雅礼教育集团2023-2024学年高三上学期月考(一)
物理
得分:__________
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.如图所示为研究光电效应的电路图.开关闭合后,当用波长为的单色光照射光电管的阴极K时,电流表有示数.下列说法正确的是( ).
A.若只让滑片P向D端移动,则电流表的示数一定增大
B.若只增加该单色光的强度,则电流表示数一定增大
C.若改用波长小于的单色光照射光电管的阴极K,则阴极K的逸出功变大
D.若改用波长大于的单色光照射光电管的阴极K,则电流表的示数一定为零
2.我国神舟十二号载人飞船入轨后,按照预定程序,与在同一轨道上运行的“天和”核心舱交会对接,航天员进驻“天和”核心舱.交会对接后神舟十二号飞船与“天和”核心舱的组合体轨道不变,将对接前飞船与对接后的组合体对比,下面说法正确的是( ).
A.组合体的环绕速度大于神舟十二号飞船的环绕速度
B.组合体的环绕周期大于神舟十二号飞船的环绕周期
C.组合体的向心加速度大于神舟十二号飞船的向心加速度
D.组合体所需的向心力大于神舟十二号飞船所需的向心力
3.如图所示为一拔桩机的设计示意图,绳与绳连接于C点.在D点施加竖直向下的力F可将桩拔起.保持段绳水平,段绳竖直,更省力的措施是( ).
A.减小角,增大角 B.减小角,减小角
C.增大角,增大角 D.增大角,减小角
4.如图为交流发电机的示意图,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,发电机的电动势随时间的变化规律为.下列说法正确的是( ).
A.此交流电的频率为
B.此交流电动势的有效值为
C.当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大
D.当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率最大
5.已知汽车在平直路面上由静止启动,阻力恒定,最终达到最大速度后以额定功率匀速行驶,、平行于v轴,反向延长线过原点O,汽车质量为M,已知M、、、,下列说法不正确的是( ).
A.汽车额定功率为
B.汽车从b到c过程做变加速运动
C.汽车匀加速运动持续的时间为
D.汽车从a到b过程克服阻力做功
6.一列简谐波在均匀介质中沿x轴传播,时平衡位置坐标的质点P恰好处于波峰,时的波形如图所示,则下列说法正确的是( ).
A.如果波沿x轴正方向传播,最大的周期为
B.波沿x轴传播,最小的速度为
C.如果波沿x轴正方向传播,内质点P经过的最短路程为
D.如果波速为,则波一定沿x轴负方向传播
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.某中学生助手在研究心脏电性质时,当兴奋在心肌传播,在人体的体表可以测出与之对应的电势变化,可等效为两等量电荷产生的电场.如图是人体表面的瞬时电势分布图,图中实线为等差等势面,标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,a、b、c、d为等势面上的点,a、b为两电荷连线上对称的两点,c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点.则( ).
A.d、a两点的电势差
B.负电荷从b点移到d点,电势能增加
C.a、b两点的电场强度等大反向
D.c、d两点的电场强度相同,从c到d的直线上电场强度先变大后变小
8.正方形导线框边长为L,垂直纸面向里的水平匀强磁场区域,上、下边界分别为、,宽度为d.线框平面竖直,边与平行,距离为h,线框从静止释放后,边在下落过程中经过与经过时的速度相等.重力加速度大小为g,下列说法正确的是( ).
A.边刚进入磁场时,线框加速度一定向上
B.磁场的宽度d可能小于线框的边长L
C.边到达的速度一定等于
D.线框穿过磁场的全过程,产生的焦耳热一定为
9.如下图,是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程(制冷机)的图像,虚线、为等温线.该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成,该过程以理想气体为工作物质,工作物质与低温热源或高温热源交换热量的过程为等温过程,脱离热源后的过程为绝热过程.下列说法正确的是( ).
A.a→b过程气体压强减小完全是由于气体的温度降低导致的
B.一个循环过程完成后,气体对外放出热量
C.d→a过程向低温热源释放的热量等于b→c过程从高温热源吸收的热量
D.a→b过程气体对外做的功等于c→d过程外界对气体做的功
10.如图所示,一质量为M的长直木板放在光滑的水平地面上,木板左端放有一质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为,在长直木板右方有一竖直的墙.使木板与木块以共同的速度向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞(碰撞时间极短),设木板足够长,木块始终在木板上,重力加速度为g.下列说法正确的是( ).
