2023届甘肃省金昌市重点中学高三第五次月考物理试题理试题

这是一份2023届甘肃省金昌市重点中学高三第五次月考物理试题理试题，共17页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
2023届甘肃省金昌市重点中学高三第五次月考物理试题理试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，完全相同的两个光滑小球A、B放在一置于水平桌面上的圆柱形容器中，两球的质量均为m，两球心的连线与竖直方向成角，整个装置处于静止状态。则下列说法中正确的是（　　）

A．A对B的压力为
B．容器底对B的支持力为mg
C．容器壁对B的支持力为
D．容器壁对A的支持力为
2、如图所示，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是

A．A点电势高于B点电势
B．尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
C．尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D．尘埃在迁移过程中电势能始终在增大
3、如图所示，直线1和曲线2分别是汽车a和b在同一平直公路上行驶的位置－时间（x－t）图像，由图像可知（　　）

A．在t1时刻，a、b两车的运动方向相同
B．在t2时刻，a、b两车的运动方向相反
C．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速率相等
D．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速度相等
4、家电待机耗电问题常常被市民所忽略。北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。据最新统计温州市的常住人口约1000万人，参考下表数据，估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为( )
家庭常用电器
电视机
洗衣机
空调
电脑
户均数量（台）
2
1
2
1
电器待机功耗（W/台）
10
20
40
40
A．4×105度 B．4×107度 C．4×109度 D．4×1011度
5、如图所示，两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，若A环以图示的顺时针方向，绕圆心由静止转动起来，则（ ）

A．B环将顺时针转动起来
B．B环对桌面的压力将增大
C．B环将有沿半径方向扩张的趋势
D．B环中将有顺时针方向的电流
6、一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为1m/s，加速度为1m/s2，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A．物体做匀变速直线运动 B．物体的速度与时间成正比
C．t＝5s时刻物体的速度为6.25m/s D．t＝8s时刻物体的速度为12.2m/s
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、如图甲所示，质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置在光滑水平导轨上，导轨由两根足够长、间距为d的平行金属杆组成，其电阻不计，在导轨左端接有阻值R的电阻，金属棒与导轨接触良好，整个装置位于磁感应强度为B的匀强磁场中。从某时刻开始，导体棒在水平外力F的作用下向右运动(导体棒始终与导轨垂直)，水平外力随着金属棒位移变化的规律如图乙所示，当金属棒向右运动位移x时金属棒恰好匀速运动。则下列说法正确的是（ ）

A．导体棒ab匀速运动的速度为
B．从金属棒开始运动到恰好匀速运动，电阻R上通过的电量为
C．从金属棒开始运动到恰好匀速运动，电阻R上产生的焦耳热
D．从金属棒开始运动到恰好匀速运动，金属棒克服安培力做功
8、如图所示，一质量为的小物块（可视为质点）从高处的点由静止沿光滑的圆弧轨道滑下，进入半径为竖直圆环轨道，与圆环轨道的动摩擦因数处处相同，当到达圆环轨道的顶点时，小物块对圆环轨道的压力恰好为零。之后小物块继续沿滑下，进入光滑轨道，且到达高度为的点时速度为零，则下列说法正确的是（　　）（取）

A．小物块在圆环最高点时的速度为 B．小物块在圆环最高点时的速度为
C．的值可能为 D．的值可能为
9、关于热现象和热力学定律，下列说法正确的是
A．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能一定增加
B．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动
C．在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
D．气体被压缩时，内能一定增加
E.从单一热源吸收热量使之全部变成机械功是可能的
10、如图所示，虚线a、b、c、d代表匀强电场中间距相等的一组等势面。一电子仅在电场力作用下做直线运动，经过a时的动能为9eV，从a到c过程其动能减少了6eV。已知等势面c的电势为3V。下列说法正确的是（　　）

A．等势面a的电势为0
B．该电子到达d等势面时的动能为0
C．该电子从a到c其电势能减少了6eV
D．该电子经过a时的速率是经过c时的倍
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）学习牛顿第二定律后，某同学为验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连，轻绳跨过不计质量的光滑滑轮，且在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车（含发射器）的质量分别记为、，所挂重物的质量记为。

(1)为达到本实验目的，________平衡两车的阻力（填“需要”或“不需要”），________满足钩码的质量远小于任一小车的质量（填“需要”或“不需要”）；
(2)安装调整实验器材后，同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内，相对于其起始位置的位移分别为、，在误差允许的范围内，若等式________近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”（用题中字母表示）。
12．（12分）同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势和内电阻。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围）；开关、导线若干。

（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来_____________。

（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之电压表示数发生变化，读取和对应的，并将相应的数据转化为坐标点描绘在图中。请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中（描点用“+”表示），并画出图线_____________；

（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值_____________V，内电阻测量值______________Ω.（保留2位有效数字）
（4）实验中测两组的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法的原因是_____________________。
（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是__________________。
（6）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的内电阻热功率以及总功率分别随路端电压变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图6所示的和图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_______________________（选填选项的字母）。

