河北省邯郸市邺城正中学校2022-2023高三下学期3月月考物理试卷（答案）考试试卷

邺城正中学校2022-2023学年高三下学期3月月考物理试卷
考试时间：90分钟
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 用中子轰击静止的锂核，核反应方程为已知光子的波长为，锂核的比结合能为，氦核的比结合能为，核的比结合能，普朗克常量为，真空中光速为，下列说法中正确的是
A. 核为核
B. 该核反应放出的核能
C. 该核反应放出的核能
D. 核反应的质量亏损
2. 如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上一木块受到与斜面底边平行的力的作用，当力逐渐增大时，木块所受的摩擦力和力的大小关系如图乙所示。若木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，图中、、均为已知量，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 木块的质量可表示为
B. 木块与斜面间的动摩擦因数可表示为
C. 小于时木块所受的摩擦力与斜面底边垂直且沿斜面向上
D. 大于后木块做直线运动
3. 如图所示，质量为的物体静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方。质量为的物体用细线悬挂起来，、紧挨在一起但、之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是取( )
A. 轻弹簧的压缩量为 B. 物体的瞬时加速度为
C. 物体的瞬时加速度为 D. 物体对物体的压力为
4. 如图所示，某电动工具置于水平地面上。该电动工具底座质量为，半径为的转动圆盘质量可不计，在圆盘边缘固定有质量为的物块可视为质点，重力加速度为。要使该电动工具底座不离开地面不考虑底座翻转的情况，允许圆盘转动的最大转速为( )
A. B. C. D.
5. 年月日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示。椭圆轨道的“近火点”离火星表面的距离为 ，“远火点”离火星表面的距离为 ，引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的质量为
B. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的第一宇宙速度为
C. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的加速度大小之比为
D. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的速率之比为
6. 一定质量的理想气体从状态开始，经、、三个过程后再回到状态，其图像如图所示，则该气体( )
A. 在状态的内能小于在状态的内能
B. 在状态的密集程度大于在状态的密集程度
C. 在过程中，外界对气体做功为
D. 由状态经历三个过程后再回到状态的过程中，气体从外界吸热
7. 一列简谐横波由右向左传播，在时的波形如图所示，此时波刚好传到处，、两点的坐标分别为、。已知时，第二次出现波峰，则下列说法错误的是( )
A. 时，点第一次出现波峰 B. 时，点正经过平衡位置向上振动
C. 振源的起振方向一定向上 D. 当质点位于波峰时，质点位于波谷
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
8. 如图甲所示，真空中四个点电荷分别位于正方形的四个顶点、、、上，为正方形的中心。以为坐标原点，平行于方向为轴正方向，轴上的电势随位置的变化关系如图乙所示，则( )
A. 点处的电场强度大小约为，方向沿轴正方向
B. 将一电子从由静止释放，则此后其运动过程的最大动能为
C. 将一电子从由静止释放，电子沿轴正方向最远可运动至处
D. 将一质子从处以的初动能沿轴正方向运动，则此后运动中其最大动能为
9. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场，一质量为，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为，电荷量的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为的恒力，取。则( )
A. 若，木板和滑块一起做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动
B. 若，滑块先匀加速到，再做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动
C. 若，木板和滑块一直以做匀加速运动
D. 若，木板先以做匀加速运动，再做加速度增大的加速运动，最后做匀加速运动
10. 如图，光滑足够长框架与水平桌面夹角为，间距为，阻值为的电阻与导轨的、端相连．质量为、电阻也为的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上图中未画出，磁感应强度的大小为导体棒的中点系一个不可伸长的轻绳，绳绕过固定框架边缘的光滑轻滑轮后，与一个质量也为的物块相连，绳处于拉直状态．现若从静止开始释放物块，用表示物块下落的高度物块不会触地，杆不会碰撞滑轮，表示重力加速度，其它电阻不计，则( )
A. 物块下落的最大加速度为
B. 若足够大，物块下落的最大速度为
C. 通过电阻的电荷量为
D. 若足够大，导体棒的发热量为
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。
实验简要步骤如下：
A.如图所示，安装好器材，注意斜槽末端水平以及平板竖直放置，记下斜槽末端点和过点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是____________________________________________________。
