重慶市第一中學2023-2024學年高三下學期2月月考試題物理

【考試時間：2月17日16：15～17：30】2024年重慶一中高2024屆2月月考物理試題卷注意事項：1．答題前，考生務必用黑色碳素筆將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號在答題卡上填寫清楚。2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。在試題卷上作答無效。3．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。滿分100分，考試用時75分鐘。一、單項選擇題：本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1．如圖所示，運動員和滑雪裝備的總質(zhì)量為m，在與水平面夾角為的雪道上勻速下滑。雪道與滑雪板間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不考慮空氣阻力，則雪道對滑雪板的作用力大小為（）A． B． C． D．2．下列關于熱力學定律和能量守恒定律的說法，正確的是（）A．由于能量是守恒的，所以不需要節(jié)約能源B．氣體吸收熱量的同時對外做功，內(nèi)能可能不變C．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體D．第二類永動機無法制成是因為違反了能量守恒定律3．如圖，一個薄圓盤和通電直導線處在同一平面內(nèi)，圓盤上帶有均勻的負電荷，導線中電流方向如圖中所示。當圓盤繞著圓心O順時針勻速轉(zhuǎn)動時，通電直導線受到的安培力方向為（）A．水平向左 B．水平向右C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向內(nèi)4．一列火車鳴笛勻速經(jīng)過鐵道，旁邊的人聽到鳴笛聲的音調(diào)一直在變化，則下列說法正確的是（）A．鐵道旁的人聽到鳴笛聲的音調(diào)發(fā)生變化是因為聲波發(fā)生了干涉B．鐵道旁的人聽到鳴笛聲的音調(diào)一直升高C．列車上的乘客聽到鳴笛聲的音調(diào)不變D．鳴笛聲的音調(diào)越高則在空氣中傳播得越快5．“開普勒90”星系距離太陽系約2545光年，是一個類太陽系的恒星系統(tǒng)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該星系有8顆行星，與太陽系內(nèi)的大行星數(shù)量相同。其中一顆行星“開普勒90d”的公轉(zhuǎn)軌道半長軸約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的，公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的。則該星系中心天體“開普勒90”與太陽的質(zhì)量之比約為（）A． B． C． D．6．如圖所示，光滑的U型導軌處于水平面內(nèi)，導軌的一端固定一定值電阻R，導軌足夠長且不計導軌的電阻。導軌間存在豎直向上的勻強磁場。一根電阻忽略不計的導體棒a以初速度進入磁場開始運動，運動過程中導體棒a與導軌始終接觸良好。將運動過程中a的位移記為x，時間記為t，速度記為v，動能記為。下列v或隨x或t變化趨勢正確的是（）A． B．C． D．7．如圖（a）所示，質(zhì)量均為1kg的物體A和B放置在圓盤上，與圓盤間的動摩擦因數(shù)分別為和。用兩根不可伸長的細繩將物體A、B和圓盤轉(zhuǎn)軸相連，物體A、B與轉(zhuǎn)軸的距離分別為和。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角速度緩慢增大時，轉(zhuǎn)軸與物體A之間的細繩拉力、A與B之間的細繩拉力隨的關系如圖（b）所示。取，則下列正確的是（）A． B． C． D．二、多項選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．Cs和Ca兩種金屬發(fā)生光電效應時，其對應的截止電壓與入射光頻率的關系如圖所示，已知Cs的逸出功小于Ca，則（）A．圖像中①對應的是Cs，②對應的是CaB．兩條圖像的斜率不同C．若同頻率的光照射兩種金屬均發(fā)生光電效應，Cs產(chǎn)生的光電子的最大初動能較大D．光電效應說明光具有波動性9．如圖所示是某小型水電站的輸電原理圖，輸出電壓有效值恒定為，輸電線路的總電阻。兩個變壓器均為理想變壓器，其中降壓變壓器的原副線圓匝數(shù)比為。用戶的負載可用滑動變阻器R表示。當R變化時，理想電壓表和理想電流表示數(shù)變化的絕對值分別為和。已知水電站的輸出功率為40kW時，用戶獲得電壓為220V。則（）A．升壓變壓器的原副線圈原數(shù)比為B．若用戶數(shù)量減少，則電壓表示數(shù)降低C．當水電站輸出功率為40kW時，輸電線路上損耗的功率為200WD．10．