广东省江门市第一中学2023届高三下第四次月考物理试题

这是一份广东省江门市第一中学2023届高三下第四次月考物理试题，共16页。
广东省江门市第一中学2023届高三下第四次月考物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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，竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成，两者在最低点B平滑连接。一小球（可视为质点）从A点由静止开始沿轨道下滑，恰好能通过C点，则BC弧的半径为（ ）

A． B． C． D．
2、如图，直线AB为某电场的一条电场线，a、b、c是电场线上等间距的三个点。一个带电粒子仅在电场力作用下沿电场线由a点运动到c点的过程中，粒子动能增加，且a、b段动能增量大于b、c段动能增量， a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc，场强大小分别为Ea、Eb、Ec， 粒子在a、b、c三点的电势能分别为Epa、Epb、Epc。下列说法正确的是（　　）

A．电场方向由A指向B B．φaφbφc
C．EpaEpbEpc D．EaEbEc
3、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看成做自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落. 和分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中分别表示下落的时间和高度，在整个过程中，下列图象可能符合事实的是( )
A． B．
C． D．
4、关于原子核及其变化，下列说法中正确的是（　　）
A．衰变和裂变都能自发的发生
B．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C．升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短
D．同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等
5、如图所示，固定在竖直平面内的大圆环的半径为。质量为的小环套在大圆环上，且与大圆环接触面光滑。在劲度系数为的轻弹簧作用下，小环恰静止于大圆环上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则（　　）

A．弹簧伸长的长度为
B．弹簧伸长的长度为
C．弹簧缩短的长度为
D．弹簧缩短的长度为
6、一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为1m/s，加速度为1m/s2，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A．物体做匀变速直线运动 B．物体的速度与时间成正比
C．t＝5s时刻物体的速度为6.25m/s D．t＝8s时刻物体的速度为12.2m/s
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、如图所示，在边长为L的正方形区域ABCD内存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m，电荷量为q的带电粒子（不计重力），分别以相同的速率v从A点沿不同方向垂直磁场方向射入磁场，当沿AC方向射入时，垂直于BC边射出磁场。则粒子（　　）

A．带负电
B．运动速率
C．在磁场中运动的最长时间
D．在磁场中运动的最长时间
8、如图所示．直线1和2分别为两个不同电源的路端电压和电流的关系图象，E1、r1，分别为电源1的电动势和内阻，E2、r2分别为电源2的电动势和内阻，则下述说法正确的是（ ）

A．E1=E2
B．r1＞r2
C．当两个电源短路时电源l的短路电流大
D．当两个电源分别接相同电阻时，电源2的输出功率小
9、如图甲，间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面（纸面）上，右侧cf间接有R=2 Ω的电阻．垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆，金属杆每米长度的电阻为2 Ω．t=0时刻，宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆，磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T．从t=0时刻起，金属杆（在方向平行于导轨的水平外力F作用下）和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 ①和②．若金属杆与导轨接触良好，不计导轨电阻，则）（ ）

A．t=0时刻，R两端的电压为
B．t=0.5 s时刻，金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左
C．t=l.5 s时刻，金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W
D．金属杆和磁场分离前的过程中，从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C
10、在轴上和处，固定两点电荷和，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在处电势最低，下列说法中正确的是（　　）

A．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为
B．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为
C．处的位置电场强度不为0
D．在与之间的连线上电场强度为0的点有2个
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）如图所示装置可以用来测量滑块和水平面间动摩擦因数。在水平面上将弹簧一端固定，另一端与滑块接触（两者不固连）。压缩弹簧，静止释放，滑块被弹出，离开弹簧后经过光电门O，最终停在P点。已知挡光片的宽度d，记录滑块上挡光片通过光电门的时间t，重力加速度大小为g。

