[物理]广东省湛江市某校2023_2024学年高三上学期第三次月考试题(解析版)

这是一份[物理]广东省湛江市某校2023_2024学年高三上学期第三次月考试题(解析版)，共15页。
2．本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、选择题（1-6为单选题，每个5分；7-10为多选题，全部选对得5分，选对但选不全的3分，共50分）
1. 如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线不受安培力作用的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.由左手定则知，通电导线受的安培力水平向左，不合题意，故A错误；
B.由左手定则知，通电导线受的安培力水平向左，不合题意，故B错误；
C.电流方向与磁场方向平行，安培力为零，导线不受安培力作用，故C正确；
D.由左手定则知，通电导线受的安培力垂直纸面向里，不合题意，故D错误。
故选C
2. 如图所示，物体B靠在粗糙的竖直墙面上，在整直向上的力F作用下，A、B匀速向下运动，则物体A和物体B的受力个数分别为（ ）
A. 2，3B. 3，4C. 4，3D. 5，4
【答案】C
【解析】先隔离物体A，受力如图所示
物体A受4个力作用，B不受墙壁的弹力和摩擦力作用，故B受重力和A的支持力及摩擦力3个力作用。
故选C。
3. 三个相同的电阻，分别通过如图（甲）、（乙）、（丙）所示的交变电流，三个图中的和周期T都相同下列说法中正确的是（ ）
A. 在相同时间内三个电阻发热量相等
B. 在相同时间内，（乙）、（丙）发热量相等，是（甲）发热量的倍
C. 在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的
D. 在相同时间内，（乙）发热量最大，（甲）次之，（丙）的发热量最小
【答案】B
【解析】甲图中交变电流的有效值为
乙图中根据电流的热效应，可得
解得
丙图中交变电流的有效值为
根据焦耳定律
可知
即在相同时间内，（乙）、（丙）发热量相等，是（甲）发热量的倍。
故选B。
4. 如图所示，人站在自动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面匀减速上升，在这个过程中人脚所受的静摩擦力（ ）
A. 水平向左，对人做负功B. 水平向左，对人不做功
C. 水平向右，对人做正功D. 沿斜面向上，对人做正功
【答案】A
【解析】设斜面的倾角为，将加速度沿竖直方向和水平方向分解，如图所示
由图可知
人在水平方向有向左的加速度，故受到水平向左的摩擦力，由于位移方向与摩擦力方向的夹角大于，故摩擦力对人做负功。
故选A。
5. 工人师傅在改装电炉时，为了使电功率减小到原来的一半，下列措施中可行的是（ ）
A. 截去一半电炉丝
B. 串联一条相同的电炉丝
C. 并联一条相同的电炉丝
D. 把连接电炉和电源的电线长度增加一倍
【答案】B
【解析】A．由公式可知，要使电功率减小到原来的一半，如果U不变，就要使电阻增大为原来的2倍：根据电阻定律可得截去一半电炉丝，电阻减半，A错误；
B．串联一条相同的电炉丝，电阻成为，结合A选项分析可知B正确；
C．并联一条相同的电炉丝，电阻变为原来的二分之一，C错误；
D．由于导线的电阻很小，把连接电源和电炉的导线长度增加一倍，由串联分压的原理知：增加的导线分去的电压并不大，电炉两端的电压变化也不大；而电炉电阻丝的阻值不变，则电炉的实际功率变化也不大，D错误。
故选B。
6. 同步卫星离地心距离为，运行速度为，加速度为；地球赤道上的物体随地球自转的加速度为，线速度为；近地卫星的轨道半径为，运行速度为，加速度为，地球半径为R，则以下正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对卫星，有万有引力提供向心力，有
得
可见越大，、越小，所以有
对同步卫星和随地球自转的物体有角速度相同，由
，
可知
综上有
故选B。
7. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中区间是关于直线对称的曲线，区间是直线，在0、、、处电势分别为、、、，则下列说法正确的是（ ）
A. 处电势最低
B.
C.
D. 粒子在段先加速后减速，段做匀变速直线运动
【答案】CD
【解析】ABC．根据电势能与电势关系，粒子带负电，可知处电势最高，且，故AB错误，C正确；
D．根据能量守恒定律可知，粒子在段电势能先减小，后增大，则动能先增大后减小，所以粒子在段先加速后减速，根据可知图像斜率代表电场，则段做匀变速直线运动，故D正确；故选CD。
8 如下图所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时有（ ）
A. 加速下滑时，M对地面压力等于
B. 减速下滑时，M对地面压力大于
C. 加速下滑时，M对地面压力大于
D. 匀速下滑时，M对地面压力始终等于
【答案】BD
【解析】把两物体当成一个整体，运用整体法进行分析。
物体匀速下滑时，整体处于平衡状态，地面的支持力等于；
物体加速下滑时，整体重心加速下降，处于失重状态，根据牛顿第三定律可知，斜面体对地面的压力小于；
同理，物体减速下滑时，整体处于超重状态，斜面体对地面的压力大于。
故选BD。
9. 两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示的感应电流，则（ ）
A. A可能带负电且转速增大B. A可能带负电且转速减小
C. A可能带正电且转速增大D. A可能带正电且转速减小
【答案】AD
【解析】AB．由图可知，B中电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场向外，由楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能为：向外减小或向里增大；若A带负电，逆时针转动，则电流方向为顺时针，磁场方向为垂直纸面向里，因磁场需变强，故A中电流应增大，即A的转速应增大，故A正确，B错误；
CD．若A带正电，逆时针转动，则电流方向为逆时针，磁场方向为垂直纸面向外，因磁场需减小，故A中电流应减小，即A的转速应减小，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，两个质量分别为，的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为，的水平拉力分别作用在、上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧秤的示数是32N
B. 弹簧秤的示数是28N
C. 在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
D. 在突然撤去的瞬间，的加速度大小为
【答案】AD
【解析】AB．以两物体组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律可知
系统的加速度方向水平向右，设弹簧秤的拉力是F，以m2为研究对象，由牛顿第二定律得
