内容正文:
海南中学高三年级第四次月考
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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.下列的物理量为矢量的是( )
A.长度 B.质量 C.加速度 D.电流
2. 2025年蛇年春晚“秧 Bot 机器人”扭秧歌、转手绢、丢手绢,震惊全场。某次排演中,机器人将左、右手中手绢同时抛出互换,如图所示,两手绢在空中的运动轨迹分别为轨迹a和轨迹b,忽略空气阻力,则( )
A.沿轨迹a运动的手绢的加速度大
B.沿轨迹b运动的手绢的加速度大
C.沿轨迹a运动的手绢到最高点时的速度大
D.沿轨迹b运动的手绢到最高点时的速度大
3.我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机如图所示。悬停在深海中的“海翼”号发出声呐信号的频率为f,传播速度为v。现停泊在海面上的监测船收到了的频率稍大于它发出声呐信号的频率,则( )
A.该信号在海水中的波长为v
B.该信号在海水中频率变大
C.监测船收到的频率稍大是波的干涉现象
D.滑翔机正在远离监测船
4.2025年8月,我国自主研发的一款新型察打一体无人机在试飞场完成高机动性能测试。在某次测试中无人机沿圆弧从M到N大仰角加速爬升,在此过程中,无人机所受合力的方向可能是( )
A. F₁ B. F₂
C. F₃ D. F₄
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命题人:吴天忠 审题人:陈正学李经武
5.2020东京奥运会田径男子4×100米接力比赛,由汤星强、谢震业、苏炳添和吴智强组成的中国队取得优异成绩。如图(a)所示,假设某接力比赛中甲、乙两运动员在直道交接棒过程的v—t图像大致如图(b)所示。设t₁时刻为交接棒时刻,下列说法正确的是( )
A.甲为交棒运动员,乙为接棒运动员
B. 0~t₁过程中,甲在前,乙在后,二者距离越来越小
C. t₁~t₂过程中,接棒运动员的加速度越来越大
D.交接棒时的速度越小,因交接棒而损失的时间越少
6.如图甲所示,两足够长的通电直导线P、Q关于粗糙水平面对称分布, O点是P、Q连线与水平面的交点, P、Q中的恒定电流大小相等、方向相反。一带正电量为q的绝缘物块1(可视为质点)从A点以一定的初速度向右运动,某时刻经过O点。类似情景如图乙所示,M、N是带等量异种电荷的带电体(可视为点电荷),关于粗糙的水平面对称分布, O'点是M、N连线与水平面的交点。一带电量与质量与绝缘物块1相同的绝缘物块2从B点以与物块1相同的初速度向右运动,某时刻经过O'点,已知AO=BO,甲乙图水平面粗糙程度相同。关于这两个情景,下列说法正确的是( )
A. O点磁感应强度为0, O'点电场强度也为0
B.物块1从A到O做匀减直线运动,物块2从B到O'做匀减速直线运动
C.物块1到达O点的速度与物块2到达O'的速度相同
D.物块1从A到O的时间小于物块2从B到O'的时间
7.如图,在测试一款汽车减震系统的性能时,工程师用了一个简化模型进行研究:用质量为m的小球代替汽车的某一部件,通过轻质弹簧连接于支架上的O点。一个特殊装置对小球施加一个模拟来自路面的作用力F(未画出)。当小球静止时,弹簧伸长,弹力T与小球重力大小相等,此时弹簧与竖直方向的夹角θ=60°,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. F的大小为0.5mg
B.若保持T方向不变,将F顺时针缓慢旋转30°的过程中弹性势能变大
C.若保持T方向不变,将F顺时针缓慢旋转30°的过程中弹力T逐渐减小
D.若保持T方向不变,将F顺时针缓慢旋转30°的过程中F先减小后变大
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命题人:吴天忠 审题人:陈正学 李经武
8.如图所示,放在水平面上的正方体ABCD-EFGH 由长度均为a的光滑细杆构成,C、H之间也用光滑细杆相连。在A、F两点固定电荷量均为+Q的点电荷。现将质量为m、电荷量为⁻9 (9非常小)的带电有孔小球在C点先后两次由静止释放,小球分别沿杆CB、CH运动到B、H两点,且小球运动到B、H两点时速度大小相等。已知静电力常量为k、重力加速度为g,规定无限远处的电势为零,下列说法正确的是 ()
