2023乌鲁木齐第四十中学高三下学期3月月考试题物理含解析

乌鲁木齐市第四十中学2022-2023学年

高三下学期三月月考 物理试题

总分100分 考试时间100分钟

一、单选题(共8小题每题3分共24分)

1．关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A．如图（a），当船头垂直于河岸渡河时，渡河轨迹一定是直线

B．如图（b），实验现象可以说明平抛运动水平方向分运动的特点

C．如图（c），汽车通过拱桥的最高点时对拱桥的压力大小大于其重力大小

D．如图（d），火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用

2．一汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地。汽车先做匀加速运动历时t，接着做匀减速运动历时2t，开到乙地刚好停止。那么在匀加速运动、匀减速运动两段时间内（ ）

A．加速度大小之比为3：1

B．加速度大小之比为2：1

C．平均速度大小之比为2：1

D．平均速度大小之比为1：2

3．无线充电技术在生活中的应用越来越广泛，如图所示为某一手机的受电线圈示意图，线圈匝数为n、横截面积为S。若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内（　　）

A．线圈中会产生从b到a的恒定电流

B．线圈中会产生从a到b的变化电流

C．线圈中产生的感生电动势大小从零均匀变化

D．线圈中产生的感生电动势大小恒为

4．下列有关近代物理内容的叙述正确的是（    ）

A．一束光射到某种金属上未发生光电效应，改用波长较长的光照射则可能发生光电效应

B．氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天就完全衰变成其他元素

C．卢瑟福粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的

D．重核裂变会放出能量，是由于中等质量的核的比结合能比重核的大

5．如图所示，界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E，在PQ上方有一个带正电的小球，第一次让小球自O点静止开始下落，穿过电场和磁场到达地面，空气阻力不计，下列说法中正确的是（　　）

A．小球穿过电场和磁场区域过程中做匀变速曲线运动

B．小球下落到水平地面时的动能等于其减少的电势能

C．若仅增大磁感应强度，其他条件不变，小球下落到水平地面时的动能比第一次大

D．若仅将电场反向，其他条件不变，小球穿过电场和磁场区域过程电势能可能一直不变

6．一质点做匀变速直线运动，第3s内的位移为12m，第5s内的位移为20m，则该质点运动过程中（     ）

A．初速度大小为零 B．加速度大小为4m/s2

C．第4s内的平均速度为8m/s D．5s内的位移为50m

7．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　）

A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B．a、b线圈中感应电动势之比为81:1

C．a、b线圈中感应电流之比为9:1

D．a、b线圈中电功率之比为27:1

8．如图所示，空间中存在正交的匀强电场和匀强磁场（未画出），匀强电场方向竖直向下，电场强度大小为，匀强磁场磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的带电小球以水平向右、大小为的初速度从图示位置抛出，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　）

A．若磁场方向水平向右，则小球能做匀加速运动

B．若小球先向上偏转，则一定有

C．小球不可能在竖直面内做圆周运动

D．若小球带正电，小球可能做变加速曲线运动

二、多选题（共4小题每题4分共16分。选不全得2分，多选或错选不得分。）

9．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，一质量为的物块A用细线跨过滑轮与质量为的物块B连接（与A相连的细线与斜面平行，与B相连的细线处于竖直状态）；物块B与固定在地面上的轻弹簧拴接，系统处于静止状态。已知重力加速度为，则（　　）

A．剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小可能为

B．剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小可能为零

C．剪断弹簧的瞬间，物块B的加速度大小可能为

D．剪断弹簧的瞬间，物块B的加速度大小可能为

10．在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，设图甲所示磁场方向为正，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，则（    ）

A．线框中的感应电动势为

B．线框中的感应电流为

C．线框cd边的发热功率为

D．b、a两端电势差

11．如图所示．在水平光滑桌面上放一质量为m的玩具小车．在小车的平台(小车的一部分)上有一轻弹簧，一端固定在平台上，另一端被质量为m的带电小球压缩一定距离后用细绳拥住．用手将小车固定在桌面上，然后烧断细绳，小球被弹出，落在车上的A点，当小车不固定时，重复上述过程，烧断细绳，小球仍然没有落到车外．第二次车不固定，且空间存在整直向下的匀强电场，电场强度大小为E，仍然烧断细绳，且小球能落到车上．关于小球上述运动的说法不正确的是

