重庆市南开中学2024-2025学年高三下学期2月月考物理试题

2024-2025学年重庆市高三南开第六次质量检测物理试卷（2月） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.国际单位制是当前世界上最普遍采用的标准度量衡单位系统，下列物理量的单位直接是用国际单位制中的基本单位表示的是 A. 电阻率 B. 电荷量 C. 劲度系数 D. 电场强度 2.2024年巴黎奥运会中，陈艺文/昌雅妮获得了女子3米跳板跳水冠军。若把运动员视为质点，将离开跳板后运动员重心视为在竖直方向上运动，取竖直向上为正方向，忽略空气阻力的影响，从离开跳板开始计时，运动员在落水前的速度v、位移x随时间t的变化图像图中曲线为抛物线的一部分可能正确的是 A. B. C. D. 3.如图所示，某同学用球拍托着乒乓球保持相对静止向右匀速运动，球拍平面与水平方向呈角，忽略空气作用力的影响，则 A. 乒乓球所受重力和球拍对乒乓球的弹力是一对平衡力 B. 乒乓球受到的弹力是由于乒乓球发生了弹性形变而产生的 C. 角越大，乒乓球所受弹力越大 D. 角越大，乒乓球所受摩擦力越大 4.2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚洲际导弹。设导弹的质量为，在导弹发射助推阶段，可视为从静止开始竖直向上的匀加速直线运动，此阶段推力恒为。从导弹发射开始计时，第2 s内的位移为50 m，重力加速度，则导弹所受的阻力为 A. B. C. D. 5.如图所示，半径为R均匀带电球体的球心O和均匀带电圆环圆心相距4R，其连线 垂直于圆环所在平面，M、N为该连线上两点，分别位于圆环左右两侧，且。已知带电球体的电荷量为Q，静电力常量为k，N点的电场强度为0。现将小球向左移动，使球心与N点重合，移动过程中没有发生电荷的转移，则带电球体移动以后M点的场强大小为    A. B. C. D. 6.“天关”卫星是中国研制的一颗空间科学卫星，用于探寻黑洞、引力波等重要预言。如图所示，“天关”卫星离地高度约为600千米，其轨道平面与赤道平面的夹角约为，轨道半径为。某时刻，“天关”卫星刚好从另一高轨卫星的正下方经过，高轨卫星的轨道位于赤道上空，经过一段时间后，“天关”卫星在地球另一侧从高轨卫星下方经过忽略地球自转，两卫星轨道均视为圆轨道，则该高轨卫星的半径可能的值为 A. B. C. D. 7.如图所示，一轻质弹簧左端与墙壁相连，且未与水平面接触，弹簧自然伸长时其右端位于O点。施加外力F使物块可视为质点压缩弹簧至P点，已知OP间距离为。在O点固定一弹性挡板B，物体A与挡板碰撞后均原速率反弹。现撤去外力F，物块A由静止开始向右运动，并与挡板发生碰撞。已知物块A的质量为，其与水平面间的动摩擦因数，弹簧劲度系数，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为，重力加速度。经过足够长时间，物块A的位置与O点的距离为 A. 0 m B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8.在一次海洋观测中，研究人员将浮标放置在海面上，用以观测水波的传播特性。某时刻一个浮漂位于波峰，另一浮漂恰好位于波谷，两浮漂之间还有一个波峰，两浮漂相距3 m，两浮漂在内都上下振动了15个周期。所有浮漂和波源在同一竖直平面内，其波可视为简谐波，下列说法正确的是 A. 该列水波的波长是6 m B. 该列水波的传播速度为 C. 该列水波的频率是15 Hz D. 两个浮漂的速度始终大小相等 9.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接图乙所示的正弦交流电。图中所有电表均为理想电表，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，为定值电阻，灯泡电阻不变。下列说法正确的是 A. 电压表示数为20 V B. 压力变大时，电流表示数变大 C. 变压器原线圈所接交流电压u的瞬时值表达式： D. 压力变大时，灯泡变亮 10.如图所示，在ab边界的右侧和bc边界的上方有一垂直纸面向外匀强磁场，磁感应强度大小为B。bc足够长，ab距离为d，且，O、a、b、c共面。在O点有一粒子源，O点到ab、bc的距离均为d。打开粒子源发射装置，能够沿纸面向各个方向均匀发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是 A. 从ab边射出磁场的粒子数占总粒子数的 B. 从bc边射出磁场的粒子数占总粒子数的 C. 到达bc边的粒子在磁场中运动的最短时间为 D. 能够打在ab和bc边上的所有粒子在磁场中运动最长路径与最短路径之比为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11.某实验小组准备设计核心元件为热敏电阻的温控报警系统，为实现温度升高至时启动报警系统，该小组成员研究了时某热敏电阻的伏安特性曲线。 某成员将热敏电阻放置于的恒温槽中，先利用多用电表欧姆“”挡进行阻值粗测，示数如图甲所示，则该温度下热敏电阻阻值约为          ； 小南同学设计了如图乙所示的电路研究时该热敏电阻的伏安特性曲线。