2022-2023学年河南省郑州外国语学校高三（上）月考物理试卷（1月份）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1～8题只有一个选项正确，9～12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

• 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
  组卷：13引用：1难度：0.8

  解析

• 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Ta=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Ta小于装置（b）中绳上的张力Tb
  组卷：703引用：3难度：0.6

  解析

• 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
  组卷：427引用：2难度：0.5

  解析

• 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G，地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的

  1

  9

  ，半径约为地球半径的

  1

  2

  ；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　）

  A．“天问一号”在轨道Ⅲ运行到P点的速度小于在轨道Ⅱ运行到P点的速度

  B．若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为 3 π G T 2

  C．着陆器在火星表面所受重力约为 mg 4

  D．“天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2km/s
  组卷：165引用：2难度：0.5

  解析

• 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
  组卷：84引用：2难度：0.6

  解析

• 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t=0时刻，导体棒以速度v₀从导轨的左端向右运动，经过时间2t₀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的变化规律图象可能是（　　）
  

  A．

  B．

  C．

  D．
  组卷：288引用：8难度：0.6

  解析

三、解答题（本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

• 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m_a=1kg、m_b=2kg,现将a、b球由静止释放，同时用大小为15N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v_a=2m/s,弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度g=10m/s²。求：
  （1）刚释放瞬间a、b球加速度大小；
  （2）当a球速度v_a=2m/s时，b球速度大小；
  （3）由静止释放到a球速度v_a=2m/s的过程中a球的位移大小。
  组卷：114引用：2难度：0.4

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• 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L=2m,R₁和R₂是并联在导轨一端的电阻，且R₁=12Ω、R₂=6Ω，ab是垂直导轨放置的质量为=1kg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F=0.75N，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图象，其中O点为坐标原点，其坐标为（0，0），AO是图象在O点的切线，AB是图象的渐近线。除R₁、R₂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1m/s。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R₁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R₂的电量为

  1

  3

  C

  ，求摩擦力在导体棒ab整个运动过程的平均功率。
  组卷：108引用：2难度：0.4

  解析