重庆市第一中学2023-2024学年高三下学期3月月考物理试卷

这是一份重庆市第一中学2023-2024学年高三下学期3月月考物理试卷，共6页。试卷主要包含了用题图所示装置进行光电效应实验，2N，0J等内容，欢迎下载使用。
物理试题卷
注意事项：
1. 答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、 准考证号、 考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3. 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 满分 100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.甲、乙两质点的位置时间图像如图所示，则下列说法正确的是
A.甲质点速度一直减小
B. 甲质点的速度方向在 t₁ 时刻发生了改变
C. 乙质点的速度方向在t₃时刻发生了改变
D. 甲、乙两质点在t₂时刻相遇
2.重庆皇冠大扶梯是全国最长、亚洲第二长的坡地电动扶梯，它连接着两路口和菜园坝，电动扶梯在一段长直斜坡上维持匀速运行。如图，某行人站立于扶梯上，正随扶梯匀速上行，不计空气阻力，扶梯台面水平。下列说法正确的是
A.行人受到平行于台面向前的摩擦力
B.行人受到台面的支持力大于行人受到的重力
C.行人受到的合力为零
D.行人的机械能守恒
3.一款儿童棒球发球机向上发射棒球供初学者练习。假设发球机(高度不计) 在地面上O 点以初速度v₀斜向上发射一质量为 m 的棒球(可视为质点)，棒球上升到达A 点时速度大小为v，不计空气阻力，以下说法正确的是
A.棒球从 O 到A 过程, 动量变化量大小为mv-mv₀
B. 棒球从O到A 过程，动量随时间均匀变化
C. 棒球从 O 出发到再次落回地面过程，动量不变
D. 棒球从 O 出发到再次落回地面过程，动量变化量为2mv₀
物理·第1页(共6页)2023 年10月26日，神舟十七号乘组顺利飞入太空，并与空间站对接成功。发射过程简化如图所示，乘组首先升空抵达半径为r₁ 的近地圆轨道 Ⅰ 上Q点，然后在 Q 点短暂加速进入过渡的椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ的远地点 P 点经合适调节便可稳定于空间站所在的半径为r₃的圆轨道Ⅲ上，最后再择机与空间站对接。下列判断正确的是
A.飞船由轨道Ⅱ的P 点转移到轨道Ⅲ需要在P 点减速
B.飞船在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅲ上的运行周期
C. 飞船在轨道Ⅱ上经过Q 点的加速度等于在轨道Ⅰ上经过Q 点的加速度
D. 飞船在轨道Ⅰ与地心连线和在轨道Ⅲ与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
5.用题图所示装置进行光电效应实验：用频率为 v的单色光照射金属 K，滑动变阻器的滑片P 与固定端O都在中央位置时，灵敏电流计 G 中有电流通过。电压表可视为理想电表，下列说法正确的是
A. 滑片P 向a端移动可测遏止电压 U。
B. 滑片P 向a 端移动过程中，灵敏电流计 G示数一定不断增大
C. 仅增大该单色光的强度，灵敏电流计G示数一定增大
D. 换用频率更大的单色光照射金属K，灵敏电流计 G 示数一定增大
6. 如图所示，两位同学分别拉一根长为1.2m的绳两端A、B，t=0时刻，两同学同时上下抖动绳子两端，使A、B开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波。t=0.5s时，两列波恰好传播到P、Q两点，波形如图所示，则
A. 两列波起振方向相反
B 两列波属于相干波
C. 到两列波恰好相遇时，质点 A 经过的路程为 25cm
D. t=2s时, x=0.5m处的质点偏离平衡位置的位移为-5cm
7.如图(a) 所示，可视为质点的物块A 放于水平桌面上的O 点，利用细绳通过光滑的滑轮与B 相连。桌面上从O 点开始； A 与桌面的动摩擦因数μ随坐标x 的变化如图(b) 所示，A、B 质量均为1kg，B 离滑轮的距离足够长，现给A 施加一个水平向左的恒力 F=16N, 同时静止释放A、B, 重力加速度, g=10m/s²,取 2≈1.4,不计空气阻力，则
A 释放A 时其加速度大小为6m/s²
B. A 向左运动的最大位移为4m(
C.: A 向左运动的最大速度为3m/s
D. 当 A 速 度 为 1m/s 时, 绳子 的 拉 力 可能是9.2N