A. B、H两点的电势差
B. C点的电场强度大小为 方向沿BC方向指向C
C.小球沿杆CB移动到B点的过程中,加速度一直在增大
D.撤去带电小球,将F 点的点电荷移到无穷远处,电场力做功为W,可知F点电势为
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.2025年10月17日,我国成功发射千帆极轨18组卫星,标志着我国低轨卫星互联网建设取得重要进展。该卫星组在近地圆轨道上运行,其中某颗卫星与同质量的地球同步卫星相比( )
A.动能较小 B.万有引力小
C.周期较小 D.加速度较大
10.随着我国新能源汽车迅猛发展,充电桩的需求快速增长。如图甲为常见的交流充电桩,图乙为充电站内为充电桩供电的电路示意图,理想变压器的原线圈电压为22kV,最大输出功率为26.4kW,单个充电桩的充电电压为220V、充电电流为12A。下列说法正确的是()
A.该变压器原、副线圈的匝数比
B.该变压器原、副线圈的电压22kV、220V 为峰值
C.该充电站能最大允许9个充电桩同时正常为新能源汽车充电
D。该充电站能最大允许 10个充电桩同时正常为新能源汽车充电
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11.某科技公司研发的新型混合动力机车,其动力系统可在“纯电动模式”和“发动机辅助模式”间智能切换。已知机车行驶中所受阻力恒定,在平直公路上启动过程中,纯电动模式保持额定功率P₁=40kW>不变,发动机辅助模式额定功率 若启动过程中机车从静止开始先以纯电动模式行驶,t₀时刻恰好达到该模式下的最大速度,随后立即切换为发动机辅助模式继续加速。则下列描述机车运动图像可能正确的是(图中F是机车的牵引力)()
12.如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角,其大小F随时间t的变化关系为F=F₀-kt(F≠0,F₀、k均为大于0的常量),无人机的质量为m,重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内 (T是满足 F>0的任一时刻),下列说法正确的有 ()
A.受到空气作用力的方向会变化
B.受到拉力的冲量大小为
C.受到重力和拉力的合力的冲量大小为
D. T时刻受到空气作用力的大小为
13.如图甲所示,粗细均匀的无限长平行导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B,有两根相同金属棒 ab、cd分别从磁场边界EF上方 位置和边界EF位置同时由静止释放,cd棒运动的v-t图像如图乙所示,其中OM、NP段为曲线,其他段为直线。已知磁感应强度B=8T,导轨间距L=0.5m,金属棒与导轨间的动摩擦因数 导体棒的质量均为m=1kg,导体棒电阻均为R=2Ω,导轨电阻不计,g取10m/s²。则下列说法正确的是 ()
A.0~2s 内通过导体棒 ab的电荷量为
B. ab 棒刚进入磁场时 ab产生的电动势为16V
C.0~2s内导体棒 cd产生的焦耳热为
D. ab、cd棒之间的最小距离为
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三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14.(8分)(1)某同学用如图甲所示实验装置探究加速度与力之间的关系。气垫导轨上安装有光电门G₁、G₂,两光电门中心间距为x,滑块上固定有宽度为d的挡光片,并通过细绳与槽码相连,细绳对滑块的拉力可通过力传感器测量出来。
①关于本实验,下列说法正确的是 。
A.槽码质量需远小于滑块质量
B.细绳需与气垫导轨表面平行
C.实验中需要平衡摩擦力
②实验装置安装调试正确后,挂上槽码,滑块沿导轨做匀加速直线运动,先后经过两个光电门,测得G₁、G₂的挡光时间分别为Δt₁和Δt₂,则滑块的加速度a= (用题中所给物理量符号表示)。
(2)某学习小组的同学们正在探究“影响感应电流方向的因素”。
