河南省周口市项城市第一高级中学等5校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题

这是一份河南省周口市项城市第一高级中学等5校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题，共14页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，第9~12小题有多项符合题目的要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1．下列说法中正确的是（ ）
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，并计算出其传播速度等于光速
B．电磁波的传播需要介质
C．红外线可以用来消毒，紫外线可以用来加热理疗，X射线可以用来诊断病情
D．电磁波的波长越长，其能量子越大
2．一弹簧振子振幅为A,振子振动中从平衡位置至最大位移A处的最短时间为,若振子从最大位移A处经过时间时的加速度大小和速度大小分别为和；振子位移为时的加速度大小和速度大小分别为和,则和的关系为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，质量为m,长度为L的直导体棒通过相同轻质弹簧对称悬挂在天花板上，导体棒处于水平状态．空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．通过轻质柔软导线给导体棒供电，导体棒中的电流为I，方向向左，导体棒静止时弹簧与竖直方向的夹角为，已知弹簧劲度系数为k．重力加速度为g,通电后弹簧（ ）
A．被压缩，形变量 B．被拉伸，形变量
C．被压缩，形变量 D．被拉伸，形变量
4．我国居民用电价格为0.59元/度，某同学家有四口人，他统计了家庭用电器及预估工作时间如表所示，已知平均每日开机时间指每个用电器额定功率等效工作时间，根据上述情况，最接近他家用电器一个月用电费用的是（ ）
A．19.2元 B．59.8元 C．129.7元 D．192元
5．超级计算机机房为防止静电危害，在机房铺设防静电地板，可以防止静电产生危害．某均匀材质制作的防静电地板尺寸为,在实验室测量该地板电阻时，分别把前后、上下、左右面接人电路，其中最大的电阻为，则该地板材质的电阻率约为（ ）
A． B． C． D．
6．用如图所示的装置检测环境的光线强度，是固定电阻，是光敏电阻（光照强度变强时光敏电阻阻值变小）．在两点连接一个检流计，检流计的电流由A点流入时指针向左偏，由B点流入时指针向右偏，开关S闭合后当光照合适时，检流计的指针指向中间的零刻度，（电源内阻不计），以下说法正确的是（ ）
A．若检流计指针向左偏，说明室内光照强度过高
B．若检流计指针向左偏，说明室内光照强度过低
C．若检流计指针向左偏，可把电阻调大，检流计指针再次指中间
D．若检流计指针向左偏，可把电阻调小，检流计指针再次指中间
7．如图所示，在菱形的点A处和点C处分别放置电荷量为和的点电荷．已知菱形边长为，静电力常量为k,规定无限远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．D点电场强度方向自D指向B
B．D点电场强度大小为
C．把电荷量为的点电荷自无限远移动至B点，克服电场力做功
D．把电荷量为的点电荷自B点移至D点，电场力先做正功后做负功
8．在无风的天气把网球自地面O点以初速度v竖直向上抛出，轨迹最高端为P,然后又落到最低点O,已知,网球受到的空气阻力与速率成正比，比例系数为k,当地重力加速度为g．下列分析正确的是（ ）
A．网球自O点再落到O点的过程中阻力的冲量为零
B．网球自O点到P点的过程中阻力冲量大小小于自P点到O点的过程中阻力冲量大小
C．网球自O点到P点的过程中重力冲量大小大于自P点到O点的过程中重力冲量大小
D．网球自O点到P点的过程中经历的时间
9．如图所示为某振子做简谐运动的振动图像，以下说法正确的是（ ）
A．该简谐运动的振幅为 B．该简谐运动的周期为
C．在Q点振子的势能最大 D．在P点振子的位移为
10．如图所示，a、b两带电量相等的小球，分别套在两根相互垂直的光滑绝缘杆上，系统处于平衡状态，与水平方向呈角．a、b两球连线与金属杆呈角．已知重力加速度为g,则以下说法中正确的是（ ）
A．a、b带等量的同种电荷 B．a、b带等量的异种电荷
C．a、b的质量比为 D．a、b的质量比为
11．如图所示，发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电（图中变压器均可视为理想变压器）．发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻不变．闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器的输出电压不变，降压变压器的输出电压变小
B．升压变压器的输出电压变小，降压变压器的输出电压变小
C．输电线路损耗的功率减小
D．输电线路损耗的功率增大
