2024届安徽省淮北一中等六校高三下学期2月月考物理试题（Word版）

这是一份2024届安徽省淮北一中等六校高三下学期2月月考物理试题（Word版），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球水平表面处。已知探测器质量为m，四条支架腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。下列说法正确的是（ ）
A．每条腿对月球表面的正压力的方向均为竖直向下
B．四条支架腿对月球表面的弹力大小为
C．支架腿沿水平方向合力为零，每条支架腿水平方向分力为
D．每条支架腿受到月球表面的作用力大小
2．如图所示是某排水管道的侧面剖视图。井盖上的泄水孔因杂物而堵塞，井盖与井口间密封良好但不粘连。设井盖质量m=20kg，圆柱形竖直井内水面面积S=0.30m2，图示时刻水面与井盖之间的距离h=2.0m，井内密封有压强刚好等于大气压强，温度T0=300K的空气（可视为理想气体），重力加速度g=10m/s2。密封空气的温度始终不变。井盖每次被顶起后，都迅速回落再次封闭井内空气，此时空气压强重新回到，温度仍为T0。下列说法正确的是（ ）
A．气体经历了等压变化，气体的分子势能减小
B．气体对外界放出热量，分子平均动能不变
C．若水面匀速上升，井盖相邻两次跳跃的时间间隔将变大
D．从图示位置起，水面上涨5cm后，井盖第一次被顶起
3．利用带电粒子在电磁场中的运动，制作出的质谱仪可测量粒子的比荷。在研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示，左图是三类射线在垂直纸面向外的磁场中的偏转情况的示意图。右图是两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。下列说法错误的是（ ）
A．放射源可以打出三类射线，说明同时发生ɑ、β、γ衰变
B．ɑ射线穿透能力最弱，速度也最慢，打到A板的是ɑ射线
C．a为电源正极，到达A板的为β射线，不偏转的是γ射线
D．正负极判断看射线在两板间的轨迹，比荷大的偏向A板
4．练习钢琴和音乐课上常用到的一款节拍器，如图节拍器中有⼀摆杆，摆杆在标度尺左右摆动，有规律的发出节拍声。其中标度尺标出摆振动时每分钟发出的节拍声次数（n），摆杆上有⼀个可上下移动的摆锤。摆锤位置所对标尺数，就表⽰该摆每分钟振动的节拍数（⼀次全振动有两次节拍数），由此可算出摆的振动周期（T）。改变摆锤的位置就可以改变它的振动周期。下列说法正确的是（ ）
A．节拍器上数值虽不清晰，但摆锤位置上移时摆动的频率变大
B．摆锤上下移动时即使在不同的位置，发出的声音声速都相同
C．音乐教室有两个相同节拍器，同时工作能听到类似音叉的共振现象
D．声波、水波和光波一样，波传播方向和振动方向相类似，都是横波
5．智能寻迹小车上装有传感器，会自动识别并沿水平面内的黑色轨迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时，小车从起点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。为能让小车及时停下来获得高分，需要测试小车的刹车性能。小庐同学在平直路面上做了刹车实验。图是刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像。下列说法正确的是（ ）
A．由图像知刹车过程中加速度大小为2m/s2
B．从开始刹车时计时经2s，位移大小为0.5m
C．某次得分96分一定是刹车阻力偏小造成的
D．车轮与地面间的动摩擦因数大约是 0.1
二、多选题
6．我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ，半径为R，自转周期为T0，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为
B．该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为
C．该“类地球”行星表面重力加速度在两极的大小为
D．该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为
三、单选题
7．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平冰面上，底部与水平面相切，一个质量为的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在下滑过程中弧形槽对小球的弹力一定与圆弧面垂直，且弹力始终不做功
B．在小球与弹簧接触时，弹簧始终处于压缩状态，且小球机械能一直减小
C．因小球质量小于圆弧槽质量，小球与弹簧反弹后一定与圆弧形槽多次相碰
D．小球离开弹簧后，球和弧形槽系统机械能守恒，小球不能回到弧形槽h处
8．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑动触头P向上滑，R0消耗的功率变大
B．滑动变阻器的滑动触头P向上滑，电压表V示数变大
C．滑动变阻器的滑动触头P向上滑，电流表A2示数变小
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数也变大
四、多选题
9．如图所示为“中国天眼”维护时的示意图。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢行走时，氦气球对其有大小恒为，方向竖直向上的拉力作用。为尽可能保护镜面，工作人员对镜面的作用力不超过，若将人视为质点。下列说法正确的（ ）
A．工作人员缓慢行走时对球面有竖直向下的大小为的作用力
B．为维修更高处的镜面，工作人员需获得竖直向上加速度，此时镜面安全
C．设镜面为光滑半球形，工作人员从最高处不慎滑下，到达镜面底端时镜面仍安全
D．设镜面光滑，从半球形顶端无初速下滑，水平加速度最大位置处重力功率已减小
五、单选题
10．霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为q的粒子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时，粒子沿x轴做直线运动；入射速度小于v0时，粒子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用。下列说法正确的是（ ）
A．电场场强大小E=v0B，粒子带负电
B．若粒子入射速度为，最高的速度为
C．若粒子在O点无初速释放，电场力做功最大值2
D．若粒子在O点无初速释放，一个周期内洛伦兹力的冲量
六、实验题
11．某探究小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与质量的关系。首先平衡小车所受的摩擦力，保持砂和砂桶的质量一定。接通电源，释放小车。多次改变小车的质量，利用位移传感器测出对应的位移x并描绘x-t图像。
(1)图乙为小车质量M＝0.4kg时位移传感器记录下描绘的x-t图。由图可知，此时小车的加速度a＝ m/s2。
(2)该小组根据数据画出了加速度a的倒数和小车质量M的图像如图丙所示，图丙中图线没有过原点，小组讨论后认为图线确实不应该过原点。请用所学知识分析，图丙中c＝ ，利用题中信息求出实验中砂和砂桶的质量m＝ kg。（结果保留1位有效数字，当地重力加速度g＝10m/s2）
12．测电阻有多种方法。
（1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“×10”，则的测量值为 Ω。

