海南省琼海市嘉积中学2023-2024学年高三下学期4月月考物理试题B卷（原卷版+解析版）

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一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 如图是一个正弦式交变电流i随时间t变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 交变电流的周期为0.25sB. 交变电流的有效值为
C. 在时交变电流方向发生改变D. 该交变电流的表达式为
2. 如图所示，两平行金属板A、B与电阻R相连，金属板间有一匀强磁场。现将一束等离子（含有大量等量正、负离子）垂直磁场喷入，下列说法正确的是（ ）
A. A极板的电势高于B极板B. R中有从b到a的电流
C. 若只增大磁感应强度，R中电流不变D. 若只增大两极板间距，R中电流不变
3. 为研究某鞋的防滑性能，同学将鞋子置于斜面上，逐渐增大斜面倾角。当斜面倾角时鞋子刚好开始滑动。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知。下列说法正确的是（ ）
A. 鞋子与斜面间的动摩擦因数为0.8
B. 增大斜面倾角θ，鞋子对斜面的压力减小
C. 在鞋子滑动时，增大斜面倾角θ，鞋子的加速度减小
D. 在鞋内放置重物，使鞋子刚好开始滑动时的斜面倾角θ将增大
4. 当做圆周运动物体角速度ω变化时，我们可以引用角加速度β来描述角速度ω的变化快慢，即。图甲中某转盘自时由静止开始转动，其前4s内角加速度β随时间t变化如图乙所示。则（ ）
A. 第4s末，转盘停止转动B. 角加速度的变化率的单位为：rad/s
C. 0~2s内转盘做匀角加速圆周运动D. 第2s末，转盘的角速度大小为10rad/s
5. 如图所示，用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于竖直平面内，质量均为m，两段轻杆等长。现将C球置于距地面高h处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在小球C下落过程中（ ）
A. 小球A、B、C组成的系统机械能不守恒
B. 小球C的机械能一直减小
C. 小球C落地前瞬间的速度大小为
D. 当小球C的机械能最小时，地面对小球B的支持力大于mg
6. 太阳系外行星和行星可能适宜人类居住，半径是半径的，若分别在和距地面高为处水平抛出小球，小球平抛运动水平位移随抛出速度函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断正确的是（ ）
A. 行星和行星的第一宇宙速度之比为
B. 行星和行星的第一宇宙速度之比为
C. 行星和行星的密度之比为2：1
D. 行星和行星的密度之比为1:3
7. 一个变压器带有两个副线圈，电路如图。原线圈匝数n1=1100匝，输入电压U1=220V，一个副线圈匝数n2=110匝，另一个副线圈电压U3=36V，，。下列说法正确的是（ ）
A. 匝数n3=120匝
B. 电阻R2的电压U2=22V
C. 电阻R2的电流约为I2=1.56A
D. 变压器输入功率66.4W
8. 如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃的折射率为
B. 光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比
C. 球心O到BN的距离
D. 若该B点处光源为红光，将其替换为绿光光源，则圆弧上恰好全反射的N点向左移动
9. 如图所示为一个透明均匀玻璃圆柱的横截面，一束单色光从点射入，在柱内经一次反射后照射到柱面上的点，已知光在点入射角为，与入射光垂直，则玻璃对光的折射率为（ ）
A. B. C. D.
10. 如图所示，从竖直圆上的A到圆周上的C、D两点有两条光滑的直轨道，BC是圆的竖直直径，AD是圆的倾斜直径，AD与BC夹角为。让两个质量相等的小球1、2同时从A点由静止释放，分别沿AC、AD滑行到圆上的C、D两点。，，则在运动过程中，1、2两球重力的冲量大小之比为（ ）
A. B. C. D.
11. 2023年10月9日，先进天基太阳天文台，即“夸父一号”科学卫星迎来一周岁生日。“夸父一号”已平稳在轨运行365天。已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。关于“夸父一号”和地球一起运行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. “夸父一号”受力平衡
B. “夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年
C. “夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度
D. “夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供
12. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，小球在斜面底端正上方以速度向右水平抛出，同时，小球在斜面顶端以速度向左水平抛出，两球抛出点在同一水平线上，结果两球恰好落在斜面上的同一点，且球落到斜面上时速度刚好与斜面垂直，不计小球的大小，，。则等于（ ）
A. B. C. D.
13. 如图所示，导热性能良好的气缸竖直放置，气缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可沿气缸无摩擦滑动，现往活塞上缓慢增加砂子，当砂子的质量为时，活塞下降的高度为，此过程中气体向外放出的热量为，继续缓慢添加砂子，当砂子的质量为时，活塞又下降了高度，此过程中气体向外放出的热量为，整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关系，下列说法正确的是（ ）

