内容正文:
彭州中学高2023级2025-2026学年度高三上
10月月考物理试题
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 2018年10月23日港珠澳大桥正式通车,它是目前世界上最长的跨海大桥,为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段,一辆小汽车在长度为L的平直桥面上加速行驶,图乙是该车车速的平方(v2)与位移(x)的关系,图中a1、a2、L已知。则小汽车通过该平直桥面的时间为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】做匀变速运动的物体满足即其图像为直线,故小汽车通过该桥面的运动为匀加速直线运动,由图中可知,,由可得,其通过桥面的时间为
故D正确,A、B、C错误;
故选D。
2. 如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时,通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压的关系图像,已知图线甲、乙所对应的光的频率分别为,逸出的光电子的最大速度之比为2:1,则下列说法正确的是( )
A.
B. 甲光与乙光的波长之比为1:4
C.
D. 用乙光实验,达到饱和光电流时,单位时间内到达阳极的光电子数较多
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于光电子的最大速度之比为2:1,由
可得最大初动能之比为4:1,由爱因斯坦光电效应方程
可知甲、乙两种光的频率之比不等于4:1,又由
可知甲、乙两种光的波长之比不等于1:4,故AB错误;
C.因为,则遏止电压之比为
故C错误;
D.由以上分析可知乙光的频率比甲光的频率小,又由图像可知乙的饱和光电流比甲的大,则乙光的光照强度大于甲光的光照强度,所以在单位时间内照射到阴极的光子数多,从阴极表面逸出的光电子数较多,故D正确。
故选D。
3. 一定质量的理想气体从状态开始,经历三个过程、、回到原状态,其图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 、和三个状态中,状态分子的平均动能最大
B. 过程中气体一定从外界吸收热量
C. 过程中气体既不吸热也不放热
D. 过程中气体一定对外界做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,状态气体温度最低,则,状态分子的平均动能最小,故A错误;
B.由图可知,过程中气体做等容变化,气体不做功,气体的温度升高,内能增加,由热力学第一定律可知,气体一定从外界吸收热量,故B正确;
C.由图可知,过程中气体做等温变化,气体的内能不变,压强减小,体积变大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故C错误;
D.由图可知,过程中气体做等压变化,气体温度降低,可知,气体体积减小,则外界一定对气体做功,故D错误。
故选B。
4. 如图是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s,则自行车前进的速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】大齿轮的线速度为
大齿轮的线速度等于小齿轮的线速度,则小齿轮的角速度为
而小齿轮的角速度等于后轮的角速度,则后轮的线速度,即自行车前进的速度为
故选C。
5. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆,返回器与主舱室分离后,主舱室通过调整后在圆轨道运行,返回器用“打水漂”的方式再入大气层,最终通过降落伞辅助成功着陆,其主要过程如下图,已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,引力常量为G,则有( )
A. 主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应大于7.9km/s
B. 打开降落伞后,返回器靠近地面过程中一直处于失重状态
C. 由题给条件可求出地球密度为
D. 根据题给条件可求出地球质量
【答案】D
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是最大的环绕速度,当主舱室在半径为r的轨道上稳定运行时,其轨道半径大于地球半径,则速度应小于7.9km/s,故A错误;
B.打开降落伞后,返回器靠近地面过程中做减速运动,加速度向上,一直处于超重状态,故B错误;
CD.根据万有引力提供向心力,
可得,
由此可知,地球质量可求,但由于地球半径未知,故不可求地球密度,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图,在光滑绝缘水平桌面上,三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上.已知a、b带电量均为+q,c带电量为-q,则
A. ab连线中点场强为零
B. 三角形中心处场强为零
C. a所受库仑力方向垂直于ab连线
D. a、b、c所受库仑力大小之比为1:1:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在ab连线的中点处,ab两电荷在该点的合场强为零,则该点的场强等于c在该点形成的场强,大小不为零,选项A错误;
B.在三角形的中心处,ab两电荷在该点的场强大小相等,方向夹120°角,则合场强竖直向下,电荷c在该点的场强也是竖直向下,则三角形中心处场强不为零,选项B错误;
C.a受到b的排斥力沿ba方向,受到c的吸引力沿ac方向,则其合力方向斜向左下方与ab连线成60°角,选项C错误;
D.ab受库仑力大小相等,均为;c受库仑力:,则 a、b、c所受库仑力大小之比为1:1:,选项D正确.