A．第一次小车固定时落在小车上的位置和第二次小车不固定落在车上的位置相同

B．小车不固定不加电场时和小车固定加水平电场时两者落在车上的位置一定不同

C．加竖直电场时无论小车是否固定．小球落地时动能一定比弹簧初始弹性势能大

D．上述情况中，小球相对车的运动情况均相似，都可用运动学求解小球从弹出到落地的时间

12．关于对分子动理论、气体和晶体等知识的理解，下列说法正确的是___________

A．温度高的物体，其分子的平均动能一定大

B．饱和汽压的大小与饱和汽的体积有关

C．晶体在物理性质上可能表现为各向同性

D．温度升高，气体的压强一定变大

E．热量可以从低温物体传给高温物体

三、填空题（共6分）

13．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为正弦曲线，其波速为100m/s。从图示时刻开始计时，时质点b的运动方向沿y轴___________（填“正”或“负”方向）；0~1s内质点a通过的路程为___________m。

四、实验题（共14分）

14．利用图甲所示的装置验证动量守恒定律。在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A的质量m1=0.3kg，滑块B的质量m2=0.1kg，遮光片的宽度d用游标卡尺测量，如图丙所示；打点计时器所用的交流电的频率f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间ΔtB=2.86×10-3s，碰撞后打出的纸带如图乙所示。

（1）遮光片的宽度d=______cm。

（2）计算可知两滑块相互作用前系统的总动量为______kg·m/s，两滑块相互作用后系统的总动量为______kg·m/s。（计算结果保留两位小数）

（3）若实验相对误差绝对值δ=______×100%≤5%即可认为系统动量守恒，则本实验在误差范围内______（填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。

五、解答题（共40分，请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答）

15．在高h=20m的空中某点，以的速度将小球水平抛出，不计空气阻力g=10m/s2 ．求：

（1）小球在空中的运动时间t

（2）小球落地时的速度的大小

（3）小球从抛出到落地的位移是多大

16．如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度OA为L1，垂直纸面的宽度为L2．在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜绷成平面．在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能．光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）．导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）．

（1）若有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成＝60时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率．

（2）当变成45时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒力学平衡外，不能输出多少额外电功率？

17．如图所示，将横截面积为的圆柱形气缸固定在铁架台上，内有可自由移动的轻质活塞，活塞通过轻绳与重物相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球经气缸底部的阀门放置于活塞上，棉球熄灭时立即关闭阀门，此时活塞距离气缸底部为，轻绳恰好拉直但没有弹力.之后，缸内气体缓慢冷却至环境温度时，重物上升高度为.已知环境温度恒为，外界大气压为，缸内气体可以看作是理想气体，求：

I.重物离开地面稳定后，缸内气体压强是多少？

Ⅱ.酒精棉球熄灭的瞬间，缸内气体的温度是多少？

18．如图是内径为R，外径为2R的空心玻璃半圆柱体横截面图，在横截面内，一束单色光射向圆柱体，折射光线恰好与圆柱体内表面相切，已知玻璃对该光的折射率为n=，求：

(i)光线射向圆柱体时的入射角；

(ii)将光线向下平移，当平移距离为h时，折射光线在圆柱体内表面恰好没有进入空心部分，求平移距离h．

物理三月月考答案及解析：

1．D

【解析】A．如图（a），当船头垂直于河岸渡河时，若船在静水中的速度是匀速，水流速度也是匀速时，由速度合成定则可知，渡河轨迹一定是直线，若船速是变速时，水流是匀速，由速度合成定则可知，渡河轨迹一定不是直线，A错误；

B．如图（b），实验现象是两球在同一高度，同时运动且同时落地，可以说明平抛运动竖直方向分运动的特点，不能说明平抛运动水平方向分运动的特点，B错误；

C．如图（c），汽车通过拱桥的最高点时，由牛顿第二定律，则有

解得     

可知拱桥对汽车的支持力大小小于重力大小，由牛顿第三定律可知，汽车对拱桥的压力大小小于其重力大小，C错误；

D．如图（d），火车转弯超过规定速度行驶时，其火车重力与轨道的支持力的合力不能满足火车转弯时所需的向心力，则有外轨对外轮缘会有挤压作用，D正确。

故选D。

2．B

【解析】AB．根据速度公式

v=at

由于匀加速和匀减速时间之比1：2，故加速度大小之比为2：1，A错误，B正确；

CD．平均速度均为，故平均速度大小之比为1：1，故CD错误。

故选B。

3．D

【解析】AB．根据楞次定律可知线圈中会产生从a到b的感应电流，再根据

由于磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，所以感应电动势恒定不变，则线圈中会产生从a到b的恒定电流，所以AB错误；

