江苏省南京市秦淮中学2023年高三下学期3月物理试题测试

这是一份江苏省南京市秦淮中学2023年高三下学期3月物理试题测试，共17页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号，，释放后，物块恰好运动到O点等内容，欢迎下载使用。
江苏省南京市秦淮中学2023年高三下学期3月物理试题测试
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接一电阻。时，一导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且方向始终与斜面底边平行。下列有关下滑过程导体棒的位移、速度、流过电阻的电流、导体棒受到的安培力随时间变化的关系图中，可能正确的是（　　）

A． B．
C． D．
2、如图所示，图a中变压器为理想变压器，其原线圈接在（V）的交流电源上，副线圈与阻值R1=2Ω的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表。图b中阻值为R2=32Ω的电阻直接接到（V）的交流电源上，结果电阻R1与R2消耗的电功率相等，则（　　）

A．通过电阻R1的交流电的频率为50Hz
B．电阻R1消耗的电功率为9W
C．变压器原、副线圈匝数比为8:1
D．电流表的示数为2.5A
3、以下仪器能测量基本物理量的是（　　）
A．弹簧测力计 B．电磁打点计时器
C．电压表 D．量筒
4、如图所示，长为d、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上。导体棒与斜面的水平底边始终平行。已知导体棒电流方向从a到b，大小为I，重力加速度为g。若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，则磁感应强度的最小值和对应的方向是（　　）

A．，方向垂直于斜面向下
B． ，方向垂直于斜面向上
C．，方向竖直向上
D．， 方向竖直向下
5、如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（ ）

A． B． C． D．
6、小球从某一高度处自由下落着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰后动能变为碰撞前的。以刚开始下落时为计时起点，小球的v－t图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A．图像中选取竖直向下为正方向
B．每个阶段的图线并不相互平行
C．每次与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落高度的一半
D．每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半
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，在坐标系xOy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右侧，的I、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t =0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的(   )

A． B． C． D．
8、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )

A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
9、下列说法正确的是________。
A．夏天行车，给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大
B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
E.夏天开空调给车内降温，此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量
10、用如图所示的装置研究光电效应现象，光电管阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管阳极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。在移动滑片P的过程中，光电流，随电压表示数U变化的图像如图所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是（ ）

A．当滑片P与c正对时，电路中无光电流
B．当U=－0.6V时，滑片P位于b、c之间
C．阴极材料的逸出功为0.6eV
D．当U=0.8V时，到达阳极的光电子的最大动能为1.4eV
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）某同学在《探究弹力和弹簧伸长关系》的实验中，用完全相同的弹簧A和B并联后上端固定，下端与长木板相连，长木板带挂钩和指针总重2N，右边有一米尺，零刻度与弹簧上端对齐，现在在挂钩上挂不同个数的够吗，测得数据如下表：
钩码重力
0N
1N
2N
3N
指针对齐刻度
11cm
12cm
13cm
14cm
（1）每根弹簧的原长为_________cm，每根弹簧的劲度系数为______N/m；
（2）若将A、B弹簧串联起来使用，它们整体的劲度系数为______。
A．25N/m B．100N/m C．50N/m D．200N/m
12．（12分）用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，挡光片宽度为b，轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A和重物B相连，A的质量是B的质量的3倍，A、B静止时挡光片上端到光电门的距离为h(h>>b)。由静止释放B后，挡光片经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g.

(1)实验中，将挡光片通过光电门的平均速度当作A下落h时的瞬时速度，该速度表达式为____________(用题中所给字母表示)。
(2)为减小挡光片通过光电门的平均速度与A下落h时的瞬时速度间存在的误差，下列做法中可行的是____________(填选项序号字母)。
A．将B改换成密度小而体积大的重物
B．减小挡光片的挡光宽度b
C．增大挡光片的挡光宽度b
D．减小挡光片上端到光电门的距离h
(3)在A下落h的过程中，验证A和B的系统机械能守恒定律成立的表达式为______________________(用题中所给字母表示)。
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）宽为L且电阻不计的导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，导体棒在导轨间部分的电阻为r，以速度v0在导轨上水平向右做匀速直线运动，处于磁场外的电阻阻值为R，在相距为d的平行金属板的下极板附近有一粒子源，可以向各个方向释放质量为m，电荷量为+q，速率均为v的大量粒子，且有部分粒子一定能到达上极板，粒子重力不计。求粒子射中上极板的面积。