（2）乙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻的测量值为 。若不考虑偶然误差，该测量值与的真实值相比 （选填“偏小”或“偏大”）。

（3）丙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。操作步骤如下：①先将开关S接1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数I；②再将开关S接2，保持不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为 ；电流表内阻对测量结果 （选填“有’”或“无”影响。

（4）丁同学用如图所示的电路，测量电流计内阻的阻值，操作步骤如下：①先闭合开关，调节，使电流计指针满偏；②再闭合开关，保持不变，调节使得电流计指针半偏，记下此时的值为，则的测量值为 ；若不考虑偶然误差，电流计内阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。

七、解答题
13．宝石外观光彩夺目，部分原因是由于其特殊的成品形状可发生多种光学效应。如图为某宝石的剖面图，一条光线由MN边从空气射入宝石，入射角i为60°，经过折射后，折射角为30°，该折射光线第一次射到OQ边，刚好发生全反射。（已知空气中的光速终c=3×108m/s），求：
（1）该光线在宝石中的速度大小；
（2）sinβ大小。
14．如图所示，xOy平面直角坐标系第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E，第一象限内存在垂直坐标平面的匀强磁场（未画出），MN是长度为L的绝缘挡板，放在第一象限中，使MNPO构成边长为L的正方形。一带电量为q、质量为m的带正电粒子，由第三象限中的S点以沿x轴正方向的初速度射出，经过一段时间恰好从O位置进入第一象限，运动到O点的速度为，速度方向与x轴正方向夹角为，带电粒子与挡板发生弹性碰撞，经过一次碰撞后从P点（L，0）离开第一象限，不计粒子的重力。
（1）求粒子初始位置S的横坐标；
（2）求第一象限中磁感应强度的方向与大小；
（3）调整粒子发射初速度大小与电场大小，初速度方向与电场方向不变，使粒子仍从O点进入第一象限，在M点与挡板第一次发生碰撞，求发射初速度大小。
15．如图甲所示，由粗细均匀的金属丝绕制而成的正方形线圈固定在绝缘滑块上，线圈和滑块的总质量为匝数为，边长为，水平面粗糙，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数为μ=0.5，矩形线圈总阻值 ，滑块的右侧有一长为4L、宽为L的长方形磁场区域。磁场方向垂直纸面向里，且线框的上边界与磁场区域的中间线重合。现给滑块施加一水平向右的外力，使整个装置以恒定的速度通过磁场区域，从线框进入磁场瞬间开始计时，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，重力加速度为。求：
（1）正方形线框进入磁场时，线框中的电流是多少？
（2）正方形线框刚要全部进入磁场时滑块与地面间摩擦力应为多大？
（3）正方形线框从刚进入磁场到刚好离开磁场的过程中，外力做的功为多少？
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．B
5．B
6．CD
7．D
8．B
9．ABD
10．A
11． 2 0.1 0.1
12． 60 偏大 无 小于
13．（1）；（2）
解析：（1）设该光线在该宝石的折射率为，速度为，光在边折射，由折射定律
得
又由
可知
（2）光在边恰好发生全反射，有
解得
14．（1）；（2）磁场方向垂直纸面向里，；（3）
解析：（1）设初始位置S与O之间的水平距离为x，竖直距离为y，运动时间为t，则
由牛顿第二定律得
水平位移
粒子初始位置S的横坐标为
（2）若粒子要和挡板相碰，受力方向在速度左侧，可得磁场方向垂直纸面向里，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
由OP点的对称性可知，带电粒子和挡板在挡板中点相碰，由几何关系可得
设，可得
则
带电粒子运动半径为
联立解得
（3）根据题意，做出带电粒子运动轨迹，如图所示。
根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力有
发射初速度为
解得
15．（1）1A；（2）10.5N；（3）10.1J
解析：（1）正方形线框刚进入磁场时，线框切割磁感线产生的感应电动势
由闭合电路的欧姆定律可知，线框中的电流
代入数据解得
（2）正方形线框全部进入磁场所用的时间为
在此时间内，磁感应强度不变，均为；线框将要全部进入磁场时，右边导线受到向左的安培力，大小为
线框的上边所受的安培力向下，大小为
滑块所受滑动摩擦力为
代入数据解得
（3）正方形线框刚进入磁场时的外力大小为
代入数据解得
线框全部进入过程中外力所做的功为
线框整体在磁场中运动的时间为
则内有
代入数据解得
线框中有沿顺时针方向的电流，电流大小为
线框完全进入磁场瞬间，磁感应强度发生变化，线框的上边受到向上的安培力，大小为
则内外力做的功
代入数据解得
3s后线框中无电流，此时直到线框完全离开磁场，外力做的功
代入数据解得
故整个过程外力做的总功为