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示, A、B、C在同一直线上, AB距离4L, C为AB中点, A、B 两处各固定一个点电荷+Q，图中虚线圆的圆心为 B、半径为 2L，D 和 D'为圆上关于 AB 连线上下对称的两点，∠DBC=60°，取无穷远处电势为零，以下判断正确的是
A. D和D'处电场强度相同
B. D和D'处电势相同
G 将一个带正电的试探电荷从 AC间某点释放后，将在直线AB 间做简谐运动
D. 将一个带负电的试探电荷从 C 点顺时针沿圆弧移到D 点，电势能一直增加
9. 如图所示，含理想变压器的电路中，a、b端接电流有效值恒为 10A 的正弦式交流电，原线圈电路中有定值电阻 R₁、R₂，副线圈电路中定值电阻 R₃和滑动变阻器 R₄串联，已知 R₁=R₂=R₃=R₀,滑动变阻器 R₄的最大阻值也为 R₀，原副线圈的匝数比为2：1，则在滑动变阻器滑片P 从最下端缓慢向上滑动至最上端的过程中，下列说法正确的是
A. 电流表的示数逐渐增大
B. R₁ 与 R₃电阻两端的电压之比始终为1：2
C. 整个电路中消耗的总功率在增大
D. 变压器副线圈两端的电压逐渐变大
10. 图(a) 是磁悬浮实验车与轨道示意图，图(b) 是固定在车底部矩形金属框 abcd(车厢与金属框绝缘) 与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根足够长的平行直导轨 PQ 和MN，导轨间有竖直(垂直纸面) 方向等间距的匀强磁场. B₁和 B₂,二者方向相反。车底部金属框的ad边宽度与磁场间距相等，当匀强磁场B₁ 和B₂同时以恒定速度 v₀沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框总电阻R=1.6Ω、ab边长L=0.20m，实验车与线框的总质量 m=2.0kg,磁场 B₁=B₂=1.0T,磁场运动速度 v₀=10m/s,已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f=0.40N, 则
A. 实验车受磁场力加速的过程是匀加速过程
B. 实验车的最大速率 vₘ=6m/s
C. 为维持实验车以最大速度做匀速运动，外界在单位时间内需提供的总能量为4.0J
D. 实验车以最大速度运行时，若磁场速度突然反向、大小不变，则此时实验车减速的加速度大小为( 0.8m/s²
物理·第3页(共6页)三、非选择题：本大题共5小题，共57分。
11.(6分) 某同学通过实验探究碰撞过程中的动量守恒。
(1) 利用实验室器材设计了两种实验装置，示意图如下，图(a) 中滑块m₂侧面固定 m₂轻质小弹簧，图(b) 中滑块 m₁ 侧面粘有橡皮泥，滑块 m₂侧面固定一撞针。要验证弹性碰撞中的动量守恒，需选择图 所示装置；
(2) 打开气泵，放置滑块，调节气垫导轨水平，并将两轻质弹簧水平固定在压力传感器上；
(3) 向左推滑块m₁，使左侧弹簧适当压缩并锁定，记录此时压力传感器 A 示数为5.1N。释放 m₁，两滑块碰撞后压力传感器A、B 再次有示数时最大值分别为0.9N和4.9N, 两侧弹簧劲度系数k=100N/m;
(4) 实验室有质量0.25kg和0.36kg的两个滑块, 滑块 m₁质量应为 kg;
(5) 已知弹簧弹性势能与形变量关系为 Ep=12kx2,由上述数据计算可得，滑块m₁ m₁、m₂组成的系统，碰撞前总动量 p₁=0.255kg⋅m/s,碰撞后总动量 p₂=kg·m/s。在误差允许范围之内，可认为 m₁和 m₂组成的系统碰撞前后动量守恒。(结果保留 3 位有效数字)
12.(10分) 某物理兴趣小组的同学根据电桥法原理，设计了一款利用量角器的角度来测电阻的方法。把一段均匀电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径两端点裁剪好，取定值电阻 R₀=100Ω,与电阻箱及灵敏电流计连成如图(a) 所示实验电路。主要实验步骤如下：
①把量角器沿弧边分成10 等份，取量角器OA 与 OK 间的夹角( θ₁、 θ2、θ3⋯θ10;
②使金属夹K从A 端沿弧形电阻丝向 B 端逐渐移动，当量角器OA与OK间的夹角为θ₁时，停止移动金属夹，调整电阻箱的值，当灵敏电流计的示数为零时，读出此时电阻箱的阻值， R₁,并把 R₁的值标在量角器上θ₁位置；
③改变 OA 与 OK间的夹角θ, 重复步骤②, 测得 10 组(θ, R) 值;
