2022-2023学年四川省绵阳南山中学高三下学期3月月考物理试题（原卷 解析版）

绵阳南山中学2023年春3月月考理综试题

二、选择题

1. 用a、b两种可见光照射同一光电效应装置，测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示，图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在到之间，下列说法正确的是（　　）

A. a光的波长比b光的小

B. 单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小

C. 用大量的光子去照射基态的氢原子可以得到两种可见光

D. 若a光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，则b光是氢原子从能级跃迁到能级发时出的光

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据

可知，发生光电效应时，频率越大的光对应的遏止电压越大，所以由图甲可知a光的频率比b光的小，根据

可知，频率越小，波长越大，所以a光的波长比b光的大，故A错误；

B．根据

可知，单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小，故B正确；

C．用大量光子去照射基态的氢原子，则有

可知不等于任一能级的能量，即此种能量的光子不能被吸收，故氢原子不发生跃迁，从而不会有光发出，故C错误；

D．根据

结合光的频率小于光的频率，则可知若a光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，则b光不可能是氢原子从能级跃迁到能级发时出的光，故D错误。

故选B。

2. 挂灯笼的习俗起源于西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所成的角分别和。若，则关于的说法正确的是正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】对左边第二个灯笼进行受力分析，受力情况如下图1所示，根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为

对左侧两个灯笼整体分析，受到重力、两边细绳的拉力，如下图2所示，根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为

联立解得

又因为已知，所以可得

故C正确，ABD错误。

故选C。

3. 电影《火星救援》的热映，激起了大的对火星的关注。若宇航员在火星表面将小球竖直上抛，取抛出位置O点的位移，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，小球运动的图像如图所示（其中a、b均为已知量）。忽略火星的自转，且将其视为半径为的匀质球体，引力常量为G。则下列分析正确的是（　　）

A. 小球竖直上抛的初速度为 B. 小球从O点上升的最大高度为

C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的质量为

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据题意可知，向上为正方向，设火星表面重力加速度为，则有

整理可得

结合图像可得

故A错误；

B．根据题意，由公式可得，上升的最大高度为

故B错误；

CD．根据题意，由万有引力等于重力有

解得

由万有引力提供向心力有

联立解得

故C错误，D正确。

故选D。

4. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，正弦交流电源电压的有效值为保持不变，电阻，滑动变阻器最大阻值为。开始时，滑片P处于滑动变阻器正中间位置，则下列说法正确的是（　　）

A. 通过的电流为 B. 电压表读数为

C. 若向下移动P，电压表读数将变大 D. 若向上移动P，变压器输出功率将变大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2，可知原副线圈的电流之比为2:1，设通过原线圈的电流为I，则副线圈的电流为0.5I，初级电压为

次级电压为

根据理想变压器原副线圈电压之比等于匝数之比可得

解得

所以通过的电流为0.6A，电压表读数为12V，故A、B错误；

C．向下移动P，则R3电阻增大，次级电流变小，初级电流也随之变小，电阻R1的电压变小，变压器输入的电压变大，次级电压也变大，电压表读数变大，故C正确；

D．直流电路中外电路的总电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，如下图所示。R1等效为电源内阻，若向上移动P，R3电阻减小，等效外电阻为

开始时，滑片P处于滑动变阻器正中间位置，可知

随着的减小，副线圈输出功率将变小，故D错误。

故选C。

5. 如图所示，在匀强电场中一质量为m、一电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为、速度方向连线的夹角为，在b点的速度大小为、速度方向与连线的夹角为，连线长度为d，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（　　）

A. 场强大小为 B. 从a到b，粒子的运动时间为

C. 场强方向与连线的夹角为 D. 从a到b，粒子的最小速度为

【答案】A

【解析】

【详解】C．设场强方向ab连线夹角为，正粒子所受电场力与ab连线夹角也为，如图

则正粒子速度往垂直电场力的方向分速度相等，即

解得

C错误；

B．从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为

从a点运动到b的时间为

B错误；

A．从a点运动到b的加速度为

由牛顿第二定律，从a点运动到b的电场力

场强大小为

A正确；

D．当粒子沿电场力方向的速度最小时，粒子的速度最小，此时粒子的最小速度为

D错误。

故选A。

6. 如图甲所示，三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中处电荷带负电，其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图乙所示（以x轴正向为电场力的正方向）。设无穷远处电势为零。则（　　）

A. 试探电荷带正电

B. 乙图中的与甲图中的相等

C. 在x轴正半轴上，处电势最高

D. 试探电荷在处电势能最大

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．在时，三个点电荷对试探电荷的电场力向左，则该试探电荷带正电，图乙中x1的位置正点电荷所受的电场力等于零，根据图甲来判断x0的位置正点电荷的受力不为零，方向向左，根据题意，正点电荷受力等于零的位置应在x0的右侧，如下图

