湖南省長沙市雅禮中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期月考（七）物理 Word版含解析.docx

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雅禮中學(xué)2024屆高三月考試卷（七）物理試題注意事項:1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.如圖所示，折射率的半圓形玻璃磚置于光屏的上方，其平面到的距離為。一束單色光沿圖示方向射向圓心，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的點。現(xiàn)使玻璃磚繞圓心點順時針轉(zhuǎn)動，光屏上的光點的移動方向和光點離點最遠距離為A.向左移動B.向右移動C.向右移動D.向左移動2.在2023年杭州亞運會上，中國隊包攬了男女鏈球金牌。鏈球投出前，鏈球的運動可簡化為某傾斜平面內(nèi)的加速圓周運動。忽略空氣阻力，下列說法中正確的是A.相同時間內(nèi)速度的變化量相同B.鏈球受到的合外力提供向心力C.運動員應(yīng)該在點附近釋放鏈球D.運動員應(yīng)該在最高點釋放鏈球3.現(xiàn)在的智能手機大多有“雙MIC降噪技術(shù)”，就是在通話時，輔助麥克風(fēng)收集背景音，與主麥克風(fēng)收集的聲音信號相減來降低背景噪音。圖甲是原理簡化圖，圖乙是理想狀態(tài)下的降噪過程，實線表示環(huán)境噪聲聲波，虛線表示降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅降噪聲波，則下列說法正確的是 A.降噪過程應(yīng)用的是聲波的衍射原理B.理想狀態(tài)下，降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等，波長相等C.點處的質(zhì)點經(jīng)過一個周期振動所產(chǎn)生的路程為（為降噪聲波的振幅）D.點處的質(zhì)點經(jīng)過一個周期向外遷移的距離為一個波長4.如圖所示，空間存在垂直紙面向里的水平磁場，磁場上邊界水平，以點為坐標(biāo)原點，磁場上邊界為軸，豎直向下為軸，磁感應(yīng)強度大小在軸方向相同、軸方向滿足為大于零的常數(shù)。邊長為的單匝正方形導(dǎo)體線框通過輕質(zhì)絕緣細線懸掛于天花板，線框質(zhì)量為，通有順時針方向的恒定電流，電流強度為，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，已知該地的重力加速度為，下列說法正確的是A.邊與邊所受安培力相同B.細線中拉力大小為C.若僅將細線長度加長，線框始終在磁場內(nèi)，則穩(wěn)定后細線彈力變大D.若僅將磁場調(diào)整為磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，方向不變，則穩(wěn)定后細線中彈力為05.如圖所示，是高速磁懸浮列車在水平長直軌道上的模擬運行圖，列車由質(zhì)量均為的4節(jié)車廂組成，其中1號車廂為動力車廂。列車由靜止開始以額定功率運行，經(jīng)過一段時間達到最大速度。列車向右運動過程中，1號車廂會受到前方空氣的阻力，假設(shè)車廂碰到空氣前空氣的速度為0，碰到空氣后空氣的速度立刻與列車速度相同，已知空氣密度為號車廂的迎風(fēng)面積（垂直運動方向上的投影面積）為，不計其他阻力，忽略2號、3號、4號車廂受到的空氣阻力。當(dāng)列車由靜止開始以額定功率運行到速度為最大速度的時，1號車廂對2號車廂的作用力大小為 A.B.C.D.6.如圖所示，在一水平面上放置了一個頂端固定有滑輪的斜面，物塊重疊放置在斜面上，細繩的一端與物體相連，另一端通過繩子結(jié)點與相連，結(jié)點處還有兩段細繩，一段連接重物，另一段用外力拉住，現(xiàn)讓外力將物塊緩慢向上運動，將由豎直拉至水平，拉動過程中始終保證夾角，且繩子始終拉直，物塊和以及斜面體始終靜止，則下列說法正確的是A.繩子中的力始終減小B.對的摩擦力一直在增大C.斜面對的摩擦力可能一直在減小D.地面對斜面體的摩擦力先增大后減小二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）7.如圖所示是一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化圖線。