7. 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为,地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得,电池电动势为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据
可得卫星做圆周运动的线速度
根据右手定则可知,导体绳产生的感应电动势相当于上端为正极的电源,其大小为
因导线绳所受阻力f与安培力F平衡,则安培力与速度方向相同,可知导线绳中的电流方向向下,即电池电动势大于导线绳切割磁感线产生的电动势 ,可得
解得
故选A。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示,两理想变压器间接有电阻R,电表均为理想交流电表,a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后( )
A. R的发热功率不变 B. 电压表的示数不变
C. 电流表的示数变大 D. 电流表的示数变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.闭合开关S后,负载电阻减小,匝数为的线圈输出功率变大,匝数为的线圈输入功率也变大,a、b两端电压有效值不变,由
可知电流表的示数变大,根据
因比值不变,变大,变大,因此,R的发热功率变大,故A错误,C正确;
B.根据理想变压器电压比等于匝数比
可知输出电压不变,电压表的示数不变,故B正确;
D.根据理想变压器电流与匝数关系可得
由于匝数均保持不变,增大,所以、增大,故电流表的示数变大,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,有一质量为m的小球,以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m,小球在上升过程中始终未能冲出圆弧,重力加速度为g,在小球运动过程中,( )
A. 小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒
B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为
C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为
D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在小球运动过程中,小球和滑块组成的系统在水平方向所受外力之和为零,系统在水平方向上动量守恒,A正确;
B.小球在圆弧轨道上升到最高时小球与滑块速度相同,系统在水平方向上动量守恒,取的方向为正方向; 根据动量守恒定律
解得, B错误;
C.设小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为;根据机械能守恒定律
解得,故C错误;
D.小球离开圆弧轨道时,系统动量守恒,设小球的速度为,滑块的速度为,取的方向为正方向;根据动量守恒定律
根据机械能守恒定律
联立以上两式可得小球速度
滑块速度
故D正确。
故选AD。
10. 某光学器件横截面如图所示,上部分为等腰直角三角形,;下部分为半圆,为圆心,为直径等于。一单色光以平行于直径方向射向点,现向下平移该光线,当光从点入射时,从圆弧上的点(图中未画出)射出。已知该器件的折射率为,不考虑多次反射。在向下平移光线的过程中,下列说法正确的是( )
A. 边会有光线射出 B. 边不会有光线射出
C. 的弧长为 D. 的弧长为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.光线从边入射时,入射角为,如图所示
由折射定律
则折射角
折射光线射到边,入射角为
光在该器件中的全反射临界角设为,则
则
,则光在边发生全反射,即在边不会有光线射出,故A错误,B正确;
CD.光从点入射时,如图所示
由几何关系,可知
则
的弧长为,故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某物理兴趣小组用图甲所示的实验装置验证“动量守恒定律”。在水平平台(摩擦忽略不计)上的A、B两点放置两个光电门,固定有挡光片的滑块a、b用细线连接,中间夹一被压缩的轻短弹簧(与a、b不拴接),静止放置在两光电门之间,烧断细线,a、b瞬间被弹开,分别通过光电门A、B。
(1)图乙,用游标卡尺(20分度)测量a滑块上的挡光片宽度为__________mm。
(2)为验证动量守恒定律,需测量两挡光片宽度da、db,挡光片分别通过光电门的遮光时间ta、tb,以及滑块a的质量ma和__________。
(3)若等式__________(用以上所测物理量符号表示)成立,则滑块a、b的动量守恒。
【答案】(1)3.15
(2)滑块b的质量mb
(3)
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以
【小问2详解】
根据动量守恒定律可得,,
所以
则需要测量两挡光片宽度da、db,挡光片分别通过光电门的遮光时间ta、tb,以及滑块a的质量ma和滑块b的质量mb。
【小问3详解】
根据以上分析可知,若系统动量守恒,则。
12. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的______________(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为______________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其他连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d 时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则______________(选填选项前的字母)。