所用实验器材有： A.直流电源内阻忽略不计； B.电压表量程，内阻约； C.电流表量程，内阻约； D.电流表量程，内阻约； E.滑动变阻器最大阻值； F.滑动变阻器最大阻值； 待测热敏电阻，恒温槽，开关，导线等。 实验时闭合开关，逐次改变滑动变阻器的阻值，记录相应电流表示数I和电压表示数U。 ①实验中电流表应选取          填“”或“”；滑动变阻器应选取          填“”或“”； ②根据实验数据绘制待测热敏电阻的伏安特性曲线如图丙所示； ③由图可知，时待测热敏电阻的阻值          结果保留三位有效数字。 12.某实验小组通过如图甲所示的对称双线摆实验装置测定当地的重力加速度。实验中保持两悬点A、B在同一高度处，A、B两点距离为l，两根摆线的长度也均为l。 用20分度的游标卡尺测量摆球直径，正确操作后，游标卡尺示数如图乙所示，则摆球直径          mm； 将摆球垂直于纸面向外拉开一个小角度小于，随后静止释放摆球，实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第201次经过最低点的时间间隔为389 s，则摆球运动的周期          结果保留三位有效数字； 已知实验中小球的直径远小于摆线的长度，则当地的重力加速度          用l、T表示； 小天同学制作了如图丙所示的非对称双线摆实验装置进行实验，两支架间的距离为，两悬点A、B之间距离，悬点B到摆球球心距离为c，实验中，保持s、b和c不变，改变OB和AB之间夹角同时调整AO长度，将摆球垂直于纸面向外拉开一个小角度小于，测出多组和摆球运动的周期T，作出如图丁所示的的图像，已知图像斜率为k，则由上述数据可得重力加速度          用s、b、c、k表示。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13.2025年1月8日，美国加州洛杉矶地区陷入严峻的山火危机，超1000栋建筑被毁。在灭火过程中，消防人员利用专用的直升机向目标点投掷灭火弹，使得火情得到缓解。如图所示，某架飞机在离地500 m的高空，以的速度水平匀速向前飞行，每相隔一段时间相对于飞机静止投掷一枚灭火弹，已知甲、乙为相距200 m相邻的两个着火点，不计空气阻力，重力加速度。求： 灭火弹投掷后在空中的运动时间t； 飞机需相隔多久时间分别投掷两枚灭火弹可击中甲、乙两地缓解火情。 14.为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力控速装置，其运动情况可简化为图所示的模型。轨道间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上。正方形金属框安装在过山车底部，线框abcd沿斜面加速下滑，以速度进入匀强磁场区域上边界，此时线框开始减速，bc边刚出磁场区域时，线框速度又恰好为，磁场区域上下边界距离大于线框边长。已知线框边长为l，总电阻为R，过山车总质量为m，所受摩擦力大小恒为f。斜面倾角为，重力加速度为g。求： 线框在刚进磁场时所受安培力大小； 线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量； 线框bc边刚进磁场到bc边刚要出磁场所用时间。 15.如图所示，圆心坐标为原点O的半圆形半径，圆心坐标为的圆弧半径，它们之间存在磁感应强度大小，方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域。一位于O处的粒子源在xOy平面内向第Ⅰ象限均匀地发射速度大小的带正电粒子，经磁场偏转后射出该磁场。平行金属板MN的极板长、间距，其中N极板左端坐标为，现在两极板间加上某恒定电压，进入平行金属板前匀速直线运动时间最短的粒子a恰好从N板右端射出电场。若粒子重力不计、比荷、不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应。已知，，， 粒子在磁场中的运动半径及a粒子在O点入射方向与y轴夹角； 求粒子从O点出发到离开电场的最长时间； 粒子b恰好能从电场右边界中点射出，经过无场区域到达x轴上的P点图中未画出，一段时间后经某矩形磁场区域偏转，然后匀速直线运动再次回到P点，且此时速度方向与x轴负方向夹角为，若此矩形磁场的磁感应强度大小，方向垂直于xOy平面，求此矩形磁场区域的最小面积。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】欧姆、牛顿、伏特均不是国际单位制中的基本单位，安培、秒是国际单位中的基本单位，故选B。 2.【答案】C  【解析】将运动员重心的运动视为竖直上抛运动，取竖直向上为正方向，速度与时间的关系为，图像应为斜率不变的一次函数，则A、B错误。 位移与时间的关系为，图像为抛物线，则C正确，D错误。 3.【答案】D  【解析】如图所示， 乒乓球与球拍一起匀速运动时，受重力、支持力和静摩擦力。