试卷答案
寻你做寻,想你所想

四川省绵阳南山重点中学2022-2023高三下学期3月月考物理试题(解析版+原卷版)

2023年春3月月考理综试题
二、选择题
1. 用a、b两种可见光照射同一光电效应装置,测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示,图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在到之间,下列说法正确的是(  )
A. a光的波长比b光的小
B. 单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小
C. 用大量的光子去照射基态的氢原子可以得到两种可见光
D. 若a光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光,则b光是氢原子从能级跃迁到能级发时出的光
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知,发生光电效应时,频率越大的光对应的遏止电压越大,所以由图甲可知a光的频率比b光的小,根据
可知,频率越小,波长越大,所以a光的波长比b光的大,故A错误;
B.根据
可知,单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小,故B正确;
C.用大量光子去照射基态的氢原子,则有
可知不等于任一能级的能量,即此种能量的光子不能被吸收,故氢原子不发生跃迁,从而不会有光发出,故C错误;
D.根据
结合光的频率小于光的频率,则可知若a光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光,则b光不可能是氢原子从能级跃迁到能级发时出的光,故D错误。
故选B。
2. 挂灯笼的习俗起源于西汉时期,已成为中国人喜庆的象征。如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别和。若,则关于的说法正确的是正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对左边第二个灯笼进行受力分析,受力情况如下图1所示,根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为
对左侧两个灯笼整体分析,受到重力、两边细绳的拉力,如下图2所示,根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为
联立解得
又因为已知,所以可得
故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 电影《火星救援》的热映,激起了大的对火星的关注。若宇航员在火星表面将小球竖直上抛,取抛出位置O点的位移,从小球抛出开始计时,以竖直向上为正方向,小球运动的图像如图所示(其中a、b均为已知量)。忽略火星的自转,且将其视为半径为的匀质球体,引力常量为G。则下列分析正确的是(  )
A. 小球竖直上抛的初速度为 B. 小球从O点上升的最大高度为
C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的质量为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意可知,向上为正方向,设火星表面重力加速度为,则有
整理可得
结合图像可得
故A错误;
B.根据题意,由公式可得,上升的最大高度为
故B错误;
CD.根据题意,由万有引力等于重力有
解得
由万有引力提供向心力有
联立解得
故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为,正弦交流电源电压的有效值为保持不变,电阻,滑动变阻器最大阻值为。开始时,滑片P处于滑动变阻器正中间位置,则下列说法正确的是(  )
A. 通过的电流为 B. 电压表读数为
C. 若向下移动P,电压表读数将变大 D. 若向上移动P,变压器输出功率将变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,可知原副线圈的电流之比为2:1,设通过原线圈的电流为I,则副线圈的电流为0.5I,初级电压为
次级电压为
根据理想变压器原副线圈电压之比等于匝数之比可得
解得
所以通过的电流为0.6A,电压表读数为12V,故A、B错误;
C.向下移动P,则R3电阻增大,次级电流变小,初级电流也随之变小,电阻R1的电压变小,变压器输入的电压变大,次级电压也变大,电压表读数变大,故C正确;
D.直流电路中外电路的总电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,如下图所示。R1等效为电源内阻,若向上移动P,R3电阻减小,等效外电阻为
开始时,滑片P处于滑动变阻器正中间位置,可知
