2023届江苏省连云港市海头高级中学高三月考试卷（二）物理试题

2023届江苏省连云港市海头高级中学高三月考试卷（二）物理试题

注意事项:

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为－q（q>0）的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（　　）

A．  B．  C．  D．

2、如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O．一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°．若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为

A． B． C． D．2

3、下列说法正确的是（　　）

A．中子与质子结合成氘核时吸收能量

B．卢瑟福的粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的

C．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则不可能发生光电效应

D．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加

4、某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（　　）

A．线圈的电阻偏大

B．小灯泡的额定电压偏大

C．电源的电动势偏小

D．线圈的自感系数偏小

5、如下图所示，ab间接入u=200sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，Rt为热敏电阻，且在此时的环境温度下Rt=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，则

A．电压表的示数为100V

B．保险丝的熔断电流不小于25A

C．原副线圈交流电压的频率之比为2︰1

D．若环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数减小，输入功率不变

6、如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为2R的一段圆弧．二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好等于等高处平衡．已知，不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为

A．3:4 B．3:5 C．4:5 D．1:2

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片．理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量．若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知(　　)

A．该黑洞的质量M＝

B．该黑洞的质量M＝

C．该黑洞的半径R＝

D．该黑洞的半径R＝

8、如图所示，一直角斜劈绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈AB上。在斜劈转动的角速度ω缓慢增加的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．斜劈对物块的支持力逐渐减小

B．斜劈对物块的支持力保持不变

C．斜劈对物块的摩擦力逐渐增加

D．斜劈对物块的摩擦力变化情况无法判断

9、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．物体在传送带上的划痕长

B．传送带克服摩擦力做的功为

C．电动机多做的功为

D．电动机增加的功率为

10、如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（　　）

A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动

B．闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零

C．断开开关时，a点电势低于b点电势

D．断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某小组利用图甲所示的电路进行“测电池的电动势和内阻”的实验，实验的操作过程为：闭合开关，读出电流表的示数I和电阻箱的阻值R；改变电阻箱的阻值，记录多组R、I的值，并求出的值，填写在如下表格中。

(1)根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图乙所示，请在坐标系中作出图象____________；

(2)由图象求得电池的电动势______V，内阻_____Ω；（结果均保留两位小数）

(3)上述方案中，若考虑电流表内阻对测量的影响，则电动势E的测量值_____真实值，内阻r的测量值____________真实值。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）

12．（12分）利用如图所示的装置探究动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸，将小球从不同的标记点由静止释放。记录标记点到斜槽底端的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y，改变小球在斜槽上的释放位置，在斜槽比较光滑的情况下进行多次测量，已知重力加速度为g，记录数据如下：

(1)小球从标记点滑到斜槽底端的过程，速度的变化量为______（用x、y、g表示）；

(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x，小球从标记点到达斜槽底端的高度为H，测得小球在离开斜槽后的竖直位移为v，不计小球与槽之间的摩擦及小球从斜槽滑到切线水平的末端的能量损失。小球从斜槽上滑到斜槽底端的过程中，若动能定理成立，则应满足的关系式是______；

(3)保持x不变，若想利用图像直观得到实验结论，最好应以H为纵坐标，以_____为横坐标，描点画图。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，导热缸体质量M=10kg，气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体（气体重力不计），环境温度为T1=300K时，被封气柱长度cm，缸口离天花板高度h=1cm，已知活塞与缸壁间无摩擦，活塞横截面积S=1×10-2m2，大气压强p0=1.0×105Pa且保持不变，重力加速度g=10m/s2.求：

①环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板；

②温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力（缸口与天花板接触点不完全密闭）。

14．（16分）右端开口，左端封闭的粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，长为10cm的水银柱封闭了长为30 cm的空气柱，尺寸如图甲所示，现用注射器（开始时活塞在底部）缓慢地将水银抽出，如图乙所示．已知注射器管横截面积是玻璃管横截面积的10倍，大气压强为76cmHg，整个过程不漏气且温度不变．求：