重力与弹力不是一对平衡力，则A错误; 乒乓球受到的弹力，是由于球拍发生了弹性形变而产生的，B错误; 由平衡条件求得，乒乓球所受弹力，所受摩擦力，则越大，越小，f越大，故C错误，D正确。 4.【答案】A  【解析】匀加速运动第2s内的位移为50m，则第2s内的平均速度， 根据时的速度等于第2s内的平均速度，则加速度， 已知推力，设阻力为，则根据牛顿第二定律，， 代入数据得，A正确。 5.【答案】B  【解析】设均匀带电圆环在N点产生的场强为E，均匀带电球在N点产生的场强为， 已知初始时N点的电场强度为0，则E与等大反向，，且带电圆环和带电球应带有同种电荷。 设同时带正电荷，带电圆环在N点产生的场强方向向右，根据对称性，在M点产生的场强大小，方向向左， 当把带电球移到N点，带电球在M点产生的场强，方向向左， 此时M的合场强大小。 同理可得，环和球同时带负电荷时，M的合场强大小也为。则B选项正确。 6.【答案】D  【解析】设“天关”卫星周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间，，1，2，， 设高轨卫星周期为T，经过的时间，，1，2，，由于“天关”卫星轨道更低，周期更短，则。 它再从高轨卫星下方经过，满足，即，。 设高轨卫星的半径为r，根据开普勒第三定律，，则，其中m、n取整且。故D选项正确。 7.【答案】A  【解析】物块A滑动过程中受到的滑动摩擦力始终与运动方向相反，大小为，撤去F后，滑块向右的运动可视为简谐运动，平衡位置时， 此时弹簧压缩量，则物块A从开始运动，经过平衡位置可以运动至O点。 设第一次到O点的动能为，根据能量守恒，解得。 物块A与挡板碰撞原速反弹，向左减速运动至位移为时速度为0，，解得，此时，则不能静止，物块A向右做简谐运动，由于处与O点关于平衡位置对称，则刚好运动至O点物块A减速为或设第二次到O点的动能为，根据能量守恒定律，解得。故A选项正确。 8.【答案】BD  【解析】由题可知，，则，周期为，频率，水波的波速为，故AC错误，B正确; 两浮漂的距离为半波长的奇数倍，可得两点速度大小始终相同，故D正确。 故选BD。 9.【答案】AB  【解析】【解答】 A.电压表示数，故A正确。 B.压力变大时，电阻变小，电压不变，则电流表的示数变大，故B正确; C.由乙图可知，周期，，则原线圈电压，故C错误； D.压力变大时，电流强度变大，两端电压变大，则灯泡两端电压变小，灯泡变暗，故D错误。 10.【答案】AD  【解析】根据可得粒子轨迹半径，则当速度方向与Oa夹角下方为，粒子恰好经过a点，当速度方向与Oa夹角下方满足，粒子到达ab边，所以从ab边出磁场的粒子数为，故A正确; 粒子竖直向上发射时，恰好与bc边相切，则从bc边出磁场的粒子数占比为，故B错误; 当射入点O与bc边上的点的连线与bc边垂直时，此粒子在磁场中运动时间最短，弦长为d，则圆心角为，周期为，则运动时间，故C错误; 当转过圆心角为时路径最长竖直向上射入的粒子，转过圆心角为时路径最短，则路径之比就等于圆心角之比，为，故D正确。 11.【答案】110 106   【解析】由图甲知，该温度下热敏电阻阻值为； 由题知，电压表只能选用电压表V，则热敏电阻两端的最大电压约为4V，通过热敏电阻的最大电流约为，为了减小误差，电流表应选；滑动变阻器采用分压式接法，则滑动变阻器应选用全阻值较小的； 图像的斜率的倒数表示电阻，由图丙知，时待测热敏电阻的阻值。 12.【答案】   【解析】。 摆球第1次经过最低点到第201次经过最低点的时间间隔为389s，则389s内经历了100次全振动，因此摆球运动周期为。 等效摆长L为O到AB的距离，，根据单摆周期公式，可得。 如图所示，该不对称双线摆的等效摆长为OC，作，，，，所以。 13.【答案】解：根据平抛运动竖直方向自由落体：， 灭火弹被抛出后水平方向匀速运动，则  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：线框刚进入磁场时，线框受到安培力为：。 。 线框bc边刚进入磁场至线框bc边刚要出磁场的过程， 根据动量定理： ， ， 解得。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】解：粒子在磁场中的运动半径 经分析，所有入射粒子离开磁场时速度方向均平行于x轴，a粒子从点射出磁场，进入平行金属板前匀速直线运动时间最短。 则有 粒子沿y轴正向入射，从O点出发到离开电场的时间最长。从点射出磁场， 然后匀速直线经过无场区，再通过电场偏转射出电场。 在半圆r里运动时间 在磁场里运动时间 出磁场到离开电场这段过程，考虑x方向速度一直没变 其中 所有从电场中射出的粒子运动形式均一样，初速度为v的类平抛运动，粒子a从进入电场，点射出电场。电场里水平位移为，竖直位移为，故射出时速度方向与x轴成角，大小为 P点坐标为。粒子在磁场中运动半径为 再次回到P点时，速度与x轴负半轴夹角为斜向下，则对应速度偏转角为，磁场中运动圆弧圆心角也为，矩形磁场最小面积为 速度与x轴负半轴夹角为斜向上，则对应速度偏转角为，磁场中运动圆弧圆心角也为，矩形磁场最小面积为  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$