①同学们最开始组装的实验装置如图甲所示,已知当电流从电流计的正接线柱流入时,电流计的指针向右偏转,则将条形磁铁(其两磁极已标出)插入线圈时,我们可以观察到电流计的指针向右偏转;进一步分析可知,此时感应电流产生的磁场方向与条形磁铁产生的磁场方向 (填“相同”或“相反”)。
②为了进一步探究实验规律,该小组的同学们连接了如图乙所示的实验电路,则将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时,观察到的实验现象是 。
A.灯泡A、B均不发光
B.灯泡A短暂发光,灯泡B不发光
C.灯泡B短暂发光,灯泡A不发光
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15.(10分)某实验小组利用图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻。实验步骤如下:
(i)按图甲所示连接电路,其中定值电阻. 微安表量程为 内阻为2kΩ;
(ii)调节电阻箱R的阻值,得到多组微安表、电阻箱读数1、R;
(iii) 根据Ⅰ、R值作出 图像,如图乙所示。
据此回答以下问题:
(1)实验步骤(ii)中一组微安表、电阻箱的示数如图丙、丁所示,则该组微安表、电阻箱的读数为 μA、 Ω。
(2)该E= V, 内阻r= Ω。(保留两位有效数字)
(3)用电源的电动势 E=9.0V、本实验中的电阻箱、微安表改装成欧姆表,如图戊所示。正确使用该欧姆表测量某电阻,其指针指在刻度“50”处,则该电阻的阻值为 ×10⁴Ω(保留一位小数)。
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四、计算题:本题共3小题,共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16.(10分)陈皮茶有消暑、理气健脾等功效。如图所示为一杯没有满的陈皮茶,现用一束激光从A点发射,刚好从陈皮茶的上表面 B点射入,激光射在杯子底面最左端的C点,过B点做底边 CE 的垂线交于D点。DE的长度( CD的长度 AB与BC的长度相等都是s=3.0cm, 求:
(1)陈皮茶的折射率n;
(2)激光从A到C的时间(
17.(12分)如图所示,水平地面上的P点左侧光滑、右侧粗糙。一质量分布均匀且M=2m的木板静止于水平地面光滑段的某处。在P的正上方悬点O,用轻绳悬挂了一质量为m的电磁铁(可视为质点,未通电),且电磁铁下端刚好跟木板上表面平齐。现让质量为m的小铁块(可视为质点),以v₀的初速度从木板左端滑上木板,带动木板在地面上向右滑行,当铁块刚好滑到木板的右端时与木板相对静止,此后一起运动到P点。铁块到达P点时和电磁铁相撞,碰撞瞬间电磁铁立即通电,碰后作为整体向右摆动,由于摆动角度极小,其运动近似为简谐运动。而木板继续沿着水平面滑行,当木板停止时,铁块和电磁铁的整体恰好运动到最高点。已知铁块和木板间的动摩擦因数为 木板与水平地面PQ段间动摩擦因数为 重力加速度为g。求:
(1)铁块从滑上木板到与木板共速所经历的时间t₁;
(2)木板的长度d以及铁块与电磁铁碰撞时损失的机械能△E;
(3)细绳的长度L。(木板从开始滑入PQ段到全部进入的平均速度可以近似为
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18.(16分)如图,光滑水平地面上静止放置一辆小车,小车上方固定有竖直光滑绝缘细管,管足够长,小车与管整体的总质量为M=0.2kg,一质量m=0.1kg、电荷量q=1C的带正电的绝缘小球放置在管的底部,小球的直径略小于细管的管径。以小球初始位置为坐标原点建立xOy坐标系,在整个空间中存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2T,x=2m的边界(虚线)右侧空间还存在竖直向上的匀强电场,电场强度大小为E=1N/C。某时刻在小车上施加一水平向右的外力,让小车在外力作用下做加速度为 的运动,当小球进入电场的同时,撤去水平外力,此后的运动过程中小球一直没有离开细管,重力加速度大小为 小球看作质点,求:
(1)从施加外力开始,经多长时间小球开始沿细管上升及小车经多长时间进入电场的?
