2023届河南省创新发展联盟高三年级第四次月考物理试题

这是一份2023届河南省创新发展联盟高三年级第四次月考物理试题，共16页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。

2023届河南省创新发展联盟高三年级第四次月考物理试题
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、我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c点“跳”出，再经d点从e点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回器。d点为轨迹最高点，离地面高h，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则返回器（　　）

A．在d点处于超重状态
B．从a点到e点速度越来越小
C．在d点时的加速度大小为
D．在d点时的线速度小于地球第一宇宙速度
2、如图所示，a、b是两个由电阻率相同的铜线制成质量相等的正方形单匝闭合线框，b的边长为a的两倍，a和b所用的铜线粗细不同。现以相同速度，把两线圈匀速拉出磁场，则该过程中两线圈产生的电热为（ ）

A．1:1 B．1:2 C．1:4 D．4:1
3、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为

A．，负 B．，正
C．，负 D．，正
4、如图所示，一个质量为=9.1×10－31kg、电荷量为e=1.6×10－19C的电子，以4×106m/s的速度从M点垂直电场线方向飞入匀强电场，电子只在电场力的作用下运动，在N点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则M与N两点间的电势差约为（　　）

A．-1.0×102V B．-1.4×102V
C．1.8×102V D．2.2×102V
5、如图所示，汽车以的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线处时，绿灯还有熄灭。由于有人横向进入路口，该汽车在绿灯熄灭前要停在停车线处，则汽车运动的图象可能是（　　）

A． B． C． D．
6、如图所示，两根粗细不同，两端开口的直玻璃管A和B竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量温度相同的理想气体，气柱长度，水银柱长度，今使封闭空气降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中空气柱上方水银柱的移动情况是（　　）

A．均向下移动，A管移动较少 B．均向下移动，A管移动较多
C．均向下移动，两管移动的一样多 D．水银柱的移动距离与管的粗细有关
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、如图所示为多用电表原理示意图，所用电流表的表盘刻度共100格，满偏电流为，满偏电压为，电源的电动势为，内阻，直流电压挡的量程为，则下列判断正确的是（　　）

A．黑表笔应该接，红表笔接
B．定值电阻的阻值为
C．选择开关接2，刻度盘正中间的刻度值为
D．选择开关接3，若指针与电流表第25格刻度线重合，则通过的电流为
8、已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则

A．灯泡L变亮
B．灯泡L变暗
C．电流表的示数变小
D．电流表的示数变大
9、下列说法中正确的是（　　）
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的碱小而增大
C．对于一定质量的理想气体，保持压强不变，体积减小，那么它一定从外界吸热
D．电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递
E.液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势
10、下列说法正确的是（ ）
A．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
B．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能不一定增加
C．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
D．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
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）利用如图所示的装置探究动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸，将小球从不同的标记点由静止释放。记录标记点到斜槽底端的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y，改变小球在斜槽上的释放位置，在斜槽比较光滑的情况下进行多次测量，已知重力加速度为g，记录数据如下：

(1)小球从标记点滑到斜槽底端的过程，速度的变化量为______（用x、y、g表示）；
(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x，小球从标记点到达斜槽底端的高度为H，测得小球在离开斜槽后的竖直位移为v，不计小球与槽之间的摩擦及小球从斜槽滑到切线水平的末端的能量损失。小球从斜槽上滑到斜槽底端的过程中，若动能定理成立，则应满足的关系式是______；
(3)保持x不变，若想利用图像直观得到实验结论，最好应以H为纵坐标，以_____为横坐标，描点画图。
12．（12分）某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k，拆开发现其内部简易结构如图(a)所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D与齿条C啮合，在齿轮上固定指示示数的指针E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P0＝5 kg。

科技小组设计了下列操作：
A．在托盘中放上一物品，读出托盘秤的示数P1，并测出此时弹簧的长度l1；
B．用游标卡尺测出齿轮D的直径d；
C．托盘中不放物品，测出此时弹簧的长度l0；
D．根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k；
E．在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P2，并测出此时弹簧的长度l2；
F．再次在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P3，并测出此时弹簧的长度l3；
G．数出齿轮的齿数n；
H．数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。
(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序，即a方案：采用BD步骤。
①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。
②某同学在实验中只测得齿轮直径，如图(b)所示，并查资料得知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，则弹簧的劲度系数k＝________。(结果保留三位有效数字)
(2)请你根据科技小组提供的操作，设计b方案：采用：________步骤；用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。
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）如图所示，左边圆柱形容器的横截面积为S，上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为m的活塞；右边圆柱形容器上端封闭高为H，横截面积为。两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空。现将阀门打开，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时气体的热力学温度增加到原来热力学温度的1.3倍。已知外界大气压强为p，求：
(i)系统达到新的平衡时活塞到容器底的距离r；
(ii)此过程中容器内的气体内能的增加量∆U。