已知是等溫膨脹過程，則對于圖中所示的4個過程中，以下說法正確的是A.過程氣體從外界吸收熱量B.過程氣體對外做功最多，內(nèi)能增加也最多C.各狀態(tài)下，單位體積內(nèi)的氣體分子個數(shù)都相同D.過程氣體內(nèi)能的減少量不可能恰好等于氣體對外做的功8.2023年春節(jié)黃金檔期中我國科幻電影《流浪地球2》再獲口碑、票房雙豐收，極具科幻特色的“太空電梯”設(shè)定吸引了眾多科幻愛好者研究的興趣。太空電梯是從地面基座連接距離地球表面約靜止軌道空間站的直立式電梯，若地球的半徑近似為，下列關(guān)于太空電梯設(shè)定的說法正確的是 A.電梯軌道基座能建設(shè)在廣州市B.若發(fā)生意外，斷裂在太空里的電梯部件將不會掉落到地球上C.若電梯臨時停在距離地表為的高空，其重力加速度只有地球表面的D.登上靜止軌道空間站的宇航員受到的萬有引力約為地面的9.如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止。小物體質(zhì)量為，與盤面間的動摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤面與水平面的夾角為取。則下列說法正確的是A.角速度的最大值是B.小物體運動過程中所受的摩擦力始終指向圓心C.取不同數(shù)值時，小物體在最高點受到的摩擦力一定隨的增大而增大D.小物體由最低點運動到最高點的過程中摩擦力所做的功為10.一邊長為、質(zhì)量為的正方形金屬細框，每邊電阻為，置于光滑的絕緣水平桌面（紙面）上。寬度為的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，兩虛線為磁場邊界，在桌面上固定兩條光滑長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與磁場邊界垂直，左端連接電阻，導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬框置于導(dǎo)軌上，如圖所示。讓金屬框以初速度進人磁場。運動過程中金屬框的上、下邊框處處與導(dǎo)軌始終接觸良好。下列說法正確的是 A.金屬框進入磁場過程中電路的總電阻為B.金屬框進入磁場的末速度為C.金屬框能穿越磁場D.在金屬框整個運動過程中，電阻產(chǎn)生的熱量為三、實驗題（本題共2小題，共16分）11.（6分）某同學(xué)利用按動中性筆粗測筆桿與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。操作步驟如下:A.將筆尾部朝下豎直放置，緊靠光滑的豎直墻，向下按壓到底，釋放后中性筆向上彈起一定的高度，記錄高度；B.再將中性筆置于水平桌面上，尾部垂直豎直墻，垂直豎直墻按壓中性筆到底，釋放后中性筆滑行一段距離后停止運動，記錄滑行的距離。（1）除了在操作中記錄的數(shù)據(jù)，要測量筆桿與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，__________（填“需要”或“不需要”）測量中性筆的質(zhì)量。（2）動摩擦因數(shù)的表達式__________（用題目中所給的物理量的符號表示）。（3）請至少提出一條減小實驗誤差的操作:___________。12.（10分）某同學(xué)為測定電阻絲的電阻率，設(shè)計了如圖甲所示的電路，電路中是一段電阻率較大、粗細均勻的電阻絲，保護電阻，電源電動勢，電流表內(nèi)阻忽略不計，滑片與電阻絲始終接觸良好。 （1）實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖乙所示，其示數(shù)為_________。（2）實驗時閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片的位置，分別測量出每次實驗中長度及對應(yīng)的電流值，實驗數(shù)據(jù)如表所示:0.100.200.300.400.500.600.490.430.380.330.310.282.042.332.633.033.233.57根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙的坐標(biāo)紙上作出圖像，并由圖線求出電阻絲的電阻率_______保留兩位有效數(shù)字。