如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B，其中O為圓心，M為圓弧的中點。直徑PQ處有一接收屏，粒子打到接收屏上即被吸收。一粒子源可以向紙面內(nèi)各個方向發(fā)射速度為v（v未知）的帶電粒子，粒子源可沿圓弧PQ移動。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為，忽略粒子重力及相互間的作用力。取，則（）A．若粒子源位于M點，粒子速度，則粒子到達接收屏的最短時間為B．若粒子源位于M點，粒子速度，則粒子到達接收屏的最短時間為C．若粒子速度，則將粒子源沿圓弧從P移動到Q過程中，接收屏上有粒子到達區(qū)域的長度為D．若粒子速度，粒子從M點與MO連線為30°向左下射出，則粒子到達接收屏時速度偏轉(zhuǎn)了67°三、非選擇題：本大題共5小題，共57分。11．（8分）實驗小組利用一根可繞一端無摩擦轉(zhuǎn)動的勻質(zhì)木棒、光電門、遮光片和量角器來驗證機械能守恒定律。查閱資料得知，勻質(zhì)木棒繞一端轉(zhuǎn)動時動能可以表示為。實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置：將木棒的一段固定在轉(zhuǎn)軸上，使得木棒可以在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動；在木棒另一端粘上輕質(zhì)遮光片，并在轉(zhuǎn)軸正下方放置一光電門以測量遮光時間。木棒與豎直方向的夾角可以通過刻度讀數(shù)獲取，重力加速度為g。實驗過程如下：（1）通過理論分析可知，木棒動能表達式中______；（2）用游標卡尺測量遮光片的寬度并記為d，某次測量時游標卡尺示數(shù)如圖（b），則遮光片寬度為______mm；（3）測量木棒的長度l；（4）接通光電門電源，將木棒安裝在轉(zhuǎn)軸上，從偏離豎直方向夾角的位置由靜止釋放木棒，記錄第一次通過光電門的時間t，則木棒經(jīng)過豎直方向時的角速度為______（用t、l、d表示）；（5）重復步驟（4）得到多組對應的角度與時間t，作出圖像，測出圖像的斜率絕對值為k，若滿足______（用l、g、d表示），則說明在誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒。12．（8分）實驗小組為了測量某型號電池的電動勢和內(nèi)阻，設計了如圖（a）所示的電路圖。按照圖（a）連接好電路后，多次調(diào)節(jié)電阻箱并記錄其阻值R和對應的電流表示數(shù)I。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖（b）所示。（1）某次實驗中電流表的示數(shù)如圖（c），則其讀數(shù)為______A。（2）若不考慮電流表的內(nèi)阻，則由圖（b）可得該電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為______。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）由于電流表內(nèi)阻不可忽略，測量得到的電池內(nèi)阻存在系統(tǒng)誤差，為此實驗小組又設計了如圖（d）所示的電路。閉合開關之后，先將開關接1，調(diào)節(jié)電阻箱并記錄電流表示數(shù)I，作出圖像，得到斜率和縱截距的絕對值為和；再將開關接2，調(diào)節(jié)電阻箱并記錄電壓表示數(shù)U，作出圖像，得到斜率和縱截距的絕對值為和，則電池內(nèi)阻可以表示為______。13．（10分）如圖，一束很細的光線A從空氣中射入半徑為R的玻璃球的右上方，在玻璃球內(nèi)表面發(fā)生一次反射，最后從玻璃球左上方射出。已知入射光線與球心的距離為，出射光線與入射光線平行，光速為c。求：（1）玻璃球的折射率；（2）圖中光線在玻璃球中傳播的時間。14．（13分）如圖所示，足夠大的空間被直線MN分為勻強電場和勻強磁場區(qū)域，MN與水平方向夾角為。勻強電場強度為E，方向豎直向上；勻強磁場垂直紙面向外，強度可調(diào)。O點為電場區(qū)域中的一點。O、M兩點距離為d且連線與電場方向平行；O、N兩點水平高度相同。將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止釋放，不計粒子重力。（1）求粒子第一次通過M點時的速度大??；（2）若粒子第1次在磁場中偏轉(zhuǎn)后從N點回到電場區(qū)域，求磁感應強度的大??；（3）若粒子第2次離開電場區(qū)域的位置仍是M點，求粒子第一次離開磁場的位置與M點的距離。15．（18分）如圖所示，在傾角為的斜面上等距放置著編號為1、2、3、……的一系列物塊，每兩個物塊間的距離均為L，物塊的質(zhì)量均為m。第一個物塊帶電量為．其余物塊不帶電，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)均為。整個斜面處于沿斜面向下的勻強電場中，電場強度。