A.如果,木板只与墙壁碰撞一次,整个运动过程中摩擦生热的大小为
B.如果,木板只与墙壁碰撞一次,木块相对木板的位移大小为
C.如果,木板第100次与墙壁发生碰撞前瞬间的速度大小为
D.如果,木板最终停在墙的边缘,在整个过程中墙对木板的冲量大小为
三、实验题(11题6分,12题10分)
11.(6分)如图所示,某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器,探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒.气垫导轨上有很多小孔,气泵送来的压缩空气从小孔喷出,使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层,滑块运动时阻力近似为零.
(1)实验时,气垫导轨的b端需用垫片垫高.用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度,标尺位置如图所示,其读数为__________mm.
(2)设实验测得垫片的总高度为h,遮光条的有效宽度为d,单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L,滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为和,则还需要测量的物理量是__________(写出物理量的符号并说明),实验需要验证的关系式是__________(用题中和所测物理量字母表示).
(3)数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量,造成的原因可能______.
A.滑块释放位置不够高
B.充气泵的气流较小,滑块与导轨存在较大摩擦
C.导轨被垫高之前没有将导轨调节水平,被垫高的一端偏高
(4)光电门计时器的计时原理:光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约的圆柱型光束,只要遮光条前沿挡住90%的光照就能使光控信号u上跳为H,只要后沿让光照恢复达到70%就能使光控信号u下跳为L.计时器可以设置两种计时模式:①记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间;②记录2次前沿挡光信号之间的时间.根据以上信息,下列哪种型号的遮光条测量速度的误差最小______(填“甲”“乙”或“丙”).
12.(10分)甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻和的阻值.
实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻,待测电阻,电压表V(量程为,内阻很大),电阻箱,单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干.
(1)先测电阻的阻值.请将甲同学的操作补充完整:
闭合,将切换到a,调节电阻箱,读出其示数和对应的电压表示数.保持电阻箱示数不变,__________,读出电压表的示数.则电阻的表达式为____________.
(2)甲同学已经测得电阻,继续测电源电动势E和电阻的阻值,该同学的做法是:闭合,将切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,用测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势__________V,电阻__________(保留3位有效数字).
四、解答题(13题10分,14题14分,15题16分)
13.(10分)如图所示是由透明材料制成的柱体的横截面图,圆弧所对的圆心角为,圆弧半径为R,P为上的点.现有一光线沿纸面垂直从P点射入,射到圆弧面上的C点恰好发生全反射.已知,光在真空中传播的速度大小为c.求:
(1)透明材料的折射率和光线发生全反射的临界角;
(2)光从P点射入到第一次射出柱体所用的时间.
14.(14分)如图所示,从A点以某一水平速度抛出质量的小物块1(可视为质点),当物块1运动至B点时,恰好沿切线方向进入半径、圆心角的固定光滑圆弧轨道,C端的切线水平且与长木板上表面等高,长木板静止在光滑水平面上,质量,其左端放置与小物块1完全相同的小物块2,右端固定挡板上连接一根轻质短弹簧,A点距C点的高度.小物块1滑行到车上立即与小木块2发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两物块粘在一起在木板上向右滑动,一段时间后在木板的正中间与木板达到相对静止,物块与长木板间动摩擦因数,,,g取,弹簧始终在弹性限度内,求:
(1)小物块1抛出时水平速度比的大小;
(2)小物块1滑动至C点时,对圆轨道的压力大小;
(3)木板的长度.