(1)滑块经过O点的速度为____________。
(2)除了记录滑块挡光片通过D点光电门的挡光时间之外，还需要测量的一个物理量是____________（填选项前的字母）。
A．滑块释放点到P点距离x
B．光电门与P点间的水平距离s
C．滑块（带挡光片）质量m
D．弹簧的长度l
(3)动摩擦因数的表达式为____________（用上述测量量和重力加速度g表示）。
12．（12分）如图甲所示，是一块厚度均匀、长宽比为5：4的长方形合金材料薄板式电阻器，a、b和c、d是其两对引线，长方形在a、b方向的长度大于在c、d方向的长度。已知该材料导电性能各向同性。某同学想测定该材料的电阻率。他选取的器材有：①多用电表；②游标卡尺；③螺旋测微器；④学生电源；⑤电压表V（量程：3V，内阻约为3k）；⑥电流表A（量程：0.6A，内阻约为0.2）；⑦滑动变阻器R0（最大阻值10）；⑧开关S、导线若干。
（1）用多用电表粗测该电阻器的电阻值。他首先调整多用电表“指针定位螺丝”，使指针指在零刻度；再将选择开关旋至电阻挡“×1”挡位，两支表笔金属部分直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”。然后，用两支表笔分别连接电阻器的a、b引线，多用电表表盘指针位置如图乙所示。a、b两引线之间的电阻值R=___________。

（2）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄板的宽度和厚度，结果如图丙所示，则宽度L=_______mm，厚度D=_______mm。

（3）为了精确测定a、b两引线之间的电阻值R，该同学在图丁所示的实物中，已经按图丁中电路图正确连接了部分电路；请用笔画线代替导线，完成剩余电路的连接_______。

（4）若该同学保持电路不变，只将a、b引线改接为c、d引线，测量c、d之间的电阻值，则测量c、d之间电阻值的相对误差___________（填“大于”、“小于”或“等于”）测量a、b之间电阻值的相对误差。
（5）计算该材料电阻率的表达式___________。(式中用到的物理量的符号均要取自（1）（2）（3）问)
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，半径R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB间的距离x=3.6m。质量m2=0.15kg的小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处，另一质量为m2=0.25kg的小滑块1，从A点以v0=10m/s的初速度在水平面上滑行，到达B处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g取10m/s2。两滑块均可视为质点。求∶
(1)滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小v1；
(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能△E；
(3)在半圆形轨道的最高点C处，轨道对两滑块的作用力大小FN。

14．（16分）如图所示，长为L的轻质木板放在水平面上，左端用光滑的铰链固定，木板中央放着质量为m的小物块，物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起，直至物块刚好沿木板下滑．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
(1)若缓慢抬起木板，则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑；
(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动，短时间内角速度增大至ω后匀速转动，当木板转至与水平面间夹角为45°时，物块开始下滑，则ω应为多大；
(3)在(2)的情况下，求木板转至45°的过程中拉力做的功W。

15．（12分）如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该单色光的折射率为4/3，玻璃对该单色光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度为2d．求：
（1）该单色光在玻璃和水中传播的速度
（2）水面形成的圆形光斑的半径（不考虑两个界面处的反射光线）




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】
设BC弧的半径为r。小球恰好能通过C点时，由重力充当向心力，则有：

小球从A到C的过程，以C点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒得：

联立解得：

A．，与结论相符，选项A正确；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
2、C
【解析】
AB. 粒子的电性不确定，则不能确定电场的方向，也不能判断各点的电势关系，选项AB错误；
CD．粒子在电场中只受电场力作用，则动能增加量等于电势能减小量；由a点运动到c点的过程中，粒子动能增加，则电势能减小，则EpaEpbEpc；因a、b段动能增量大于b、c段动能增量，可知ab段的电势差大于bc段的电势差，根据U=Ed可知，ab段的电场线比bc段的密集，但是不能比较三点场强大小关系，选项C正确，D错误。
故选C。
3、B
【解析】
运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动．
【详解】
A．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，故A错误；
B．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动；即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，故B正确；
C．重力势能逐渐减小，Ep=mgH=mg（H0-h），即重力势能与高度是线性关系，故C错误；
D．机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，故D错误；
故选B．
4、D
【解析】
A．衰变能自发发生，裂变不能自发发生，A错误；
B．衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，所以电子不是原子核的组成部分，B错误；
CD．元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元素所处的物理和化学状态无关，C错误，D正确。
故选D。
5、A
【解析】
如图所示

静止小环受重力，由假设法分析知，弹簧有向内的拉力，为伸长状态，大圆环的支持力沿半径向外。在力三角形中，由正弦定理得

由胡克定律得

联立可得

故A正确，BCD错误。
6、D
【解析】
A．物体的加速度在增大，做变加速直线运动，故A错误。
B.由图像知质点的加速度随时间增大，根据v=v0+at可知，物体的速度与时间一定不成正比，故B错误。
C.由图知 a=0.1t+1（m/s2），当t=5s时，a=1.5 m/s2，速度的变化量