CD．根据

解得

所以C错误；D正确；

故选D。

4．D

【解析】A．当入射光的波长大于金属的极限波长，不会发生光电效应，可知一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，当改用波长较长的光照射，更不可能发生光电效应，故A错误；

B．氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天有四分之三的衰变成其他元素，故B错误；

C．原子的核式结构学说，是由卢瑟福通过α粒子散射实验提出来的，故C错误；

D．重核裂变时释放能量，会出现质量亏损，因生成物的质量小于反应前的质量，即中等质量的核的比结合能比重核的大，故D正确．

故选C。

5．C

【解析】A．小球进入混合场后，受重力、电场力、洛伦兹力共同作用，初速度竖直向下，电场力水平向右，洛伦兹力水平向右，因此，合力必不沿竖直方向，故粒子做曲线运动，运动过程中洛伦兹力时刻变化，故合力将会改变，小球做变加速曲线运动，故A错误；

B．小球进入混合场后，受重力、电场力、洛伦兹力共同作用，电场力做正功，洛伦兹力不做功，根据功能关系可知，小球下落到水平地面时电场力所做的功等于其减少的电势能，但是根据能量守恒可知，小球下落到水平地面时的动能等于重力所做的功以及电场力所做的功之和，即电势能与重力势能的减少量的总和，故B错误；

C．增大磁感应强度后，将改变洛伦兹力的大小，进而影响粒子的落点发生变化，电场力做功将会改变，落地时动能将会不同，若仅增大磁感应强度，洛伦兹力增大，洛伦兹力方向向右，故落点会偏离原来位置向右，故电场力做功变大，小球下落到水平地面时的动能比第一次大，故C正确；

D．若仅将电场反向，当小球进入电磁场时

此时水平方向上，电场力与洛伦兹力相平衡，但存在竖直方向上的重力，小球存在重力加速度，速度大小发生改变，故洛伦兹力增大，水平方向平衡打破，小球不可保持匀速直线运动，故电势能发生改变，D错误；

故选C。

6．B

【解析】AB．根据逐差公式得

因为物体做匀变速运动所以2.5s时速度

根据速度时间公式得

故A选项错误，B选项正确；

C．第4s内平均速度为

故C选项错误；

D．5s内的位移

故D选项错误。

故选B。

7．D

【解析】A．磁感应强度随时间均匀增大，则穿过线圈的磁通量增大，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，应为垂直纸面向外，根据安培定则可以判断感应电流方向为逆时针，故A错误；

B．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为

因为两个线圈在同一个磁场中，磁感应强度的变化率（）相同，匝数相同，所以两线圈中的感应电动势之比为它们的面积之比，即

故B错误；

C．根据电阻定律可知两线圈的电阻之比为

所以根据欧姆定律可知，线圈中的电流之比为

故C错误；

D．线圈中的电功率P＝EI，所以两线圈中的电功率之比为

故D正确。

故选D。

8．D

【解析】A．若磁场方向水平向右，小球抛出后瞬间只能有竖直方向上的加速度，加速后合速度方向与磁场方向夹角不为0，小球受洛伦兹力影响，加速度方向随速度会发生变化，故A错误；

B．若小球带负电且磁场方向垂直纸面向外，若小球先向上偏转，根据牛顿第二定律，有

且，当时，与的大小无法判断，故B错误；

C．若小球带正电且磁场方向垂直纸面向里，当

时，小球只受与速度方向垂直的洛伦兹力作用，在竖直面内做匀速圆周运动，故C错误；

D．若小球带正电且磁场方向垂直纸面向外，则初始时刻在竖直向下的电场力、洛伦兹力和重力的作用下产生竖直向下的加速度，速度方向、大小均发生变化，由于小球所受洛伦兹力方向与小球速度方向垂直且大小与速度大小有关，因此小球所受合力的大小和方向均不断变化，小球做变加速曲线运动，故D正确。