14．（16分）如图所示，A、B和M、N为两组平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子，自A板中央小孔进入A、B间的电场，经过电场加速，从B板中央小孔射出，沿M、N极板间的中心线方向进入该区域。已知极板A、B间的电压为U0，极板M、N的长度为l，极板间的距离为d。不计粒子重力及其在a板时的初速度。

（1）求粒子到达b板时的速度大小v；
（2）若在M、N间只加上偏转电压U，粒子能从M、N间的区域从右侧飞出。求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y；
（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好从N板的右侧边缘飞出，求磁感应强度B的大小和方向。
15．（12分）如图所示，间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为，两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒 CD、PQ放在斜面导轨上，已知CD棒的质量为m、电阻为R，PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍．磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端，另一端连着金属棒CD．开始时金属棒CD静止，现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ，使金属棒PQ由静止开始运动，当金属棒PQ达到稳定时，弹簧的形变量与开始时相同．已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q，此过程可以认为CD棒缓慢地移动，已知题设物理量符合的关系式，求此过程中(要求结果均用mg、k、来表示)：

（1）CD棒移动的距离；
（2）PQ棒移动的距离；
（3）恒力所做的功．



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、D
【解析】
A．d点处做向心运动，向心加速度方向指向地心，应处于失重状态，A错误；
B、由a到c由于空气阻力做负功，动能减小，由c到e过程中只有万有引力做功，机械能守恒，a、c、e点时速度大小应该满足，B错误；
C、在d点时合力等于万有引力，即

故加速度大小

C错误；
D、第一宇宙速度是最大环绕速度，其他轨道的环绕速度都小于第一宇宙速度，D正确。
故选D。
2、B
【解析】
设a的边长为，横截面积为，b的边长为，横截面积为，因质量相等，有

得

a的电阻为

b的电阻为

线圈匀速向外拉，感应电流为


产生的焦耳热


综上可得

故B正确，ACD错误。
故选：B。
3、C
【解析】
因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得：

解得：

因为电流为：

解得：

A.与分析不符，故A错误；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析相符，故C正确；
D.与分析不符，故D错误．
4、B
【解析】
电子在电场力的作用下做类平拋运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动：

根据动能定理：

所以有：

故B正确，ACD错误。
5、C
【解析】
要使汽车停在停车线处，则图线与坐标轴所围图形的面积应刚好等于35m。A、B选项的面积明显均小于30m，D选项的面积为25m，而C选项的面积介于20m到40m之间。根据排除法，只有C正确。
故选C。
6、A
【解析】
D．因为大气压保持不变，封闭空气柱均做等压变化，放封闭空气柱下端的水银面高度不变，根据盖一吕萨克定律，可得

则

即

化简得

则空气柱长度的变化与玻璃管的粗细无关，D错误；
ABC．因A、B管中的封闭空气柱初温T相同，温度的变化也相同，则与H成正比。又，所以，即A、B管中空气柱的长度都减小，水银柱均向下移动，因为，所以

所以A管中空气柱长度减小得较少，A正确，BC错误。
故选A。

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、AC
【解析】
A．多用电表的电流是从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表，从电流的流向可以看出应该接黑表笔，选项A正确；
B．和电流表串联形成一个新的电压表