B.让小球多次从__________选填“同一”或者“不同”位置滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。
C.测出曲线上某点的、坐标值，当地重力加速度已知用________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求的值，然后求它们的平均值。
D.取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。
研究平抛运动，下面说法正确的是__________。
A. 使用密度大、体积小的小球
B. 必须测出平抛小球的质量
C. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
D. 尽量减小小球与斜槽之间的摩擦
12. 为研究一只额定电压为、额定电流为的小灯泡的伏安特性，要求测量尽量准确，器材除小灯泡、开关、导线外，实验室还提供器材如下：
A.电池组电动势，内阻
B.电流表量程，内阻约
C.电流表量程，内阻
D.电阻箱阻值
E.电阻箱阻值
F.滑动变阻器阻值
G.滑动变阻器阻值
为测电压，需将表改装为量程的电压表，上述器材中，电阻箱应选__________填写所选器材后的字母
为了测量尽量准确，请在图示虚线框内画出实验电路图
根据所设计的电路研究小灯泡的伏安特性。具体操作为：利用、表测得多组数据，并作出图线。图中纵轴为表的示数值，横轴为表的示数值
由图可知，当通过小灯泡的电流为时，小灯泡的实际功率为__________结果取两位有效数字
若将小灯泡直接接在一个电动势，内阻的电池两端，小灯泡的实际功率为__________结果取两位有效数字。
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
13. 如图所示，下端开口的导热汽缸竖直悬挂在天花板下，缸口内壁有卡环，卡环与汽缸底部间的距离为一横截面积为、质量为的光滑活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，缸内气体温度，活塞处于静止状态，活塞与汽缸底部的距离为现对缸内气体缓慢加热，直至气体的温度，此过程中气体内能增加了已知外界大气压强为，重力加速度为，不计活塞厚度．求：
温度达到时缸内气体的压强；
温度从到的过程中缸内气体吸收的热量．
14. 如图所示，质量带有光滑弧形槽的滑块放在足够长的水平面处，弧形槽上圆弧对应的圆心角，半径，与其处于同一竖直平面内的光滑半圆轨道的半径，轨道与水平面相切固定于点，已知水平面段粗糙且长度，其余光滑。质量分别为、的物块、静置在水平面上，两者之间有一压缩并用细线锁定的轻弹簧弹簧与两物块均不拴接，弹簧此时储存的弹性势能。某时刻将细线烧断，两物块与弹簧分离时均未从之间滑出，随即撤去弹簧。物块与水平面段间的动摩擦因数，重力加速度，两物块均可视为质点且滑上圆弧时均无能量损失。
求物块与弹簧分离时的速度大小；
判断物块能否从左端冲出；并求出的最终速度；
求物块最终静止的位置距离点的距离。
15. 如图所示，在平面内虚线与轴负方向夹角为，虚线右侧区域Ⅰ内存在垂直平面向里的匀强磁场，虚线左侧区域Ⅱ内存在沿轴正向的匀强电场。一个比荷为的带正电粒子从原点沿轴正方向以速度射入磁场，此后当粒子第一次穿过边界线后恰能到达轴上点。不计粒子重力。求：
匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度；
粒子从点射出至第四次穿过边界线的时间．
答案和解析
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】【小题】让小球置于槽口任一位置，小球均不发生滚动同一
【小题】
【解析】 步骤中，根据平衡条件，将小球静止放在槽口任一位置，小球不会滚动，此时竖直向上，说明末端水平；步骤中要记下小球运动途中经过一系列位置，不可能在一次平抛中完成，每次平抛只能确定一个位置，要确定多个位置，要求小球每次的轨迹重合，故小球平抛时的初速度必须相同，小球每次从同一位置滚下；步骤中，由及得 。
研究平抛运动，一是尽量减小小球运动中空气阻力的影响，二是准确地描绘出小球的轨迹，故A、C正确。
12.【答案】；
；
； 。
【解答】
当电流满偏时，改装电压表两端的电压为，有
代入数据解得，故电阻箱选择；
根据题意，电路如图所示：
；
由图可知，当通过小灯泡的电流为时，流过的电流为，则小灯泡的电压为，小灯泡的实际功率为；
在上图中由作出电源的图线，如图所示：
其与小灯泡的图线交点即为两者串联灯泡的工作点，由，
可得：时，，
故其中一点为，电源路端电压，而
故当时，，
故另外一个交点为，可得交点坐标约为
故小灯泡的实际功率为， 代入数据得：。
故答案为：；
；
； 。
13.【答案】解：活塞初态平衡：
初态到活塞刚接触卡环，封闭气体等压变化，由盖吕萨克定律：
解得，即时活塞已经与卡环接触
由理想气体状态方程：
解得
等压变化过程中，外界对气体所做功
由热力学第一定律：
解得。
14.【答案】解：弹簧恢复原长的过程中与两物块构成的系统动量守恒、机械能守恒，设物块、与弹簧分离时速度分别为、，有
，
，
解得
，，
物块与弹簧分离时的速度大小；
设物块沿滑块上升高度为时与滑块达到共速，两者水平方向动量守恒，机械能守恒有
，
，
解得
，
，
即物块将从滑块右侧滑离，设滑离时物块与滑块的速度分别为、，物块在滑块上滑动的整个过程中，两者系统水平方向动量守恒、机械能守恒，有
，
，
解得
，，
即物块最终向左匀速运动，速度为；
设物块能沿半圆轨道最高上升高度为，由动能定理有
，
解得
，
即物块将沿圆轨道返回水平面
设物块未与物块碰撞，最终静止在粗糙水平上，其在粗糙水平面滑行的路程为，由动能定理有
，
解得
，
故物块最终静止的位置距离点的距离

15.【答案】解：研究粒子在电场中的匀减速运动，由动能定理，得：
则：
研究粒子在磁场中的匀速圆周运动，由向心力公式，得：
解得：。
粒子在磁场和电场中的运动如图所示：
粒子在磁场中运动的周期为
粒子第一次在磁场中运动的时间为
在电场中的加速度为
粒子第一次在电场中来回的时间为
粒子第二次在磁场中运动的时间为
粒子第二次在电场中作抛体运动，有
解得
，
粒子从点射出至第四次穿过边界线 的时间
。