2023-2024学年新疆乌鲁木齐市第四十中学高三上学期11月月考 物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年新疆乌鲁木齐市第四十中学高三上学期11月月考 物理试卷（含解析），共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
总分100分 考试时间100分钟
一、单选题（共8小题，每题3分共24分）
1．下列说法不正确的是（ ）
A．在原子核中，结合能越大，原子核中的核子结合的越牢固
B．电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性
C．根据玻尔理论，氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会释放一定频率的光子
D．在α､β､γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强
2．某弹簧在挂10N的重物时，长度为12cm；若挂上15N的重物时，长度为13cm，则该弹簧的劲度系数为（ ）
A．5N/mB．500N/mC．8N/cmD．800N/m
3．据报道：我国第一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”将于2007年在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空假设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，若已知该卫星的运行周期、月球的半径、万有引力常量，以下物理量中不可求出的是（ ）
A．探测卫星的质量B．月球的密度
C．月球的质量D．月球表面的重力加速度
4．2022年3月10日，“95号汽油跑步进入9元时代”冲上微博热搜，许多车主纷纷表示顶不住油价而迫切想买电动车代步。其中，某品牌纯电动车型部分参数：整备质量约1200kg，高性能版的驱动电机最大功率120kW，峰值扭矩为290N•m，驱动形式为前车驱动，NEDC综合续航里程430km。该电动汽车在公路上行驶受到阻力大小恒为4×103N，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车的最大速度为20m/s
B．汽车上坡时低速行驶，是为了使汽车获得较大的牵引力
C．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动时，牵引力为F＝6.0×103N
D．里程120～320m过程克服阻力所做的功约为8×104J
5．关于光的干涉现象，下列说法正确的是
A．波峰与波峰叠加处将出现亮条纹，波谷与波谷叠加处将出现暗条纹
B．双缝干涉实验中光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置将出现亮条纹
C．把双缝干涉实验中入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变宽
D．薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等
6．汽车从A点由静止开始沿直线ACB做匀变速直线运动，第8s末到达C点并关闭发动机匀减速前进，再经12s到达B点停止．已知AB长为40m，则下列说法正确的是（ ）
A．通过C点时速度大小为3m/s
B．BC段位移为24m
C．第10s末的速度大小为3m/s
D．汽车在AC段平均速度大于CB段平均速度
7．理想变压器与三个阻值相同的定值电阻R1、R2、R3组成如图所示的电路，变压器原、副线圈的匝数比为在a、b间接入正弦式交变电流，则下列说法正确的是（ ）
A．R1、R2、R3两端的电压之比为
B．通过 R1、R2、R3的电流之比为
C．a、b 间输入功率与变压器输入功率之比为
D．a、b 间输入电压与变压器输入电压之比为
8．如图甲所示，电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为的光滑斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在时间内物体运动的图像如图乙所示，其中除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为，重力加速度。则下列计算不正确的是（ ）
A．后电动机的输出功率为
