电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电流表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；

（3）由图可知，电阻箱读数为

（4）由变形得

由图像可得

解得

截距为

得

（5）由图可知，此欧姆表的中值电阻为

则电阻“×10”挡内部电路的总电阻为

由甲同学处理方法可知，由于没有考虑毫安表的内阻，如果考虑毫安表的内阻则有

由此可知，甲同学的测量值与此结果偏差较大的原因是没有考虑毫安表的内阻。

11、答案：（1）（2）见解析（3）

解析：（1）根据题意，由公式可知，、边切割磁感线时的速度为

感应电动势为

感应电流为

则边切割磁感线时所受安培力的大小为

（2）根据题意可知，、边切割磁感线时的速度方向一直与磁场方向垂直，且速度大小不变，则感应电流大小不变，由右手定则可知，边进入磁场时，电流方向为，规定此电流方向为正方向，线圈转过，所用时间为

线圈转动的第二个，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，线圈转动的第三个，感应电流的大小与第一个的大小相等，由右手定则可知，电流方向与第一个的相反，线圈转动的第四个，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，则作出一个周期内的图像，如图所示

（3）根据电流的热效应有

解得

12、答案：（1）（2）（3）

解析：（1）根据题意可知，最终三者共速一起运动，规定向左为正方向，由动量守恒定律有

解得

由能量守恒定律可得，A、B与C发生相对滑动的过程中，产生的总热量为

（2）根据题意可知，A、B均在木板上滑动时，木板C保持不动，A向右做匀减速运动，B向左做匀减速运动，由牛顿第二定律可知，A、B的加速度大小均为，当A的速度减小到0时，A的速度最小，由有

解得

此时B的速度为

则B的动能为

B相对于木板的位移为

（3）根据题意，结合上述分析可知，A减速到0之后和C一起向左加速，最终A、B、C一起向左运动，由能量守恒定律有

解得

则B相对于C板发生的位移为

13、答案：（1）（2）见解析（3）

解析：（1）由洛伦兹力提供向心力得

粒子每旋转一周动能增加2qU，则旋转周数

周期

粒子在磁场中运动的时间

一般地可忽略粒子在电场中的运动时间，可视为总时间

（2）对α粒子，由速度

得其最大动能为

对氘核，最大动能为

若两者有相同的动能，设磁感应强度变为、由α粒子换成氘核，有

解得

即磁感应强度需增大为原来的倍，高频交流电源的原来周期

故

由α粒子换为氘核时，交流电源的周期应为原来的。

（3）对α粒子有

对粒子分析，其在磁场中的周期

每次加速偏移的时间差为

满足

解得

根据动能定理

即