湖南沙市雅礼中学2022-2023学年高三上学期第四次月考物理试题(原卷版)

命题人：李智伟审题人：焦景标

本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。

一、单选题（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.现有一通电螺线管竖直固定于水平桌面右侧，螺线管中通有如图所示的恒定电流I1，通电螺线管的左侧固定一通电水平直导线M，直导线M中通有垂直于纸面向外的恒定电流I2。纸面内，以通电直导线M为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中A、C连线为圆的竖直直径，B、D连线为圆的水平直径。已知D点的磁感应强度方向竖直向上，忽略地磁场的影响。下列说法正确的是（）

A.A点的磁感应强度大于C点的磁感应强度

B.B点的磁感应强度大于D点的磁感应强度

C.通电直导线M在图示位置时，通电螺线管所受直导线M对它的安培力水平向右

D.将通电直导线M水平向右移动到D点的过程中，通电螺线管所受直导线M对它的安培力逐渐减小

2.如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对21H粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T。忽略粒子在D形盒缝隙间的运动时间和相对论效应，下列说法正确的是（）

A.保持B和T不变，该回旋加速器可以加速质子

B.仅调整磁场的磁感应强度大小为B，该回旋加速器仍可以加速21H粒子

C.保持B和T不变，该回旋加速器可以加速42He粒子，且在回旋加速器中运动的时间与21H粒子的相等

D.保持B和T不变，该回旋加速器可以加速42He粒子，加速后的最大动能与21H粒子的相等

3.心脏除颤器是目前临床上广泛使用的抢救设备之一，如图甲所示。心脏除颤器通过接触皮肤的电极板使电容器放电，实施电击治疗，如图乙。已知某款心脏除颤器，在短于一分钟内使40μF电容器充电到4000V，存储320J能量。抢救病人时，一部分能量在4ms的脉冲时间内通过电极板放电进入身体，此脉冲电流的平均功率为kW。下列说法正确的是

（）

A.电容器放电过程中电流恒定

B.电容器充电至2000V时，电容为20μF

C.电容器充电至4000V时，电荷量为0.16C

D.一个脉冲时间内通过电极板放电进入人身体的能量是320J

4.如图所示，边长为a的正方体无盖盒子ABCD A B C D

-''''放置在水平地面上，O与A'、B'在同一直线上，且O与A'的距离为a。将小球（可视为质点）从O点正上方距离3a处以某一速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度为g。为使小球能落在盒子内部，则小球抛出时速度v大小的范围为（）

v<< B.v<<

A.

C.v <<

D.v <<5.如图甲所示，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 为电阻箱，电流表为理想表。图乙为电源的输出功率P 与电流表示数I 的关系图像，其中电流为I 1、I 2时对应的外电阻分别为R 1、R 2，电源的效率分别为η1、η2，输出功率均为P 0，下列说法中正确的是（）

A.12R R <

B.21E

I I r += C.2122R R r = D.

12

ηη<6.一光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，沿斜面放一劲度系数为k 的轻弹簧，弹簧下端固定，上端与物体A 连接，物体B 紧挨着A 并排放置，A 、B 质量均为m 。开始系统静止在O 点，向下压缩弹簧后释放，若释放时A 、B 的加速度为a ，且sin a g θ>，则（）

A.物体A 、B 将在距释放点()

2sin m g a k

θ+处分离B.物体A 、B 分离时的速度最大C.物体B 到O 点的最大距离大于

2ma

k D.物体A 、B 分离后，A 向上运动到最大距离处时的弹性势能是开始释放时的1

2

二、多选题（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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

7.2021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功发射，并于当天与距地表约400km 的空间站完成径向交会对接。径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成交会对接。掌握径向对接能力，可以确保中国空间站同时对接多个航天器，以完成不同批次航天员在轨交的任务，满足中国空间站不间断长期载人生活和工作的需求。交会对

A.远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度

B.近距离导引过程中，飞船的机械能将增加

C.姿态调整完成后，飞船绕地球运行的周期可能大于24小时

D.姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度与空间站的角速度相同

8.某电场沿x轴上各点的电场强度大小变化如下图所示：场强方向与x轴平行，规定沿x 轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动，到达x l位置时速度第一次为零，到达x2位置时速度第二次为零，不计粒子的重力．下列说法正确的是（）

A.点电荷从x l运动到x2的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小

B.点电荷从O沿x轴正方向运动到x2的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小

C.电势差U oxl＜U ox2

D.在整个运动过程中，点电荷在x l、x2位置的电势能最大

9.如图所示，质量为m的子弹水平射入质量为M、放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，则从子弹接触木块到随木块一起匀速运动的过程中木块动能增加了5J，那么此过程中系统产生的内能可能为()

A.16J

B.11.2J

C.4.8J

D.3.4J

10.如图，纸面内有一矩形abcd ，其长ab 为4l 、宽ad 为，P 、Q 为ab 边上的点，aQ Pb l ==。在矩形abcd 外存在范围足够大的匀强磁场（图中未画出磁场），磁感应强度大小为0B 。一质量为m 、带电荷量为q （0q >）的粒子，从P 点垂直ab 以速度1v 向外射入磁场，粒子从Q 处进入无场区。现在将入射速度变为212v v =，粒子从P 点垂直ab 射入磁场，粒子的重力不计，粒子离开P 点至回到P 点的运动路程可能为（）

A.16l π+

B.40l π+

C.3l π+

D.883

l π+三、实验题（本题共2小题，共13分）

11.图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。

（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为___________mm 。

（2）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q 使轨道右端___________（选填“升高”或“降低”）一些。

（3）测出滑块A 和遮光条的总质量为m A ，滑块B 和遮光条的总质量为m B ，遮光条的宽度用d 表示。将滑块A 静置于两光电门之间，将滑块B 静置于光电门2右侧，推动B ，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A 发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为△t 1、△t 2，光电门1记录的挡光时间为△t 3，则实验中两滑块的质量应满足m A _________m B （选填“>”、“<”或“=”）。

（4）若碰撞过程中动量守恒，则满足的关系式是___________。

（5）实验中遮光条宽度的测量值有误差对验证碰撞过程动量守恒___________影响（选填“有”或“无”）。

12.某多用电表内欧姆挡“1⨯”的内部电路图如图甲所示，小明同学将电阻箱和电压表V 并联后接在两表笔a 、b 上，欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻r （远小于电压表V 的内阻）和电池的电动势E 。实验的主要步骤为：

（1）实验时将选择开关转至欧姆挡“1⨯”，将红黑表笔短接，调节0R ，使指针指在右侧零刻度线处。

（2）改变电阻箱R 的阻值，分别读出6组电压表和电阻箱的示数U 、R ，将1U 、1R

的值算出并记录在表格中，请根据数据的对应点在图乙中作出11U R -图线。（）组数123456

/R Ω100.050.025.016.712.59.1

1

1/R

-Ω0.010.020.040.060.080.11

/V

U 1.200.950.740.600.500.401

1/V U -0.83 1.05 1.35 1.67 2.00 2.50（3）根据图线得到电动势E =______V ，内电阻r =______Ω。（结果保留二位有效数字）（4）由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值偏______（填“大”或“小”）。

四、计算题（本题共3小题，共43分）

13.如图所示，

一质量为m 的导体棒MN 两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L ，导体棒处在竖直向上的匀强磁场中，当导体棒中通有自左向右的电流I 时，导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

（1）磁场的磁感应强度B 的大小；

（2）每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N ．

14.平板车上的跨栏运动如图所示，光滑水平地面上人与滑板A 一起以00.5m/s v =的速度前进，正前方不远处有一距离轨道高0.7875m h =的（不考虑滑板的高度）横杆，横杆另一侧有一静止滑板B ．当人与A 行至横杆前时，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A 从横杆下方通过并与B 发生弹性碰撞，之后人刚好落到B 上，不计空气阻力，已知40kg m =人，A 5kg m =，B 10kg m =，g 取210m/s 。求：

（1）人跳离滑板A 时相对地面的最小速度大小；

（2）A 从横杆下方通过并与B 发生弹性碰撞后A 、B 的速度各多大；

（3）最终人与B 的共同速度的大小。

15.如图甲所示，在xoy 平面的第Ⅰ象限内有沿+x 方向的匀强电场E 1，第Ⅱ、Ⅲ象限内同时存在着竖直向上的匀强电场E 2和垂直纸面的匀强磁场B ，E 2＝2.5N/C ，磁场B 随时间t 周期性

10m/s2．求：

(1)液滴到达O点时速度大小v和电场强度大小E1；

(2)液滴从P开始运动到第二次经过x轴经历的时间t；

(3)若从某时刻起磁场突然消失，发现液滴恰好以与+y方向成37°角的方向穿过y轴后进入x ＞0的区域，试确定液滴穿过y轴时的位置．（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）