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，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4．一列火車鳴笛勻速經過鐵道，旁邊的人聽到鳴笛聲的音調一直在變化，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一直升高C．列車上的乘客聽到鳴笛聲的音調不變D．鳴笛聲的音調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)。目前已經發(fā)現(xiàn)該星系有8顆行星，與太陽系內的大行星數(shù)量相同。其中一顆行星“開普勒90d”的公轉軌道半長軸約為地球公轉軌道半徑的，公轉周期約為地球公轉周期的。則該星系中心天體“開普勒90”與太陽的質量之比約為（）A． B． C． D．6．如圖所示，光滑的U型導軌處于水平面內，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和圓盤轉軸相連，物體A、B與轉軸的距離分別為和。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當圓盤繞轉軸轉動的角速度緩慢增大時，轉軸與物體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動的勻質木棒、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，勻質木棒繞一端轉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軸上，使得木棒可以在豎直面內無摩擦轉動；在木棒另一端粘上輕質遮光片，并在轉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阻，則由圖（b）可得該電池的電動勢為______V，內阻為______。（結果均保留2位有效數(shù)字）（3）由于電流表內阻不可忽略，測量得到的電池內阻存在系統(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。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點時的速度大小；（2）若粒子第1次在磁場中偏轉后從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??；（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動，圓盤產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一直降低；由于車上乘客和鳴笛無相對運動，故不產生多普勒效應，聽到的音調不變；聲音的傳播與音調（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，此行星公轉軌道半徑與“開普勒90d”公轉軌道半長軸相同，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，中心天體的質量，代入假想的行星與地球的公轉周期和半徑，得“開普勒90”與太陽質量之比為，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