A.导线断路
B.滑动变阻器断路
C.导线断路
D.滑动变阻器短路
【答案】 ①. 甲 ②. ADCB ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]因为待测电阻约为,而
故为了减小误差应该采用电流表的外接法,即选用甲图;
(2)[2]测量过程中应该先选择合适挡位,根据题意选择“”挡位,然后进行欧姆调零,再进行测量,测量完成后要将开关置于“”挡,故顺序为ADCB。
(3)[3]闭合电键后,却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表示数始终为零,可能是电路中出现断路,电压表的示数不变化,说明电压表串联在电路中;当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的,试触d时,电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路,故选C。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,挡板OM与竖直方向夹角为,一可视为质点的小球从O点正下方A点以速度水平抛出,小球轨迹所在平面与挡板垂直。不计空气阻力,重力加速度大小为g,若小球恰好不与挡板碰撞,求:
(1)小球从抛出到离挡板最近所用的时间;
(2)OA间的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球的运动轨迹如图
由题意可知,小球运动到B点时,离挡板最近,速度方向与挡板平面恰好平行,有
解得
则所用时间为
【小问2详解】
小球从A运动到B,水平方向有
竖直方向有
解得水平分位移为
竖直分位移为
由几何关系得
联立解得
14. 某流水线运送工件的简化示意图如图所示,足够长的斜面AB底端平滑连接一长的水平传送带BC,传送带右侧固定有一倾斜放置的“V形”收集槽CDE。已知斜面AB与水平面夹角,“V形”槽两表面相互垂直,CD面与水平面成夹角,工件与斜面AB间动摩擦因数,与传送带间动摩擦因数,工件可视为质点,传送带轮子大小忽略不计。
(1)求工件在斜面AB上下滑时加速度的大小;
(2)若传送带不动:
①工件从距离传送带平面BC高度为处由静止释放,到达C点时的速率;
②若工件从处静止下滑落在CD面上的P点,从另一高度处静止下滑恰能垂直打在DE上与P点等高的Q点,求的长度;
(3)“V形”槽规格与(2)中一致,若传送带顺时针转动,使得从处静止下滑的工件也能垂直打在Q点,则传送带的运行速率应满足什么条件?
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
斜面AB上下滑时
解得
【小问2详解】
①释放点到达B
解得
在传送带上减速滑动时
由运动学公式
解得
②两次下落高度相同,有
速度为时落在CD上,有
解得
则水平位移
下落高度
可知
速度为时垂直打在DE上,有
解得
则
可得
的长度
【小问3详解】
若要垂直打在DE上,即从C点飞出时,BC过程若一直加速
到达C点时速度
传送带速率
15. 如图所示的平面直角坐标系 xOy,在第一象限内有平行于 y轴的匀强电场,方向沿 y 轴正方向;在第四象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与 x轴重合。 一质量为 m、电荷量为-q 的粒子, 从点以速度 沿 x轴正方向射入电场,通过电场后从点 b(2h,0)立即进入矩形磁场,经过磁场后从点进入第三象限,且速度与y轴负方向成角。 不计粒子所受的重力。求:
(1)粒子经过点 b时速度 v的大小和方向;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)矩形磁场区域的最小面积S。
【答案】(1),方向与x轴正方向夹角为;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动,则有
,
令在b点速度方向与x轴正方向夹角为,利用速度分解有
,,
解得
,
(2)根据上述,结合题意,作出粒子运动轨迹如图所示
粒子从d点飞出磁场,根据几何关系有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则有
解得
(3)根据上述可知,矩形磁场区域的最小面积
解得
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10月月考物理试题
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 2018年10月23日港珠澳大桥正式通车,它是目前世界上最长的跨海大桥,为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段,一辆小汽车在长度为L的平直桥面上加速行驶,图乙是该车车速的平方(v2)与位移(x)的关系,图中a1、a2、L已知。则小汽车通过该平直桥面的时间为
A. B. C. D.
2. 如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时,通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压的关系图像,已知图线甲、乙所对应的光的频率分别为,逸出的光电子的最大速度之比为2:1,则下列说法正确的是( )
A.
B. 甲光与乙光的波长之比为1:4
C.