B．物体运动的最大速度为
C．在内电动机所做的功为
D．在内电动机所做的功为
二、多选题（共4小题每题5分，共20分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。）
9．一定质量的理想气体，初始温度为，压强为。经等容过程，该气体吸收的热量后温度上升；若经等压过程，需要吸收的热量才能使气体温度上升。下列说法正确的是（ ）
A．初始状态下，气体的体积为B．等压过程中，气体对外做功
C．等压过程中，气体体积增加了原体积的D．两个过程中，气体的内能增加量都为
10．弹簧振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t＝0时振子的位移为－10cm，t＝1.5s时位移为10cm，则（ ）
A．若振幅为10cm，振子的振动周期可能为0.6s
B．若振幅为10cm，振子的振动周期可能为1.0s
C．若振幅为20cm，振子的振动周期可能为9.0s
D．若振幅为20cm，振子的振动周期可能为6.0s
11．如图所示，真空中两个等量同种正点电荷分别放置在M、N两点，在M、N连线上有O、a、c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂线上还有对称的b、d两点，则下列关于这几个位置处的场强和电势以及电荷在该处的电势能说法正确的是（ ）
A．a、c两点处场强相同，b、d两点处场强相同
B．a、c两点处电势相同，b、d两点处电势相同
C．负电荷在c点电势能大于在d点电势能
D．在b点静止释放一负电荷（不计重力）将在之间往复运动
12．如图，足够长且电阻不计的光滑平行双导轨水平固定，所在空间有方向竖直向下的匀强磁场；ab、cd是垂直导轨放置在导轨上，长度等于导轨间距且与导轨接触良好的两根导体棒，两棒的电阻相等，质量之比，两棒中点连接着原长为L0、劲度系数为k的绝缘轻弹簧。在两棒中点同时施加大小相等、方向相反（平行于导轨）的外力使弹簧缓慢伸长（弹簧形变在弹性限度内），当外力大小为F时，同时撤去外力。则（ ）
A．外力大小为F时，两棒间的距离为
B．撤去外力F后瞬间，两棒的加速度大小之比为
C．撤去外力F后，在运动过程中的任意时刻，安培力对两棒做功的功率绝对值相等
D．两棒最终会同时达到静止状态，此时弹簧的长度为L0
三、综合题（本题共6小题，共56分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效。）
13．有同学在做“研究温度不变时，一定质量的气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测量注射器内气体的压强值，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0mL变为10.0mL。实验共测了五次，每次体积值直接从注射器的刻度上读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值，实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表所示的实验结果。
（1）理论上中的数值应 （填“不变”或“变化”）。仔细观察不难发现，一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是 （填标号）。
A．实验过程中环境温度升高了
B．实验过程中环境温度降低了
C．实验过程中外界大气压强变大了
D．实验过程中注射器内的空气向外发生了泄漏
（2）根据你在（1）中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是 。
14．图甲是一种测量电容器电容的实验电路图，实验时通过对高阻值电阻放电，用电流传感器记录电流随时间的变化图线，进而测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C．某同学在一次实验时的情况如下:
A．按电路图接好电路；
B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，记下此时电流传感器的示数I0=500 μA，电压表的示数U0=8.0 V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压；
C．断开开关S，利用计算机和电流传感器，记录下电流随时间的变化关系，结果如图乙所示。