（3）根據(jù)關(guān)系圖線縱軸截距的物理意義，可求得電源的內(nèi)阻為_______（保留兩位有效數(shù)字）。（4）若電流表內(nèi)阻不可忽略，則電流表的內(nèi)阻對測量電阻絲的電阻率_______（選填“有”或“無”）影響，根據(jù)關(guān)系圖線縱軸截距的物理意義可求得的是_______。四、解答題（本題共3小題，共40分）13.（10分）在玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論中，氫原子由高能級向低能級躍遷時能發(fā)出一系列不同頻率的光，波長可以用巴爾末一里德伯公式來計算，式中為波長，為里德伯常量，分別表示氫原子躍遷前和躍遷后所處狀態(tài)的量子數(shù)，對于每一個，有，。其中，賴曼系譜線是電子由的軌道躍遷到的軌道時向外輻射光子形成的，巴爾末系譜線是電子由的軌道躍遷到的軌道時向外輻射光子形成的。現(xiàn)用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進行光電效應(yīng)實驗。若用賴曼系中波長最長的光照射時，遏止電壓的大小為；若用巴爾末系中的光照射金屬時，遏止電壓的大小為。已知電子電荷量的大小為，真空中的光速為，里德伯常量為。試求:普朗克常量和該金屬的逸出功。 14.（14分）用如圖所示的裝置，可以模擬貨車在水平路面上的行駛，進而研究行駛過程中車廂里的貨物運動情況。已知模擬小車（含遙控電動機）的質(zhì)量，車廂前、后壁間距，木板的質(zhì)量，長度，木板上可視為質(zhì)點的物體的質(zhì)量，間的動摩擦因數(shù)，木板與車廂底部（水平）間的動摩擦因數(shù)緊靠車廂前壁。現(xiàn)“司機”遙控小車從靜止開始向右做勻加速直線運動，經(jīng)過一定時間，同時與車廂后壁碰撞。設(shè)小車運動過程中所受空氣和地面總的阻力恒為，重力加速度為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）從小車啟動到與后壁碰撞的過程中，分別求的加速度大??；（2）與后壁碰撞前瞬間，求遙控電動機的輸出功率；（3）若碰撞后瞬間，三者速度方向不變，小車的速率變?yōu)榕銮暗牡乃俾示優(yōu)榕銮靶≤嚨乃俾剩摇八緳C”立即關(guān)閉遙控電動機，求從開始運動到相對車靜止的過程中，與車之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。15.（16分）如圖所示是中國科學(xué)院自主研制的磁約束核聚變實驗裝置中的“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”原理圖。由正離子和中性粒子組成的多樣性粒子束通過兩極板間電場后進人偏轉(zhuǎn)磁場。其中的中性粒子沿原方向運動，被接收板接收；一部分離子打到左極板，其余的進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)被吞噬板吞噬并發(fā)出苂光。多樣性粒子束寬度為，各組成粒子均橫向均勻分布。偏轉(zhuǎn)磁場為垂直紙面向外的矩形勻強磁場，磁感應(yīng)強度為。已知離子的比荷為，兩極板間電壓為、間距為，極板長度為，吞噬板長度為并緊靠負極板。若離子和中性粒子的重力、相互作用力、極板厚度可忽略不計，則（1）要使的離子能沿直線通過兩極板間電場，可在極板間施加一垂直于紙面的勻強磁場，求的大??； （2）若撤去極板間磁場，有個速度為的離子，能進人偏轉(zhuǎn)磁場的離子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的離子個數(shù)及的取值范圍；（3）重新在兩極板間施加一垂直于紙面的勻強磁場并調(diào)整磁感應(yīng)強度大小，使的離子沿直線通過極板后進入偏轉(zhuǎn)磁場，若此時磁場邊界為矩形，如圖所示，當(dāng)時上述離子全部能被吞噬板吞噬，求偏轉(zhuǎn)磁場的最小面積。雅禮中學(xué)2024屆高三月考試卷（七）物理參考答案一、單選題（24分）題號123456答案BCBBBD4．B【解析】A．根據(jù)對稱，AC邊與BD邊所受安培力大小相等，但電流方向相反，故受的安培力相反，故A錯誤；B．AB邊受力，根據(jù)左手定則知方向向上，CD邊受力為：，方向向下，合力為：，細線中拉力大小為，故B正確；C．若僅將細線長度加長，線框始終在磁場內(nèi)，根據(jù)上述分析，穩(wěn)定后細線彈力不變，故C錯誤；D．