2024届云南省大理州民族中学高三下学期5月月考理综试卷-高中物理（解析版）

这是一份2024届云南省大理州民族中学高三下学期5月月考理综试卷-高中物理（解析版），共19页。试卷主要包含了如图所示，学生练习用头颠球等内容，欢迎下载使用。

理科综合试卷
（考试时间150分钟，满分300分）
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的考号、姓名、考场、座位号、班级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的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。在试卷上作答无效。
第I卷（选择题，共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每个小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．a、b两种可见光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系如图甲所示，图乙为氢原子能级图。已知可见光的光子能量在到之间，下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长比b光的小
B．单色光a的光子动量比单色光b的光子动量大
C．若a光是从跃迁到能级时发出的光，则b光是从跃迁到能级时发出的光
D．用的电子去轰击基态的氢原子，可以得到两种可见光
2．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场方向向上为正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像是（ ）
A．B．
C．D．
3．在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a与b的频率之比为B．O与P开始振动的时刻相同
C．a与b相遇后会出现干涉现象D．O开始振动时沿y轴正方向运动
4．如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍
B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/s
C．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为1.6kg·m/s
D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量为0
5．已知某星球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；若该星球的半径为R，则该星球的同步卫星的轨道半径为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，在两个同心的大小圆之间分布着指向圆心的电场，在半径为R的小圆内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场．今在大圆周上的A点从静止开始释放一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子（重力不计），它将往返于电场和磁场中不断运动．当粒子能够返回A点且在磁场中运动的时间最短时，下列说法正确的是
A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为R
B．粒子在磁场中运动的速度大小为
C．粒子在磁场中运动的最短时间为
D．大圆和小圆间的电势差为
7．如图所示，倾角为α＝30°的粗糙斜劈放置在水平面上，连接物体a、c的轻质细线绕过两个光滑小滑轮，其中a和滑轮1间的细线平行于斜面，滑轮1固定在斜劈上，滑轮2下方吊着物体b，c穿在水平横杆上，系统保持静止。物体a受到斜劈的摩擦力大小为Ff1，c受到横杆的摩擦力大小为Ff2，a，b，c三物体的质量均为m，a与斜面，c与横杆之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦等于滑动摩擦，β ＝60°，若将c向右缓慢移动，a物体仍处于静止状态，则在该过程中，以下说法正确的是（ ）
A．Ff1和Ff2，都将变大
B．Ff1由沿斜面向上改为沿斜面向下，Ff2始终沿横杆向右
C．β最大为120°
D．斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都变大
8．如图甲，同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为，O为水平连线的中点，M、N在连线的中垂线上。A、B两点分别固定有一点电荷，电荷量均为Q（），以O为原点、竖直向下为正方向建立x轴。若取无穷远处为零电势点，则上的电势随位置x的变化关系如图乙所示。一电荷量为Q（）的小球以一定初动能从M点竖直下落，一段时间后经过N点，且在N点的加速度大小为2g。g为重力加速度，k为静电力常量，则（ ）
A．小球在M点的加速度为零
B．从O点到N点场强逐渐增大
C．从M点到N点过程中，电场力对小球先做负功后做正功
D．从O点到N点小球的动能增加了
三、非选择题：
9．如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置，他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a、
请回答下列问题：
（1）实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为 m/s。（结果保留三位有效数字）
（2）以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为，若传感器的质量为，则物块的质量为 。若已知重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为 。
（3）该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？ 。（填“需要”或“不需要”）
10．某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，所用器材如下：
A．干电池一节；
B．电压表（量程为，内阻较大）；
C．电阻箱（阻值为）；
D．开关一个和导线若干。
(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电压表的示数U。根据记录的数据作出的图像如图丙所示，则该干电池的电动势 V、内阻 Ω。（结果均保留两位小数）
(3)由于电压表的内阻不是无穷大的，因此本实验干电池的内阻的测量值 ，电动势的测量值 （填“偏大”“偏小”或“准确”）。
11．如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。
（1）若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；
（2）若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。
12．如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4kg和mB=3kg。用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的v-t图像如图乙所示。求：
（1）t=8s时弹簧具有的弹性势能Ep1，4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I；
（2）B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep2。