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，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为和，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度。（已知，
①在两活塞上同时各放一质量为的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为。
②在达到上一问的终态后，环境温度由缓慢上升到，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

14．（16分）如图所示，两个球形容器容积之比为V1∶V2= 10∶11，由一细管（容积忽略）相连，细管的水平部分封有一段汞柱，两容器中盛有等量同种气体，并置于两个温度分别为T1和T2的热库内，已知T1=300K ，位于细管中央的汞柱静止。
(1)求另一个热库的温度T2；
(2)若使两热库温度都升高DT，汞柱是否发生移动？请通过计算说明理由。

15．（12分）如图所示，两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角α=37°，导轨间距L=1m，顶端用电阻R=2Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。质量m1=0.1kg、电阻R1=4Ω的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m，M与导轨间的动摩擦因数μ1=0.25，质量m2=0.3kg、电阻R2=2Ω的导体棒N在虚线处，N与导轨间的动摩擦因数μ2=0.8。将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放，M到达虚线前已经匀速，重力加速度g取10m/s2，运动过程中M、N与导轨始终接触良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求M、N相碰前，M上产生的焦耳热；
（2）求M、N相碰前M运动的时间；
（3）M、N相遇发生弹性碰撞，碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F，使M、N同时匀减速到零，求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。




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、A
【解析】
AD．对球A受力分析可知，球B对A的支持力

则A对B的压力为；
容器壁对A的压力

选项A正确，D错误；
B．对球AB的整体竖直方向有

容器底对B的支持力为2mg，选项B错误；
C．对球AB的整体而言，容器壁对B的支持力等于器壁对A的压力，则大小为，选项C错误；
故选A。
2、B
【解析】沿电场线方向电势降低，由图可知，B点的电势高于A点电势，故A错误；由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故A点的电场力大于B点的电场力， 则A点的加速度大于B点的加速度，故B正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．故粒子不可能做匀变速运动，故C错误；由图可知，开始速度方向与电场力方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势能减小；对于全过程而言，根据电势的变化可知，电势能减小，故D错误．故选B．
点睛：本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时要明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃的运动方向与电场力方向的关系是解题突破口．
3、D
【解析】
AB．由图像的斜率正负表示速度方向，由图像可知，t1时刻，a、b两车的运动方向相反，t2时刻，a、b两车的运动方向相同，故AB错误；
C．由图像可知，b汽车的路程大于a汽车的路程，由于时间相同，所以b车的平均速率大于a车的平均速率，故C错误；
D．在t1到t3这段时间内，两汽车的位移相同，时间相同，故a、b两车的平均速度相等，故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
温州市的常住人口约1000万人，平均每户的人口按3人计算，温州大约330万户家庭，一个家庭电器的待机功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W；所有用电器待机的总功为：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h）=456192×104KW•h≈4.6×109度；故选C。
5、C
【解析】
略考点：导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律．
分析：因带电绝缘环A的运动，相当于电荷定向移动，从而产生电流，导致圆环B中的磁通量发生变化，产生感应电流．使得处于磁场中的B圆环受到力的作用．
解答：解：A、A环以图示的顺时针方向，绕圆心由静止转动起来，设绝缘环带正电，所以产生顺时针方向的电流，使得B环中的磁通量变大，由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的，两环的电流方向相反，则具有沿半径扩张趋势．若绝缘环带负电，所以产生逆时针方向的电流，使得B环中的磁通量仍变大，由楞次定律可得感应电流方向是顺时针的，两环的电流方向仍相反，则仍具有沿半径扩张趋势．
由上可知，B环不会转动，同时对桌面的压力不变．
故选C
点评：由楞次定律来确定感应电流方向，同时当电流方向相同时，两者相吸引；而当电流方向相反时，两者相排斥．
6、D
【解析】
A．物体的加速度在增大，做变加速直线运动，故A错误。
B.由图像知质点的加速度随时间增大，根据v=v0+at可知，物体的速度与时间一定不成正比，故B错误。
C.由图知 a=0.1t+1（m/s2），当t=5s时，a=1.5 m/s2，速度的变化量

知t=5s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s
故C错误。
D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则0-8s内，a=0.1t+1（m/s2），当t=8s时，a=1.8 m/s2，速度的变化量

知t=8s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s
故D正确。
故选D。

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、AD
【解析】
A．金属棒在外力F的作用下从开始运动到恰好匀速运动，在位移为x时做匀速直线运动，根据平衡条件有

