精品解析：浙江省杭州市学军中学2025-2026学年高三上学期第二次月考物理试卷（10月）

学军中学2023届高三第二次月考物理试卷 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于单位制说法正确的是（　　） A. 厘米不属于基本单位 B. 牛顿不是国际单位制中的单位 C. 国际单位制由基本单位和导出单位组成 D. 力学中三个基本物理量是米、千克和秒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．厘米是长度单位，但国际单位制的基本长度单位是米，厘米是米的导出单位（1cm = 0.01m），因此不属于基本单位，故A正确； B．牛顿是力的单位，在国际单位制中是导出单位（1N = 1kg·m/s²），属于国际单位制，故B错误； C．国际单位制由基本单位和导出单位组成，基本单位包括米、千克、秒等七个单位，导出单位由基本单位导出，故C正确； D．力学中的三个基本物理量是长度、质量和时间，其单位分别是米、千克和秒，故D错误。 故选AC。 2. 如图是特技跳伞运动员的空中造型图，当运动员们保持该造型向下落时，运动员甲看到大地迎面而来，他选择的参考系可能是（　　） A. 地面 B. 运动员乙 C. 地面的树木 D. 浮在空中的云 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】当运动员们保持该造型向下落时，运动员甲看到大地迎面而来，大地相对运动员迎面而来，故选择的参考系是运动员乙，大地相对地面、地面的树木、浮在空中的云都是静止的，故B正确ACD错误。 故选B。 3. 某市正在将主干道的高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率为400W，LED灯功率为140W。若更换4000盏灯，则一年可节约的电能约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】节约的电能等于功率差乘以灯数乘以时间。高压钠灯与LED灯功率差260W，即0.26 kW。灯数4000盏，一年按365天计算，每天工作10小时，共365 × 10 = 3650小时 总节约电能 故选A。 4. 2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且望舒公转的轨道半径为地球公转半径的一半。则望舒与地球公转速度大小的比值为（　　） A. B. C. 2 D. 【答案】C 【解析】 【详解】望舒绕恒星羲和、地球绕太阳的公转均由万有引力提供向心力，满足公式 解得公转线速度大小为 所以 故选C。 5. 用如图甲所示的圆弧—斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R=0.25 m的四分之一圆弧形轨道不同位置无初速释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。已知斜面与水平地面之间的夹角，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图乙所示的图像，则由图可求得小球质量为（　　） A. 0.25 kg B. 0.5 kg C. 0.75 kg D. 1kg 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在圆轨道上运动时，小球受到重力以及轨道的支持力作用，合力充当向心力，所以有 小球做平抛运动时的水平射程 小球的竖直位移 根据几何关系可得 联立即得 x 由图像可知当x=0.5m时，F=10N，则 mg=5N 解得 m=0.5kg 故选B； 6. 1926年，人们首次利用放射性氡进行了示踪技术应用，后来又进行了多领域的生理、病理和药理研究。氡的放射性同位素最常用的是，经过m次α衰变和n次β衰变后变成稳定的、则（　　） A. ， B. 衰变方程为Rn→He＋Pb C. 的比结合能小于的比结合能 D. 通过改变温度等外部条件，可以控制放射性氡的半衰期 【答案】C 【解析】 【详解】AB.根据衰变过程质量数守恒和电荷数守恒有 解得 则衰变方程为 AB错误； C．该衰变放出核能，生成物比反应物稳定，即比更稳定，则的比结合能小于的比结合能，C正确； D．原子核的半衰期与外部条件无关，D错误。 7. 科技发展正不断改变着我们的生活。如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感。如图乙所示，当放上手机时，会排出手机背面和纳米材料之间的大部分空气，使手机被牢牢的压在支架上。若手机所受重力为G，手机平面与水平面的夹角为，则支架对手机的（　　） A. 作用力方向斜向左上方 B. 支持力大小为 C. 支持力不可能大于G D. 作用力大小为 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．手机放在支架上时，排出手机背面和纳米材料之间的大部分空气，使手机被牢牢的压在支架上，则手机受力为重力、垂直手机斜向右下方的大气压力、支架的支持力和摩擦力，根据平衡力的关系可知，重力与大气压力的合力跟支架对手机的作用力平衡，所以作用力方向斜向左上方，故A正确； BC．支持力大小为 可能大于G，故BC错误； D．