若僅將磁場調(diào)整為磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，方向不變，則穩(wěn)定后細線中彈力為，故D錯誤。故選B。5．B【解析】設(shè)動車的速度為v，動車對空氣的作用力為F，根據(jù)動量定律可得解得當(dāng)牽引力等于阻力時，速度達到最大，則解得當(dāng)速度達到最大速度時，此時速度為 此時受到的牽引力解得此時受到的阻力對整體根據(jù)牛頓第二定律對2、3、4號車廂，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得6．D【解析】由動態(tài)圓可知，F(xiàn)一直在增大，繩子的力先增大后減小，A選項錯誤；對C受力分析，則BC間的摩擦力一直不變，B選項錯誤；對BC整體受力分析可知斜面對B的摩擦力不可能一直減小，C選項錯誤；對BC以及斜面整體，力F在水平方向的分力先增大后減小，則地面對斜面體的摩擦力也是同樣變化，D選項正確。二、多選題（20分）題號78910答案ABCCDADBD7．ABC【解析】A．a(chǎn)→c過程氣體體積增大，氣體對外做功，a→c過程氣體溫度升高，內(nèi)能增加，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；B．由圖示圖像可知，b、c、d、e點的體積V相等，，由查理定律，可知，ab是等溫膨脹過程，則，從a到b、c、d、e過程體積變化量相同，氣態(tài)對外做功，ab過程氣體壓強不變，ac、ad、ae過程壓強減小，則ab過程氣體對外做功最多，ab過程氣體溫度升高最大，氣體內(nèi)能增加最多，故B正確；C．b、c、d、e各狀態(tài)下氣體體積相等，分子數(shù)密度相等，即單位體積內(nèi)的氣體分子個數(shù)相等，故C正確；D．a(chǎn)→e過程氣體溫度降低，內(nèi)能減少，氣體體積增大，氣體對外做功，氣體內(nèi)能的減少量可能等于氣體對外做的功，故D錯誤。故選ABC。8．CD 【解析】A．由于要與同步軌道的空間站進行連接，故太空電梯應(yīng)該建立在同步衛(wèi)星軌道所在的平面內(nèi)，即赤道上，故A錯誤；B．太空電梯的設(shè)定實際為建于地球之上，由大型基座、牽引鋼纜等組建連接于同步軌道的垂直電梯，實際是地表建筑物，跟隨地球自轉(zhuǎn)且具有相同的角速度，故其自轉(zhuǎn)的角速度、線速度明顯小于第一宇宙速度，故除靜止軌道外的部分?jǐn)嗔呀砸蚱涫艿降娜f有引力大于向心力才會掉落，電影內(nèi)也有這一情節(jié)，故B錯誤；C．距離地表18000km的高空處，距離地心距離約為18000km+6400km，約為地球半徑的3.8倍，根據(jù)萬有引力定律，其重力加速度約為地球表面的，故C正確；D．靜止軌道距地球表面高36000km處，該處到地心距離為42400km，約為地球半徑的6.6倍，根據(jù)，引力約為地球表面的，故D正確。故選CD。9．AD【解析】A．當(dāng)小物體隨圓盤轉(zhuǎn)到圓盤的最低點，所受的靜摩擦力沿斜面向上達到最大時，角速度最大，由牛頓第二定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，故A正確；B．由于小物體做勻速圓周運動，除了水平直徑上的兩點之外，在圓盤面內(nèi)靜摩擦力的一個分力要與重力沿斜面向下的分力相平衡，另一個分力提供做圓周運動的向心力，所以小物體運動過程中所受的摩擦力不一定始終指向圓心，故B錯誤；C．小物體向心力的最大值為，而大于向心力最大值，故最高點，故小物體在最高點受到的摩擦力一定隨的增大而減小，C錯；D．小物體由最低點運動到最高點的過程中，根據(jù)動能定理得：，代入數(shù)據(jù)解得摩擦力所做的功為：，故D正確。選AD。10．BD【解析】金屬框進入磁場的末速度為，因為導(dǎo)軌電阻忽略不計，此時金屬框上下部分被短路，根據(jù)電路構(gòu)造可知此時電路中的總電阻為：金屬框進入磁場的過程中，以水平向右為正方向，則解得：根據(jù)能量守恒定律可得：根據(jù)電阻的比值關(guān)系可得此過程中電阻產(chǎn)生的熱量為：聯(lián)立解得： 金屬框完全在磁場中時，金屬框的左右兩邊框同時切割磁感線，可等效為兩個電源并聯(lián)和構(gòu)成回路，此時回路的為：假設(shè)金屬框的右邊能夠到達磁場右邊界，且速度為，以水平向右為正方向，根據(jù)動量定理可得：解得：可知金屬框的右邊恰好能到達磁場右邊界，根據(jù)能量守恒定律可得此過程產(chǎn)生的總熱量為：此過程中電阻產(chǎn)生的熱量為；聯(lián)立解得：整個過程中電阻產(chǎn)生的熱量為：代入數(shù)據(jù)解得：三、實驗題（16分）11．