14．（16分）在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场（如图甲所示）。在空间坐标（x=0，y=a）处有一粒子源，在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个（N足够大）质量为m、电荷量为-q，速度为v0的带电粒子：（不计粒子重力及粒子间的相互作用，题中N、a 、m、-q、v0均为已知量）
(1)若放射源所发出的粒子恰好有不能到达x轴，求磁感应强度为多大；
(2)求解第(1)问中，x轴上能接收到粒子的区域长度L；
(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内，圆心在坐标处。保持磁感应强度不变，在x轴的正半轴 区间上铺设挡板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收，求：这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。

15．（12分）一轻弹簧左侧固定在水平台面上的A点，自然状态右端位于O点。用质量为4m的物块将弹簧压缩到B点（不拴接），释放后，物块恰好运动到O点。现换质量为m的同种材质物块重复上述过程，物块离开弹簧后将与平台边缘C处静止的质量为km的小球正碰，碰后小球做平抛运动经过t=0.4s击中平台右侧倾角为θ=45°的固定斜面，且小球从C到斜面平抛的位移最短。已知物块与水平台面间的动摩擦因数μ=0.64，LBO=2Loc=0.5m，不计空气阻力，滑块和小球都视为质点，g取10m/s2。求：
(1)物块m与小球碰前瞬间速度的大小；
(2)k的取值范围。




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、C
【解析】
AB．根据牛顿第二定律可得

可得

随着速度的增大，加速度逐渐减小，图象的斜率减小，当加速度为零时导体棒做匀速运动，图象的斜率表示速度，斜率不变，速度不变，而导体棒向下运动的速度越来越大，最后匀速，故图象斜率不可能不变，故AB错误；
C．导体棒下滑过程中产生的感应电动势

感应电流

由于下滑过程中的安培力逐渐增大，所以加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，最后匀速运动时电流不变，C正确；
D、根据安培力的计算公式可得

由于加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，D错误。
故选：C。
2、C
【解析】
A．根据可知ω=50πrad/s，故频率为

故A错误；
B．R2消耗的功率为

故R1消耗的功率为4.5W，故B错误；
D．有P=I2R1得

电流表的示数为1.5A，故D错误；
C．电阻R1两端的电压为
U2=IR1=1.5×2=3V
故

故C正确。
故选C。
3、B
【解析】
A.弹簧测力计测量的是力，不是基本物理量，故A错误；
B.电磁打点计时器测量的是时间，是基本物理量，故B正确；
C.电压表测量的是电压，不是基本物理量，故C错误；
D.量筒测量的是体积，不是基本物理量，故D错误。
故选B。
4、A
【解析】
根据三角形定则知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，根据共点力平衡可知，安培力的最小值为
F=mgsinα

此时所加的磁场方向垂直于斜面向下，即为
mgsinθ=BId
解得

方向垂直于斜面向下，故A正确、BCD错误。
故选A。
5、A
【解析】
金属环的面积：

由法拉第电磁感应定律得：

由欧姆定律得，感应电流：

感应电荷量：
q=I△t，
解得：

故A正确，BCD错误；
故选A．
【点睛】
本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式计算．
6、D
【解析】
A．由于小球从某一高度处自由下落，根据速度时间图线知选取竖直向上为正方向，故A错误；
B．不计空气阻力，下落过程和上升过程中只受重力，根据牛顿第二定律可得下落过程和上升过程中的加速度为重力加速度，速度时间图线的斜率表示加速度，所以每个阶段的图线相互平行，故B错误；
C．与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落过程，根据动能定理可得

