1、天津市重点中学2022-2023学年高三第二学期(4月)月考物理试题注意事项:1 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、据科学家推算,六亿两千万年前,一天只有21个小时,而现在
2、已经被延长到24小时,假设若干年后,一天会减慢延长到25小时,则若干年后的地球同步卫星与现在的相比,下列说法正确的是()A可以经过地球北极上空B轨道半径将变小C加速度将变大D线速度将变小2、用相同频率的光照射两块不同材质的金属板M、N,金属板M能发生光电效应,金属板N不能发生光电效应。则()A金属板M的逸出功大于金属板N的逸出功B若增加光的照射强度,则金属板N有可能发生光电效应C若增加光的照射强度,则从金属板M中逸出的光电子的最大初动能会增大D若增加光的照射强度,则单位时间内从金属板M中逸出的光电子数会增加3、如图所示,一角形杆ABC在竖直面内,BC段水平,AB段竖直,质量为m的小球用不可伸长
3、的细线连接在两段杆上,OE段水平,DO段与竖直方向的夹角为.只剪断EO段细线的瞬间,小球的加速度为a1;而只剪断DO段细线的瞬间,小球的加速度为a2,则为 A1BC2D4、如图所示,轻绳一端固定在O点,另一端拴有质量为m的球。在最低点给小球一水平初速度,使其在竖直平面内做圆周运动。小球运动到某一位置时,轻绳与竖直方向成角。关于轻绳的拉力T和角的关系式你可能不知道,但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的()AT=a+3mgsin(a为常数)BT=a+(a为常数)CT=a+3mgcos(a为常数)DT=a+(a为常数)5、14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以
4、横坐标t表示时间,纵坐标m表示任意时刻14C的质量,m0为t=0时14C的质量下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是ABCD6、有一种灌浆机可以将某种涂料以速度v持续喷在墙壁上,假设涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上,涂料的密度为,若涂料产生的压强为p,不计涂料重力的作用,则墙壁上涂料厚度增加的速度u为()ABCD二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、如图(甲)所示,平行光滑金属导轨水平放置,两轨相距L=0.4m,导轨一端与阻值R=0.3的电阻相连,导轨电阻不计导轨x
5、0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场,其方向与导轨平面垂直向下,磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直,棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动,且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变下列说法中正确的是( )A金属棒向右做匀减速直线运动B金属棒在x=1m处的速度大小为0.5m/sC金属棒从x=0运动到x=1m过程中,外力F所做的功为-0.175JD金属棒从x=0运动到x=2m过程中,流过金属棒的电量为2C8、如图甲所示,一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为S,线圈的电阻为R,在线圈外接
6、一个阻值为R的电阻和一个理想电压表,将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,下列说法正确的是()A0t1时间内P端电势高于Q端电势B0t1时间内电压表的读数为Ct1t2时间内R上的电流为Dt1t2时间内P端电势高于Q端电势9、如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m= 0.2kg的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量x 之间的函数图象如图乙所示,其中A为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,(弹性势能,g取10m/s 2),则下列说法正确的是( )A小球刚接触弹
7、簧时加速度最大B当x=0.1m时,小球的加速度为零C小球的最大加速度为51m/s2D小球释放时距弹簧原长的高度约为 1.35m10、已知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,一个均匀带正电的金属球壳的球心位于x轴上的O点,球壳与x轴相交于A、B两点,球壳半径为r,带电量为Q。现将球壳A处开有半径远小于球半径的小孔,减少的电荷量为q,不影响球壳上电荷的分布。已知球壳外侧两点C、D到A,B两点的距离均为r,则此时( )AO点的电场强度大小为零BC点的电场强度大小为CC点的电场强度大小为DD点的电场强度大小为三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡
8、中指定的答题处,不要求写出演算过程。11(6分)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸下列哪些措施能够提高实验准确程度_A选用两光学表面间距大的玻璃砖B选用两光学表面平行的玻璃砖C选用粗的大头针完成实验D插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是_该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于、点,再过、点作法线的垂线,垂足分别为、点,如图所示,则玻璃的折射率_(用图中线段的字母表示)12(1