12．如图所示，真空中一个半径为R的绝缘圆弧柱面垂直纸面固定放置，圆弧正中间开一条狭缝．粒子源O可无初速释放质量为m、电荷量为的粒子．粒子通过电压U加速后自狭缝沿径向射入圆弧区域．以圆弧为边界设计圆形匀强磁场，可使从狭缝进入磁场的粒子逆时针转动，并转到圆弧柱面内部被吸收装置吸收，以下说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的速度大小为
B．圆形区域加一垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度的最小值为
C．圆形区域加一垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度的最小值为
D．圆形区域加一垂直于平面向外的匀强磁场，磁感应强度的最大值为
二、非选择题：本题共5小题，共52分．
13．（6分）利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律．在水平桌面上，放置一个可以自由移动的弹射装置，将一个铁球放置在装置的出口边缘用开关卡住，弹簧处于压缩状态．打开开关，小球瞬间被弹簧射出的同时，弹射装置向左运动，经过时间t弹射装置运动距离为L时停止运动．已知小球距地面的高度为h,运动的水平距离为x．
（1）弹射装置被弹出的瞬时速度v为__________．（用题目所给物理量进行表示）
（2）要验证动量守恒定律，还需要测量的物理量是__________．
（3）只需要__________成立即可验证动量守恒定律．[用L、t、h、x以及（2）中添加的物理量进行表示]
14．（9分）某实验小组欲将一个量程为的微安表头G改装成量程为的电压表，首先利用如图所示的电路测量微安表的内阻：
（1）当时，从图中读出微安表的示数__________,微安表G的示数__________．
（2）用题目中给出的字母写出微安表G的内阻表达式__________,根据测量数据计算出微安表G的内阻的大小__________．
（3）实验中测量出的微安表G的内阻的大小与真实值相比__________．（填“偏大”“偏小”或“相等”）
（4）把微安表头G改装成量程为的电压表需要__________（填“串联”或“并联”）一个__________的电阻．
15．（9分）如图1所示，是两条相距为的长的光滑金属导轨，两导轨右侧接有阻值为的定值电阻，导轨电阻不计．导轨最左侧放置一质量为,电阻为的导体棒，导体棒被固定．内匀强磁场的磁感应强度随时间的变化如图2所示，后磁场保持不变，导体棒以初速度向右运动，求：
图1 图2
（1）内电阻R产生的热量；
（2）后流过电阻R的总电荷量．
16．（13分）打桩机的重锤的质量；钢筋混凝土桩的质量,现把重锤升高,然后自由落下打击桩，混凝土桩经停止运动，假设碰撞过程是完全非弹性碰撞，g取．求：
（1）混凝土桩在向下运动的过程中受到的平均阻力大小；
（2）打桩的效率（用于推进桩的能量与锤打击桩的能量之比）；
（3）如果碰撞过程是弹性碰撞，其他条件不变，混凝土桩在向下运动的过程中受到的平均阻力是多少．
17．（15分）如图所示，O为质子源，无初速度地释放质子，质子经M、N两金属板之间的电场加速后，通过N板中心小孔射出．质子沿中心轴线射入平行金属板,两板间距离为d,板长为d,板间电压恒为．虚线右侧为匀强磁场，边界恰好过d点，磁场边界与金属板右边缘连线的夹角可根据需求调整．边界的右下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．已知质子的质量为m、电荷量为q,重力不计，平行金属板之间可认为是匀强电场，不考虑边缘电场，不计质子之间的相互作用力．调整加速电压，使质子自板边缘d点离开电场，求：
（1）加速度电压U的大小；
（2）如果，为使质子第一次离开磁场时通过b点，求磁场的磁感应强度及质子在磁场中的运动时间；
（3）如果，为使质子第一次离开磁场时通过b点，求磁场的磁感应强度及质子在磁场中的运动时间．
参考答案
物理★
1．B 解析：声波传播过程中介质是受迫振动，频率由声源振动频率决定，与介质无关，A错误；当波源远离接收者时，根据多普勒效应可知，接收者接收到的波的频率比波源频率低，B正确；夏日雷声有时轰鸣不绝，这是声波的反射现象，C错误；频率相同的声音才能产生干涉现象，D错误．故选B．
2．B 解析：从平衡位置O处经过时间第一次到达最大位移A处，可知从最大位移处第一次到达平衡位置处的时间也为,由最大位移经时间到达平衡位置处的过程是加速度减小的加速运动过程，此过程的位移大小为A,所以振子从最大位移处经过时间道过的位移大小要小于，所以．B正确．故选B．
3．D 解析：根据左手定则可以判断出安培力的方向竖直向下，由平衡方程可知,可知弹簧被拉伸了，其形变量大小为,D正确．故选D．
4．D 解析：节能灯一天的用电量度；空调一天消耗的用电量度；电视机一天消耗的用电量度；厨房电器一天消耗的用电量度；一个月花费电费：191.9元．D正确．故选D．
5．D 解析：由公式可知，．故选D．