（1）实验中电阻箱所接入阻值为R= Ω；
（2）由上述i-t图像求出该电容器的放电总电荷量为 C；（结果保留两位有效数字）
（3）该电容器电容为 F。（结果保留两位有效数字）
15．如图所示，水平桌面放置一小球（可视为质点），打击小球后。小球以4m/s的速度水平抛出，下落H=0.8m后垂直撞击倾角为θ的斜面。小球反向弹回后。继续向上运动的最大高度为。不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2，求：
（1）斜面的倾角θ；
（2）小球撞击斜面弹回后，上升到最大高度时，小球与斜面撞击点间的水平距离x。
16．截面为矩形的均匀透明物体放置在真空中，，一单色光入射到上表面MQ，与MQ的夹角为45°，折射后到达MN面的中点并恰好不从MN面射出，已知真空中的光速为c。求：
（1）该透明物体的折射率；
（2）光从射入透明物体到第一次从NP面射出所用的时间t。
17．如图甲所示，两个平行正对的水平金属板XX′极板长，板间距离d＝0.2m，在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度B＝5×10－3T，方向垂直纸面向里。现将X′极板接地，X极板上电势φ随时间变化规律如图乙所示。现有带正电的粒子流以v0＝105m/s的速度沿水平中线OO′连续射入电场中，粒子的比荷，其重力可忽略不计，若粒子打在水平金属板上则将被吸收。在每个粒子通过电场的极短时间内，电场可视为匀强电场（设两板外无电场）。求：（结果可以保留根式或π）
（1）带电粒子射出电场时的速度增量的最大值；
（2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之差；
（3）所有进入磁场的粒子在MN上射出磁场的区域长度。
18．如图所示，固定在竖直平面内、半径的圆弧形的光滑绝缘轨道AB，与粗糙绝缘的水平轨道BC相切于B点。轨道的一部分处在水平向左的匀强电场中，过D点的竖直虚线为电场的边界，电场强度，B点与边界线的距离。一水平轻弹簧右端固定在C处，自然伸长时左端恰好在电场的边界线。一质量、电量的小滑块P以初速度从A点沿圆弧轨道运动，将弹簧左端压到点后又被弹回，并恰好能回到A点。P与水平轨道间的动摩擦因数，取。求：
（1）物块P第一次到达电场边界时的动能；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）若将另一个与P的材料和质量都相同的不带电绝缘小滑块Q与弹簧左端连接，将P放在Q左侧，向右缓慢移动P、Q，使弹簧左端压缩到点位置，然后从静止释放，P、Q共同滑行一段距离后分离，此后P、Q不会再相碰，求分离后P在水平轨道滑行的总路程L。
序号
0
20.0
1.0000
20.000
1
18.0
1.1105
19.989
2
16.0
1.2485
19.976
3
14.0
1.4250
19.950
4
12.0
1.6600
19.920
5
10.0
1.8860
18.860
答案解析：
1．A
【详解】A．原子核的比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢固，原子核越稳定，故A错误，符合题意；
B．衍射现象是波特有的性质，电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性，故正确，不符合题意；
C．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，故C正确，不符合题意；
D．在α､β､γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】根据题意，设弹簧的劲度系数为，弹簧原长为，由胡克定律可得
，
解得
故选B。
3．A
【详解】根据已知信息，可得
可求得月球表面的重力加速度为
可求得月球的质量为
由月球的质量
，
可得月球的密度为
因此可联立求解月球的质量、密度和月球表面重力加速度，只有探测卫星质量不能求。
故选A。
4．B
【详解】A．当汽车以最大速度vm行驶时，其牵引力与阻力大小相等，则
故A错误；
B．根据P=Fv可知，汽车上坡时低速行驶，是为了使汽车获得较大的牵引力，故B正确；
C．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，设牵引力大小为F，根据牛顿第二定律有
解得
F＝6.4×103 N
故C错误；
D．里程120～320 m过程克服阻力所做的功为
Wf=fs=8×105J
故D错误。
故选B。
5．B
【详解】A、在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷叠加处，将出现亮条纹，故A错误．
B、光屏上距两狭缝的路程差为波长的整数倍时出现亮条纹，故B正确．
C、把入射光由黄光换成紫光，紫光的波长小于黄光，根据知减小，故C错误．
D、从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，当光程差出现暗条纹，若薄膜的厚度处处相等，则各处光程差相等，若是亮的则都是亮的若是暗的则都是暗的，不会出现明暗相间的条纹，故D错误．
故选B．
6．B
【详解】A、设C点的速度为v，根据题意有：，代入数据得，故A错误；
B. BC段位移为，故B正确；
C、8s末后汽车开始做匀减速运动，速度均匀减小，经12s速度减至0，加速度大小为，则第10s末的速度大小为，故C错误；
D、因为汽车在AC段的初速度等于CB段的末速度，AC段的末速度等于CB段的初速度，根据平均速度的推论知，两段的平均速度相等，故D错误；
故选B．
7．A
【详解】AB．理想变压器原副线圈的电压比
理想变压器原副线圈的电流比
设流过副线圈的电流为I0，则流过原线圈的电流为3I0，即
则流过R2的电流
则流过R1的电流
通过R1、R2、R3的电流之比为
由于三个电阻相等，因此两端的电压之比为
故A正确，B错误；
C．由于变压器本身不消耗能量，则a、b间输入功率与变压器输入功率之比为
故C错误；
D．a、b间输入电压与变压器输入电压之比为
故D错误。
故选A。
8．C
【详解】A．设物体质量为，由题图乙可知，在时间内，物体做匀加速直线运动的加速度大小为，末物体的速度大小达到，此过程中，设细绳拉力的大小为，则根据运动学公式
牛顿第二定律可得
可得，牵引力为
由功率公式
联立解得，在末电动机输出功率为
A正确；
B．当绳子的拉力等于重力沿斜面的分力时，即
物体达到最大速度，由公式得，物体运动的最大速度为
B正确；
C．在时间内，物体的位移为，电动机做的功为，则由运动学公式得
所以，在内电动机所做的功为
C错误；
D．在时间内电动机做的功为，则
D正确。
本题选择不正确的，故选C。
9．AD
【详解】C．令理想气体的初始状态的压强，体积和温度分别为
等容过程为状态二
等压过程为状态三
由理想气体状态方程可得
解得
体积增加了原来的，C错误；
D．等容过程中气体做功为零，由热力学第一定律
两个过程的初末温度相同即内能变化相同，因此内能增加都为，D正确；
AB．等压过程内能增加了，吸收热量为，由热力学第一定律可知气体对外做功为，即做功的大小为
解得
A正确B错误；
故选AD。
10．ABC
【详解】AB．t=0时刻振子的位移x=-10cm，t=1.5s时刻x=10cm，如果振幅为10cm，则
解得
（n=0，1，2……）
若振子的振动周期为0.6s，则
若振子的振动周期为1.0s，则
所以若振幅为10cm，振子的振动周期可能为0.6s或1.0s，故AB正确；
CD．t=0时刻振子的位移x=-10cm，t=1.5s时刻x=10cm，如果振幅为20cm，结合位移时间关系图象，有
或或（、、为自然数）
若振子的振动周期为9.0s，则
（不符合题意），（不符合题意），（符合题意）
若振子的振动周期为6.0s，则
（不符合题意），（不符合题意），（不符合题意）
所以若振幅为20cm，振子的振动周期可能为9.0s，不可能为6.0s，故C正确，D错误。
故选ABC。
11．BD
【详解】A．由等量同种正点电荷产生的电场线分布特点， a、c关于O点对称，所以a、c两点处场强大小相同，方向不同，b、d两点对称，b、d两点处场强大小相同，方向不同，A错误；
B．等量同种正点电荷连线上和中垂线上关于中点对称点的电势相等，因此 a、c两点对称，a、c两点处电势相同，b、d两点对称，b、d两点处电势相同，B正确；
C．等量同种正点电荷连线中点O点电势最低，从中点沿连线指向两正点电荷电势逐渐升高，连线的中垂线上，O点电势最高，因此c点电势大于d点电势，负电荷在电势高处电势能小，所以负电荷在c点电势能小于在d点电势能，C错误；
D．在b点静止释放一负电荷（不计重力），该电荷在电场力作用下沿b点到O点做加速运动，O点场强是零，负电荷在O点速度最大，从O点到d点受电场力方向与运动方向相反，做减速运动，由于b、d两点对称，到d点速度减到零，接下来又向O点做加速运动，这样将在之间往复运动，D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】A．外力大小为F时，根据平衡条件