（每空2分，共6分）（1）不需要（2）（3）多次重復(fù)試驗，測量H和x；按壓中性筆時，豎直按壓和水平按壓時確保按壓程度相同【解析】（1）該實驗得原理是先利用能量守恒，將按壓后中性筆的彈性勢能轉(zhuǎn)化成中性筆的重力勢能，再利用彈性勢能完全克服了桌面的摩擦力做功從而求得動摩擦因數(shù)，實驗原理可表示為，聯(lián)立可得，因此可知該實驗不需要測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋膊恍枰獪y量中性筆的質(zhì)量。 （2）由（1）中，可得12．（10分）（l）0.400（2）如圖所示（3）1.4（4）無電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻之和【解析】（1）由圖乙所示螺旋測微器的精度為0.01mm，所以金屬絲的直徑。（2）在給的坐標(biāo)系中先描點，再將這些點擬合成一條直線，如圖所示；由電阻定律可得，，由歐姆定律可得：，所以；則圖像斜率，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得電阻率為：。（3）根據(jù)圖丙中關(guān)系圖線縱軸截距為，代入數(shù)據(jù)解得：。（4）根據(jù)表達式：，電流表的內(nèi)阻只決定于縱截距，與圖像的斜率無關(guān)，所以對電阻率的測定無影響。從縱截距看，r則是電流表的內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的和。四、解答題（40分）l3．（10分）【解析】，；解：在賴曼系中，氫原子由躍到，對應(yīng)的波長最長設(shè)為， 則，所以：，所以：；……2分在巴爾末系中，氫原子由躍遷到，對應(yīng)的波長為，頻率為，則：，……2分設(shè)、對應(yīng)的最大動能分別為、，根據(jù)光電效應(yīng)方程有：，……2分根據(jù)動能定理有：，……2分14．（14分）【解析】（1）由題意，從小車啟動到A、B與后壁碰撞的過程中，三者間有相對滑動，三者受力如圖所示，對，由牛頓第二定律有：代入數(shù)據(jù)解得：，方向向前，做勻加速運動……2分對，由牛頓第二定律：代入數(shù)據(jù)解得：，方向向前，做勻加速運動?！?分（2）A、B同時到達后壁，有且： 解得：，……2分對車，由牛頓第二定律有：，解得：電動機輸出功率為碰撞前瞬間的車速為：聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得：，……2分（3）碰撞后瞬間，，A、B的速率為v，因，所以碰后三者之間仍有相對滑動，三者受力如圖所示，對，方向向后，做勻減速直線運動對，方向向后，做勻減速直線運動對車：，因此車做勻速直線運動……2分設(shè)經(jīng)時間，A與車相對靜止，則：，A與車間相對滑動的距離為：，得：……2分A相對車通過的總路程：，A與車之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能：代入數(shù)據(jù)解得：……2分 l5．（16分）【解析】（1）勻速通過極板……2分得……1分（2）電場中偏轉(zhuǎn)距離……1分……1分……1分代入數(shù)據(jù)得……1分故能進入磁場區(qū)域收集的離子個數(shù)為……1分在偏轉(zhuǎn)磁場中……1分在磁場中偏轉(zhuǎn)距離……1分離子射出偏轉(zhuǎn)電場時，對于進入磁場的左右兩邊界離子而言，與吞噬板左右兩端相距分別為2L、，設(shè)離子恰好打到吞噬板兩端，由幾何關(guān)系得……1分則……1分（3）洛倫茲力提供向心力，……1分上述離子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏轉(zhuǎn)磁場為最小面積矩形時，緊貼負極板射入磁場的粒子射出磁場時，沿直線運動能恰好打在吞噬板的最左端。設(shè)該軌跡圓心到磁場左邊界的距離為a，由相似三角形的幾何關(guān)系得 ，解得……2分磁場的最小面積……1分