根据闭合电路欧姆定律有

根据法拉第电磁感应定律有

联立解得，故A正确；
B．此过程中金属棒R上通过的电量

根据闭合电路欧姆定律有

根据法拉第电磁感应定律有

联立解得
又

解得，故B错误；
CD．对金属棒，根据动能定理可得

由乙图可知，外力做功为

联立解得
而回路中产生的总热量

根据回路中的热量关系有

所以电阻R上产生的焦耳热

故C错误，D正确。
故选AD。
8、AD
【解析】
AB．小物块在圆环最高点时有

解得

所以A正确，B错误；
CD．过程克服摩擦力做的功为

过程克服摩擦力做的功为，因该过程小物块与轨道的平均压力小于过程，则摩擦力也小，则有

过程，由动能定理得

解以上各式得

所以D正确，C错误。
故选AD。
9、ACE
【解析】
A．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，一定吸收热量，分子平均动能不变，则分子势能一定增加，故A正确；
B．悬浮颗粒受到液体分子不均匀的撞击从而做无规则运动，即为布朗运动，所以布朗运动是悬浮颗粒的运动，故B错误；
C．分子永不停息地做无规则热运动，所以在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故C正确：
D．气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，故D错误；
E．由热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量，使之全部变成机械功是可能的，但会产生其他影响，故E正确。
故选：ACE。
10、BD
【解析】
AC．虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面，电子经过a时的动能为9eV，从a到c的过程中动能减小6eV，由能量守恒可知，电势能增加6eV，则

所以等势面a的电势为9V，故AC错误；
B．匀强电场中间距相等的相邻等势面间的电势差相等，电场力做功相等，动能变化相等，a到c动能减小6eV，则a到d动能减小9eV，所以该电子到达d等势面时的动能为0，故B正确；
D．经过a时的动能为9eV，a到c动能减小6eV，则经过c时的动能为3eV，由公式可得

则速率之比等动能之比再开方，即电子经过a时的速率是经过c时的倍，故D正确。
故选BD。

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、需要 不需要
【解析】
(1)[1][2]．为达到本实验目的，需要平衡两车的阻力，这样才能使得小车所受细线的拉力等于小车的合外力；因两边细绳的拉力相等即可，则不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量；
(2)[3]．两边小车所受的拉力相等，设为F，则如果满足物体的加速度与其质量成反比，则




联立可得

即若等式近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”
12、（1）电路连线如图：
（2）画出图线如图：
（3）2.8V， 1Ω （4）偶然误差较大； （5）电压表内阻不是无穷大； （6）AC
【解析】
（1）电路连线如图：

（2）画出图线如图：

（3）根据闭合电路欧姆定律可得：，即，则由图像可知：，r=b=1Ω；
（4）由于读数不准确带来实验的偶然误差，实验中测两组U、R的数据，利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法不能减小这种偶然误差，而利用图象进行处理数据可以减小偶然误差.
（5）由于电压表内阻不是无穷大，所以在电路中分流，从而带来系统误差；
（6）电池组的内电阻热功率，则对于相同的U值，则r越大，对应的P1越小，可知A正确，B错误；总功率：，则对相同的U值，r越大P2越小，故C正确，D错误.

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、① ；② ，吸收热量。
【解析】
①设左、右活塞的面积分别为和，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即

由此得
①
在两个活塞上各加质量为的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由平衡条件


，则右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中
在初态，气体的压强为：，体积为：；
在末态，气体压强为：，体积为：为左活塞的高度）
由玻意耳定律得

代入数据解得

②当温度由上升至时，气体的压强始终为，设是温度达到时左活塞的高度，
由盖∙吕萨克定律得

活塞对气体做的功为

环境温度升高，则气体温度升高内能变大，又气体对活塞做功，根据热力学第一定律：在此过程中气体吸收热量。
14、（1）330K；（2）向右移动，理由见解析。
【解析】
（1）两容器中盛有等量同种气体，当位于细管中央的汞柱平衡时，气体压强相等。
由盖吕·萨克定律

解得
K
（2）假设汞柱不移动，当两热库温度都升高△T
对左容器，由查理定律有

得

同理对右容器

因为故

所以汞柱向右移动.
15、（1）0.48J；（2）1.5s；（3）F=0.96－0.08t(t≤2.5s)
【解析】
（1）M棒匀速时，有
m1gsin37°=μ1m1gcos37°＋BIL①
E=BLv0②
③
④
M棒从开始到达虚线位置，有
⑤
M棒、N棒、电阻R产生的焦耳热之比为
QM∶QN∶QR=8∶1∶1⑥
QM=⑦
由①~⑦式解得
QM=0.48J
（2）对M棒由动量定理有
(m1gsin37－μ1m1gcos37°－BL)t=m1v0⑧
q=t=⑨
Φ=BLd⑩
t=1.5s
（3）对M、N棒碰撞过程，有
m1v0=m1v1＋m2v2⑪
⑫
碰后对N棒
μ2m2gcos37°－m2gsin37=m2a2⑬
v2=a2t0⑭
碰后对M棒
m1gsin37＋μ1m1gcos37°＋BI′L－F=m1a1⑮
v1=a1t0⑯
⑰
t0=2.5s⑱
由⑪～⑱式解得
F=0.96－0.08t(t≤2.5s)