得
故A正确，B错误；
C．弹簧的弹力不能突变，在突然撤去F2的瞬间，m2不再受F2的作用，m2受的合力等于弹簧的弹力，设此时加速度为，由牛顿第二定律可知，
得
故C错误；
D．弹簧的弹力不能突变，在突然撤去F1的瞬间，设此时加速度为，由牛顿第二定律可知，
得
故D正确。
故选AD。
二、填空题（11题每空2分共4分；12题第一问每空!分，第二问和第三间每空3分，共13分）
11. 下图是电表的刻度盘。若当时使用的甲表盘的0-3V量程，那么电表读数为______；若使用的是乙表盘的0-0.6A量程，那么电表读数为______。
【答案】1.44V（1.44~1.46V） 0.32A
【解析】[1]当时使用的是该表的0-3V量程，由图示表盘可知其分度值为0.1V，示数为1.44V；
[2]当时使用的是该表的0-0.6A量程，由图示表盘可知其分度值为0.02A，那么电表读数为0.32A。
12. 为了精确测量某待测电阻的阻值（约为30Ω）。有以下一些器材可供选择。
电流表（量程0-3A，内阻约012Ω）；
电流表（量程0-30mA，内阻为12Ω）；
电压表（量程0-15V，内阻很大）；
电压表（量程0-3V，内阻很大）；
电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）；
定值电阻（12Ω，允许最大电流2.0A）；
定值电阻（30Ω，允许最大电流2.0A）；
滑动变阻器（0-1kΩ，允许最大电流0.5A）；
滑动变阻器R（0-10Ω，允许最大电流2.0A）；
单刀单掷开关S一个，导线若干。
（1）电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______。（填字母代号）
（2）请在方框中画出测量电阻的实验电路图。（要求测量值的范围尽可能大一些所用器材用对应的符号标出）
（3）某次测量中电压表示数为时，电流表示数为，则计算待测电阻阻值的表达式为______。
【答案】（1） R （2）见解析 （3）
【解析】【小问1详解】
[1][2][3]因为电源电动势为3V，所以电路中的最大电流不会超过
故电流表选择，因为电源电动势为3V，所以被测电阻两端电压不会超过3V，所以电压表选择，若采取限流式接法，滑动变阻器阻值一般为待测电阻的2到5倍，滑动变阻器、滑动变阻器R均不符合，所以采取分压式接法，为实验方便，滑动变阻器应选R。
【小问2详解】
本实验要求测量范围尽可能大，所以应该选用滑动变阻器的分压式，故滑动变阻器应该选用R，又待测电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法，根据欧姆定律，若将电阻直接接在电压表两端时，电阻两端最大电压为
不到电压表量程的，为增大电压值，应将待测电阻与定值电阻串联， 所以电路图如图所示
【小问3详解】
某次测量中电压表示数为时，电流表示数为，则有
计算待测电阻阻值的表达式为
三、计算题（13题6分，14题9分，15题10分，16题12分，共37分）
13. 某质量为的汽车在平直路面上试车，当速度达到时关闭发动机，汽车做加速度大小为的匀减速直线运动，直到停下来。若试车过程中汽车受到的阻力不变。求：
（1）汽车从关闭发动机到停下所用的时间；
（2）汽车在减速过程中受到的阻力大小；
（3）汽车重新起步加速时牵引力为，求产生的加速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由题可知
代入数据解得
即汽车从关闭发动机到停下所用的时间；
（2）由牛顿第二定律可知
解得
（3）设此时汽车加速度为，则根据牛顿第二定律可得
解得
14. 如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；
（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P．
【答案】（1）；（2）；（3）；
【解析】本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv，切割的速度（v）是导体与磁场的相对速度，分析这类问题，通常是先电后力，再功能．
（1）根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势，结合闭合电路的欧姆定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；
（2）根据第一问求得的电流，利用安培力的公式，结合牛顿第二定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
（3）首先要得知，PQ刚要离开金属杆时，杆切割磁场的速度，即为两者的相对速度，然后结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率P．（1）感应电动势 感应电流
解得
（2）安培力
牛顿第二定律
解得
（3）金属杆切割磁感线的速度，则
感应电动势 电功率
解得
15. 如图所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度大小为B。的匀强磁场，两个相同的带电粒子以相同的速度先后从y轴上坐标为的A点和B点（坐标未知）垂直于y轴射入磁场，并在x轴上坐标为的C点相遇，不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件可以确定，求
（1）带电粒子在磁场中运动的半径
（2）B点的位置坐标
（3）两个带电粒子在磁场中运动的时间
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】（1）根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示
由几何关系可得
则有
解得
（2）因两粒子的速度相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，由几何关系有
解得
即B点的位置坐标为。
（3）结合上述分析可知，可知A对应的圆心角为，B对应的圆心角为，则两个带电粒子在磁场中运动的时间分别为
16. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离L后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为2L，手与球之间的绳长为，重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小v。
（2）问绳能承受的最大拉力F多大。
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少?最大水平距离为多少?
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）小球平抛时离地面的高度
根据平抛运动的规律
解得
设小球落地时的速度为，由机械能守恒定律可知
解得
（2）由题可知
解得
（3）设绳长为，到最低点速度为时，绳断后水平抛出的距离最大，则有
解得
由数学知识可得
当时，其有最大值