与地面相碰后上升过程中，根据动能定理可得

根据题意有

解得

故C错误；
D．根据运动学公式可得与地面相碰后上升的时间

与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的

解得

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、AD
【解析】
试题分析：在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，电动势均匀减小到1，则电流均匀减小到1；然后cd边开始切割，感应电流的方向为顺时针方向，即负方向，电动势均匀减小到1，则电流均匀减小到1．A正确，B错误．d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，ab相当于电源，电流由a到b，b点的电势高于a点，ab间的电势差Uab为负值，大小等于电流乘以bcda三条边的电阻，并逐渐减小．ab边出磁场后后，cd边开始切割，cd边相当于电源，电流由b到a，ab间的电势差Uab为负值，大小等于电流乘以ab边得电阻，并逐渐减小．故C错误，D正确．
考点：本题考查导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则．
8、CD
【解析】
试题分析：由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误．
B、由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，导线上的电压损失变大，则降压变压器的初级电压减小，则降压变压器的输出电压减小，故B错误．根据P损=I线2R，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故C正确．根据，则有：；发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大．故D正确．故选CD．
考点：远距离输电
9、ADE
【解析】
A．夏天行车，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时，温度会升高，由气态方程可得，胎压会增大，故A正确；
B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子距离，故B错误；
C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势，故C错误；
D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D正确；
E．白天很热时，开空调给车内降温，因空调本身也要产生热量，则此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量，故E正确。
故选：ADE。
10、BD
【解析】
A．由题意可知，能发生光电效应，当滑片P与c正对时，光电管两端无电压，但此时光电子仍能从阴极到达阳极，则电路中有光电流，故A错误；
B．由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，即光电管两端接反向电压，则阴极电势应更高，滑片P位于b、c之间，故B正确；
C．由光电效应方程有，由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，则有

联立解得

故C错误；
D．光电子逸出时的最大初动能为

当U=0.8V时由动能定理得

得

故D正确。
故选BD。

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、9cm 50 N/m A
【解析】
(1)[1][2]根据力的平衡，有

把G=2N时，L=11cm与G=3N时，L=12cm代入解得
L0=9cm
k=50 N/m
(2)[3]将A、B弹簧串联起来使用，当拉力为F时，每个弹簧的形变量为x，整体形变量为2x，由F=kx,可得整体的劲度系数

故填A。
12、 B
【解析】
（1）[1]．A经过光电门时的速度：
；
（2）[2]．A、运动过程中重物B要受到空气阻力作用，为减小实验误差，应将B 改换成密度大而体积小的重物，故A错误；
BC、挡光片的宽度越小，挡光片经过光电门时的平均速度越接近其瞬时速度，为减小实验误差，应减小挡光片的挡光宽度b，故B正确，C错误；
D、挡光片经过光电门的时间越短实验误差越小，为减小实验误差，应增大挡光片上端到光电门的距离h，故D错误；
故选B．
（3）[3]．设B的质量为m，则A的质量为3m，由机械能守恒定律得：

整理得
gh=v2
即：


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、
【解析】
导体棒切割磁感线产生的电动势

回路中的电流

极板间的电压等于电阻的电压

极板间粒子释放后的加速度指向负极板，据牛顿第二定律得

粒子射出后竖直向上的粒子做匀减速直线运动，其一定能到达其正上方极板处，其余粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动；
则恰好到达上极板且竖直速度减为零的粒子为到达上极板距中心粒子最远的临界粒子，该粒子竖直分运动可逆向看做初速度为零的匀加速直线运动，所用时间为，则有

竖直分速度

解得

水平方向的分速度

水平最大半径为

射中上极板的面积

联立解得

14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由几关系可知左右两个相切圆为临界条件，由于有不能到达要x轴，所以
由几何关系知，磁场中做圆周运动半径为R=a

洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

则磁感应强度

(2)粒子打x轴上的范围如图所示，

x轴右侧长度为

x轴左侧，与轴相切，由几何关系知

联立可得

(3)粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上，根据几何关系则有


解得

粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上的动量的变化量

粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最短时间

粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最长时间

这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力

15、（1）；（2）1≤k≤3
【解析】
(1)用质量为4m的物块将弹簧压缩到B点（不拴接），释放后，物块恰好运动到O点，由能量守恒，弹簧的弹性势能

质量为m的同种材质物块重复上述过程，由能量守恒

解得物块m与小球碰前瞬间速度的大小

(2) C到斜面平抛且位移最小，则位移的偏向角为45°，由平抛



解得

若二者发生弹性碰撞，则


得
k1=3
若二者发生完全非弹性碰撞，则

得
k2=1
k的可能值为
1≤k≤3