云南省昆明市師范大學附屬中學2023-2024學年高二下學期3月月考物理試題

2022級高二年級教學測評月考卷（五）物理本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。第Ⅰ卷第1頁至第4頁，第Ⅱ卷第4頁至第6頁?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。滿分100分，考試用時90分鐘。第Ⅰ卷（選擇題，共40分）注意事項：1.答題前，考生務必用黑色碳素筆將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號在答題卡上填寫清楚。2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。在試題卷上作答無效。一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~6題只有一項符合題目要求；第7~10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.關于物體做簡諧運動時，下列說法正確的是（）A.當物體位移減小時，加速度和速度都減小 B.物體加速度方向始終與速度方向相反C.物體速度相同時，位移也相同 D.物體加速度方向總是跟物體的位移方向相反【答案】D【解析】【詳解】A．質(zhì)點做簡諧運動的加速度為當物體位移減小時，加速度減小，而物體的加速度方向與速度方向相同，速度增大，故A錯誤；B．物體加速度方向與速度方向可能相同、也可能相反，故B錯誤；C．做簡諧運動的物體物體速度相同時，位移大小相同，位移方向不一定相同，故C錯誤；D．物體的位移方向與加速度方向總是相反，故D正確。故選D。2.如圖所示，在M、N兩點分別固定正、負點電荷，兩電荷的電荷量相等。MN連線的中點為O，與MN連線垂直的中垂面上存在兩個以O點為圓心的同心圓，兩圓上分別有a、b兩點，并且a、b、O三點共線。則下列說法正確的是（）A.a、b兩點的場強大小可能相等B.a、b兩點的場強方向一定相同C.a點的電勢高于b點電勢D.a、b、O三點中，O點的場強最大，a點的電勢最低【答案】B【解析】【詳解】C．在M、N兩點的等量異種點電荷連線的中垂面是等勢面，故a、b，O兩點的電勢相等，C錯誤；ABD．根據(jù)等量異種電荷的電場線分布情況可得，在兩電荷連線上中點O場強最大，且在中垂面上離O點越遠，場強越小，中垂面上各點的場強方向均平行于異種電荷連線指向負電荷，則在題目所給的圖中，O點場強最大，a、b兩點場強方向相同，a的場強大小小于b的場強大小，B正確，AD錯誤；故選B。3.如圖所示，A、B和C是以AC為直徑的半圓弧上的三個點，O為半圓弧的圓心，OB與AC垂直。在A、B、C三處各有一條長直導線垂直紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，電流均垂直平面向里，此時O點的磁感應強度大小為?，F(xiàn)保持電流大小不變，僅將A處導線中的電流反向，則O點的磁感應強度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知，A和C在O點的磁感應強度大小相等，方向相反，則O點的磁感應強度大小等于B在O點的磁感應強度大小，可知每根長直導線在O點的磁感應強度大小均為；保持電流大小不變，僅將A處導線中的電流反向，則A和C在O點的磁感應強度大小相等，方向相同，方向由B指向O，大小為B在O點的磁感應強度方向由O指向C，則O點的磁感應強度大小為故選A。4.如圖所示的吹灰球主要用于清理物體表面上的灰塵，例如清除鍵盤，電路板上的灰塵。使用時將吹灰球尖嘴對準吹灰部位，在極短時間內(nèi)將球體內(nèi)的氣體擠壓出去，達到吹灰目的?，F(xiàn)有一容積為V的吹灰球，球體內(nèi)氣體平均密度為，在時間t內(nèi)將球體內(nèi)氣體全部擠壓出去，對清理表面產(chǎn)生的平均作用力大小為F。假設氣體從尖嘴處出來的速率相等，氣體到達清理表面后速度減為0，則氣體被擠出球體時的速率為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】對球體內(nèi)氣體使用動量定理可得氣體的質(zhì)量為聯(lián)立解得故選A。5.電子在原子核外繞核做勻速圓周運動，若核外電子繞原子核運動的周期為T，電子的質(zhì)量為m，電子繞行的線速度為v，只考慮電子和原子核之間的庫侖力，則在內(nèi)（）A.電子的速度沒有發(fā)生變化 B.電子的速度的變化量大小為2vC.電子的動量變化量大小為 D.原子核對電子作用力的沖量大小為2mv【答案】C【解析】【詳解】AB．