改装后，代入数据解得

选项B错误；
C．当选择开关接2时，、之间为多用电表的欧姆挡，则有


联立解得

选项C正确；
D．选择开关接3时，电流表满偏电流为，总共100格，当指针指在第25格的时候，对应的示数为满偏电流的四分之一，即通过的电流为，所以D错误。
故选AC。
8、AC
【解析】
CD．探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表示数变小，选项C正确，D错误；
AB．由于总电流变大，则电源内电阻分压变小，路端电压变大，则电灯L亮度增加，选项A正确，B错误。
9、ABE
【解析】
A．温度高的物体内能不一定大，内能还与质量有关，但分子平均动能一定大，因为温度是平均动能的标志，故A正确；
B．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小克服分子力做功，分子势能增大，故B正确；
C．对于一定质量的理想气体，保持压强不变，体积减小，外界对气体做功，根据可知温度降低，内能减少，根据热力学第一定律可知它一定对外界放热，故C错误；
D．电冰箱需要消耗电能，才能使热量从低温物体向高温物体传递，并不是自发的，故D错误。
E．液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。故E正确。
故选ABE。
10、ADE
【解析】
A．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体，A正确；
B．根据可知，一定质量的理想气体经过等容过程，，吸收热量，则，即其内能一定增加，B错误；
C．足球充气后很难压缩，是因为足球内大气压作用的结果，C错误；
D．由于表面张力的作用，当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是沿液体的表面，即表面形成张力，合力指向内部，D正确；
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，E正确。
故选ADE。

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、
【解析】
(1)[1]小球离开斜槽底端后做平抛运动，则


解得

(2)[2]由(1)知

在小球下滑过程中，不计小球与槽之间的摩擦，只有重力做功，则有

解得

(3)[3]为了更直观，应画成直线，根据上式可知：最好应以H为横坐标，以为纵坐标，描点作图。
12、 7.96×102 N/m CAEFD
【解析】
(1)[1]①弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等，而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等，齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长，即托盘中物品质量为P0＝5 kg时弹簧的伸长量：
Δx＝πd
因此只要测出齿轮的直径d即可计算其周长，然后由胡克定律得：
2kΔx＝P0g
解得k＝；
[2]②游标卡尺读数为0.980 cm，代入：
k＝
得k＝7.96×102 N/m；
(2)[3]直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验，即按CAEFD进行操作，实验不需要测量齿轮和齿条的齿数，GH是多余的；
[4]求解形变量
Δx1＝l1－l0
Δx2＝l2－l0
Δx3＝l3－l0
则：
k1＝
k2＝
k3＝
则：
k＝
联立解得：k＝。

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、 (i)(ii)
【解析】
(i)设阀门打开前气体的热力学温度为T，由盖－吕萨克定律有：

解得：

(ii)设容器内的气体压强为p，取活塞为研究对象，有：

外界对气体所做的功为：

由系统绝热有：
Q=0
由热力学第一定律有：ΔU=W，解得：

14、（1） （2） （3）,磁感应强度方向垂直纸面向外。
【解析】
（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理可以求出粒子的速度。
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，应用类平抛运动求出粒子的偏移量。
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，求粒子的轨道半径，应用牛顿第二定律可以求出磁感应强度。
【详解】
（1）带电粒子在AB间运动，根据动能定理有

解得
（2）带电粒子在M、N极板间沿电场力的方向做匀加速直线运动，有
根据牛顿第二定律有
带电粒子在水平方向上做匀速直线运动，有
联立解得
（3）带电粒子向下偏转，由左手定则得磁感应强度方向垂直纸面向外。

根据牛顿第二定律有
由图中几何关系有
解得
联立解得
【点睛】
本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是解题的前提与关键，应用动能定理、类平抛运动规律与牛顿第二定律即可解题。
15、 (1) (2) (3)
【解析】
PQ棒的半径是CD棒的2倍，PQ棒的横截面积是CD棒横截面积的4倍，PQ棒的质量是CD棒的质量的4倍，所以，PQ棒的质量:

由电阻定律可知PQ棒的电阻是CD棒电阻的即:

两棒串联的总电阻为:

（1）开始时弹簧是压缩的，当向上的安培力增大时，弹簧的压缩量减小，安培力等于CD棒重力平行于斜面的分量时，弹簧恢复到原长，安培力继续增大，弹簧伸长，由题意可知，当弹簧的伸长量等于开始的压缩量时达到稳定状态，此时的弹力与原来的弹力大小相等、方向相反．两弹簧向上的弹力等于CD棒重力平行于斜面的分量，即：

弹簧的形变量为：

CD棒移动的距离：

（2）在达到稳定过程中两棒之间距离增大，由两金属棒组成的闭合回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势为:

感应电流为:

所以，回路中通过的电荷量即CD棒中的通过的电荷量为:

由此可得两棒距离增大值:

PQ棒沿导轨上滑距离应为CD棒沿斜面上滑距离和两棒距离增大值之和
PQ棒沿导轨上滑距离为：

（3）CD棒受力平衡，安培力为

金属棒PQ达到稳定时，它受到的合外力为零，向上的恒力等于向下的安培力和重力平行于斜面的分量，
即恒力：

恒力做功为：