故选D。

9．AC

【解析】A．当弹簧处于原长时，由平衡条件有

剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小为，A正确；

B．设弹簧的弹力为拉力，且为F，则有

因此，剪断细线的瞬间，物块B的加速度大小不可能为零，B错误；

C．当弹簧的弹力向上时，对B受力分析，则有

若当

M=2m

则有

因此剪断弹簧的瞬间，则有

物块B的加速度大小为，C正确；

 D．剪断弹簧的瞬间，对A物块与B物块构成的整体，有

故物块B的加速度大小不可能为，D错误。

故选AC。

10．BD

【解析】AB．ab边的发热功率为

解得

根据闭合电路欧姆定律得

故A错误，B正确；

C．线框的四边电阻相等，电流相等，则发热功率相等，都为P，故C错误；

D．根据法拉第电磁感应定律得

回路中感应电流的大小为

由楞次定律可知，线框中感应电流方向为逆时针，则b端电势高于a端电势，所以

故D正确。

故选BD。

11．ABC

【解析】设小球被弹簧弹出时的速度为v0，落到小车上的时间为t，则小车固定时，弹簧释放的弹性势能，则；小车不固定时：，，则第一次小车固定时落在小车上的位置和第二次小车不固定落在车上的位置不相同，选项A错误；若小车固定加水平电场时小球在水平方向做匀加速运动，则落到小车上的位置比不加电场时的距离较大，则可能与小车不固定不加电场时落在车上的位置相同，选项B错误；加竖直电场时若小车不固定，则弹簧的弹性势能一部分转化为小车的动能，若电场力做负功，则小球落地时动能不一定比弹簧初始弹性势能大，选项C错误；上述情况中，小球相对车的运动情况均相似，都可用运动学求解小球从弹出到落地的时间，选项D正确；此题选项错误的选项，故选ABC.

12．ACE

【解析】A、温度是分子平均动能的标志，温度升高时，分子的平均动能增大；故A正确.

B、液体的饱和汽压只与温度有关，而与饱和汽的体积无关；故B错误.

C、单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性；故C正确.

D、根据理想气体得状态方程：，可知，温度升高，气体的压强不一定增大，还要看体积变化；故D错误.

E、热量不能自发的从低温物体传给高温物体，但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体；故E正确.

故选ACE.

13．     负     20

【解析】[1]因为波沿x轴正方向传播，根据质点振动方向与波的传播方向的关系，可判断出质点b沿y轴负方向运动；

[2]该波的周期

所以0~1s内质点a通过的路程

14．     0.830     0.60     0.58          能

【解析】（1）[1]遮光片的宽度

d＝8mm+0.05mm×6=8.30mm=0.830cm

（2）[2][3]打点计时器的打点时间间隔为t＝0.02s；由图（b）所示纸带可知，碰撞前A的速度

碰撞后A的速度为

碰撞后B的速度

，

碰撞前后系统总动量分别为

P=m1vA=0.3×2.0=0.60kg•m/s

P′=m1vA′+m2vB′=0.30×0.97+0.10×2.90≈0.58kg•m/s

（3）[4][5]相对误差为

由此可知，在误差范围内能验证了动量守恒定律。

15．(1)    (2)   (3)

【解析】（1）由小球做平抛运动，有：

代入数据得：

(2）落地时：

故：

(3）落地时的水平位移为：

所以：

16．（1）

（2）

【解析】（1）导体棒所受安培力

①

导体棒有静力平衡关系

②

解得

③

所以当=时，

光电池输出功率为

（2）当时，根据③式可知维持静力平衡需要的电流为

根据几何关系可知

可得

而光电池产生的电流为

所以能提供的额外电流为

可提供额外功率

17．(1)  (2)

【解析】ⅰ. 重物离开地面稳定后，活塞受力平衡，设缸内气体压强是p，则

得：；

ⅱ. 酒精棉球熄灭的瞬间，设缸内气体的温度是T1，轻绳恰好拉直但没有弹力，则p1=p0，根据理想气体状态方程，则，

得：.

18．(i)    (ii)

【分析】（i）作出光路图，由几何知识求出折射角，由折射定律求入射角；

（ii）光在圆柱体内表面发生全反射，入射角等于临界角，结合正弦定理进行求解即可；

【解析】（i）光路如图：

设入射角为，折射角为，由几何关系可以得到：

，解得：

由折射定律得到：，解得：；

（ii）设平移后的光在圆柱体外表面的入射角为，折射角为，光路如上图所示

由题可知折射光线在内表面的入射角为临界角C

由折射定律有：

由正弦定理可以得到：

联立可以得到：，即

则

故两束光的间距为：．