知t=5s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s
故C错误。
D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则0-8s内，a=0.1t+1（m/s2），当t=8s时，a=1.8 m/s2，速度的变化量

知t=8s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s
故D正确。
故选D。

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】
A．由左手定则可知粒子带正电，选项A错误；

B．根据粒子的运动轨迹可知

由

可得

选项B正确；
CD．从C点射出的粒子在磁场中运动的时间最长，圆弧所对的圆心角为60°，则最长时间为

选项C正确，D错误。
故选BC。
8、ACD
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律
U=E﹣Ir
当I=0时
U=E
说明图线纵轴截距等于电源的电动势，由图可知，两电源的电动势相等，即
E1=E2
故A正确；
B．根据数学知识可知，图线的斜率大小等于电源的内阻，由图可知，图线2的斜率大于图线1的斜率，则
r2＞r1
故B错误；
C．短路电流
I=
故电源1的短路电流要大，故C正确；
D．根据

当两个电源分别接相同电阻时，电源内阻大即电源2的输出功率小，故D正确.
故选ACD．
9、BD
【解析】
A、t=0时刻，棒的速度为零，磁场向左运动的速度为2m/s，等效为棒切割的速度为2m/s，，棒的内阻为，故电阻R的电压为：，故A错误；
B、t=0.5s时，棒的切割速度为2-1=1m/s，方向向右，，，方向由左手定则可知水平向左，故B正确；
C、金属杆做匀加速直线运动，故，由图象可知，金属杆所受安培力的大小为：，可得，则金属杆做功的功率为：，故C错误．
D、金属杆和磁场分离前的过程中，在0-1s内，金属杆相对于磁场向右运动，产生的感应电流由c到f。在0-1s内，金属杆相对于磁场通过的位移大小为：，从c到f通过电阻R的电荷量为：，故D正确。
故选BD。
10、AC
【解析】
AB．φ－x图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率为零即电场强度为0，则有

则

根据沿电场线方向电势降低可知，内电场强度沿x轴正方向，内电场强度沿x轴负方向，则两个电荷是同种电荷，故A正确，B错误；
C．φ－x图线的切线斜率表示电场强度的大小，点切线斜率不为零，则电场强度不为0，故C正确；
D．由于两个电荷是同种电荷，根据电场的叠加可知，在的左边和的右边合场强不可能为0，所以只有在处合场为0即只有一处，故D错误。
故选AC。

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、 B
【解析】
(1)[1]遮光条的宽度较小，通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，根据平均速度公式可知滑块的速度

(2)[2]到的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得

动摩擦因数的表达式为

还需要测量的物理量是：光电门与之间的水平距离，ACD错误，B正确。
故选B。
(3)[3]根据上述分析可知

12、6 50.60 1.200 小于
【解析】
(1)[1]开关旋至电阻挡“×1”挡位，故电阻为6。
(2)[2][3]游标卡尺读数为

螺旋测微器读数

(3)[4]根据电路图可知，连线如下

(4)[5]因为cd间电阻小于ab间电阻，则电压表分流更小，带来的误差更小，测量c、d之间电阻值的相对误差小于测量a、b之间电阻值的相对误差。
(5)[6]根据

可知


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、 (1)8m/s；(2)3J；(3) 5N
【解析】
(1)滑块1从A运动到B，根据动能定理
－μm1gx=
得
v1=8m/s
(2)设两滑块碰后的共同速度为v，根据动量守恒定律
m1v1=(m1+m2)v
得
v=5m/s
根据能量守恒定律

得
ΔE=3J
(3)设两滑块到达最高点C处时的速度为vC，根据机械能守恒定律
(m1+m2)v2=(m1+m2)+(m1+m2)g×2R
得
vC=3m/s
两滑块在C点的受力示意图如图所示

根据牛顿第二定律
FN+（m1+m2）g=(m1+m2)
得
FN=5N
14、 (1)μ；(2)；(3)
【解析】
(1)物块恰好开始下滑是受力如图所示，

则有
mgsinθ=μmgcosθ
解得
tanθ=μ
(2)木板转至α=45°时，由向心力公式有

解得

(3)由功能关系有

其中物块线速度为

解得
W=
15、（1）； （2）
【解析】
（1）由得
光在水中的速度为

光在玻璃中的速度为

（2）如图所示：光恰好在水和空气的分界面发生全反射时

在玻璃与水的分界面上，由

得

则光斑的半径
．