A. B. C. D.
14. 2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为，则（ ）
A. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上各点速度均小于7.9km/s
B. 飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上速率之比为
C. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行的周期为
D. 飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度小于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度
二、非选择题（共58分）
15. 如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上．
（1）求两极板间电压u；
（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件．
16. 某课外小组的同学们在对垃圾进行分类时，发现了一个圆柱形器件，上面标有“3 V，*”的字样，但不清楚是什么元件，于是就到物理实验室对该器件进行研究。
（1）首先用多用表3 V电压挡对其进行检测，发现指针不偏转，说明该器件不是_______（填“电池”或“电阻”）；然后再用多用表测量该器件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡进行正确的操作后测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择的电阻挡为______挡（填“×1”或“×100”），并需_______（填操作过程）后，再次进行测量，多用表的指针如图所示，测量结果为_______Ω。
（2）为精确测量该器件在额定电压时的电阻值Rx，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材，设计了一个方案，请在下列虚线框中画出电路图，并标出所选器材对应的电学符号。（ ）
A．电流表A1（量程为60 mA，内阻RA1约为3Ω）
B．电流表A2（量程为2 mA，内阻R A2=15Ω）
C．定值电阻R1=747Ω
D．定值电阻R2=1 985Ω
E．滑动变阻器R3（0～30Ω）一只
F．滑动变阻器R4（0～10Ω）一只
G．滑动变阻器R5（0～200Ω）一只
H．电压表V（量程为10 V，内阻RV=1 kΩ）
I．蓄电池E（电动势为12 V，内阻很小，最大允许电流600 mA）
J．开关S一只，导线若干
（3）由以上实验可测得该器件的电阻值Rx=_______（用字母表示，可能用到的字母：电流表A1、A2的读数I1、I2，电压表读数U，电阻值R A1、R A2、RV、R1、R2）。
17. 如图所示，小车静置于光滑水平地面上，左侧靠在障碍物旁，小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，圆弧轨道半径R=2.75m，BC与CD相切于C点，BC所对圆心角θ=37°，CD段长L=5m，质量m=1kg的物块（视为质点）从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，物块滑到小车右端D点时恰好与小车相对静止。物块与粗糙轨道CD间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计空气阻力。求：
（1）A、B两点的水平距离x；
（2）小车的质量M。
18. 下图是“探究小车加速度与力的关系”的实验装置。
（1）关于实验，下列做法正确的是________填选项前的字母）。
A. 本实验还需要秒表、刻度尺、交流电源等器材
B. 本实验需保持小车质量不变，改变槽码质量
C. 平衡摩擦时，需小车连接纸带，细绳末端连接槽码
D. 实验时先接通电源，后释放小车
（2）当小车质量________（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为________（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是________（填选项前的字母）。
A．用水平气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车
B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器
C．小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小
19. 某实验小组用力传感器和光电门等器材设计实验，探究向心力与线速度的关系。实验装置如图甲所示，半径为的半圆弧体固定在水平面上，在圆弧的最低点的小凹槽里安装一个力传感器（与圆弧面平滑相接），用来测量小球运动到圆弧最低点时对半圆弧体的压力大小，圆弧最低点的侧面安装光电门，可以记录小球经过圆弧最低点时的挡光时间。已知小球的质量为m，重力加速度的大小为g。

（1）实验前先用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径_________。

（2）将小球在圆弧面上某一位置由静止释放，记录力传感器的示数和小球的挡光时间，则小球经过最低点时小球的线速度大小_________（用表示）。
（3）改变小球在圆弧上的释放位置，多次实验测得小球的挡光时间及力传感器的示数，为了能直观地研究实验规律，作_________图像（选填“”“”“”或“”，如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为_________，图像的斜率为_________（以上两空均用题目给出的物理量的字母表示），则表明向心力与线速度的平方成正比。
20. 如图甲所示，在平面直角坐标系的第一象限内、半径为的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，边界圆刚好与轴、轴相切于、两点，长为、间距也为的平行金属板M、N固定在第二象限内，N板在轴上，在两板加上如图乙所示的交变电压，图中未知、已知，在两板中线左端有一粒子源，沿中线向右不断射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，所有粒子穿过两板间电场的时间均为，在轴下方有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，在磁场Ⅱ中有一足够长平行于轴的挡板，挡板到轴距离为，从射出的粒子刚好从N板右端边缘射出电场，从时刻射出的粒子经磁场Ⅰ偏转后刚好从点进入磁场Ⅱ，打在板上时的速度与轴负方向的夹角为，所有粒子打到挡板上后均被挡板吸收，不计粒子重力和相互间作用，，。求：
（1）大小；
（2）匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小；
（3）挡板上打到粒子的区域的长度。