D. 用乙光实验,达到饱和光电流时,单位时间内到达阳极的光电子数较多
3. 一定质量的理想气体从状态开始,经历三个过程、、回到原状态,其图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 、和三个状态中,状态分子的平均动能最大
B. 过程中气体一定从外界吸收热量
C. 过程中气体既不吸热也不放热
D. 过程中气体一定对外界做功
4. 如图是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s,则自行车前进的速度为( )
A. B.
C. D.
5. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆,返回器与主舱室分离后,主舱室通过调整后在圆轨道运行,返回器用“打水漂”的方式再入大气层,最终通过降落伞辅助成功着陆,其主要过程如下图,已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,引力常量为G,则有( )
A. 主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应大于7.9km/s
B. 打开降落伞后,返回器靠近地面过程中一直处于失重状态
C. 由题给条件可求出地球密度为
D. 根据题给条件可求出地球质量
6. 如图,在光滑绝缘水平桌面上,三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上.已知a、b带电量均为+q,c带电量为-q,则
A. ab连线中点场强为零
B. 三角形中心处场强为零
C. a所受库仑力方向垂直于ab连线
D. a、b、c所受库仑力大小之比为1:1:
7. 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为,地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得,电池电动势为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示,两理想变压器间接有电阻R,电表均为理想交流电表,a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后( )
A. R的发热功率不变 B. 电压表的示数不变
C. 电流表的示数变大 D. 电流表的示数变小
9. 如图所示,有一质量为m的小球,以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m,小球在上升过程中始终未能冲出圆弧,重力加速度为g,在小球运动过程中,( )
A. 小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒
B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为
C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为
D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为
10. 某光学器件横截面如图所示,上部分为等腰直角三角形,;下部分为半圆,为圆心,为直径等于。一单色光以平行于直径方向射向点,现向下平移该光线,当光从点入射时,从圆弧上的点(图中未画出)射出。已知该器件的折射率为,不考虑多次反射。在向下平移光线的过程中,下列说法正确的是( )
A. 边会有光线射出 B. 边不会有光线射出
C. 的弧长为 D. 的弧长为
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某物理兴趣小组用图甲所示的实验装置验证“动量守恒定律”。在水平平台(摩擦忽略不计)上的A、B两点放置两个光电门,固定有挡光片的滑块a、b用细线连接,中间夹一被压缩的轻短弹簧(与a、b不拴接),静止放置在两光电门之间,烧断细线,a、b瞬间被弹开,分别通过光电门A、B。
(1)图乙,用游标卡尺(20分度)测量a滑块上的挡光片宽度为__________mm。
(2)为验证动量守恒定律,需测量两挡光片宽度da、db,挡光片分别通过光电门的遮光时间ta、tb,以及滑块a的质量ma和__________。
(3)若等式__________(用以上所测物理量符号表示)成立,则滑块a、b的动量守恒。
12. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的______________(选填“甲”或“乙”)。
(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为______________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其他连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d 时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则______________(选填选项前的字母)。
A.导线断路
B.滑动变阻器断路
C.导线断路
D.滑动变阻器短路
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,挡板OM与竖直方向夹角为,一可视为质点的小球从O点正下方A点以速度水平抛出,小球轨迹所在平面与挡板垂直。不计空气阻力,重力加速度大小为g,若小球恰好不与挡板碰撞,求:
(1)小球从抛出到离挡板最近所用的时间;
(2)OA间的距离。
14. 某流水线运送工件的简化示意图如图所示,足够长的斜面AB底端平滑连接一长的水平传送带BC,传送带右侧固定有一倾斜放置的“V形”收集槽CDE。已知斜面AB与水平面夹角,“V形”槽两表面相互垂直,CD面与水平面成夹角,工件与斜面AB间动摩擦因数,与传送带间动摩擦因数,工件可视为质点,传送带轮子大小忽略不计。
(1)求工件在斜面AB上下滑时加速度的大小;
(2)若传送带不动:
①工件从距离传送带平面BC高度为处由静止释放,到达C点时的速率;
②若工件从处静止下滑落在CD面上的P点,从另一高度处静止下滑恰能垂直打在DE上与P点等高的Q点,求的长度;
(3)“V形”槽规格与(2)中一致,若传送带顺时针转动,使得从处静止下滑的工件也能垂直打在Q点,则传送带的运行速率应满足什么条件?
15. 如图所示的平面直角坐标系 xOy,在第一象限内有平行于 y轴的匀强电场,方向沿 y 轴正方向;在第四象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与 x轴重合。 一质量为 m、电荷量为-q 的粒子, 从点以速度 沿 x轴正方向射入电场,通过电场后从点 b(2h,0)立即进入矩形磁场,经过磁场后从点进入第三象限,且速度与y轴负方向成角。 不计粒子所受的重力。求:
(1)粒子经过点 b时速度 v的大小和方向;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)矩形磁场区域的最小面积S。
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