開始時所有物塊均被底部的卡扣固定在斜面上。每個物塊的右上方均帶有檢測裝置，可以在物塊發(fā)生碰撞前瞬間自動打開卡扣，釋放該物塊。時刻釋放物塊1，物塊1先與物塊2發(fā)生碰撞后粘在一起，然后繼續(xù)下滑與物塊3碰撞粘在一起，……，如此重復下去。重力加速度為g。試求：（1）從釋放物塊1到發(fā)生第1次碰撞的時間；（2）發(fā)生第2次碰撞后物塊1的速度大小；（3）假設發(fā)生第n次碰撞前物塊1的速度為，求當n為多少時最小并求此最小值。［可能用到的數(shù)學公式：］2024年重慶一中高2024屆2月月考物理參考答案選擇題：共10小題，共43分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題5分，全部選對的給5分，選對但不全的給3分，有選錯的給0分。題號12345678910答案ABACDBCACADACD【解析】1．運動員勻速下滑，受力平衡，雪道對清雪板總作用力為mg，方向豎直向上，故選A．2．能量雖然守恒，可利用的品質(zhì)降低了，需要節(jié)約能源，故A錯誤。由熱力學第一定律可知B正確，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，例如冰箱里的物體，故C錯誤。第二類永動機無法制成是違反了熱力學第二定律，故D錯誤。3．帶負電荷的圓盤順時針轉(zhuǎn)動，圓盤產(chǎn)生的電流為逆時針方向，由右手螺旋定則知此電流在通電直導線處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里；再利用左手定則，通電直導線受到的安培力向左。4．鳴笛聲的音調(diào)發(fā)生變化是多普勒效應：由多普勒效應可知，人聽到的鳴笛聲的音調(diào)一直降低；由于車上乘客和鳴笛無相對運動，故不產(chǎn)生多普勒效應，聽到的音調(diào)不變；聲音的傳播與音調(diào)（頻率）無關。綜上，選C。5．假設有一行星圍繞“開普勒90”做勻速圓周運動，此行星公轉(zhuǎn)軌道半徑與“開普勒90d”公轉(zhuǎn)軌道半長軸相同，由開普勒第三定律可知此行星周期與“開普勒90d”也相同，由萬有引力定律，中心天體的質(zhì)量，代入假想的行星與地球的公轉(zhuǎn)周期和半徑，得“開普勒90”與太陽質(zhì)量之比為，故選D．6．設導軌間距為L，當導體棒的位移為x時，通過導體棒的電荷量為，導體棒a受到的沖量向右，大小為。以導體棒a為研究對象，由動量定理得，得，由此可知B正確，A錯誤，導體棒的動能為，所以圖像是開口向上的二次函數(shù)，故C、D錯誤。7．以物體B為研究對象，則有，變形得，與圖像對比可得，，以A為研究對象可得，代入得，與圖像對比可得，，即，，故選C．8．由圖可知，①的截止頻率較低，逸出功W與截止頻率的關系為，故①的逸出功hW較小，為Cs；由光電效應方程和電場力做功的關系式可得，得，兩直線的斜率均為；由于Cs的逸出功較小，故同頻率的光照射時光電子的最大初動能較大：光電效應說明光具有粒子性，故選AC．9．用戶獲得的電壓即降壓變壓器副線圈電壓，利用降壓變壓器匝數(shù)比為可得降壓變壓器原線圈電壓為，設此時輸電線路中的電流為，電路的總功率為，即，解得，故升壓變壓器副線圈的電壓，故升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為，故A正確。當用戶減少，R增大，減小，增加，電壓表示數(shù)增加，故B錯誤，當輸出功率為40kW，輸電線路損耗的功率為，故C錯誤。由輸電線路可知，又因為，故．故D正確。10．當粒子速度，此時粒子軌跡半徑。到達接收屏的時間最短則粒子軌跡所對應的弦長最短，如圖（a）所示，此時時間為，故A正確，B錯誤。當粒子速度，此時粒子軌跡半徑，粒子能到達接收屏的臨界情況如圖（b）所示，因此接收屏上有粒子到達的區(qū)域為PA和QB，由幾何關系可得，，總長度為，故C正確。粒子從M到接收屏的豎直位移為R，根據(jù)由洛倫茲力公式，在極短的時間內(nèi)有，對等式兩邊累加得，方向水平向右。初始時，方向水平向左，到達接收屏時有，解得，由此可得初末速度矢量如圖（c）所示，故速度方向偏轉(zhuǎn)了67°，故D正確。非選擇題：共5小題，共57分。11．（每空2分，共8分）（1）2（2）10.35（4）（5）【解析】（4）通過光電門的速度，得。（5）要驗證機械能守恒只需驗證增加的動能等于減少的重力勢能，即，將表達式代入前式并化簡得，斜率k的絕對值為。12．（每空2分，共8分）（1）1.40（2）2.50.75（3）【解析】（2）由歐姆定律得，變形得，對照圖（b）可得，，解得，。（3）由于不能忽略電流表和電壓表的內(nèi)阻，當接1、2時分別有，，對兩式變形可得，。由上述解析式得，，解得。13．（10分）解：（1）如圖，由對稱性和幾何關系可知，入射角折射角由折射定律得（2）光線在玻璃中的傳播速度為傳播路程為傳播時間14．（13分）解：（1）帶電粒子第一次通M點時有解得（2）若要從N點回到電場區(qū)域，由幾何關系可知，粒子在磁場中運動的軌跡半徑為洛倫茲