支架对手机的作用力与手机重力和大气压力的和平衡，且手机支架与水平面的夹角为锐角，所以支架对手机的作用力大于手机重力，故D错误。 故选A。 8. 导光管采光系统由采光装置、光导管和漫射系统组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形光导管过球心的截面如图乙所示，其中半球的直径，光导管长度，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与水平方向成45°角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为，导光管底面到地铁站地面的距离为，则AB界面有光照射到的区域长度与无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离分别为（　　） A. 45cm 6m B. 6.45m C. 6m D. 45cm 5.75m 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，当光线沿圆弧切线照射时，折射后照亮C点，此时的入射角 如图所示 由折射定律可得 解得 即 由几何关系可得 则AB界面有光照射到的区域长度为 无采光装置和漫射装置时，根据题意则有 可知，单色光将在导光管中发生全反射，根据题意画出光路图，可得单色光由导光管中射出时的光路图如图所示 根据几何关系，由于对称性可得，无采光装置和漫射装置时地面上左、右两侧光斑的最远距离为 故选B。 9. 如图甲所示，带正电的带电体C的右侧有两个不带电且相互接触的金属导体A和B，A、B、C均放在绝缘支座上、图乙是不带电的平行板电容器，电容器的下极板接地，P为上极板接线柱。移动绝缘支座分开A、B，则（　　） A. 分开前，A左端的电势高于B右端的电势 B. 分开后，A带正电，B带负电 C. 分开后，将A与P接触，上极板的电势降低 D. 分开后，将B与P接触，电容器的电容增大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．电场中的导体处于静电平衡状态，是一个等势体，故A左端的电势等于B右端的电势，故A错误； B．分开前，A端感应出负电，B端正电，分开后，A带负电，B带正电，故B错误； C．分开后，将A与P接触，上极板带负电，上极板的电势降低，故C正确； D．电容器的电容与是否带电无关，故D错误。 故选C。 10. 如图是家电漏电触电保护器原理简图，口字形铁芯上绕有三组线圈A、B、C，A、B为火线和地线双线并绕，电器正常工作时A、B线圈中电流等大反向，线圈和铁芯中磁感应强度为零，保护器两端电压为零；负载电阻a端接火线线圈A，发生漏电或触电事故时相当于负载电阻接地，B线圈（地线）电流小于A线圈电流或为零，交变电流在A线圈及铁芯中产生磁场，使A、C相当于变压器原、副线圈工作，通过保护器的电流启动保护模式—断开火线开关S。已知人体安全电流I0≤10mA，保护器启动电流为25mA，变压器可看作理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 保护器启动必须设置在A、B线圈电流差值远大于10mA时启动 B. 人体接触负载电阻的b端比接触a端更危险 C. 线圈A、C的匝数比应该大于或等于5:2 D. 负载电阻电压是保护器两端的2.5倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．因人体安全电流I0≤10mA，则保护器启动必须设置在A、B线圈电流差值小于10mA时启动，选项A错误； B．人体接触负载电阻的a端时，人体直接接触火线，则人体接触负载电阻的a端比接触b端更危险，选项B错误； C．当线圈A中电流为10mA时，若保护器中的电流为25mA，则线圈A、C的匝数比 则线圈A、C的匝数比应该大于或等于5:2，选项C正确； D．若A线圈中的电流达到10mA，保护器上的电流达到25mA时，根据 此时负载电阻电压是保护器两端的2.5倍，因AC两线圈匝数关系不确定，则负载电阻电压不一定是保护器两端的2.5倍，选项D错误。 故选C。 11. 如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动过程中，缸内气体（ ） A. 内能增加，外界对气体做正功 B. 内能减小，所有分子热运动速率都减小 C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少 D. 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加 【答案】C 【解析】 【详解】初始时汽缸开口向上，活塞处于平衡状态，汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有 汽缸在缓慢转动的过程中，汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力，故汽缸内气体缓慢的将活塞往外推，最后汽缸水平，缸内气压等于大气压。 AB．汽缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，汽缸内气体压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律得：气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，AB错误； CD．