9、2分)硅光电池是一种将光能转换为电能的器件,某硅光电池的伏安特性曲线如图(甲)所示。某同学利用图(乙)所示的电路研究电池的性质,定值电阻R2的阻值为200,滑动变阻器R1的最大阻值也为200,V为理想电压表。(1)请根据图(乙)所示的电路图,将图(丙)中的的实物图补充完整_。(2)闭合电键S1,断开电键S2,将滑动变阻器R1的滑动片移到最右端,电池的发热功率为_W。(3)闭合电键S1和电键S2,将滑动变阻器R1的滑动片从最左端移到最右端,电池的内阻变化范围为_。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13(10分)如图所示,
10、开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成、两部分初状态整个装置静止不动处于平衡状态,、两部分气体的长度均为l0,温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变,活塞横截面积为S,且2mgp0S,环境温度保持不变在活塞A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡状态,求活塞B下降的高度;现只对气体缓慢加热,使活塞A回到初始位置,求此时气体的温度14(16分)如图甲,足够大平行板MN、PQ水平放置,MN板上方空间存在叠加的匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B0,电场方
11、向与水平成30角斜向左上方(图中未画出),电场强度大小E0 = 。有一质量为m、电量为q的带正电小球,在该电磁场中沿直线运动,并能通过MN板上的小孔进入平行板间。小球通过小孔时记为t=0时刻,给两板间加上如图乙所示的电场E和磁场B,电场强度大小为E0,方向竖直向上;磁感应强度大小为B0,方向垂直纸面向外,重力加速度为g。(坐标系中t1 = 、t2=+ 、t3=+ t4=+ 、t5=+ )(1)求小球刚进入平行板时的速度v0;(2)求t2时刻小球的速度v1的大小;(3)若小球经历加速后,运动轨迹能与PQ板相切,试分析平行板间距离d满足的条件。15(12分)如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属
12、导轨与水平面的夹角为,导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直。 (设重力加速度为g) (1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能Ek。(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域。且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同。求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q。(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出
13、第k个磁场区域时的速率。参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】AB由万有引力提供向心力得解得当周期变大时,轨道半径将变大,但依然与地球同步,故轨道平面必与赤道共面,故A、B错误;C由万有引力提供向心力得可得轨道半径变大,则加速度减小,故C错误;D由万有引力提供向心力得可得轨道半径变大,则线速度将变小,故D正确;故选D。2、D【解析】A金属板M能发生光电效应,金属板N不能发生光电效应,说明入射光的频率大于金属板M的极限频率而小于金属板N的极限频率,由,知金属板M的逸出功小于金属板N的逸出功,故A错误;B能否发
14、生光电效应取决于入射光的频率和金属的极限频率的大小关系,而与光的照射强度无关,故B错误;C根据爱因斯坦光电效应方程可知,在金属板M逸出功一定的情况下,光电子的最大初动能只与入射光的频率有关,故C错误;D在能发生光电效应的前提下,若增加光的照射强度,则单位时间内从金属板M中逸出的光电子数增加,故D正确。故选D。3、B【解析】只剪断EO段细线的瞬间,根据牛顿第二定律小球的加速度为只剪断DO段细线的瞬间,小球的加速度为a2=g,则A1,与结论不相符,选项A错误;B,与结论相符,选项B正确;C2,与结论不相符,选项C错误;D,与结论不相符,选项D错误;故选B.4、C【解析】当=0时(最低点),L为绳长
15、,根据牛顿第二定律当=180时(最高点)从最高点到最低点的过程,由动能定理得可以得出因此利用特殊值代入法可知C选项满足上述结论,ABD错误,C正确。故选C。5、C【解析】设衰变周期为T,那么任意时刻14C的质量,可见,随着t的增长物体的质量越来越小,且变化越来越慢,很显然C项图线符合衰变规律故选C【点睛】本题考查衰变规律和对问题的理解能力根据衰变规律表示出两个物理量之间的关系再选择对应的函数图象6、B【解析】涂料持续飞向墙壁并不断附着在墙壁上的过程,速度从v变为0,其动量的变化源于墙壁对它的冲量,以极短时间t内喷到墙壁上面积为S、质量为m的涂料(微元)为研究对象,设墙壁对它的作用力为F,涂料增
16、加的厚度为h。由动量定理得Ftmv又有mSh所以涂料厚度增加的速度为u联立解得u故选B。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、BCD【解析】试题分析:根据图象得函数关系式,金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势,感应电流,安培力,解得,根据匀变速直线运动的速度位移公式,如果是匀变速直线运动,与x成线性关系,而由上式知,金属棒不可能做匀减速直线运动,故A错误;根据题意金属棒所受的安培力大小不变,处与处安培力大小相等,有,即,故B正确;金属棒在处的安培力大小为,对金属棒金属
17、棒从运动到m过程中,根据动能定理有,代入数据,解得,故C正确;根据感应电量公式,到过程中,B-x图象包围的面积,故D正确考点:考查了导体切割磁感线运动【名师点睛】考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解,运动过程中金属棒所受的安培力不变,是本题解题的突破口,注意B-x图象的面积和L的乘积表示磁通量的变化量8、AC【解析】A时间内,垂直纸面向里的磁场逐渐增大,根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,根据右手定则可知电流从流出,从流入,所以端电势高于端电势,故A正确;B时间内,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为电压表所测
18、为路端电压,根据串联分压规律可知电压表示数故B错误;C时间内,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流故C正确;D时间内,根据楞次定律可知电流从流出,从流入,所以端电势低于端电势,故D错误。故选AC。9、BC【解析】AC由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当x为0.1m时,小球的速度最大,然后减小,说明当x为0.1m时,小球的重力等于弹簧对它的弹力,所以可得kx=mg解得弹簧的最大缩短量为xm=0.61m,所以弹簧的最大值为Fm=20N/m0.61m=12.2N弹力最大时的加速度小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2,所以
19、压缩到最短的时候加速度最大,故A错误,C正确;B当x=0.1m时,速度最大,则弹簧的弹力大小等于重力大小,小球的加速度为零,故B正确;D设小球从释放点到弹簧的原长位置的高度为h,小球从静止释放到速度最大的过程,由能量守恒定律可知解得故D错误。故选BC。10、BD【解析】A根据电场强度的合成可得,O点的电场强度大小故A错误;BCC点的电场强度大小故B正确,C错误;D根据电场强度的合成可得,D点的电场强度大小故D正确。故选BD。三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、AD D 【解析】采用插针法测定光的折射率的时候,应选定光学表面间距大一些的玻
20、璃砖,这样光路图会更加清晰,减小误差,同时两枚大头针的距离尽量大一些,保证光线的直线度,因此AD正确,光学表面是否平行不影响该实验的准确度,因此B错误,应选用细一点的大头针因此C错误根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光,又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移,因此D正确,ABC错误由折射定律可知折射率,联立解得12、 1.19710-3W(允许误差0.2W) 55.56r60(允许误差2) 【解析】(1)1根据原理图可得出对应的实物图如图所示:;(2)2闭合电键,断开电键,将滑动变阻器的滑动片移到最右端时,两电阻串联,总电阻为;在图甲中作出电阻
21、的伏安特性曲线,两图线的交点表示工作点:则可知,电源的输出电压为,电流为;则其功率:;(3)3滑片由最左端移到最右端时,外电阻由增大到;则分别作出对应的伏安特性曲线,如上图所示;则可知,当在最左端时,路端电压为,电流为;当达到最右端时,路端电压为,电流为;则由闭合电路欧姆定律可知,内阻最小值为:最大值为:故内阻的范围为:。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、0.33l02.1T0【解析】初状态:气体压强气体压强添加铁砂后:气体压强气体压强气体发生等温变化,根据玻意耳定律:p2l0Sp2l2SB活塞下降的高度h2l0
22、l2带入数据解得h20.33l0.气体发生等温变化,根据玻意耳定律:p1l0Sp1l1S只对气体加热,气体状态不变,所以当A活塞回到原来位置时,气体高度根据理想气体状态方程解得T22.1T0.14、 (1) (2) (3) (n=1、2、3)【解析】(1)带正电的小球能在电磁场中沿直线运动,可知一定是匀速直线运动,受力平衡,因电场力F电=qE0=mg,方向沿左上方与水平成30角,重力mg竖直向下,可知电场力与重力夹角为120,其合力大小为mg,则满足qv0B0=mg解得 (2)由几何关系可知,小球进入两板之间时速度方向与MN成60角斜向下,由于在0-t1时间内受向上的电场力,大小为mg,以及向
23、下的重力mg,可知电场力和重力平衡,小球只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,因为,可知粒子在0-t1时间内转过的角度为30,即此时小球的速度方向变为竖直向下,在t1-t2时间内小球只受重力作用向下做加速度为g的加速运动,则经过速度为 (3)在t2t3时间内小球仍匀速做圆周运动,因为t2t3时间为一个周期,可知小球在t3时刻再次运动到原来的位置,然后在t3t4时间内继续向下做匀加速直线运动如此重复,但是每次做圆周运动的半径逐渐增加,当圆周与PQ相切时满足: (n=1、2、3)其中 解得 (n=1、2、3)15、(1) (2)(3)【解析】a和b不受安培力作用,由机械能守恒知:设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为,刚离开无磁场区域时的速度为,由能量守恒知在磁场区域中:在无磁场区域中:解得:有磁场区域,棒a受到合力:感应电动势:感应电流:解得:根据牛顿第二定律,在t到时间内:则有:解得:又在无磁场区域,根据匀变速直线运动规律有:且平均速度:联立解得:由题意知: