长沙雅礼中学2023-2024学年高三上学期月考物理试题（三）含答案.pdf

物理试题(雅礼版)第 1 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司雅礼中学雅礼中学 2024 届高三月考试卷届高三月考试卷(三三)物物 理理得分: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.计算机键盘每个按键下面都连有两块小金属片，两块金属片之间有一定的空气间隙，组成一个可变电容器，如图所示。当键盘连接电源不断电，按下某个按键时，与之相连的电子线路就发出该按键相关的信号。松开按键时，则A.电容器的电容变小B.极板的电量变大C.两极板间的电压变小D.两极板间的场强变大2.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端的地方，乙同学在直尺下端刻度为零的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握住直尺，记录下乙同学握住直尺的刻度，根据所学知识计算出不同刻度对应的反应时间，从而把这把尺子做成“反应时间测量尺”。关于“反应时间测量尺”，下列说法正确的是 A.其“时间刻度”是均匀的，与长度刻度成正比例B.其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”疏C.其“时间刻度”是不均匀的，且远离直尺零刻度的地方“时间刻度”密D.如果在月球上使用此刻度尺，“时间刻度”的每个数字应该成比例改大一些3.工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的虚线所示。一电子在图中 点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为，位移为，速度为，受到的电场力为 F，电势能为，运动经过的各点电势为，则下列四个图像可能合理的是 物理试题(雅礼版)第 2 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司 4.如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”，其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场，磁铁上方为S极。电源的电动势E=6 V，内阻未知，限流电阻.=4.8。，闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为 3.5 V，理想电流表示数为 0.5 A。则 A.从上往下看，液体顺时针旋转 B.玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为 R=7.0 C.液体消耗的电功率为 1.75 W D.1 分钟内，液体里产生的热量为 105 J 5.如图所示，质量为 m、m的 A、B 小球分别带同种电荷 q和 q，它们用等长的细线悬挂在同一点，由于静电斥力的作用，小球 A 靠在竖直光滑 墙上，A 的拉线沿竖直方向，A、B均处于静止状态，由于某种原因，两球之间的距离变为原来的一半，则其原因可能是 A.m 变为原来的一半 B.m 变为原来的八倍 C.q 变为原来的一半 D.q 变为原来的四分之一 6.如图所示，一倾角为=37的足够长斜面体固定在水平地面上，质量为 M=3 kg的长木板 B沿着斜面以速度 =12/匀速下滑，现把质量为 m=1 kg的铁块 A 无初速度放在长木板 B 的左端，铁块最终恰好没有从长木板上滑下。已知 A与 B 之间、B 与斜面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 =10/,37=0.6,37=0.8,则下列判断不正确的是 A.动摩擦因数=0.75 B.铁块 A 和长木板 B 共速后的速度大小为 3m/s 物理试题(雅礼版)第 3 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司 C.长木板的长度为 4.5m D.从铁块放上长木板到铁块和长木板共速的过程中，铁块 和长木板 B 构成的系统动量守恒，机械能不守恒 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.由曲春雨、范可新、张雨婷、武大靖、任子威组成的短道速滑混合接力队夺得中国在 24 届冬奥会的首枚金牌，如图所示，若将武大靖在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为 0(蹬冰角)的支持力，不计一切摩擦，弯道半径为 R，重力加速度为 g。以下说法正确的是 A.武大靖转弯时速度的大小为 tan B.武大靖转弯时速度的大小为 tan C.若武大靖转弯速度变大则需要增大蹬冰角 D.若武大靖转弯速度变大则需要减小蹬冰角 8.金属导电是典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度 v 沿导线方向匀速运动。我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用 j 表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱。设该导线内电场强度为 E，单位体积内有 n 个自由电子，电子电荷量为 e，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为。则下列表达式正确的是 .=.=.=.=9.如图所示，已知某匀强电场方向平行于正六边形 ABCDEF 所在平面。若规定 D 点电势为零,则 A、B、C 处的电势分别为 8 V、6 V、2 V。初动能为 12 eV、电荷量大小为 2e(e为元电荷)的带电粒子从 A 沿着 AC 方向射入电场，恰好经过 BC 的中点 G。不计粒子的重力，下列说法正确的是 A.匀强电场电场强度方向为由 A 指向 D 物理试题(雅礼版)第 4 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司 B.该粒子一定带负电 C.该粒子到达点 G时的动能为 20eV D.仅改变粒子在 A 点初速度的方向，该粒子可能经过 C 10.如图甲所示平面为一竖直平面，长 2l 的轻杆无摩擦地靠在其上，两端用轻铰链连接两个质量相同的小球 A 和 B，两球可视为质点，其中 A嵌在竖直光滑细轨道内，B 在水平光滑轨道上。开始时轻杆与竖直方向成。角，。为小角度(小于 5)。在外力作用下，A、B 静止，撤去外力释放系统后，A 将上下滑动，B 将水平滑动，形成周期性摆动。关于该摆动，下列分析与讨论正确的是 A.轻杆中点 C 将作半径为 的圆周运动 B.如图乙，若某时刻 A、B 两球的速度分别为 和，应用运动合成和分解的方法，可将轻杆中点 C 的速度分解为水平分量和竖直分量，求得=2+22 C.如图乙，若某时刻轻杆与竖直方向成 角，则中点 C 的速度为 2(cos cos0)D.如图丙，摆长为的单摆初始时摆线也与竖直方向成角，由静止释放摆球。应用类比的方法，发现摆球的运动与图甲系统的摆动类似，可求得单摆周期与轻杆小球系统的周期之比为1 2 三、实验题(11题 8分,12 题 8分,共 16分)11.(8 分)某学习小组为了测定家用自来水的电阻率，在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端用具有良好导电能力的活塞塞住管口，现有如下仪器：电源 E：具有一定内阻，电动势约为 10 V；电流表 A:量程为 02mA,内阻 =50;电流表 A:量程为 05mA,内阻 r约为 100;定值电阻 =50;定值电阻 =700;滑动变阻器 R：最大阻值约为 50；多用电表一个，单刀单掷开关 S，导线若干。物理试题(雅礼版)第 5 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司(1)甲同学将多用电表欧姆挡旋至“100”倍率位置，对玻璃管中水的电阻进行粗略测量如图所示，该同学所测阻值为 。(2)乙同学想要较精确测量水柱的阻值，他将电流表 A 与定值电阻 (填字母代号)进行 联，改装成量程为 1.5V的电压表 V。(3)乙同学测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，实验电路应选用下面的图 最为合理。(4)乙同学测得电流表 A 读数为 I，电流表 A 读数为 I，玻璃管中有水部分的长度为，玻璃管内径为 d。则所测家用自来水的电阻率 =(用题中所给的字母表示)。12.(8 分)举世瞩目的嫦娥四号探测器，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。某同学利用图乙所示电路，探究某光伏电池的路端电压 U 与电流 I 的关系，图中定值电阻 =5，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。物理试题(雅礼版)第 6 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司 (1)实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关 S，调节滑动变阻器 R 的阻值。通过测量得到该电池的 U-I曲线 a(如图丁)。由此可知，该电源内阻 (填“是”或“不是”)定值，某时刻电压表示数如图丙所示，读数为 V，由图像可知，此时电源内阻为 (计算结果保留两位有效数字)。(2)实验二：只减小光照的强度，重复上述实验，测得 U-I 曲线 b(如图丁)。若在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为 2.5 V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为 W(计算结果保留两位有效数字)。四、解答题(13题 12分,14题 12分,15题 16分,共 40分)13.(12 分)如图所示，矩形区域和正方形区域内分别有水平向左和竖直向下的匀强电场，电场强度大小均为 E，区域的宽度为 d，区域的边长为 2d，区域左边界上点距区域下边界的距离为 d，在距离区域右侧距离为 d处有一竖直光屏 D，OP 与光屏 D 垂直。将一质量为 m、电荷量为-q 的粒子(不计重力)从点由静止释放，粒子经过区域和，最终打在光屏 D上。求：(1)通过计算确定带电粒子离开区域的位置；(2)带电粒子最终打在光屏 D上的位置。物理试题(雅礼版)第 7 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司 14.(12 分)如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距 3.5L。槽内有两个质量均为 m 的小球 A和 B,球 A 带电量为+2q,球 B 带电量为 3,，两球由长为 2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初 A 和 B 分别静止于左板的两侧，离板的距离均为 L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场 E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布)，求：(1)球 B 刚进入电场时，带电系统的速度大小；(2)试判断 A、B 球能否到达右极板(需写出判断的计算过程)；(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。15.(16 分)如图甲所示，一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上，槽内嵌着 1、2、3号三个大小相同的小球，它们的质量分别是、和,=2。小球与槽的两壁刚好接触而它们之间的摩擦可忽略不计，且槽的内半径远大于球的半径。开始时，三球处在槽中、的位置，彼此间距离相等；2、3 号球静止，l 号球以初速度 =12=(其中 0=21)沿槽运动，R 为圆环的内半径和小球半径之和。设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞，忽略碰撞的时间。(1)求发生第一次碰撞后，三球的速度大小(速度用 v 表示)；物理试题(雅礼版)第 8 页(共 8 页)学科网（北京）股份有限公司(2)求发生第三次碰撞的位置及碰后三球的速度大小(速度用 v表示);(3)求此三球系统的运动周期 T(需写出详细推算过程)。若在此环形窄槽内等间距嵌入 2024个大小相同的小球，如乙图所示，开始时 1号球同样以初速度 v 沿槽运动，其他球均静止。摩擦不计，各球间的碰撞皆为弹性碰撞，忽略碰撞的时间。试猜想各小球的质量满足怎样的关系，会发生类似三球系统的周期性运动，并写出该运动周期 T(不需要写出详细推算过程)。#QQABTYQEggAoABIAAAhCAwmQCEIQkBECCKoOwBAEsAAAgBNABCA=#QQABTYQEggAoABIAAAhCAwmQCEIQkBECCKoOwBAEsAAAgBNABCA=#QQABTYQEggAoABIAAAhCAwmQCEIQkBECCKoOwBAEsAAAgBNABCA=#