气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。 故选C。 12. 两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子，该电偶极子相距为l，电荷量分别为+q和-q的点电荷构成。如图所示，取二者连线方向为y轴方向，中点O为原点，建立xOy坐标系，P点距坐标原点O的距离为，P、O两点间连线与y轴正方向的夹角为θ，设无穷远处的电势为零，P点的电势为φ，真空中静电力常量为k。下面给出的四个表达式，其中只有一个是合理的。那么合理表达式应为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】若夹角等于90°，则P点位于等量异种点电荷的中垂线上，电势为零，这与cos90°相符；由于无穷远处的电势为零，即离O点越远，其电势就越小，故r应在分母上。 故选C。 13. 如图所示，质量为m，电荷量为+q的带电小球A用长为L的绝缘细线悬挂于O点。电荷量为的带电小球B固定于O点正下方绝缘柱上，O点与小球B的间距为1.6L。小球A从细线与竖直方向夹角为处由静止释放，经过O点正下方时细线拉力为。已知，静电力常量为k，两小球均能看成点电荷，，。则（　　） A. 小球A在刚释放瞬间细线拉力大小为0.8mg B. 小球A在摆动中，由重力、拉力和静电力的合力提供回复力 C. 小球A经过最低点时的加速度大小为g D. 小球A从释放到运动至最低点，电势能增加0.3mgL 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．小球A所受重力沿绳分力为 小球A受到重力、AB间的库仑引力、绳的拉力作用，在刚释放瞬间，速度为零，沿绳方向平衡，故细线拉力等于重力的分力与库仑力的分力之和，不等于0.8mg，A错误； B．小球A在摆动中受重力、拉力和静电力的作用，沿切线方向的分力之和作为回复力，B错误； C．小球A经过最低点时，沿切线方向的合力为零，沿半径方向，由牛顿第二定律可得 解得在最低点的加速度大小为 a=g C正确； D．设到达最低点的速度为v，满足 解得 小球A从释放到运动至最低点的过程，由能量守恒可得 解得 即电势能减少0.3mgL，D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 14. 关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A. 子弹德布罗意波的波动性有可能导致狙击手射击目标脱靶 B. 研究石墨对X射线散射的康普顿效应中，散射光波长小于入射光波长 C. 根据不确定性关系，不可能同时准确地知道微观粒子的位置和动量 D. 单缝衍射中央亮纹的光强占整个光强的95%以上，若只让一个光子通过单缝，那么该光子可能落在暗纹处 【答案】CD 【解析】 【详解】A．子弹德布罗意波的波动性很小，几乎可以忽略，不可能导致狙击手射击目标脱靶，故A错误； B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据可知，波长增大，散射光波长大于入射光波长，故B错误； C．由不确定性关系可知，微观粒子没有准确的位置和动量，故C正确； D．根据光是概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但由题意知中央亮条纹，故概率最大落在中央亮纹处，也有可能落在暗纹处，但是落在暗纹处的几率很小，故D正确。 故选CD。 15. 一列简谐横波在时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波波速为0.18m/s B. 该简谐波传播方向沿x轴正方向 C. 质点Q的平衡位置的x坐标为9cm D. 质点P的平衡位置的x坐标为2cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题图甲可以看出，该波的波长为36cm，由题图乙可以看出周期为2s，所以波速为，故A正确； B．由图乙可知，时，Q点向上运动，根据“上下坡”法可得，波沿x轴负方向传播，故B错误； D．由题图甲可知，坐标原点处的质点回到平衡位置的时间为 所以，故D错误； C．坐标原点处的质点运动到Q所在位移处所用时间为 所以，故C正确。 故选AC。 16. 如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（　　） A. B. v=5m/s C. d=3.6m D. d=3.9m 【答案】AD 【解析】 【详解】设网球飞出时的速度为v0，竖直方向，有，， 代入数据解得 所以 网球水平方向到P点的距离为， 解得 根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量为 平行墙面的速度分量为 反弹后，垂直墙面的速度分量为 则反弹后网球的速度大小为 网球落到地面的时间为 则着地点到墙壁的距离为 故选AD。 三、非选择题（本题共6小题，共55分） 17. 某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线，如图乙所示。 （1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为________。 （2）由图乙得：直线的斜率为________，小钢球的重力为________N。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验系统误差的主要来源是（　　） A. 小钢球摆动角度偏大 B. 小钢球初始释放位置不同 C. 小钢球摆动过程中有空气阻力 【答案】（1）-2 （2） ①. -2.1 ②. 0.59 （3）C 【解析】 【小问1详解】 设初始位置时，细线与竖直方向夹角为θ，则细线拉力最小值为 小球运动到最低点时细线拉力最大，则 在最低点，根据牛顿第二定律可得 联立可得 由此可知，若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为-2； 【小问2详解】 [1]由图乙得，直线的斜率为 [2]纵截距为 所以小钢球的重力为 【小问3详解】 该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小。 故选C。 18. 某同学利用激光器测定一块直角三角形玻璃砖的折射率，如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面MN、MP、NP，然后让很细的激光平行于木板垂直于MN入射。 （1）该同学通过在木板上插入四个被激光照亮的针P1、P2、P3、P4来确定光路，则首先插入的针应是________。 （2）用量角器量得图中θ1=30°，θ2=37°，则玻璃的折射率为（　　） A. 1.73 B. 1.60 C. 1.41 D. 1.20 （3）另一同学用形状完全相同、材质不同的透明体重复上述步骤，他在MP外侧始终找不到出射光线，则可能的原因是________。 【答案】（1）P4 （2）B （3）激光在MP界面上发生全反射 【解析】 【小问1详解】 四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，所以最先插入的针应是P4。 【小问2详解】 在MP界面，光的入射角为30°，折射角为53°，则玻璃的折射率为 故选B。 【小问3详解】 若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，由于光从光密介质射到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全反射。 19. 某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、滑动变阻器R1（10Ω，2A）、滑动变阻器R2（100Ω，2A）、定值电阻R0为1.5Ω、电键S及导线若干。 （1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）。 （2）本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如下表所示。由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是________。 次数 待测量 1 2 3 4 5 I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 U/V 1.46 1.45 1.43 1.42 1.39 （3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在方框中画出改动后的实验电路图________。 （4）实验中改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的U-I图线如图所示，则此干电池的内阻r=________Ω。（保留两位小数） 【答案】（1）R1 （2）电池的内阻很小 （3） （4）0.20 【解析】 【小问1详解】 因电源内阻较小，为了便于调节，选择总阻值较小的R1。 【小问2详解】 由表中数据可知，电压表示数不明显，说明路端电压变化不明显，原因是新电池的内阻很小，所以导致内电路的电压降很小。 【小问3详解】 为了减小实验中内阻测量的误差，将定值电阻R0与电源相连，采用等效的方法来增大内阻，故电路如图所示 【小问4详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 变形可得 结合图线可得 解得内阻为 20. 如图所示，质量m=3kg的物体（视为质点）在平行斜面向下F=9N的推力作用下，由静止开始下滑，在斜面某处撤掉推力后，又在水平面上运动x=1.2m后停在C点。已知斜面长度L=4m，倾角θ=30°，物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数分别为，µ2=0.5。求： （1）外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度； （2）物体运动到B处的速度大小； （3）推力作用的距离及时间。 