2022-2023学年黑龙江省大庆铁人中学高三上学期第一次月考试题 物理

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大庆铁人中学2020级高三上学期月考物理试题试题说明：1、本试题满分  100   分，答题时间 90 分钟。          2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。第Ⅰ卷  选择题部分一、选择题（本题共12小题，共52分。1-8题单选，每小题4分；9-12题多选，每小题5分，全部选对的得5分，选不全的得3分，错选或不答的得0分）1.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过N点，再经过M点。可以判定(      )A.M点的电势小于N点的电势
B.粒子带正电，M点的电势大于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能2.明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，称钩搭挂弓腰，弦满之时，推移称锤所压，则知多少。”意思是：可以用脚踩弓弦两端，将秤钩钩住弓的中点往上拉，弦满之时，推移秤锤称平，就可知道弓力大小。如图所示，假设弦满时，弓弦弯曲的夹角为θ，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为F，则下列说法正确的是(     )A.若F一定，θ越小，弓力越大  B.若θ一定，弓力越大，F越小C.若θ一定，F越大，弓力越大   D.若弓力一定，θ越大，F越大3.如图所示，在竖直面内固定三枚钉子，三枚钉子构成边长d=10cm的等边三角形，其中钉子沿着竖直方向。长为L=0.3m的细线一端固定在钉子上，另一端系着质量m=200g的小球，细线拉直与边垂直，然后将小球以的初速度竖直向下抛出，小球可视为质点，不考虑钉子的粗细，重力加速度g=10m/s2，细线碰到钉子c后，物块到达最高点时，细线拉力大小为（　　）A.0N     B.1N    C.2N    D.3N4.如图所示氢原子能级图，氢原子中的电子从n=4能级跃迁到n=1能级可产生a光；从n=3能级跃迁到n=1能级可产生b光，a光和b光的波长分别为和，a、b两光照射逸出功为4.5eV的金属钨表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub，则(      )A.
B.Ua˂Ub
C.a光的光子能量为 12.55eV
D.b光照射金属钨产生的光电子的最大初动能 Ekb=7.59eV5.2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家，如图所示。某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是（　　）A.“黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9km/sB.同步卫星的轨道半径约为“黎明星”的10倍C.该时刻后“黎明星”经过408h能经过P城市正上方D.“黎明星”的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度6.机器人大赛中，A、B两相同机器人在同一直线上运动的位移—时间（）图像如图所示，A的图像为直线，B的图像为过原点的抛物线，C、D为两图像的交点，机器人可看成质点，所受阻力相等，则（　）A.t1时刻B追上A，运动过程共相遇两次B.0～t1时间段内B的平均速度小于A的平均速度C.0～t1时间段内牵引力对B做的功小于对A做的功D.t1～t2时间段内B所受牵引力的冲量大于A所受牵引力的冲量7.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是(    )A.环到达B处时，重物上升的高度
B.环能下降的最大高度为
C.环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能
D.环到达B处时，环与重物的速度大小相等8.在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前后两壶的v﹣t图象如图b所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是（　　）A.两壶发生了弹性碰撞 B.蓝壶运动了4s停下 C.撞后两壶相距的最远距离为1.275m D.碰撞后蓝壶的加速度大小为0.2m/s29.如图所示，直角梯形ABCD所在的平面内存在着匀强电场，其中，BC=4cm，AD=2cm。现将一电荷量q=–3×10-7C的点电荷由A点移到C点的过程中，电场力做功+3×10-7J，由B移到C的过程中电场力做功+6×10-7J。已知B点的电势2V，下列说法正确的有（　　）A.φD=5VB.UBA=-1VC.若将该电荷由A点移到C点，则其电势能增加D.该匀强电场的电场强度大小为10.如图所示为某型号电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。该电吹风吹热风时输入功率为500W，吹冷风时输入功率为60W。小风扇额定电压为60V，正常工作时小风扇输出功率为50W。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。则（   ）A.吹冷风时触片P位于ab之间    B.吹热风时通过电热丝的电流为1A C.小风扇的内阻是10Ω           D.变压器原、副线圈的匝数比11.如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球，另一端与套在水平细杆上的小球连接。在水平拉力作用下小球从图示虚线位置开始缓慢向右移动细绳中张力大小视为不变。已知小球的质量是小球的倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球与细杆间的动摩擦因数为，重力加速度为。则下列说法正确的是(      )A.支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大B.当细绳与细杆的夹角为时，拉力的大小为
C.拉力的大小一直增大