15.(16分)如图甲所示,某多级直线加速器由横截面相同的金属圆板和4个金属圆筒依次排列组成,圆筒的两底面中心开有小孔,其中心轴线在同一直线上,相邻金属圆筒分别接在周期性交变电压的两端.粒子从圆板中心沿轴线无初速度进入加速器,在间隙中被电场加速(穿过间隙的时间忽略不计),在圆筒内做匀速直线运动.若粒子在筒内运动时间恰好等于交变电压周期的一半,这样粒子就能“踏准节奏”在间隙处一直被加速.粒子离开加速器后,从O点垂直直线边界进入匀强磁场区域Ⅰ,距离为a,区域Ⅰ的、两直线边界垂直.区域Ⅰ的上边界与匀强磁场区域Ⅱ的下直线边界平行,其间距L可调.两区域的匀强磁场方向均垂直纸面向里,磁感应强度大小均为.现有质子和氘核两种粒子先后通过此加速器加速,加速质子的交变电压如图乙所示,图中、T已知.已知质子的电荷量为q、质量为m,不计一切阻力,忽略磁场的边缘效应.求:
(1)金属圆筒2与金属圆筒4的长度之比;
(2)加速氘核时,交变电压周期仍为T,则需要将图乙中交变电压调至多少;加速后,氘核在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径多大;
(3)为使上述先后通过此加速器的质子与氘核在匀强磁场Ⅱ中的运动轨迹无交点,两磁场间距L的取值范围.物理参考答案
一、单选题
题号
3
4
56
答案
B
B
DC D
1.B【解板〗电路所咖电压为正向觉压,如采电流达到饱和电流,增加电压,电流也不会增大,故A:误:只增加该单色光的强度,相
同时间内逸出的光子敛增多,也流增天,敌B正确:金感的逸出功只与阴极材补有关,与入射光无关,故C钻误:改用波长大于山
的单色光照射,虽然光子能量或小,但也有可能发生光电效应,可能有光电流,故D蜡误。
2D【得折油6-m千加禁可得一√凰,1=2红√辰可见T与质量m无长二者防系统选度与周期箱同故
A、B错零,独ma,可得ay可知向心加速度与质量m无关,二者的向心加老度相网,故C错误:向心力为F-G,
组合体的所量大于神务十二号飞船的质量,则组合体所需的向心力大于神异十二号飞船所需的向心方,故D正确。
3日《解对D点进行受力分折,由受力平衡可得F=T:tan@,对C点造行受力分析,由安力平衡可得Ta=。,由于T0=
氵
Tc,可将TM=
tan atan故更省力的播范是减小。角,减小B角。故逸B。
4.D【解析】此文流电的频率为了一会一2警比=50比,选项A错误:此文减电动势的最大位为20V,有效位为器V-10厄V,
2
迭项B饳误:当线图平面转到图示位置时磁通量最大,但是磁适量的变化桌为雾,产生的电动势为容,滋项C错误,当敛因平面彬
到平行于磁场的侯蜜时襟通量的受化平最大,逃项D正骟。
5.C〖解析A根据P=F,可得=P·是,汽车领定功率为图缘的时率,有P=空=R故A正确,
方
B.汽车从b到c过程中功率保将不变,随着汽车湿度的增大,幸引力诚小,极据牛颜第二定徐有F一f=m,雾翔随者举力的减
小,汽车的加速度减小,故汽车从b到过程做变游送运劳,故B正确;
C汽车所全的阻力为∫=二=R,由于领定功年第于图像斜牵有P=宁=宁,即=F汽车狐口到畅,报据牛频第二定种
F方
有F一f=血,汽车从“到b与加毯遍动持埃的时问为r=2=
MF2v
a问一F万,故C器深:
D.汽车从a到6过经的位移z=合a,消车从a到6过程克展显力微功W=f一2E丽故D正确。本题选不正确的,故
M程
选C。
6.D【解折A如果泼活r轴正方向传格,则4=是TTm=012,八代入数据,得T=3$a=0.1,2…,当0取0时,
2
这的网期最大,为T=号5故A错记;
B波沿工轴正方向传格,根据公义w=子,易知,用期最大时对应的波递最小,代入波长数据有一
=是m/s=3ms,
里,波洛r轴负方向传将,根搭公式6=学7十Tn=01,2…).代入发搭,得T=0品sn=01,2…,当0时,滋的周
潮暖大,为T25,周痛缓大时对位的流逢最小,代入淀长数嘉,有心一亡一号6=16:放B修柔,
C振动的质点任意一个周期内的路程都是4A,所以周期越小,在相等的时问内质点的路程总大,所以当周期最大时,路程最小,
0一Q.5s内对应爱大周期的网期数为=空个=子个,由子0时刻,质点P位于最大位巷处,所以在是个周粥内的路程为=
2
3A=30cm.故C错误;
D.知采该波沿负方向传播,有一宁
=(4n十1)m/s,当n取5时,波速拾好为21m/s,故D正功。长速D。
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