【答案】（1）3m/s2，方向沿斜面向下 （2） （3）2m， 【解析】 【小问1详解】 设外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律可得 解得 方向沿斜面向下； 【小问2详解】 物体在水平面上运动的加速度大小为 根据速度位移关系可得 解得 【小问3详解】 物体在斜面上运动时，由于 所以撤掉推力以后物体匀速运动，则撤去推力时物体的速度大小为 所以推力作用的距离为 经过的时间为 21. 如图，长度L=16 m的传送带A与光滑水平高台B连接，高台B的左端竖直叠放着很多质量均为M=3 kg 的相同物块Q，物块间接触面也是光滑的，物块左侧固定一竖直杆C，杆的下方仅允许一个物块通过，物块通过后做平抛运动，落在左侧比高台低h=3.2 m的平台E上，平台E和高台B之间是宽度x=0.8 m的壕沟D。现将一质量m=1 kg的物块P轻放在以速度v=20 m/s逆时针转动的传送带A上，物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，物块均可视为质点，且物块间的碰撞时间极短、可视为弹性正碰。重力加速度g取10 m/s2。 （1）求物块P第一次离开传送带时的速度大小； （2）物块P与第一块物块Q碰撞后，第一块物块Q是否会落在平台E上？请说明理由。 （3）物块P最多可使几块物块Q落在平台E上？ 【答案】（1） 16 m/s；（2）会，见解析；（3）4 【解析】 【详解】（1）设物块P第一次离开传送带前全程加速，第一次离开传送带时的速度为v0，则有 =2aL μmg=ma 解得 v0=16 m/s<v=20 m/s 即假设成立，物块P第一次离开传送带时速度大小为16 m/s。 （2）物块P与第一块物块Q碰撞，设碰撞后物块P和Q的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 mv0=mv1+Mv2 解得 物块Q从高台向左水平抛出时的速度为v2，设其下落高度为h时，水平方向上的位移为x1，由平抛运动规律有 h=gt2 且 x1=v2t 解得 x1=6.4 m>x 故第一块物块Q会落在平台E上。 （3）由于物块P与第一块物块Q碰后速度v1=-8 m/s，物块P碰撞后向右再次进入传送带做减速运动，再反向加速到 与第二块物块Q相碰，此后一直重复这个过程，则物块P与第n个物块Q碰撞后物块Q的速度大小为 又 x=vmint 解得物块Q要落在平台E上的最小抛出速度 vmin=1 m/s 为了让所有撞出的物块都能落在平台E上，需 v2n≥vmin 即 （）nv0≥1 m/s 解得 n≤4 即物块P最多能使4块物块Q落在平台E上。 【备注】本题是多过程的情境题。（1）第一问是常规设问，但要注意平时题目中的传送带足够长，轻放的物块先加速后匀速，而该问中物块是全程加速的，需要进行判断；（2）第二问将常见的一动碰一静的弹性碰撞与传送带结合，情境复杂了，要对题设所提供信息进行加工，物块Q碰前是静止的，物块P在传送带上全程向左加速，构建好物理模型，应用物理规律求解即可；（3）第三问需要将物理模型转化为数学模型，对应用数学解决物理问题的能力有一定要求。 22. 如图甲所示，一辆塑料玩具小汽车底部安装了一个10匝的导电线圈，线圈和小车总质量m=0.5kg，线圈宽度L1=0.1m，长度L2=0.2m，总电阻R=1.0Ω，线圈与车身长度相同。某次实验中，小车在水平向右恒定驱动力F=2.0N作用下由静止开始在水平路面上运动，在其前方AB线右侧存在着竖直向下的匀强磁场，磁场范围足够大，且宽度大于小车宽度，如图乙所示，当小车前端进入磁场时，恰好达到匀速直线运动状态。以小车前端刚进入磁场时作为计时起点，磁感应强度B随时间t的变化情况如图丙所示。小车运动过程中所受摩擦阻力恒为其总重力的0.3倍。求： (1)小车前端刚进磁场边界AB时线圈中的电流大小及小车的速度； (2)从计时时刻起至t=0.6s内，线圈中产生的焦耳热； (3)从计时时刻起至t=0.6s内，通过线圈中的电荷量。 【答案】（1）I=1A、；（2）0.11J；（3）0.3C 【解析】 【详解】(1)当小车前端进入磁场时，恰好达到匀速直线运动状态，在水平方向上小车受到阻力、驱动力、安培力，三个力合力为零，所以有 解得 I=1A 由闭合电路欧姆定律 由动生电动势得 联立解得 (2)小车从开始进入到完全进入所用时间为，小车进入时做匀速直线运动，所以 进入过程中电流不变，这个过程中的焦耳热 由题图丙可知，0.1s~0.2s时间内磁感应强度不变，这段时间内小车已经完全进入磁场，所以磁通量不变，即没有感应电流产生，所以这段时间内的焦耳热为0。 0.2s~0.6s时间内小车在磁场内，磁场变化，即这段时间内为感生电动势 联立以上各式解得 所以从计时时刻起至t=0.6s内，线圈中产生的焦耳热 (3)由(2)问可知，在小车进入磁场过程中即前0.1s和0.2s~0.6s过程中线圈中有电流，这两个过程中有电荷量通过线圈。前0.1s内通过线圈的电荷量 0.2s~0.6s时间内通过线圈的电荷量 所以从计时时刻起至t=0.6s内，通过线圈中的电荷量 23. 中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系中，空间内充满匀强磁场I，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向；，的空间内充满匀强磁场II，磁感应强度大小为，方向平行于平面，与x轴正方向夹角为；，的空间内充满沿y轴负方向的匀强电场。质量为m、带电量为的离子甲，从平面第三象限内距轴为的点以一定速度出射，速度方向与轴正方向夹角为，在平面内运动一段时间后，经坐标原点沿轴正方向进入磁场I。