D.拉力的大小先增大后减小12.如图甲所示，一质量为m、边长为L，电阻为R的单匝正方形导线框abcd放在绝缘的光滑水平面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场，线框有一半在磁场内。其ad边与磁场边界平行。t=0时刻起，磁场的磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示。线框运动的v-t图像如图丙所示，图中斜向虚线为过O点速度图线的切线，则（　　）A.线框中的感应电流沿逆时针方向B.磁感应强度的变化率为C.0～t2时间内，通过线框的电荷量为        D.t3时刻，线框的热功率为  二、实验填空题（本题共2小题，共14分）13.(4分) 如图甲所示是一个物理兴趣小组设计的实验装置，能够测量当地的重力加速度并验证机械能守恒定律。先将力的传感器固定在天花板上，再用一条细线，一端系住一个小球，另一端系在传感器上，传感器可以显示出拉力的大小，且当地的重力加速度为g。
（1）实验开始前，用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径D。让小球处于自然悬挂状态，此时传感器显示的拉力大小为F1，测出悬线的长为L，将小球拉离平衡位置使细线与竖直方向成一定的张角θ，由静止释放小球，使小球在竖直面内做往复运动，力传感器测出悬线的拉力随时间变化的关系如图丙所示，则小球运动到最低点时速度的大小为v =             。（均用已知和测量物理量的符号表示）（3）验证机械能守恒定律成立的表达式为                      （用已知和测量物理量的符号表示）。14.(10分) 某同学为测定金属丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示电路，电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R0=4.0Ω，电源的电动势E=3.0V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好。        ⑴实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d =________mm。⑵实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如下表所示：x(m)0.100.200.300.400.500.60I(A)0.490.430.380.330.310.28(A-1)2.042.33[2.633.033.233.57①将表中数据描在坐标纸中，如图丙所示。请作出其关系图线，图象中直线的斜率的表达式k =_______（用题中字母表示），由图线求得电阻丝的电阻率ρ =_______（保留两位有效数字）。②根据图丙中关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r =______Ω（保留两位有效数字）。三、计算题：要求书写必要的解题步骤（本题共3小题，共34分）15.（8分）如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，小车上有一水平支架，一质量为m的小球用轻绳悬挂于支架上。现用一水平向右的力拉小球，使小球和车一起向右做匀加速直线运动，稳定时，轻绳与竖直方向的夹角为θ。重力加速度为g。求：（1）绳上的拉力大小FT；（2）拉小球的水平力大小F。   16.（12分）如图所示，在边界、之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从a点沿ab方向进入磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出，然后经ac和aO之间的真空区域返回电场，最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L，ac=，ac垂直于cQ，，带电粒子质量为，带电量为，不计粒子重力。求：
匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；
粒子从边界飞出时的动能；
粒子从点开始射入电场到从边界飞出电场所经过的时间。      17.（14分）如图所示，一足够长的光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角为，斜面底端固定一垂直于斜面的挡板P，将小物块A、B（可视为质点）从斜面上距离挡板P为和kL（）的位置同时由静止释放，已知小物块A、B的质量分别为m、2m，重力加速度大小为g，所有碰撞均为弹性碰撞，忽略碰撞时间和空气阻力。求：（1）B第一次与挡板碰撞时A的速度大小；（2）B在第一次上升过程中就能与A相碰，求的取值范围；（3）在（2）情形下，要使A第一次碰后能到达比其释放点更高的位置，求应满足的条件。大庆铁人中学2020级高三上学期月考物理答案123456789101112BCCDCDBCBDCDBCBD   13. (1)   (2)14. （1）0.400    （2）如图所示       1.0×10-6～1.2×10-6   1.1～1.5 15.解：（1）对绳上的拉力正交分解可得（2分）解得。（1分）（2）小车水平方向的合力（2分）解得小车的加速度大小（1分）对小球与小车整体分析可得，水平力。（2分）16．解：带电粒子从点到点的逆过程是类平抛运动，水平方向有：竖直方向有：
根据牛顿第二定律有：可得：，
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，设轨迹半径为。由几何关系得：得：
根据洛伦兹力等于向心力得：又：解得：
粒子在磁场中运动的时间为：
粒子由真空进入电场区域从边界飞出过程，由动能定理得： 得：
粒子经过真空区域的时间：设粒子从真空区域进入电场到从边界飞出经过的时间为，则： 解得：故粒子从点开始射入电场到从边界飞出电场所经过的时间为17．（1）；（2）1<k<5；（3）【详解】（1）由题意可知，因为斜面光滑，所以A、B释放后沿斜面做匀加速运动的加速度大小均为   ①又因为A、B同时释放，所以在B第一次与挡板碰撞时，A下滑的距离为L，设此时A的速度大小为v0，根据机械能守恒定律有   ②解得   ③（2）设物块B与P第一次碰撞后再经过时间t与物块A能够相碰，根据运动学公式可得t时间内A、B运动的距离分别为      相碰时根据位移关系有 ④  A、B相碰必须发生在B到达最高点前，因此有  ⑤ 联立③~⑤ 式可得   ⑥所以若B在第一次上升过程中就能与A相碰，则k的取值范围为1<k<5   ⑦（3）规定沿斜面向上为正方向，设碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为、，根据动量守恒和能量守恒有   ⑧   联立⑧⑨解得 ⑩ （因为A的质量小于B的质量，所以碰后一定反弹，则另一解舍去）若要使A第一次碰后能到达比其释放点更高的位置，则须满足 ⑪联立解得  ⑫根据运动学规律有    ⑬   ⑭联立解得⑯ 联立③④⑯解得 ⑯所以在（2）情形下，若要使A第一次碰后能到达比其释放点更高的位置，应满足的条件是    ⑰