(1)当水银恰好被抽出时玻璃管内空气的压强（单位用cmHg表示）；

(2)注射器管有效长度的最小值（结果保留3位有效数字）．

15．（12分）如图所示，在竖直平面内，第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出)，第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度B0＝0.1 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出)，A(m，0)处在磁场的边界上，现有比荷＝108 C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成θ＝60°角的方向从A点射入磁场，初速度范围为×106 m/s≤v0≤106 m/s，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴，进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN，取π2＝10，不计离子重力和离子间的相互作用。

(1)求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度；

(2)若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求电场强度E的大小(结果可用分数表示)；

(3)在第(2)问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，求荧光屏的最小长度及M点的坐标。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A

【解析】
粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

粒子沿着右侧边界射入，轨迹如图1

此时出射点最近，与边界交点与P间距为

粒子沿着左侧边界射入，轨迹如图2

此时出射点最近，与边界交点与P间距为

粒子垂直边界MN射入，轨迹如3图

此时出射点最远，与边界交点与P间距为2r，故范围为在荧光屏上P点右侧，将出现一条形亮线，其长度为

故A正确，BCD错误。

故选A。

2、B

【解析】
粒子在磁场中做圆周运动，如图：

由几何知识得：，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，则：，故B正确，ACD错误．

3、D

【解析】
A．中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损，释放能量，故A错误；

B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故B错误；

C．根据光电效应方程知

入射光的频率不变，若仅减弱该光的强度，则仍一定能发生光电效应，故C错误；

D．电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，放出光子，总能量减小；根据

可知半径越小，动能越大，故D正确。

故选D。

4、A

【解析】
图中的电路是一个灯泡与电感线圈并联再与电源、开关串联起来的电路，当小灯泡正常发光时，通过灯泡和电感线圈中都有电流，当开关断开时，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象，说明开关断开后，通过小灯泡的电流也没有显著增大，这是因为原来通过电感线圈的电流小于灯泡的电流，当断电后，电感最多会产生原来通过自己的等大的电流，故造成小灯泡未闪亮的原因是线圈的电阻偏大的缘故。

故选A。

5、B

【解析】
根据变压器初次级的匝数比求解次级电压有效值即为电压表读数；熔断电流是指有效值；变压器不改变交流电的频率；环境温度升高，则热敏电阻阻值减小，根据次级电压不变进行动态分析.

【详解】

ab端输入电压的有效值为200V，由于理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，可知次级电压有效值为100V，即电压表的示数为100V，选项A错误；次级电流有效值为 ，则初级电流有效值，则保险丝的熔断电流不小于25A， 选项B正确；变压器不改变交流电压的频率，原副线圈的交流电压的频率之比为1︰1，选项C错误；若环境温度升高，Rt电阻减小，但是由于次级电压不变，则电压表示数不变，电流表示数变大，次级功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误；故选B.

【点睛】

要知道有效值的物理意义，知道电表的读数都是有效值；要知道变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，并会计算；要会分析电路的动态变化，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况．

6、A

【解析】
对a和b两个物体受力分析，受力分析图如下，因一根绳上的拉力相等，故拉力都为T；

由力的平衡可知a物体的拉力

，

b物体的拉力

，

，

则

联立可解得，A正确．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BC

【解析】
AB.设黑洞的质量为，环绕天体的质量为，根据万有引力提供环绕天体做圆周运动的向心力有：，化简可得黑洞的质量为，故B正确，A错误；

CD.根据黑洞的质量和半径的关系，可得黑洞的半径为，故C正确，D错误．

8、AC

【解析】
物块的向心加速度沿水平方向，加速度大小为a=ω2r，设斜劈倾角为θ，对物块沿AB方向

f-mgsinθ=macosθ

垂直AB方向有

mgcosθ-N=masinθ

解得

f=mgsinθ+macosθ

N=mgcosθ-masinθ

当角速度ω逐渐增加时，加速度a逐渐增加，f逐渐增加，N逐渐减小，故AC正确， BD错误。
故选AC。

9、AD

【解析】
A．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间

在这段时间内物块的位移

传送带的位移

则物体相对位移

故A正确；

BC．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，相对位移等于

产生的热量

传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功为，故BC错误；

D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为

故D正确。

故选AD。

10、BC

【解析】
A．闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误；

B．闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据可知流过圆盘的电流为零，故B正确；

C．断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，圆盘中电流方向沿半径向里，所以点电势低于点电势，故C正确；