不计离子重力。 （1）当离子甲从点出射速度为时，求电场强度的大小； （2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度； （3）离子甲以的速度从点沿轴正方向第一次穿过面进入磁场I，求第四次穿过平面的位置坐标（用d表示）； （4）当离子甲以的速度从点进入磁场I时，质量为、带电量为的离子乙，也从点沿轴正方向以相同的动能同时进入磁场I，求两离子进入磁场后，到达它们运动轨迹第一个交点的时间差（忽略离子间相互作用）。 【答案】（1）；（2）；（3）（d，d，）；（4） 【解析】 【详解】（1）如图所示 将离子甲从点出射速度为分解到沿轴方向和轴方向，离子受到的电场力沿轴负方向，可知离子沿轴方向做匀速直线运动，沿轴方向做匀减速直线运动，从到的过程，有 联立解得 （2）离子从坐标原点沿轴正方向进入磁场I中，在磁场I中做匀速圆周运动，经过磁场I偏转后从轴进入磁场II中，继续做匀速圆周运动，如图所示 由洛伦兹力提供向心力可得 ， 可得 为了使离子在磁场中运动，则离子磁场I运动时，不能从磁场I上方穿出。在磁场II运动时，不能xOz平面穿出，则离子在磁场用运动的轨迹半径需满足 ， 联立可得 要使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，进入磁场时的最大速度为； （3）离子甲以的速度从点沿z轴正方向第一次穿过面进入磁场I，离子在磁场I中的轨迹半径为 离子在磁场II中的轨迹半径为 离子从点第一次穿过到第四次穿过平面的运动情景，如图所示 离子第四次穿过平面的坐标为 离子第四次穿过平面的坐标为 故离子第四次穿过平面的位置坐标为（d，d，）。 （4）设离子乙的速度为，根据离子甲、乙动能相同，可得 可得 离子甲、离子乙在磁场I中的轨迹半径分别为 ， 离子甲、离子乙在磁场II中的轨迹半径分别为 ， 根据几何关系可知离子甲、乙运动轨迹第一个交点在离子乙第一次穿过x轴的位置，如图所示 从点进入磁场到第一个交点的过程，有 可得离子甲、乙到达它们运动轨迹第一个交点的时间差为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 学军中学2023届高三第二次月考物理试卷 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于单位制说法正确的是（　　） A. 厘米不属于基本单位 B. 牛顿不是国际单位制中的单位 C. 国际单位制由基本单位和导出单位组成 D. 力学中三个基本物理量是米、千克和秒 2. 如图是特技跳伞运动员的空中造型图，当运动员们保持该造型向下落时，运动员甲看到大地迎面而来，他选择的参考系可能是（　　） A. 地面 B. 运动员乙 C. 地面的树木 D. 浮在空中的云 3. 某市正在将主干道的高压钠灯换成LED灯。已知高压钠灯功率为400W，LED灯功率为140W。若更换4000盏灯，则一年可节约的电能约为（　　） A. B. C. D. 4. 2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且望舒公转的轨道半径为地球公转半径的一半。则望舒与地球公转速度大小的比值为（　　） A. B. C. 2 D. 5. 用如图甲所示的圆弧—斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R=0.25 m的四分之一圆弧形轨道不同位置无初速释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。已知斜面与水平地面之间的夹角，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图乙所示的图像，则由图可求得小球质量为（　　） A. 0.25 kg B. 0.5 kg C. 0.75 kg D. 1kg 6. 1926年，人们首次利用放射性氡进行了示踪技术应用，后来又进行了多领域的生理、病理和药理研究。氡的放射性同位素最常用的是，经过m次α衰变和n次β衰变后变成稳定的、则（　　） A. ， B. 衰变方程为Rn→He＋Pb C. 的比结合能小于的比结合能 D. 通过改变温度等外部条件，可以控制放射性氡的半衰期 7. 科技发展正不断改变着我们的生活。如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感。如图乙所示，当放上手机时，会排出手机背面和纳米材料之间的大部分空气，使手机被牢牢的压在支架上。若手机所受重力为G，手机平面与水平面的夹角为，则支架对手机的（　　） A. 作用力方向斜向左上方 B. 支持力大小为 C. 支持力不可能大于G D. 作用力大小为 8. 导光管采光系统由采光装置、光导管和漫射系统组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形光导管过球心的截面如图乙所示，其中半球的直径，光导管长度，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与水平方向成45°角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为，导光管底面到地铁站地面的距离为，则AB界面有光照射到的区域长度与无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离分别为（　　） A. 45cm 6m B. 6.45m C. 6m D. 45cm 5.75m 9. 