随着的减小,副线圈输出功率将变小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,在匀强电场中一质量为m、一电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点,在a点的速度大小为、速度方向连线的夹角为,在b点的速度大小为、速度方向与连线的夹角为,连线长度为d,。若粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是(  )
A. 场强大小为 B. 从a到b,粒子的运动时间为
C. 场强方向与连线的夹角为 D. 从a到b,粒子的最小速度为
【答案】A
【解析】
【详解】C.设场强方向ab连线夹角为,正粒子所受电场力与ab连线夹角也为,如图
则正粒子速度往垂直电场力的方向分速度相等,即
解得
C错误;
B.从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为
从a点运动到b的时间为
B错误;
A.从a点运动到b的加速度为
由牛顿第二定律,从a点运动到b的电场力
场强大小为
A正确;
D.当粒子沿电场力方向的速度最小时,粒子的速度最小,此时粒子的最小速度为
D错误。
故选A。
6. 如图甲所示,三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上,其中处电荷带负电,其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动,所受电场力随位置的变化图像如图乙所示(以x轴正向为电场力的正方向)。设无穷远处电势为零。则(  )
A. 试探电荷带正电
B. 乙图中的与甲图中的相等
C. 在x轴正半轴上,处电势最高
D. 试探电荷在处电势能最大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.在时,三个点电荷对试探电荷的电场力向左,则该试探电荷带正电,图乙中x1的位置正点电荷所受的电场力等于零,根据图甲来判断x0的位置正点电荷的受力不为零,方向向左,根据题意,正点电荷受力等于零的位置应在x0的右侧,如下图
故x1在x0右侧,即
故A正确,B错误;
CD.在范围内,正电荷所受电场力合力为水平向左,正点电荷在x1位置受力平衡,在x1的右侧正点电荷所受合力方向水平向右,在范围内,电场力做负功,电势能增加,范围内,电场力做正功,电势能减小,故在x1处电势能最大,所以在x1处电势最高,故C正确,D错误。
故选AC。
7. 如图甲所示,光滑斜面的倾角为,一根轻质弹簧一端固定在斜面底端,另一端与滑块A相连,滑块B与A靠在一起(不粘连),两滑块的质量均为m,系统处于静止状态。从零时刻起对滑块B施加一个平行斜面的变力F,两滑块的图象如图乙所示,时刻F的大小是零时刻F大小的2倍,重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是(  )
A. 时刻两滑块的速度大小均为
B. 时刻前两滑块的加速度大小均为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 0到时间内弹簧弹性势能的减少量为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由图乙所示图象可知,t0时刻两滑块开始分离,此时它们的加速度大小、速度大小都相等,它们间的作用力为零,设此时弹簧的压缩量为,设时弹簧的压缩量为,设弹簧的劲度系数为,设时刻拉力大小为,时刻拉力大小为,由题意可知
施加拉力前,对A、B整体,由平衡条件得
时刻,对A、B整体,由牛顿第二定律得
时刻,对B,由牛顿第二定律得
解得
由图乙所示图象可知,在内,A、B一起做初速度为零的匀加速直线运动,时刻两滑块的速度大小为
故A正确,B错误;
C.由图乙所示图象可知,在内,A、B一起做初速度为零的匀加速直线运动,位移大小为

时刻,对A,由牛顿第二定律得
施加拉力前,对A、B整体,由平衡条件得
解得弹簧的劲度系数为
故C错误;
D.设0到时间内弹簧弹性势能的减小量为,则
故D正确。
故选AD。
8. 如图所示,方向竖直向下的匀强磁场B中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,导轨间的距离为L,两电阻均为R的光滑导体棒静止在导轨上,的质量是m,的质量是。时,棒以初速度向右滑动。运动过程中,始终与导轨垂直并接触良好。下列说法正确的是(  )
A. 0时刻棒的加速度大小为
B. 最终两棒的速度均为
C. 整个过程中通过棒横截面的电荷量是
D. 整个过程中两棒间增加距离是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.0时刻对棒受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得
故A错误;
B.系统满足动量守恒定律,最终两棒达到共同速度,即
解得
故B正确;
C.设整个过程通过ab棒的平均电流为,根据动量定理可得

联立,可得
故C错误;
D.由法拉第电磁感应定律可知

联立,可得
故D正确。
故选BD。
9. 某学小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。研究对象为小车、车上钩码及悬挂的钩码整体,整体总质量为M,整体所受的合外力F的大小等于悬挂钩码的总重力大小,利用纸带和电火花计时器测出小车的加速度a。
实验一:研究M一定时,加速度a与F的关系。
实验二:研究F一定时,加速度a与M的关系。
(1)下列操作必要的有___________。
A.实验时,需满足悬挂钩码的质量远小于小车及车上钩码的质量
B.调节定滑轮时,应使连接小车的细线与木板平行
C.本实验需让木板倾斜合适角度,以平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车再接通电火花计时器
(2)实验一:小车上及细线悬挂钩码总数不变。第一次,细线悬挂1个钩码,其余钩码放在小车上,释放小车后,小车沿斜面下滑打出一条纸带,求出此次实验小车加速度;
第二次,细线悬挂2个钩码,其余钩码放在小车上,求出此次实验小车的加速度,以此类推,共做5组实验。画出图像,理论上图像斜率___________。
(3)实验一:细线悬挂钩码数不变。第一次,小车上不放钩码,释放小车后,小车沿斜面下滑打出一条纸带,求出此次实验小车的加速度a,第二次,小车上放1个钩码,以此类推,共做5组实验。若画出图像,图线为___________线(填“直”或“曲”)。
(4)某次实验打出的一条纸带如图乙所示,纸带上0为起始时刻所打的点,选取时间间隔为的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。由纸带测得小车的加速度___________。(保留1位有效数字)
【答案】 ①. BC##CB ②. ③. 直 ④. 1
【解析】
【详解】(1)[1] A.研究对象为小车、车上钩码及悬挂的钩码整体,实验时,并不需满足悬挂钩码的质量远小于小车及车上钩码的质量,故A错误;
B.为使整体受到合外力不变,调节定滑轮时,应使连接小车的细线与木板平行,故B正确;
C.需要让整体受到的合外力等于钩码的重力,则本实验需让木板倾斜合适角度,以平衡摩擦力,故C正确;
D.为充分利用纸带,实验时,应先接通电火花计时器再释放小车,故D错误。
故选BC。
(2)[2]根据牛顿第二定律
画出a-F图像,理论上图像斜率
(3)[3] 根据牛顿第二定律
合外力不变,质量改变,若画出a-M图像,图线为曲线。若画出图像,图线为直线;
(4)[4]根据逐差法
10. 为了避免电流表、电压表内阻对测量的影响,学习小组利用如图1所示的电路图,测量内阻较大的干电池的电动势和内阻。
(1)请根据图1电路图在图2中画出实物连线图中没有连接完的导线(在答卷图中画)( )
(2)某次测量,电流表和电压表指针分别如图3、图4所示,则电压表读数为___________V,电流表读数为___________。
(3)开关拨到1时,改变滑动变阻器接入电路的阻值,得到多组电流和电压值,在坐标纸上画出图像如图5中的a直线;再把开关拨到2,重复操作,画出b直线。根据图像,判断出___________(选填“能”或“不能”)消除电表内阻对测量结果的影响,尽可能准确求电源电动势___________V和电源内阻___________。(结果均保留2位有效数字)
【答案】 ①. ②. 1.10 ③. 3.00 ④. 能 ⑤. 1.5 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]根据图1电路图在图2中补全实物连线图,如图所示
(2)[2][3]由图4可知,电压表的分度值为,则电压表读数为,由图3可知,电流表分度值为,则电流表读数为。
(3)[4][5][6]根据题意,当开关拨到1时,由闭合回路欧姆定律有
由图5图像可知,当时
为准确值;当当开关拨到2时,由闭合回路欧姆定律有
由图5图像可知,当时,短路电流为准确值,则
则电源内阻为
则能够消除电表内阻的影响。
11. 如图所示,长为的轻质细绳一端固定,另一端悬挂一质量为m的小球,将细线拉至水平并刚好伸直,小球由静止开始下摆,并在最低点与质量也为m的滑块发生弹性碰撞。滑块右侧有一段长也为L的粗糙地面,与滑块的动摩擦因数为0.5,B点右侧放置一质量为的圆弧(未固定),重力加速度,除粗糙地面外其余部分摩擦均不计。
(1)滑块第一次到达B点时的速度大小;
(2)若滑块第一次冲上圆弧时恰能到达其顶端,求圆弧半径。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设小球与滑块碰前的速度为,根据机械能守恒定律得
小球与滑块碰后的速度分别为、,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
解得
从A点到B点,根据动能定理得
解得
(2)取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
解得
12. 如图所示,在第一、四象限的和区域内存在磁感应强度大小可调、方向相反的匀强磁场;在第二、三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场。带电粒子以速度v0从点P(-4d,1.5d)沿x轴正方向射出,恰好从O点离开电场。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q(q>0),不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)若磁感应强度大小均为B1时,粒子在磁场中的运动轨迹恰好与直线y=-1.5d相切,且第一次离开第四象限时经过x轴上的S点(图中未画出)求B1;
(3)若磁感应强度大小均为B2时,粒子离开O点后,经n(n>1)次磁偏转仍过第(2)问中的S点。求B2与B1的比值,并确定n的所有可能值。
【答案】(1);(2);(3)(其中n取2、3、4、5)
【解析】
【分析】
【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动,则有
联立解得
(2)粒子在电场中做类平抛运动,水平、竖直位移分别满足
联立可得
射出磁场的速度与水平方向的夹角有
则,粒子从O点出电场时的速度为
粒子在磁场中轨迹如图所示
洛伦兹力提供向心力可得
由几何关系有
联立解得
(3)(2)中S点离O点距离
粒子在磁场中的偏转半径设为,由几何关系可知每偏转一次,过x轴的点的横坐标增大
经n(n>1)次磁场偏转仍过第(2)问中的S点,则有
(其中n>1且为正整数)
解得
(其中n>1且为正整数)
由于,则n可取值2、3、4、5,在磁场中洛伦兹力提供向心力,可得

联立可得
(其中n取2、3、4、5)2023年春3月月考理综试题
二、选择题
1. 用a、b两种可见光照射同一光电效应装置,测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示,图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在到之间,下列说法正确的是(  )
A. a光的波长比b光的小
B. 单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小
C. 用大量的光子去照射基态的氢原子可以得到两种可见光
D. 若a光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光,则b光是氢原子从能级跃迁到能级发时出的光
2. 挂灯笼的习俗起源于西汉时期,已成为中国人喜庆的象征。如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角分别和。若,则关于的说法正确的是正确的是(  )
A. B. C. D.
3. 电影《火星救援》的热映,激起了大的对火星的关注。若宇航员在火星表面将小球竖直上抛,取抛出位置O点的位移,从小球抛出开始计时,以竖直向上为正方向,小球运动的图像如图所示(其中a、b均为已知量)。忽略火星的自转,且将其视为半径为的匀质球体,引力常量为G。则下列分析正确的是(  )
A. 小球竖直上抛的初速度为 B. 小球从O点上升的最大高度为
C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的质量为
4. 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为,正弦交流电源电压的有效值为保持不变,电阻,滑动变阻器最大阻值为。开始时,滑片P处于滑动变阻器正中间位置,则下列说法正确的是(  )
A. 通过的电流为 B. 电压表读数为
C. 若向下移动P,电压表读数将变大 D. 若向上移动P,变压器输出功率将变大
5. 如图所示,在匀强电场中一质量为m、一电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点,在a点的速度大小为、速度方向连线的夹角为,在b点的速度大小为、速度方向与连线的夹角为,连线长度为d,。若粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是(  )
A. 场强大小为 B. 从a到b,粒子的运动时间为
C. 场强方向与连线的夹角为 D. 从a到b,粒子的最小速度为
6. 如图甲所示,三个电量相等点电荷位于等边三角形的三个顶点上,其中处电荷带负电,其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动,所受电场力随位置的变化图像如图乙所示(以x轴正向为电场力的正方向)。设无穷远处电势为零。则(  )
A 试探电荷带正电
B. 乙图中的与甲图中的相等
C. 在x轴正半轴上,处电势最高
D. 试探电荷在处电势能最大
7. 如图甲所示,光滑斜面的倾角为,一根轻质弹簧一端固定在斜面底端,另一端与滑块A相连,滑块B与A靠在一起(不粘连),两滑块的质量均为m,系统处于静止状态。从零时刻起对滑块B施加一个平行斜面的变力F,两滑块的图象如图乙所示,时刻F的大小是零时刻F大小的2倍,重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是(  )
A. 时刻两滑块的速度大小均为
B. 时刻前两滑块的加速度大小均为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 0到时间内弹簧弹性势能减少量为
8. 如图所示,方向竖直向下的匀强磁场B中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,导轨间的距离为L,两电阻均为R的光滑导体棒静止在导轨上,的质量是m,的质量是。时,棒以初速度向右滑动。运动过程中,始终与导轨垂直并接触良好。下列说法正确的是(  )
A. 0时刻棒加速度大小为
B. 最终两棒的速度均为
C. 整个过程中通过棒横截面的电荷量是
D. 整个过程中两棒间增加的距离是
9. 某学小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。研究对象为小车、车上钩码及悬挂的钩码整体,整体总质量为M,整体所受的合外力F的大小等于悬挂钩码的总重力大小,利用纸带和电火花计时器测出小车的加速度a。
实验一:研究M一定时,加速度a与F的关系。
实验二:研究F一定时,加速度a与M的关系。
(1)下列操作必要的有___________。
A.实验时,需满足悬挂钩码的质量远小于小车及车上钩码的质量
B.调节定滑轮时,应使连接小车的细线与木板平行
C.本实验需让木板倾斜合适角度,以平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车再接通电火花计时器
(2)实验一:小车上及细线悬挂钩码总数不变。第一次,细线悬挂1个钩码,其余钩码放在小车上,释放小车后,小车沿斜面下滑打出一条纸带,求出此次实验小车的加速度;
第二次,细线悬挂2个钩码,其余钩码放在小车上,求出此次实验小车的加速度,以此类推,共做5组实验。画出图像,理论上图像斜率___________。
(3)实验一:细线悬挂钩码数不变。第一次,小车上不放钩码,释放小车后,小车沿斜面下滑打出一条纸带,求出此次实验小车的加速度a,第二次,小车上放1个钩码,以此类推,共做5组实验。若画出图像,图线为___________线(填“直”或“曲”)。
(4)某次实验打出的一条纸带如图乙所示,纸带上0为起始时刻所打的点,选取时间间隔为的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。由纸带测得小车的加速度___________。(保留1位有效数字)
10. 为了避免电流表、电压表内阻对测量的影响,学习小组利用如图1所示的电路图,测量内阻较大的干电池的电动势和内阻。
(1)请根据图1电路图在图2中画出实物连线图中没有连接完导线(在答卷图中画)( )
(2)某次测量,电流表和电压表指针分别如图3、图4所示,则电压表读数为___________V,电流表读数为___________。
(3)开关拨到1时,改变滑动变阻器接入电路的阻值,得到多组电流和电压值,在坐标纸上画出图像如图5中的a直线;再把开关拨到2,重复操作,画出b直线。根据图像,判断出___________(选填“能”或“不能”)消除电表内阻对测量结果的影响,尽可能准确求电源电动势___________V和电源内阻___________。(结果均保留2位有效数字)
11. 如图所示,长为的轻质细绳一端固定,另一端悬挂一质量为m的小球,将细线拉至水平并刚好伸直,小球由静止开始下摆,并在最低点与质量也为m的滑块发生弹性碰撞。滑块右侧有一段长也为L的粗糙地面,与滑块的动摩擦因数为0.5,B点右侧放置一质量为的圆弧(未固定),重力加速度,除粗糙地面外其余部分摩擦均不计。
(1)滑块第一次到达B点时的速度大小;
(2)若滑块第一次冲上圆弧时恰能到达其顶端,求圆弧半径。
12. 如图所示,在第一、四象限的和区域内存在磁感应强度大小可调、方向相反的匀强磁场;在第二、三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场。带电粒子以速度v0从点P(-4d,1.5d)沿x轴正方向射出,恰好从O点离开电场。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q(q>0),不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)若磁感应强度大小均为B1时,粒子在磁场中的运动轨迹恰好与直线y=-1.5d相切,且第一次离开第四象限时经过x轴上的S点(图中未画出)求B1;
(3)若磁感应强度大小均为B2时,粒子离开O点后,经n(n>1)次磁偏转仍过第(2)问中的S点。求B2与B1的比值,并确定n的所有可能值。

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