(2)小球进入电场前a,与时间t的表达式及刚进入电场空间前瞬间,作用在车上的水平外力F的大小;
(3)小球在电场中运动过程离电场左侧边界的最远距离 dm及之后小球从电场左侧边界离开后上升的最大高度
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物理参考答案
一、
二选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
111213
A
BA
D
C
A
CD AD
BC AB BC
.1
1
14.(1)①B
②
x'(a1,)2(a)2
(2)①
相反
②c
15.(1)
83
121.0(2)
9.1
1.03)9.0
16.【答案】(1)1.3:(2)1.3
【详解】(1)根据折射定律
sin a
①2分
1n=
sin B
入射角的正弦值为
sina=
DE_13
②1分
AB 15
折射角的正弦值为
CD 2
sin B=
BC
3③1分
根据折射定律,陈皮茶的折射率为
n=1.3.④1分
(2)激光从B到C的时间
BC
⑤.1分
激光在陈皮茶中的传播速度为
y=c
⑥.2分
激光从A到B的时间
专
c⑦.1分
激光从A到C的时间
t=1+t2=2.3×10-10g.⑧1分
o
17.【答案】(03g
28.1m8(6)
(2+00m=0,12,3.)
64
(23g36
【详解】(1)方法一:对木板和铁块为系统,由动量守恒
m,=(M+m)y①2分
对木板,由动量定理
4mg=My-0②1分
4%③1分
3g
方法二:铁块在木板上滑动的过程中做匀减速直线运动马g=41分
1
解得41=28
木板做匀加速直线运动g=M21分
1
解得4,43
设共速的速度为1,则=。一4=4站.1分
可求得t=
38
3.1分
(2)方法一:对木板和铁块为系统,由能量守恒
1
2
④1分
2m心=
_(m+M)v+imgd
d=26
⑤1分
3g
1
方法二:4时间内,铁块的位移为名=以2a听0.5分
解得x=
8
9
2040.5分
1
木板的位移x2
解得x2=
2vo
9g
木板的长度☑=x-x2=
21
3g
1分
1
与电磁铁相碰时m=2m27n-2nn三△B
2
解得△E=2.⑦1分
36
(3)木板过了P点后做减速运动,在还没完全过P点前其摩擦力大小为f=
假设其可以完全过P点,则满足对能定理日分6】@1分
2
2
可求得V2=
6
d 8
该过程的时间=v
v2+V 3g
2
木板之后做匀减速运动到停止,则-4,Mg,=0-2⑨1分
可知4,3g
4
Vo
故木板从过P点到停止所用时间为t=,+t?=
铁块在P点和磁铁相撞后,作为整体做单摆运动,其周期为T=
2π
⑩1分
由于t时刻碰撞后的整体可以处在右侧最高点和左侧最高点,则应满足
t=2n+70m=01,23,)
4
642
则L=
(21+10元=0.123-)1分
18.【答案】(1)0.5s(2)45.3N
(6)d=2073-45
,h.=
3万3
4
8
m
40
【详解】(1)设小球刚与圆管底部分离时的水平速度为y,经过的时间为t,
则有q州B=g,①1分
v=at
②1分
解得5=0.5s③1分
小球从开始至运动到电场处所用时间为5,则=x=2m.…④1分
2
解得t2=2s⑤1分
(2)小球脱离底部后的加速过程中有,B-g=4,,y=t⑥1分
两式联立可得qBt-g=a,⑦1分
3
即a,=(20t-10)m/s2⑧1分
可知在小球脱离细管管底部后,小球在竖直方向加速度随时间线性变化,刚要进电场时的竖
直速度为,则有-可6-)-0492-03m1修=2细s
根据牛顿第二定律可得F-q2,B=(M+m)a⑨1分
解得F=45.3N⑩1分
(3)小球在刚进入电场时,整体水平方向速度为y2x,则有y2x=at2=2m/s
当小球在电场中运动至最远距离时,整体的水平速度为0,小球的竖直速度为y,:对整体,
.1
由于重力等于电场力,由能量守恒得
5M+my+2=之m分
对小球分析,由竖直方向动量定理可得∑,B△t=四?一m,1分
即qBd.=nm3-2
联立解得d=V2073-45
m1分
40
设小球刚出电场速度大小为V4,由竖直方向动量定理得∑,B△t=W一W2y
此过程小球水平位移为x=0,则v4,=2
对整体分析,由能量守恒得
am听.+m,-mj.+号mni…1分
1
2
解得V4x=2x=2n/s
小球出电场后在磁场中上升得最大高度为h,此时竖直速度为零,整体水平速度为v,对
整体分析,水平方向动量定理得∑q,B△t=(M+m(y-y4x)1分
即qBh.=(M+m(y-y4x)
对整体分析,能量守恒得
w+m-0+网时-e政
联立解得h
33m分
48
4