故x1在x0右侧，即

故A正确，B错误；

CD．在范围内，正电荷所受电场力合力为水平向左，正点电荷在x1位置受力平衡，在x1的右侧正点电荷所受合力方向水平向右，在范围内，电场力做负功，电势能增加，范围内，电场力做正功，电势能减小，故在x1处电势能最大，所以在x1处电势最高，故C正确，D错误。

故选AC。

7. 如图甲所示，光滑斜面的倾角为，一根轻质弹簧一端固定在斜面底端，另一端与滑块A相连，滑块B与A靠在一起（不粘连），两滑块的质量均为m，系统处于静止状态。从零时刻起对滑块B施加一个平行斜面的变力F，两滑块的图象如图乙所示，时刻F的大小是零时刻F大小的2倍，重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是（　　）

A. 时刻两滑块的速度大小均为

B. 时刻前两滑块的加速度大小均为

C. 弹簧的劲度系数为

D. 0到时间内弹簧弹性势能的减少量为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．由图乙所示图象可知，t0时刻两滑块开始分离，此时它们的加速度大小、速度大小都相等，它们间的作用力为零，设此时弹簧的压缩量为，设时弹簧的压缩量为，设弹簧的劲度系数为，设时刻拉力大小为，时刻拉力大小为，由题意可知

施加拉力前，对A、B整体，由平衡条件得

时刻，对A、B整体，由牛顿第二定律得

时刻，对B，由牛顿第二定律得

解得

由图乙所示图象可知，在内，A、B一起做初速度为零的匀加速直线运动，时刻两滑块的速度大小为

故A正确，B错误；

C．由图乙所示图象可知，在内，A、B一起做初速度为零的匀加速直线运动，位移大小为

则

时刻，对A，由牛顿第二定律得

施加拉力前，对A、B整体，由平衡条件得

解得弹簧的劲度系数为

故C错误；

D．设0到时间内弹簧弹性势能的减小量为，则

故D正确。

故选AD。

8. 如图所示，方向竖直向下的匀强磁场B中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，导轨间的距离为L，两电阻均为R的光滑导体棒静止在导轨上，的质量是m，的质量是。时，棒以初速度向右滑动。运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好。下列说法正确的是（　　）

A. 0时刻棒的加速度大小为

B. 最终两棒的速度均为

C. 整个过程中通过棒横截面的电荷量是

D. 整个过程中两棒间增加距离是

【答案】BD

【解析】

【详解】A．0时刻对棒受力分析，根据牛顿第二定律可得

解得

故A错误；

B．系统满足动量守恒定律，最终两棒达到共同速度，即

解得

故B正确；

C．设整个过程通过ab棒的平均电流为，根据动量定理可得

又

联立，可得

故C错误；

D．由法拉第电磁感应定律可知

又

联立，可得

故D正确。

故选BD。

9. 某学小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。研究对象为小车、车上钩码及悬挂的钩码整体，整体总质量为M，整体所受的合外力F的大小等于悬挂钩码的总重力大小，利用纸带和电火花计时器测出小车的加速度a。

实验一：研究M一定时，加速度a与F的关系。

实验二：研究F一定时，加速度a与M的关系。

（1）下列操作必要的有___________。

A．实验时，需满足悬挂钩码的质量远小于小车及车上钩码的质量

B．调节定滑轮时，应使连接小车的细线与木板平行

C．本实验需让木板倾斜合适角度，以平衡摩擦力

D．实验时，应先释放小车再接通电火花计时器

（2）实验一：小车上及细线悬挂钩码总数不变。第一次，细线悬挂1个钩码，其余钩码放在小车上，释放小车后，小车沿斜面下滑打出一条纸带，求出此次实验小车加速度；

第二次，细线悬挂2个钩码，其余钩码放在小车上，求出此次实验小车的加速度，以此类推，共做5组实验。画出图像，理论上图像斜率___________。

（3）实验一：细线悬挂钩码数不变。第一次，小车上不放钩码，释放小车后，小车沿斜面下滑打出一条纸带，求出此次实验小车的加速度a，第二次，小车上放1个钩码，以此类推，共做5组实验。若画出图像，图线为___________线（填“直”或“曲”）。

（4）某次实验打出的一条纸带如图乙所示，纸带上0为起始时刻所打的点，选取时间间隔为的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。由纸带测得小车的加速度___________。（保留1位有效数字）

