福建省泉州市城东高级中学2022-2023高三下学期4月月考物理试题（答案）

城东高级中学2022-2023学年高三下学期4月月考
物理试卷
一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）
1．一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时， t图像如图，则（ ）
A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s B．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5
C．质点在1s末速度为1.5m/s D．质点在第1s内的位移为1.5m
2．如图所示的电路用来测量电池电动势和内电阻，由测得的数据作出了如图所示的U I图线，由图可知（ ）
A．电池内阻的测量值为3.50Ω
B．当滑动滑动变阻器的电阻为1Ω时，该电源的输出功率最大
C．外电路发生短路时的电流为0.40A
D．电压表的示数为1.20V时，电源的热功率为0.14W
3．将一金属小球置于竖直放置的带电平行金属板间，A、B间电场线分布如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．，
B．，
C．将正试探电荷从M点移到N点，电场力做正功
D．将负试探电荷从M点移到N点，电荷的电势能减小
4．如图甲所示，矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4s时间内，选项图中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是（规定ab边所受的安培力向左为正）（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
5．如图（a）所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为，在线圈中半径为的圆形区域内存在垂真于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，导线的电阻不计，在0至时间内，下列说法正确的是（ ）
A．中电流的方向由a到b通过 B．电流的大小为
C．线圈两端的电压大小为 D．通过电阻的电荷量
6．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的v t图象，图中数据均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向
B．磁场的磁感应强度为
C．金属线框在0～的时间内所产生的热量为
D．MN和PQ之间的距离为
7．在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别、、和，点a到点电荷的距离与点a的电势已在图中用坐标标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为、和。下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，上端用导线相连，导轨平面与水平方向成θ角，θ＝37°，两导轨间距为L，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，金属棒ab放置在导轨上并由静止释放，金属棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好，ab棒的质量为m、接入电路部分的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，金属棒恰好达到最大速度，导轨和上端金属导线的电阻不计，则在金属棒这一运动过程中（ ）
A．金属棒两端的最大电压为 B．金属棒受到安培力冲量大小为
C．金属棒沿导轨下滑的距离为 D．金属棒中产生的焦耳热为
三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）
9．质子与中子发生核反应生成氘核，放出能量，其核反应方程为 ；已知中子的质量kg，质子的质量，氘核的质量kg，真空中的光速为，则氘核的比结合能为 J（保留两位有效数字）。
10．如图所示，为甲乙两个单摆的振动图象，由图象可知：
（1）甲乙两个单摆的摆长之比为 ；
（2）以向右为单摆偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移时，乙偏离平衡位置的位移大小为 cm。
四、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11．如图甲所示，某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象：
（1）如图乙是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是 （填字母）．
A． B．
（2）下述现象中能够观察到的是 ．
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D．去掉滤光片后，干涉现象消失
（3）如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm，求得这种色光的波长为 m．（已知双缝间距d＝0.2mm，双缝到屏的距离L＝700mm）
12．（1）如下图1螺旋测微器读数为 mm，如下图2游标卡尺读数为 mm．
（2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。（以下计算结果均取整数）
①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为 Ω的电阻与表头串联
②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为 Ω的电阻与表头并联
（3）为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率．某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如下左图所示．某次测量时，电流表指针位置如下右图所示，电流表读数为 A，此时小灯泡的实际功率为 W．
（4）如图所示，直线A为电源的U I图线，直线B为电阻R的U I图线，由该图可以判断：电源的电动势E＝ V；电源的内电阻为r＝ Ω；电阻R＝ Ω
五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
13．如图所示，在光滑水平面上有一边长为L的单匝正方形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的右边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现将线框以恒定速度v水平向右匀速拉出磁场。此过程中保持线框平面与磁场方向垂直，拉力在线框平面内且与ab边垂直，bc边始终与磁场的右边界保持垂直。求在线框被拉出磁场的过程中：
（1）线框内的电流大小；
（2）cd两端的电压；
（3）线框中产生的热量。
14．如图所示，在y轴左侧有一平行x轴方向的匀强电场，电场强度，在y轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限内磁场的磁感应强度大小，第四象限内磁场的磁感应强度大小为．现有一比荷的粒子，从电场中与y轴相距10cm的M点（图中未标出）由静止释放，粒子运动一段时间后从N点进入磁场，并一直在磁场中运动且多次垂直通过x轴，不计粒子重力，试求：
（1）粒子进入磁场时的速度大小；
（2）从粒子进入磁场开始计时到粒子第三次到达x轴所经历的时间；
（3）粒子轨迹第一次出现相交时所对应的交点坐标．
15．如图所示光滑的水平地面上放置一四分之一光滑圆弧轨道A，圆弧轨道质量为3m，半径为R，左侧放置一竖直固定挡板，右侧紧靠轨道放置与其最低点等高的水平长木板B，质量为2m，长木板上表面粗糙，动摩擦因数为μ，左端放置一物块C，质量为2m，从圆弧轨道最高点由静止释放另一质量为m的物块D，物块D滑至最低点时与物块C发生弹性碰撞，碰后D沿圆弧轨道上升至速度为0时撤去挡板（C、D均可视为质点，重力加速度取g），求
（1）碰后D上升的高度
（2）撤去挡板后圆弧轨道A与物块D分离时A的位移
（3）若C恰好未滑离长木板B，求长木板B的长度
参考答案
1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】C 4．【答案】D
5．【答案】BD 6．【答案】BC 7．【答案】AC 8．【答案】BD
9．【答案】 10．【答案】（1）1：4（2）
11．【答案】（1）A （2）AC （3）
12．【答案】（1）0.900；14.50。（2）①2018；②20。（3）0.40；2.4。（4）3；0.5；1。
13．【答案】解：
（1）线框产生的感应电动势
通过线框的电流
（2）cd两端的电压
（3）线框被拉出磁场所需时间
此过程中线框中产生的焦耳热
14．【答案】解：
（1）对粒子在电场中，由动能定理得
得
（2）粒子进入磁场做匀速圆周运动，其轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力：
又
得：；
所以粒子从进入磁场到第三次运动到x轴所用的时间为
代入数值可得
（3）设粒子轨迹第一次出现相交时的交点为P，如图所示，
三角形为等边三角形，
根据洛伦兹力提供向心力有
得
根据几何关系可得，P点坐标
所以P点坐标为。
15．【答案】解：
（1）D下滑过程中，由机械能守恒得：
①，解得D滑到最低点时的速度为：；后D与C发生弹性碰撞，则由动量、机械能守恒可得：
，
联立解得：，。
之后D沿圆弧轨道上滑，由机械能守恒可得：
，
解得：；
（2）撤去挡板后，对D、A由动量守恒得：
即，
二者的位移关系为：，
联立解得：；
（3）C获得速度后，与B发生相互作用，C、B相互作用过程满足动量守恒，由于C恰好未滑离长木板B，故二者最后共速，故有：，
在该过程中由能量守恒可得：，
解得长木板B的长度：。

福建省泉州市城东高级中学2022-2023高三下学期4月月考物理试题（答案）