經(jīng)過個周期，電子速度方向改變，大小不變，則速度的變化量大小為，故A、B錯誤；CD．動量的變化量為，動量的變化量等于合外力的沖量，故C正確，D錯誤。6.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球并處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將小球豎直向上推動距離A后由靜止釋放并開始計時，小球在豎直方向開始做簡諧振動，彈簧彈力與小球運動時間的關系如圖乙所示（選豎直向上為正方向），重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球做簡諧運動的周期為 B.小球在時間內(nèi)下降的高度為C.小球的最大加速度為2g D.彈簧的最大彈性勢能為2mgA【答案】C【解析】【詳解】A．分析乙圖可知小球從上方的最大位移處到下方的最大位移處用時為，所以小球做簡諧運動的周期為，故A錯誤。B．因為小球從上方最大位移處運動四分之一周期，振動路程為A，在時間內(nèi)，為，且速度逐漸增加，故小球在時間內(nèi)下降的高度小于，故B錯誤。C．在下方最大位移處，小球受到向上的最大彈力為3mg，則小球最大加速度為2g，故C正確。D．小球從上方的最大位移處運動到下方的最大位移處，動能增量為0，彈簧彈性勢能增量等于小球重力勢能的減小量2mgA，但是初始彈簧具有一定的彈性勢能，所以彈簧的最大彈性勢能應大于2mgA，故D錯誤。故選C。7.自耦變壓器具有體積小、耗材少、效率高的優(yōu)點，在不需要初、次級隔離的場合都有應用。如圖所示為一理想自耦式變壓器，原線圈接瞬時電壓為的交變電壓，副線圈負載電阻R的阻值恒為。下列說法正確的是（）A.當電流表的示數(shù)為5A時，原副線圈的匝數(shù)之比為B.當原副線圈匝數(shù)之比為時，變壓器輸出電壓約為77.8VC.將觸頭P向上滑動時，電流表的示數(shù)增大D.當電流表的示數(shù)為4A時，原線圈的電流值約為1A【答案】AC【解析】【詳解】A．當電流表的示數(shù)為5A時，次級電壓為U2=I2R=100V而原線圈電壓原副線圈的匝數(shù)之比為選項A正確；B．當原副線圈匝數(shù)之比為時，變壓器的輸出電壓約為選項B錯誤；C．將觸頭P向上滑動時，次級匝數(shù)增加，則次級電壓變大，次級電流變大，即電流表的示數(shù)增大，選項C正確；D．當電流表的示數(shù)為4A時，由功率關系可知解得原線圈電流值為I2≈1.45A選項D錯誤。故選AC。8.陶瓷作為一種古老而又重要的工藝品，其制作過程中的溫度掌控直接影響到陶瓷成品的質(zhì)量和效果。如圖所示是制陶過程中一種監(jiān)控溫度的報警原理圖，R為滑動變阻器，用來調(diào)節(jié)電路警報溫度，調(diào)節(jié)完成后保持觸頭不動。為定值電阻，為熱敏電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，當報警器兩端的電壓低于設定值時，報警器就會自動報警。針對此電路，下列說法正確的是（）A.警報器的作用是防止制陶過程中溫度過高B.當制陶過程中溫度升高時，電源的輸出效率增加C.當制陶過程中溫度降低時，定值電阻上消耗的功率減小D.如果使報警溫度提高，需要將滑動變阻器R的觸頭向左滑動【答案】AD【解析】【詳解】A．因為報警器兩端的電壓低于設定值時，報警器就會自動報警，即熱敏電阻的阻值低于某一阻值時，溫度高于某一溫度時，警報器會自動報警，故A正確。B．當溫度升高時，外電阻減小，電源的輸出效率降低，故B錯誤。C．當溫度降低時，熱敏電阻阻值增大，并聯(lián)部分兩端電壓增大，定值電阻上消耗的功率增加，故C錯誤。D．如果使報警溫度提高，需要在提高溫度后，警報器上的警報電壓與之前相等，熱敏電阻的阻值減小了，則回路的電流要增加，滑動變阻器的阻值要減小，所以滑動觸頭需要向左滑動，故D正確。故選AD。9.如圖所示，阻值不計的光滑金屬導軌在豎直面上平行固定放置，導軌間距，下端通過導線并聯(lián)兩個完全相同的燈泡，燈泡的阻值恒為。在矩形區(qū)域MNQP內(nèi)有垂直平面向外的勻強磁場，磁感應強度B的大小為1T，MN與PQ之間的距離，長度長于導軌間距的金屬棒質(zhì)量為0.2kg，從距MN上方處無初速度地緊貼導軌向下運動，經(jīng)MN后進入磁場區(qū)域。已知金屬棒離開磁場之前，速度已達到穩(wěn)定，并且金屬棒接入回路的阻值，金屬棒在運動過程中與導軌接觸良好且始終垂直，不計空氣阻力，重力加速度取。則下列說法正確的是（）A.金屬棒剛經(jīng)過MN進入磁場時，流過金屬棒的電流大小為1AB.金屬棒經(jīng)PQ離開磁場時速度大小為5m/sC.若金屬棒從MN到PQ用時為0.25s，流經(jīng)上的電荷量為0.15CD.整個過程，燈泡上產(chǎn)生的焦耳熱為0.9J【答案】BC【解析】【詳解】A．金屬棒剛進入磁場時瞬間的感應電動勢為回路的總電阻所以瞬間的感應電流解得故A錯誤；B．因為金屬棒離開磁場之前，速度已達到穩(wěn)定，故離開磁場時此時解得故B正確；C．金屬棒從MN到PQ過程中，根據(jù)動量定理可知并且流過燈泡上的電荷量等于故C正確；D．金屬棒經(jīng)過磁場區(qū)域過程，由能量守恒可得燈泡上產(chǎn)生的焦耳熱故D錯誤。故選BC。10.如圖甲所示，滑塊B靜止在光滑的水平面上，滑塊的左側(cè)面為光滑圓弧面，圓弧面底部與水平面相切。一質(zhì)量為m的小球A以速度向右運動，小球與滑塊在整個相互作用的過程中，兩者水平方向的速度大小與時間t之間的關系如圖乙所示，若小球全程未能沖出滑塊的頂端，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.滑塊B的質(zhì)量為小球A質(zhì)量的2倍B.小球A能夠到達的最大高度為C.最終小球離開滑塊時，兩者的相對速度大小為D.在時間內(nèi)，滑塊對小球做的負功大小為【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)動量守恒定律，小球和滑塊水平方向動量守恒解得滑塊B的質(zhì)量為小球A質(zhì)量的一半，故A錯誤；B．當兩者水平方向速度相等時，小球A到達了最大高度，根據(jù)機械能守恒可知解得故B錯誤；C．在時刻小球和滑塊分離，系統(tǒng)在0時刻和時刻，系統(tǒng)的動量守恒動能守恒解得，故兩者的相對速度大小為，故C正確；D．在時間內(nèi)，對小球使用動能定理有解得故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）注意事項：第Ⅱ卷用黑色碳素筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，在試題卷上作答無效。二、填空、實驗題（本大題共2小題，共18分）11.某學習小組在實驗室測量一塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r。為了能較準確地測量，該小組利用圖甲所示電路進行實驗，單刀雙擲開關先后與1、2連接，調(diào)節(jié)R的阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制了兩條圖線，如圖乙所示。圖像為單刀雙擲開關打到1上時的圖像，圖像為單刀雙擲開關打到2上時的圖像。（1）本實驗中，單刀雙擲開關打到1或者2上時均會出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，打到2上時產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是____________。（2）小組同學在圖乙中繪制出了兩條圖線用來表示電源的真實圖像，電源的真實圖像應該為圖乙中______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）圖像，電源的電動勢______（填“”或“”）。（3）小組內(nèi)一同學進一步分析發(fā)現(xiàn)，如果實驗數(shù)據(jù)測量無誤，根據(jù)圖像可以計算得電流表和電壓表的阻值，其中電流表內(nèi)阻的表達式______（用“”“”“”或“”中的符號表示）?！敬鸢浮浚?）電壓表的分流（2）①.Ⅱ②.（3）【解析】【小問1詳解】接2時，電流表測通過滑動變阻器的電流，不包括電壓表的電流，所以出現(xiàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流效應。【小問2詳解】[1][2]接1時，所測電動勢為電流表與電源串聯(lián)后整體的等效電源的電動勢，即接1時的電動勢的測量值等于真實值；另一方面由于接2時，當電路短路時，電壓表沒有分流，即此時的電流的測量值與真實值相等。結(jié)合上述可知，電源的真實的圖線是Ⅱ，故電源的電動勢為。【小問3詳解】接1時，所測內(nèi)阻為電源和電流表的整體的等效內(nèi)阻再由（2）可知電源的真實內(nèi)阻所以電流表的內(nèi)阻12.某學習小組采用圖甲所示裝置驗證滑塊碰撞過程中的動量守恒。（1）在碰撞實驗開始之前，用天平測出滑塊A、B（含遮光條）的質(zhì)量為、，還測出滑塊A、B上的遮光條寬度d相同，如圖乙所示遮光條寬度______mm。（2）接通氣源后，導軌右側(cè)放滑塊A并推動滑塊A，滑塊A通過兩個光電門時數(shù)字毫秒計記錄下滑塊A的擋光時間分別為0.04s、0.05s，可調(diào)節(jié)Q使軌道右端______（填“升高”或“降低”）一些，直至滑塊通過兩個光電門時數(shù)字毫秒計顯示的時間相等，說明氣墊導軌已經(jīng)調(diào)節(jié)水平。（3）將氣墊導軌調(diào)整為水平后，把滑塊A和滑塊B放置在圖中的位置上，開始碰撞實驗：給滑塊A一個向左的初速度，滑塊A與靜止的B發(fā)生碰撞，數(shù)字毫秒計記錄下滑塊A先后兩次通過光電門1的遮光時間為和，滑塊B通過光電門2的遮光時間為，實驗中兩滑塊的質(zhì)量應滿足______（填“＞”“＜”或“＝”）。若滑塊A、B碰撞過程動量守恒，以向左為正方向，滿足表達式______（用、、、及中的符號表示）。【答案】（1）5.20（2）升高（3）①.②.【解析】【小問1詳解】由圖乙可知，游標卡尺的游標尺是20分度的，游標尺的第4刻度線與主尺上某刻度線對齊，則游標卡尺的讀數(shù)為【小問2詳解】滑塊從軌道右端向左運動，滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間，說明滑塊做減速運動，可知導軌左高右低，為使導軌水平，可調(diào)節(jié)Q使軌道右端升高。【小問3詳解】[1]滑塊A先后兩次通過光電門1，說明滑塊A與滑塊B相碰后會反彈回來，所以有。[2]以向左為正方向，滑塊A碰撞前的速度為碰撞后的速度大小為方向向右?；瑝KB碰撞后的速度為若滑塊A、B碰撞過程動量守恒，滿足的表達式整理可得三、計算題（本大題共3小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分。有數(shù)據(jù)計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，在光滑水平桌面上有一輕質(zhì)橡皮筋，橡皮筋一端固定在O點，另一端穿過固定在點的光滑圓環(huán)，與一小球相連。小球套在水平放置的光滑固定細桿上，小球內(nèi)徑略大于細桿直徑。已知O、、三點共線且垂直于細桿，橡皮筋的原長恰好等于O、之間的距離，橡皮筋的勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)在將小球從點拉至距離點L的P點后由靜止釋放，經(jīng)過時間小球第一次經(jīng)過點，不計空氣阻力，橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)。（1）試說明小球的運動為簡諧運動；（2）設沿指向P方向為正，寫出小球的振動方程?！敬鸢浮浚?）見解析；（2）【解析】【詳解】（1）對小球進行受力分析可知，小球受到的合力沿細桿指向點，設，則合力大小其中為偏離的位移大?。徊⑶液狭Φ姆较蚺c偏離的位移方向相反，設偏離的位移大小為x，則小球受到的合力滿足故小球的運動為簡諧運動（2）小球初始為正向的最大位移L，所以又因為小球做簡諧運動的周期為，所以小球的振動方程14.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在以O為圓心，MN為直徑，半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直平面向里。在直徑MN正上方存在一擋板，在擋板和圓形磁場之間區(qū)域存在豎直向下的勻強電場。在M點存在一粒子發(fā)射源，以速度大小為向勻強磁場內(nèi)發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子束，發(fā)射方向在與直徑MN成的上下范圍內(nèi)（即發(fā)射張角為）。帶電粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后進入電場，已知磁感應強度，電場強度與酸感應強度之間滿足，忽略帶電粒子之間的相互作用，且磁場和電場邊界理想，不計帶電粒子重力，粒子電荷量始終不變。求：（1）若沿MN方向射入磁場的粒子恰好可以打到擋板上，則MN與擋板之間的距離；（2）（1）中帶電粒子在電場和磁場中運動的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）帶電粒子在磁場中運動時解得分析可知，當帶電粒子沿MN方向射入磁場時，沿垂直MN的半徑方向進入電場。由動能定理得解得此時MN與擋板之間的間距（2）分析可知粒子在磁場中的運動時間為半個周期，即且在電場中由動量定理有帶電粒子在電場和磁場中運動的時間解得15.如