【答案】    ①. BC##CB    ②.     ③. 直    ④. 1

【解析】

【详解】（1）[1] A．研究对象为小车、车上钩码及悬挂的钩码整体，实验时，并不需满足悬挂钩码的质量远小于小车及车上钩码的质量，故A错误；

B．为使整体受到合外力不变，调节定滑轮时，应使连接小车的细线与木板平行，故B正确；

C．需要让整体受到的合外力等于钩码的重力，则本实验需让木板倾斜合适角度，以平衡摩擦力，故C正确；

D．为充分利用纸带，实验时，应先接通电火花计时器再释放小车，故D错误。

故选BC。

（2）[2]根据牛顿第二定律

画出a-F图像，理论上图像斜率

（3）[3] 根据牛顿第二定律

合外力不变，质量改变，若画出a-M图像，图线为曲线。若画出图像，图线为直线；

（4）[4]根据逐差法

10. 为了避免电流表、电压表内阻对测量的影响，学习小组利用如图1所示的电路图，测量内阻较大的干电池的电动势和内阻。

（1）请根据图1电路图在图2中画出实物连线图中没有连接完的导线（在答卷图中画）（       ）

（2）某次测量，电流表和电压表指针分别如图3、图4所示，则电压表读数为___________V，电流表读数为___________。

（3）开关拨到1时，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出图像如图5中的a直线；再把开关拨到2，重复操作，画出b直线。根据图像，判断出___________（选填“能”或“不能”）消除电表内阻对测量结果的影响，尽可能准确求电源电动势___________V和电源内阻___________。（结果均保留2位有效数字）

【答案】    ①.     ②. 1.10    ③. 3.00    ④. 能    ⑤. 1.5    ⑥.

【解析】

【详解】（1）[1]根据图1电路图在图2中补全实物连线图，如图所示

（2）[2][3]由图4可知，电压表的分度值为，则电压表读数为，由图3可知，电流表分度值为，则电流表读数为。

（3）[4][5][6]根据题意，当开关拨到1时，由闭合回路欧姆定律有

由图5图像可知，当时

为准确值；当当开关拨到2时，由闭合回路欧姆定律有

由图5图像可知，当时，短路电流为准确值，则

则电源内阻为

则能够消除电表内阻的影响。

11. 如图所示，长为的轻质细绳一端固定，另一端悬挂一质量为m的小球，将细线拉至水平并刚好伸直，小球由静止开始下摆，并在最低点与质量也为m的滑块发生弹性碰撞。滑块右侧有一段长也为L的粗糙地面，与滑块的动摩擦因数为0.5，B点右侧放置一质量为的圆弧（未固定），重力加速度，除粗糙地面外其余部分摩擦均不计。

（1）滑块第一次到达B点时的速度大小；

（2）若滑块第一次冲上圆弧时恰能到达其顶端，求圆弧半径。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设小球与滑块碰前的速度为，根据机械能守恒定律得

小球与滑块碰后的速度分别为、，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得

根据机械能守恒定律得

解得

从A点到B点，根据动能定理得

解得

（2）取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得

根据机械能守恒定律得

解得

12. 如图所示，在第一、四象限的和区域内存在磁感应强度大小可调、方向相反的匀强磁场；在第二、三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场。带电粒子以速度v0从点P（-4d，1.5d）沿x轴正方向射出，恰好从O点离开电场。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q（q>0），不计粒子的重力。

(1)求匀强电场的电场强度大小E；

(2)若磁感应强度大小均为B1时，粒子在磁场中的运动轨迹恰好与直线y=-1.5d相切，且第一次离开第四象限时经过x轴上的S点（图中未画出）求B1；

(3)若磁感应强度大小均为B2时，粒子离开O点后，经n（n>1）次磁偏转仍过第(2)问中的S点。求B2与B1的比值，并确定n的所有可能值。

【答案】(1)；(2)；(3)(其中n取2、3、4、5)

【解析】

【分析】

【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，则有

联立解得

(2)粒子在电场中做类平抛运动，水平、竖直位移分别满足

联立可得

射出磁场的速度与水平方向的夹角有

则，粒子从O点出电场时的速度为

粒子在磁场中轨迹如图所示

洛伦兹力提供向心力可得

由几何关系有

联立解得

(3)(2)中S点离O点距离

粒子在磁场中的偏转半径设为，由几何关系可知每偏转一次，过x轴的点的横坐标增大

经n(n>1)次磁场偏转仍过第(2)问中的S点，则有

(其中n>1且为正整数)

解得

(其中n>1且为正整数)

由于，则n可取值2、3、4、5，在磁场中洛伦兹力提供向心力，可得

则

联立可得

(其中n取2、3、4、5)