④把电阻箱用未知电阻Rx换下，使金属夹 K 从 A 端沿弧形电阻丝向 B 端逐渐移动，当灵敏电流计的示数为零时，便可读出. Rₓ的粗略值。
根据分析，试回答下列问题：
(1) 若考虑电流计的内阻，Rₓ的测量值 (填“有”或“无” ) 系统误差。
物理·第4页(共6页)(2) 量角器上电阻标度的零刻度在 (填“A”或“B”) 端； 量角器上电阻标度值随角度θ (填“均匀”或“非均匀” ) 变化；若OA 与 OK间的夹角θ=30°, 则电阻 Rx为 Ω。
(3) 实验时，当金属夹 K 调至某位置时，该小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从 K 到P 的电流，那么此时测出 Rₓ的值与真实值相比 (填“偏小”“相等”或“偏大”)。
(4) 该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的相同输电线 PQ、MN，其中导线PQ 的 C 点因故障与大地相通。该小组同学尝试采用上述实验所涉及的原理找到故障的大致位置，其方法如图(b) 所示，输电线终端用导线 QN接通，导线AP、BM、QN长度远小于输电线长度，已知电阻丝AB长L=100.0cm,输电距离 d=8.0×10³m,若金属夹 K 在电阻丝上距A端. L₁=20.0cm时，灵敏电流计示数为零，则故障点 C 与输电线起始处的距离为x= m(结果保留2 位有效数字)。
13.(10分) 用如图所示装置可以测量不规则物体体积，A、B 两导热气缸通过体积可忽略的细管相连，气缸A容积为3V，气缸B 容积为 2V，现将一物体放入气缸A 内，关闭气缸A 盖板和阀门 K₁、K₂，初始时两气缸内气体压强均为 p。现打开阀门 K₂向气缸B 内快速充气，至气缸B 内压强为3.03p时停止充气并关闭 K₂,此时气缸B 内 温度为1.01T。已知环境温度为 T，盖板及阀门气密性良好，过程中无漏气。
(1) 充气后静置足够长时间，求气缸B 内气体压强；
(2) 接下来打开阀门 K₁，再静置足够长时间测得气缸内压强为2p，求待测物体的体积。
14.(13分) 如图所示, 物体A、B 中间有一小撮火药, 置于水平面上 O 点, 物体A、B与水平面间动摩擦因数均为/μ=0.5,点燃火药后A、B炸开沿水平面运动。物体A向右运动在水平面与斜面连接处 C 点水平飞出，落在斜面上时速度大小为 v=13m/s,物体B 向左运动碰撞挡板 D后以原速率反弹，一段时间后在C 点水平飞出。已知mA =mB=1kg、xc=0.5m、xD=0.15m,斜面倾角θ=37°，重力加速度 g=10m/s²,物体A、B及火药均可视为质点，火药爆炸所释放的能量有 80%转化为物体A、B 的动能，爆炸过程时间极短物体A、B位移忽略不计，不考虑空气阻力， sin37°=0.6。求:
(1) 物体A抛出时的速度大小；
(2) 火药爆炸过程释放的能量；
(3) 物体A、B 在斜面上的落点之间的距离。
15.(18分) 如图所示，ODMN之间(含边界) 存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,OD、MN均为竖直边界, NO为水平边界, DM为四分之一圆弧, ON、MN长度为2L，OD 长度为4L，长度为4L的挡板静止在边界OD。一组可视为质点的带电量均为+q、质量均为 m 的粒子同时从O 点水平射出，其速度连续分布在u~4u(包含 u和4u)，其中速度最大的粒子恰好可以在D 点与挡板发生第一次碰撞。竖直边界PQ与MN 相距2L，边界 PQ 上有一点 K。不考虑带电粒子之间的相互影响，不计重力。
(1) 求u 的大小;
(2) 若在发射粒子的同时让挡板绕O 点以 ω0=qB4m顺时针匀速转动，挡板与粒子碰撞后停止转动，粒子与挡板碰撞后不损失电荷并可以反弹，与挡板垂直的速度分量大小不变但方向相反，与挡板平行的速度分量大小方向均不变，一些粒子能够沿水平方向射出ODMN区域并直接向右穿过 K 点，求第一个和最后一个穿过 K 点的粒子的时间差；
(3) 与PQ 相切于 K 点的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场B₁，PQ右侧圆形区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场 B₂,B₁=B₂=2B,在 (2) 中水平向右穿过K点的粒子恰有两个能够水平向左穿过边界PQ，求圆形区域的最小半径。
(所有答案中不可包含 B₁、B₂、u)
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