如图甲所示，带正电的带电体C的右侧有两个不带电且相互接触的金属导体A和B，A、B、C均放在绝缘支座上、图乙是不带电的平行板电容器，电容器的下极板接地，P为上极板接线柱。移动绝缘支座分开A、B，则（　　） A. 分开前，A左端的电势高于B右端的电势 B. 分开后，A带正电，B带负电 C. 分开后，将A与P接触，上极板的电势降低 D. 分开后，将B与P接触，电容器的电容增大 10. 如图是家电漏电触电保护器原理简图，口字形铁芯上绕有三组线圈A、B、C，A、B为火线和地线双线并绕，电器正常工作时A、B线圈中电流等大反向，线圈和铁芯中磁感应强度为零，保护器两端电压为零；负载电阻a端接火线线圈A，发生漏电或触电事故时相当于负载电阻接地，B线圈（地线）电流小于A线圈电流或为零，交变电流在A线圈及铁芯中产生磁场，使A、C相当于变压器原、副线圈工作，通过保护器的电流启动保护模式—断开火线开关S。已知人体安全电流I0≤10mA，保护器启动电流为25mA，变压器可看作理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 保护器启动必须设置在A、B线圈电流差值远大于10mA时启动 B. 人体接触负载电阻的b端比接触a端更危险 C. 线圈A、C的匝数比应该大于或等于5:2 D. 负载电阻电压是保护器两端的2.5倍 11. 如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动过程中，缸内气体（ ） A. 内能增加，外界对气体做正功 B. 内能减小，所有分子热运动速率都减小 C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少 D. 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加 12. 两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子，该电偶极子相距为l，电荷量分别为+q和-q的点电荷构成。如图所示，取二者连线方向为y轴方向，中点O为原点，建立xOy坐标系，P点距坐标原点O的距离为，P、O两点间连线与y轴正方向的夹角为θ，设无穷远处的电势为零，P点的电势为φ，真空中静电力常量为k。下面给出的四个表达式，其中只有一个是合理的。那么合理表达式应为（　　） A. B. C. D. 13. 如图所示，质量为m，电荷量为+q的带电小球A用长为L的绝缘细线悬挂于O点。电荷量为的带电小球B固定于O点正下方绝缘柱上，O点与小球B的间距为1.6L。小球A从细线与竖直方向夹角为处由静止释放，经过O点正下方时细线拉力为。已知，静电力常量为k，两小球均能看成点电荷，，。则（　　） A. 小球A在刚释放瞬间细线拉力大小为0.8mg B. 小球A在摆动中，由重力、拉力和静电力的合力提供回复力 C. 小球A经过最低点时的加速度大小为g D. 小球A从释放到运动至最低点，电势能增加0.3mgL 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 14. 关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A. 子弹德布罗意波的波动性有可能导致狙击手射击目标脱靶 B. 研究石墨对X射线散射的康普顿效应中，散射光波长小于入射光波长 C. 根据不确定性关系，不可能同时准确地知道微观粒子的位置和动量 D. 单缝衍射中央亮纹的光强占整个光强的95%以上，若只让一个光子通过单缝，那么该光子可能落在暗纹处 15. 一列简谐横波在时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波波速为0.18m/s B. 该简谐波传播方向沿x轴正方向 C. 质点Q的平衡位置的x坐标为9cm D. 质点P的平衡位置的x坐标为2cm 16. 如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（　　） A. B. v=5m/s C. d=3.6m D. d=3.9m 三、非选择题（本题共6小题，共55分） 17. 某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线，如图乙所示。 （1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为________。 （2）由图乙得：直线的斜率为________，小钢球的重力为________N。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验系统误差的主要来源是（　　） A. 小钢球摆动角度偏大 B. 小钢球初始释放位置不同 C. 小钢球摆动过程中有空气阻力 18. 某同学利用激光器测定一块直角三角形玻璃砖的折射率，如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面MN、MP、NP，然后让很细的激光平行于木板垂直于MN入射。 （1）该同学通过在木板上插入四个被激光照亮的针P1、P2、P3、P4来确定光路，则首先插入的针应是________。 （2）用量角器量得图中θ1=30°，θ2=37°，则玻璃的折射率为（　　） A. 1.73 B. 1.60 C. 1.41 D. 1.20 （3）另一同学用形状完全相同、材质不同的透明体重复上述步骤，他在MP外侧始终找不到出射光线，则可能的原因是________。 19. 某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、滑动变阻器R1（10Ω，2A）、滑动变阻器R2（100Ω，2A）、定值电阻R0为1.5Ω、电键S及导线若干。 （1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）。 （2）本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如下表所示。由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是________。 次数 待测量 1 2 3 4 5 I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 U/V 1.46 1.45 1.43 1.42 1.39 （3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在方框中画出改动后的实验电路图________。 （4）实验中改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的U-I图线如图所示，则此干电池的内阻r=________Ω。（保留两位小数） 20. 如图所示，质量m=3kg的物体（视为质点）在平行斜面向下F=9N的推力作用下，由静止开始下滑，在斜面某处撤掉推力后，又在水平面上运动x=1.2m后停在C点。已知斜面长度L=4m，倾角θ=30°，物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数分别为，µ2=0.5。求： （1）外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度； （2）物体运动到B处的速度大小； （3）推力作用的距离及时间。 21. 如图，长度L=16 m的传送带A与光滑水平高台B连接，高台B的左端竖直叠放着很多质量均为M=3 kg 的相同物块Q，物块间接触面也是光滑的，物块左侧固定一竖直杆C，杆的下方仅允许一个物块通过，物块通过后做平抛运动，落在左侧比高台低h=3.2 m的平台E上，平台E和高台B之间是宽度x=0.8 m的壕沟D。现将一质量m=1 kg的物块P轻放在以速度v=20 m/s逆时针转动的传送带A上，物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，物块均可视为质点，且物块间的碰撞时间极短、可视为弹性正碰。重力加速度g取10 m/s2。 （1）求物块P第一次离开传送带时的速度大小； （2）物块P与第一块物块Q碰撞后，第一块物块Q是否会落在平台E上？请说明理由。 （3）物块P最多可使几块物块Q落在平台E上？ 22. 如图甲所示，一辆塑料玩具小汽车底部安装了一个10匝的导电线圈，线圈和小车总质量m=0.5kg，线圈宽度L1=0.1m，长度L2=0.2m，总电阻R=1.0Ω，线圈与车身长度相同。某次实验中，小车在水平向右恒定驱动力F=2.0N作用下由静止开始在水平路面上运动，在其前方AB线右侧存在着竖直向下的匀强磁场，磁场范围足够大，且宽度大于小车宽度，如图乙所示，当小车前端进入磁场时，恰好达到匀速直线运动状态。以小车前端刚进入磁场时作为计时起点，磁感应强度B随时间t的变化情况如图丙所示。小车运动过程中所受摩擦阻力恒为其总重力的0.3倍。求： (1)小车前端刚进磁场边界AB时线圈中的电流大小及小车的速度； (2)从计时时刻起至t=0.6s内，线圈中产生的焦耳热； (3)从计时时刻起至t=0.6s内，通过线圈中的电荷量。 23. 中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系中，空间内充满匀强磁场I，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向；，的空间内充满匀强磁场II，磁感应强度大小为，方向平行于平面，与x轴正方向夹角为；，的空间内充满沿y轴负方向的匀强电场。质量为m、带电量为的离子甲，从平面第三象限内距轴为的点以一定速度出射，速度方向与轴正方向夹角为，在平面内运动一段时间后，经坐标原点沿轴正方向进入磁场I。不计离子重力。 （1）当离子甲从点出射速度为时，求电场强度的大小； （2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度； （3）离子甲以的速度从点沿轴正方向第一次穿过面进入磁场I，求第四次穿过平面的位置坐标（用d表示）； （4）当离子甲以的速度从点进入磁场I时，质量为、带电量为的离子乙，也从点沿轴正方向以相同的动能同时进入磁场I，求两离子进入磁场后，到达它们运动轨迹第一个交点的时间差（忽略离子间相互作用）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $