2022-2023学年河南省郑州外国语学校高三上学期1月月考物理试题

2022-2023学年河南省郑州外国语学校高三上学期1月月考物理试题

1. 在物理学的探索和发现过程中常用一些方法来研究物理问题和物理过程，下列说法错误

的是（ ）

A．在伽利略研究运动和力的关系时，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法 B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想化模型法

C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时用质点来代替物体，运用了理想化模型法 D．比值定义包含“比较”的思想，例如，在电场强度的概念建立过程中，比较的是相同的电荷量的试探电荷受静电力的大小

2. 如图所示三个装置，（a）中桌面光滑，（b）、（c）中桌面粗糙程度相同，（c）用大小

为F=Mg的力替代重物M。进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量，下列关于三个实验装置的分析中，正确的是（ ）

A．装置（a）中绳上张力 T a =0 B．装置（a）中物块m的加速度为 g C．装置（b）、（c）中物块m的加速度相同

D．装置（a）中绳上的张力 T a 小于装置（b）中绳上的张力 T b

3. “八字刹车”是初级双板滑雪爱好者一项非常重要的技术，用“八字刹车”在水平雪面上滑行

时的滑行姿态如图1所示，其减速原理很复杂，但可简化为图2（图1中左边雪板的受力情况）所示。实际滑行时，可通过脚踝“翻转”雪板，使雪板以内刃AB为轴，外刃CD向上翻转，使得两雪板之间夹角为2α，雪板与雪面成β角。此时雪面对雪板的总作用力F可近似认为垂直于雪板所在平面ABCD，其水平、竖直分量分别记为Fx、Fy，其中Fx垂直于AB边，这个分力可以帮助运动员做减速运动。不计空气阻力和一切其他的摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．其他条件不变的情况下， α 角越小，减速效果越好 B．其他条件不变的情况下， β 角越小，减速效果越好 C．滑行动作和姿态相同时，质量大的运动员减速效果更好 D．滑行动作和姿态相同时，质量不同的运动员减速效果相同

4. 我国首个火星探测器—“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发

射，于2021年5月15日成功着陆火星，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知引力常量，地球质量为，地球半径为，地球表面重力加速度为；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为。下列说法正确的是（ ）

A．“天问一号”在轨道Ⅲ运行到 点的速度小于在轨道Ⅱ运行到 点的速度 B．若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为 ，则火星的密度约为 C．着陆器在火星表面所受重力约为

D．“天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2km/s

5. 在粒子加速领域中有开创贡献的物理学家谢家麟获得2011年度国家最高科学技术奖，该

奖项被誉为是“中国的诺贝尔奖”。环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示，正、负粒子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B，正、负粒子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，然后在碰撞区迎面相撞。不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）

A．正、负粒子的比荷可以不相同

B．加速电压 U 一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度 B 越大

C．磁感应强度 B 一定时，比荷相同的粒子，质量大的粒子进入磁场时动能小 D．对于给定的正、负粒子，加速电压 U 越大，粒子从静止到碰撞运动的时间越短

6. 如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨ab和cd，bd端接有电阻R．导体棒ef

垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计．导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．在时刻，导体棒以速度从导轨的左端向右运动，经过时间开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流i随时间t的变化规律图像可能是（ ）

A． B．

C． D．

7. 如图甲所示，两平行金属板A，B放在真空中，间距为d，为板间水平中线，AB板间

的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。有一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从O点以的速度水平射入电场。T时刻小球恰好从点射出电场，小球运动过程中未与极板相碰。则下列说法正确的是（ ）

A．板间电压 B．板间电压 D．

C．小球从 点射出时速度方向水平 时刻，小球运动到最低点

8. 如图所示，将一小球从A点以某一初速度水平抛出，小球恰好落到斜面底端点，若在

点正上方与A等高的C点将小球以相同大小的初速度水平抛出，小球落在斜面上的点，A、B、C、D在同一竖直面上。则（ ）

A． B． C． D．

9. “奋斗者号”是我国自主研制的目前世界上下潜能力最强的潜水器之一。假设某次海试活

动中，“奋斗者号”从距海面深处以某一初速度竖直上浮，并从此时刻开始计时，做匀减速直线运动，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零，则下列说法正确的是（ ）

A．上浮时的初速度为 B．上浮时的初速度为 C．在 D．在

时刻距离海平面的深度为 时刻距离海平面的深度为

10. 如图甲是线圈线垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图像，

把该交流电压加在如图乙中理想变压器的、两端。已知变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻，其他各处电阻不计。下列说法正确的是（ ）

A．在

和

时，穿过线圈的磁通量最大

B．线圈转动的角速度为 C．电压表的示数为 D．电流表的示数为

11. 如图所示，在高出水平地面h= 1.8m的光滑平台上放置一质量M = 2kg、由两种不同材料

连接成一体的薄板A，其右段长度l1= 0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m= 1kg。B与A左段间动摩擦因数μ=0.4。开始时二者均静止，现对A施加F =20N水平向右的恒力，待B脱离A （A尚未露出平台）后，将A

取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。（g取10m/s2）以下说法正确的是（ ）

A．B离开平台时的速度 v B =2m/s

B．B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间为0.5s C．B从开始运动到刚脱离A时，B运动的位移 x B =0.5m D．A左端的长度 l 2 =1m

12. 如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为θ的光滑斜面底端，上端与物块B相连，物块B

处于静止状态，现将物块A置于斜面上B的上方某位置处，取物块A的位置为原点O，沿斜面向下为正方向建立x轴坐标系，某时刻释放物块A，A与物块B碰撞后以共同速度沿斜面向下运动，碰撞时间极短，测得物块A的动能Ek与其位置坐标x的关系如图乙所示，图像中0~x1之间为过原点的直线，其余部分为曲线，物块A、B均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，已知x1，x2，x3，E，则（ ）

A．物块A、B的质量之比为1：3

B．A与B碰撞后，A在 x 3 位置处加速度最大

C．A与B碰撞后，A在 x 2 位置处弹簧压缩量为 x 2 - x 1 D．弹簧的劲度系数为

13. 某实验小组设计了“验证牛顿第二定律”的实验。所用器材有：斜面、刻度尺、物块动摩

擦因数μ（已知）不同的长木板、小木盒（可视为质点）、天平、细砂。实验装置如图所示（固定的斜面末端有一小段圆弧与固定水平长木板平滑连接）。

验证物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。保证装有砂子的小木盒总质量不变，每次均将小木盒从斜面最高处由静止释放，用刻度尺测出小木盒在不同长木板上滑行的距离x。

(1)根据测出的实验数据，做出___________（填“”“ ”或“

”）和μ的图像是一条过原

点的直线，即可验证物体的质量一定时，物体的加速度与合外力成正比； b.验证物体所受合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。

(2)调整小木盒中砂子的质量，保证每次小木盒和砂子的总质量m与所选长木板的动摩擦因数μ的乘积___________（填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”），并记录小木盒和砂子的总质量m，每次均将小木盒从斜面最高处由静止释放，用刻度尺测出小盒在不同长木板上滑行的距离x；

(3)根据测出的实验数据，得出x与m成___________（填“正比”或“反比”），即可验证物体所受合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。

14. 某兴趣小组用金属铂电阻制作量程0～500℃的电阻温度计。已知金属铂电阻与温度的

关系是：，其中，温度系数。

（1）设计电路：

该小组设计的电阻温度计测量电路如图所示，准备了如下实验器材：

干电池1节（E＝1.5V，内阻r＝1Ω），毫安表（0～30mA， Rg＝1Ω），滑动变阻器R1（0～5Ω），滑动变阻器R2（0～50Ω），开关S一只，导线若干。 滑动变阻器应选_________（选填“R1”或“R2”）。

（2）在毫安表刻度盘上标注温度刻度值 ①温度调零（即确定0℃刻度）

根据电路图连接好实物，断开开关S，为保证电路安全应先将滑动变阻器的滑片拨至如图所示的b端。将金属铂电阻放入0℃冰水混合物中，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值使毫安表满偏，则30mA刻度即对应0℃刻度，并保持滑动变阻器滑片位置不动。 ②确定刻度

通过理论计算出每一电流刻度所对应的温度值，并标注在刻度盘上。毫安表半偏位置对应的温度是_________℃。该温度计刻度线是__________选填“均匀”或“不均匀”）的。 ③实际检验

将金属铂电阻放入其它已知温度的物体中，待指针稳定后，检验指针所指温度与实际温度在误差允许范围内是否一致。 （3）实际测量

测量前完成（2）中①的温度调零操作，将金属铂电阻放入某未知温度的物体中，待指针稳定后读数，测出该物体的温度。 （4）误差分析

若干电池使用时间较长，其电动势会减小，内阻变大。用该温度计按照（3）中的测量方法进行测量（能够完成温度调零），则测量结果_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

15. 题图为地铁入口安检装置简易图，水平传送带AB长度为l，传送带右端B与水平平台等

高且平滑连接，物品探测区域长度为d，其右端与传送带右端B重合。已知：传送带匀速运动的速度大小为v，方向如图，物品（可视为质点）由A端无初速度释放，加速到传送带速度一半时恰好进入探测区域，最后匀速通过B端进入平台并减速至0，各处的动摩擦因数均相同，空气阻力忽略不计，重力加速度为g。求：

（1）物品与传送带间的动摩擦因数μ： （2）物品运动的总时间t。

16. 如图所示，在xoy平面的第二象限有一匀强电场，电场强度大小E可调，方向平行于y轴

沿y轴正向。第三象限有一垂直xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电子源S在xoy平面内向各个方向发射速度大小不同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e。x轴上的P点与S点的连线垂直于x轴，S点与P点的距离为d，不考虑重力和电子间相互作用。

（1）若从S发出的电子能在磁场中直接到达P点，求电子的最小速度v1；

（2）若通过P点的电子在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动，求场强的大小E0。

17. 如图所示，足够长的光滑斜面与水平面夹角θ=30°，斜面上用轻弹簧栓接的两小球a、b

质量分别为ma=1kg、mb=2kg，现将a、b球由静止释放，同时用大小为15 N的恒力F平行斜面向上拉a球，释放时弹簧为原长状态。已知当弹簧弹性势能为12J时，a球速度va=2 m/s，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度g=10 m/s2，求：

（1）刚释放瞬间a、b球加速度大小； （2）当a球速度va=2 m/s时，b球速度大小；

（3）由静止释放到a球速度va=2 m/s的过程中a球的位移大小。

18. 如图甲所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，

其间距为，和 是并联在导轨一端的电阻，且，，ab是垂直导轨放置的质量为的导体棒，导轨和导体棒之间的动摩擦因数各处均相同。从零时刻开始，对ab施加一个大小为，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图乙是棒的υ-t图像，其中O点为坐标原点，其坐标为（0，0），AO是图像在O点的切线，AB是图像的渐近线。除

以外，其余部分的电阻均不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知当棒的位移为10m时，其速度达到了最大速度。 求（结果可以保留分数）

（1）导体棒ab运动中受的摩擦力f的大小和磁感应强度B的大小； （2）在导体棒ab的位移为10m过程中电阻上产生的焦耳热；

（3）若在导体棒ab的位移为10m时立即将恒定拉力F撤掉，此后导体棒ab滑行到停止的过程中流过的电量为

，求摩擦力在导体棒ab整个运动过程的平均功率。