6．A 解析：一个周期内波向前传播一个波长，且该点起振方向与波源起振方向相同，A正确；T时刻，处在平衡位置，距为四分之一波长，所以在波峰位置，自起振到此时位移为A,故B、C错误；和相距半个波长，振动情况相反，加速度方向始终相反，D错误．故选A．
7．B 解析：如图，D点电场强度大小,方向水平向右，A错误，B正确，因为在同一等势面上，且电势为零，自无限远移动至B点电场力做功为零，CD错误．故选B．
8．A 解析：向上运动过程阻力向下，向下运动过程阻力向上，规定向下为正，向上运动过程阻力冲量,同理向下运动时阻力冲量为,所以全程阻力冲量为零，A正确，B错误；向上经过同一位置速率大于向下经过同一位置速率，所以向上时间短，向下时间长，重力的冲量，向上小，向下大，C错误；分析O到P过程，根据动量定理．解得,D错误．故选A．
9．AB 解析：简谐波沿x轴正向传播，此时刻Q点在平衡位置向上振动，质点Q经第一次到达最高点，可知这列简谐波的振动周期为．由图可知振幅,波长为,波的传播速度为,AB正确，C错误；由数学知识得简谐波的波动方程为时，D错误．故选A、B．
10．AC 解析：由受力关系可知，要保证两球平衡，带等量的同种电荷，A正确；如图所示，受力分析小球a,库仑力大小为杆对小球a的弹力大小为,设与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为，根据图中的几何关系有根据物体的平衡条件有求得,受力分析小球b,根据如上分析，其所受库仑力也为杆对小球b的弹力为,设与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为，根据图中的几何关系有根据物体的受力平衡条件有求得,C正确；故选A、C．
11．BD 解析：由光的干涉原理可得，测得第一级亮纹与中央亮纹间的距离增加时，测量臂向上移动,可得，两式联立可得，A错误，B正确；测得第一级亮纹与中央亮纹间的距离减小时，测量臂向下移动,可得,两式联立可得，C错误，D正确．故选B、D．
12．AB 解析：粒子从O点开始加速到达狭缝过程，由动能定理得解得,A正确；根据左手定则可知粒子要做逆时针方向的运动，磁场方向必须垂直纸面向里．由洛伦兹力提供向心力得,解得,由几何知识可得磁感应强度最小值对应轨迹半径的最大值．做出临界情况下的轨迹如图所示，由几何关系可得
由几何关系，可得,又,解得代入已知量，可得，B正确，CD错误．故选A、B．
13．答案：（1）（2分）
（2）弹射装置的质量M和小球的质量m（2分）
（3）（2分）
解析：（1）弹射装置被弹出的瞬间速度大小为v，由运动学知识可得．
（2）验证动量守恒定律，还需要测量弹射装置的质量M和小球的质量m．
（3）只需要成立即可验证动量守恒定律．
14．答案：（1）250（1分） 200（1分） （2）（2分） 400（2分） （3）相等（1分）
（4）串联（1分） 59600（1分）
解析：（1）微安表的示数,微安表G的示数．
（2）由欧姆定律可知,经计算可得．
（3）表头两端的电压与流过表头的电流均为准确值，所以测量出的微安表G的内阻的大小与真实值相等．
（4）把微安表头G改装为量程为的电压表需要串联一个电阻．根据公式,经计算．
15．答案：（1） （2）
解析：（1）作出光路图如图所示，设光线的入射角为,折射角为，则
由几何关系可得 （1分）
解得
由图可知
所以 （2分）
由折射定律可知 （1分）
（2）由几何关系可知，光线在长方体底边的入射角为，由折射定律 （2分）
可知折射角为 （1分）
由几何关系可知 （2分）
16．答案：（1） （2） （3）（也给分）
解析：（1）当锤下落h高度时，根据机械能守恒定律，其速度为 （1分）
由于是非弹性碰撞，对于桩和锤组成的系统，根据动量守恒定律，
有 （1分）
碰撞后桩和锤的共同速度为 （1分）
由动量定理得 （1分）
可解得 （1分）
（2）碰撞前，锤的动能为 （1分）
碰撞后，桩、锤系统用于克服阻力做功的动能为 （1分）
故打桩效率为 （1分）
（3）设锤与桩碰撞结束时，锤、桩的速度分别为和，由弹性碰撞可知
（1分）
（1分）
可得 （1分）
由动量定理的 （1分）
解得 （1分）
17．答案：（1） （2）
（3）
解析：（1）设加速电压为U,根据动能定理 （1分）
进入平行金属板，沿金属板方向位移
垂直金属板方向位移 （1分）
解得 （1分）
（2）质子从d点射出的水平速度为
可解得
质子从d点射出的竖直速度为
可解得
质子从d点射出的合速度为 （1分）
如图所示，设质子进入磁场中的速度与竖直方向的夹角为
（1分）
可得
设在磁场中运动的轨迹圆半径为R
（1分）
可得
洛伦兹力提供向心力 （1分）
可得 （1分）
设质子在磁场中运动的圆心角为
由几何关系可知 （1分）
质子在磁场中运动的周期 （1分）
质子在磁场中运动的时间 （1分）
（3）如图所示，设在磁场中运动的轨迹圆半径为
（1分）
可得
洛伦兹力提供向心力
可得 （1分）
设质子在磁场中运动的圆心角为
由几何关系可知 （1分）
质子在磁场中运动的周期
质子在磁场中运动的时间 （1分）
电器
消耗功率/W
数量
平均每日开机时间/h
节能灯
20
8
4
定频空调
2000
2
2
电视机
100
1
2
厨房电器
2000
1
1