解得
A错误；
B．撤去外力F后瞬间，安培力等于零，根据牛顿第二定律
B正确；
C．撤去外力F后，在运动过程中的任意时刻，安培力对两棒做功的功率绝对值为
解得
两棒的加速度不相等，功率的绝对值不相等，C错误；
D．根据动量守恒定律，总动量等于零，所以两棒最终会同时达到静止状态；此时弹簧的长度一定为L0，因为如果弹簧有形变，棒就不会静止，就不是最终状态，D正确。
故选BD。
13． 不变 BD 保持环境温度不变和增加注射器的密封性
【详解】（1）[1]理论上当温度不变时，一定质量的气体的压强跟体积的乘积保持不变；
[2] A．实验时环境温度增大了，根据气体方程，应该pV的乘积在变大，而实验数据pV的乘积在变小，故A错误；
B．实验时环境温度降低了，根据气体方程，应该pV的乘积在减小，而实验数据pV的乘积在变小，此时相符，故B正确；
C．实验时外界大气压强发生了变化，对本实验没有影响，故C错误。
D．实验时注射器内的空气向外发生了泄漏，所以实验只测得部分气体的pV的乘积，所以pV乘积变小，故D正确。
故选BD。
（2）[3]为了减小误差，应采取的措施是保持环境温度不变和增加注射器的密封性。
14． 1.6×104 6.2×10-4 7.8×10-5
【详解】（1）[1]根据部分电路欧姆定律
（2）[2]根据图象的含义，因
Q＝It
所以图像与坐标轴围成的面积等于电容器的放电量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为15×10﹣6C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为41，所以释放的电荷量是
q＝15×10﹣6C×41≈6.2×10﹣4C
（3）[3]根据电容器的电容
可知
15．（1）45°；（2）0.8m
【详解】（1）设小球撞击斜面前瞬间的竖直分速度大小为vy，则根据运动学公式可得
由几何关系有
解得θ=45°。
（2）设小球反向弹回后瞬间的竖直分速度大小为vy′，水平分速度大小为v0′，则根据运动学公式有
由几何关系有
解得。
小球反向弹回后上升到最大高度所需的时间为
解得
16．（1）；（2）
【详解】（1）光路如图所示，在MQ面上，入射角a=45°，由折射定律
在MN面的中点恰好发生全反射，设全反射临界角为C
由几何关系
解得
（2）透明体中光速
由（1）知
所求时间
可得
17．（1）×105m/s；（2）；（3）0.2m
【详解】（1）粒子在偏转电场中做类平抛运动，设两金属板间电压为U1时粒子恰好能够从金属板边缘射出，此时粒子的加速度大小为
①
粒子的运动时间为
②
粒子的侧移量为
③
联立①②③解得
④
所以当时进入电场的粒子将打到金属板上，在时进入电场的粒子射出时具有最大速度，则速度增量的最大值为
⑤
（2）根据几何关系可知，当粒子从O′点下方射出时，其速度方向与水平方向的夹角越大，其在磁场中转过的圆心角越大，运动时间越长；当粒子从O′点上方射出时，其速度方向与水平方向的夹角越大，其在磁场中转过的圆心角越小，运动时间越短。所以从下极板右边缘射出的粒子在磁场中运动时间最长，从上极板右边缘射出的粒子在磁场中运动时间最短，分别如图中轨迹a、b所示，两种粒子从电场射出时与水平方向的夹角相同，均设为θ，根据速度的合成与分解可得
⑥
解得
⑦
根据几何关系可知沿轨迹a、b运动的粒子转过的圆心角分别为
⑧
⑨
设粒子在磁场中运动的周期为T，根据牛顿第二定律有
⑩
解得
⑪
粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之差为
⑫
（3）设某一粒子从电场射出时速度方向与水平方向夹角为β，根据速度的合成与分解可得此时粒子的速度大小为
⑬
设此时粒子在磁场中运动的半径为R，根据牛顿第二定律有
⑭
粒子进入磁场与射出磁场的点间距为
⑮
联立⑬⑭⑮解得
⑯
由此可推知沿轨迹a运动的粒子射出磁场的位置最低，沿轨迹b运动的粒子射出磁场的位置最高，因此所有进入磁场的粒子在MN上射出磁场的区域长度为
⑰
18．（1）；（2）4J；（3）
【详解】（1）由动能定理可得：
解得
（2）设D、两点间的距离为，小滑块P从A点出发到再次回到A点的过程克服摩擦力所做的功为，则有：
可得
物体P由点返回到A点的过程，由功能关系得：
（3）物体P和Q从D点被释放后一起滑行到D点并分离，设分离时物体P的动能为，则有：
得
由于，，
所以小滑块最终在圆弧轨道某部分做往复运动，且到B点的速度为0，由功能关系可得
解得