13．如图甲所示，两竖直固定的光滑导轨AC、A'C'间距为L，上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示（其中B0、t0均为已知量），A、a两点间的高度差为（其中g为重力加速度），矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L，阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放，金属棒在t=t0时刻到达cd处，此后的一段时间内做匀速直线运动，金属棒在t=4t0时刻到达CC'处，且此时金属棒的速度大小为kgt0（k为常数）。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。求：
（1）金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h；
（2）金属棒的质量m；
（3）在0－4t0时间内，回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
1．D
【详解】A．根据
可知，频率越大的截止电压越大，所以a光的频率比b光的小，根据
可知，频率越大时波长越小，所以a光的波长比b光的大，则A错误；
B．根据
可知，单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小，所以B错误；
C．根据
因为a光的频率比b光的小，则a光是从跃迁到能级时发出的光，则b光不可能是从跃迁到能级时发出的光，所以C错误；
D．用的电子去轰击基态的氢原子，有
可以跃迁到第四个能级，所以能得到两种可见光，跃迁到，跃迁到，则D正确；
故选D。
2．A
【详解】均匀变化的磁场产生恒定的电流，在内，磁场方向竖直向下， 并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为正；内磁场方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为正，内磁场方向竖直向上，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为负；在内，磁场方向竖直向下， 并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为负；内的变化与内一致，即电流方向为正，因此选项A正确。
故选A。
3．A
【详解】A．由同一均匀介质条件可得a和b两列波在介质中传播速度相同，由图可知，a和b两列波的波长之比为
根据
可得a与b的频率之比为
故A正确；
B．因a和b两列波的波速相同，由a和b两列波分别传播到和处的时刻相同，可知O与P开始振动的时刻不相同，故B错误；
C．因a与b的频率不同，a与b相遇后不能产生干涉现象，故C错误；
D．a波刚传到处，由波形平移法可知，处的质点开始振动方向沿y轴负方向，而所有质点的开始振动方向都相同，所以O点开始振动的方向也沿y轴负方向，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】A．足球从静止开始下落h=20cm后，其速度满足
解得
v=2m/s
头部与足球作用过程有
解得头部对足球的平均作用力
故A错误；
B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为
故B错误；
C．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为
Δp=2mv=1.6kg·m/s
故C正确；
D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量等于重力与时间的乘积，则可知足球重力的冲量不为0，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】卫星在两极有
在赤道有
对同步卫星，有
联立可得
故选A。
6．BD
【详解】粒子将往返于电场和磁场中不断运动，当粒子能够返回A点且在磁场中运动的时间最短，如图所以
粒子在磁场中做圆周运动的半径，由，粒子在磁场中运动的速度大小为
由动能定理可得
大圆和小圆间的电势差为
粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为，粒子在磁场中运动的最短时间为
故选BD。
7．ACD
【详解】A．设绳的拉力为F，由平衡条件分别对b、c
解得 ，将c向右缓慢移动，β增大，Ff2增大；
由和β ＝60°得，
a重力的分力为，因为，物体a所受的摩擦力沿斜面向下；由和 得，β增大，F增大，Ff1增大；
综上所述，A正确；
B． Ff1始终沿斜面向下，B错误；
C．物体c恰好静止时
解得
物体a恰好静止时
解得 ，C正确；
D．取a、b整体为研究对象，斜劈受到地面的摩擦力为
β增大，F增大，Ff增大；Ff2增大，由牛顿第三定律，横杆受到物体c的摩擦力变大；D正确。
故选ACD。
8．ACD
【详解】A．小球在N点的加速度大小为2g，说明在N点的电场力大小等于mg，方向竖直向下，根据对称性，在M点的电场力大小也为mg，且向上，故M点的加速度为0，A正确；
B．图像的斜率表示电场强度，结合图像来看从O点到N点场强先增大后减小， B错误；
C．根据场强的叠加可知两个点电荷在O点上方产生的合场强竖直向上，在O点下方产生的合场强竖直向下，则小球在O点上方受到的电场力竖直向上，在O点下方受到的电场力竖直向下，故从M点到N点过程中，电场力对小球先做负功后做正功， C正确；
D．根据库仑定律可知两个点电荷在N点产生的电场力大小都为
则合成之后的合电场力大小为
在N点由牛顿第二定律有
解得
O N两点的电势差
从O点到N点合力做功为
由动能定理可知，从O点到N点小球的动能增加了，D正确。
故选ACD。
9． 2.00 不需要
【详解】（1）[1]两计数点间还有四个点没有画出，则T=0.1s，根据
可求出物块的加速度为
（2）[2][3]由牛顿第二定律
则
由图像可知
解得
物块的质量为
（3）[4]该实验由于有力传感器测量物块的拉力，则不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量。
10．(1)
(2) 1.56 0.40
(3) 偏小 偏小
【详解】（1）根据电路图，连接实物图如图所示
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律
其中
整理得
则图线丙的斜率为
纵截距为
联立，解得
（3）[1][2]由于电压表的内阻不是无穷大的，根据闭合电路欧姆定律
其中
整理得
则图线丙的斜率为
图线的纵截距为
解得
所以，本实验干电池的内阻的测量值偏小，电动势的测量值偏小。
11．(1) (2) 0.6s
【详解】（1）若选手以速度水平跳出后，能跳在水平跑道上，则：
解得：
（2）若选手以速度水平跳出，因，人将落在弧形坡上
下降高度：
水平前进距离：
且：
联立解得：
t=0.6s
12．（1）27J，36N∙s；（2）9J
【详解】（1）设C的质量为mC，由题图乙知，C与A碰前速度为
碰后速度大小为
C与A碰撞过程动量守恒
解得C的质量
t=8s时弹簧具有的弹性势能为
取水平向左为正方向，根据动量定理，4~12s内墙壁对物块B的冲量大小
（2）由题图可知，12s时B离开墙壁，此时A、C的速度大小为
之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大
解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能为
13．（1）gt0，；（2）；（3）；
【详解】（1）在0~t0时间内，金属棒不受安培力，从ab处运动到cd处的过程做自由落体运动，则有
（2）在0~2t0时间内，回路中由于ab上方的磁场变化产生的感应电动势
在t0~2t0时间内，回路中由于金属棒切割磁感线产生的感应电动势
经分析可知，在t0~2t0时间内，金属棒做匀速直线运动，回路中有逆时针方向的感应电流，总的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律有
对金属棒，由受力平衡条件有
解得
（3）在0~t0时间内，回路中产生的焦耳热
在t0 ~2t0时间内，金属棒匀速下落的高度
在t0~2t0时间内，回路中产生的焦耳热
设在2t0~4t0时间内，金属棒下落的高度为h2，回路中通过的感应电流的平均值为I，有
根据动量定理有
解得
经分析可知
解得
根据能量守恒定律可知，在2t0~4t0时间内，回路中产生的焦耳热
经分析可知
联立解得