D．闭合开关时，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点；断开开关时，点电势低于点电势，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点，所以断开开关后，流过电阻上的电流方向与原电流方向相同，故D错误；

故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、    3.85±0.05    5.85±0.20    等于    大于   

【解析】
(1)[1]图象如图所示。

(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得

变形为

由图象可得

(3)[4][5]若考虑电流表内阻对测量的影响，则表达式变为

因此，电动势的测量无误差，即电动势E的测量值等于真实值，但是内阻测量偏大，即内阻r的测量值大于真实值。

12、           

【解析】
(1)[1]小球离开斜槽底端后做平抛运动，则

解得

(2)[2]由(1)知

在小球下滑过程中，不计小球与槽之间的摩擦，只有重力做功，则有

解得

(3)[3]为了更直观，应画成直线，根据上式可知：最好应以H为横坐标，以为纵坐标，描点作图。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、①290K；②248.9K。

【解析】
①在环境温度下降到缸口恰好接触天花板的过程中，气体压强不变，弹簧的长度不变，由盖-吕萨克定律有：

解得

T2=290K

②初态整体受力平衡，设弹簧伸长量为x1，则有

kx1=Mg

解得

x1=1cm

天花板对缸体的压力等于缸体的重力时

FN=Mg

FN+Mg=kx2

x2=2cm

△x=x1-x2

初态缸体平衡，有

p1S+Mg=p0S

末态缸体平衡，有

根据理想气体状态方程：

解得

T3=248.9K

14、①44cmHg（单位用cmHg表示）；②13.4cm．

【解析】
①根据大气压强和水银柱高度可得：开始的时候密封空气柱的压强为76cmHg-10cmHg=66cmHg；

当水银恰好被抽出时玻璃管内空气仍是原来被密封的空气，故空气质量不变，体积变为原来的；

根据同一空气，温度不变，PV不变，所以压强变为原来的，所以水银恰好被抽出时玻璃管内空气的压强为；

②被注射器吸入的空气在最开始的压强为大气压强（76cmHg），在玻璃管中的长度为70cm；

水银柱被吸入注射器后的高度，

最后水银柱被吸入后注射器中的空气压强为44cmHg-1cmHg=43cmHg，所以根据同一空气，温度不变，PV不变可得：注射管中空气柱的高度；

所以注射器管有效长度的最小值hmin=h1+h2=13.4cm；

15、 (1) m2 ，m，(2)×104 V/m，(3)，(－m，0)。

【解析】
(1)由洛伦兹力提供向心力，得

qvB＝

rmax＝＝0.1 m

根据几何关系可知，速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心恰好在y轴B(0，m)点，如图甲所示，离子从C点垂直穿过y轴。根据题意，所有离子均垂直穿过y轴，即速度偏向角相等，AC连线是磁场的边界。速度最小的离子在磁场中做圆周运动的半径：

rmin＝＝m

甲　　　　  　　　　　乙

速度最小的离子从磁场离开后，匀速前进一段距离，垂直y轴进入电场，根据几何知识，离子恰好从B点进入电场，如图乙所示，故y轴上B点至C点区域有离子穿过，且

BC＝m

满足题意的矩形磁场应为图乙中所示，由几何关系可知矩形长m，宽m，面积：

S＝m2；

(2)速度最小的离子从B点进入电场，离子在磁场中运动的时间：

t1＝T＝·

离子在电场中运动的时间为t2，则：

BO＝··

又因：

t1＝t2

解得：E＝×104 V/m；

(3)离子进入电场后做类平抛运动：

BO＝··

水平位移大小：

x1＝vB·t′1

同理：

CO＝··

水平位移大小：

x2＝vC·t′2

得：x1＝m，x2＝m

荧光屏的最小长度：

Lmin＝x2－x1＝m

M点坐标为(－m，0)。