江西省上高二中2023-2024学年高三下学期5月月考物理试题

这是一份江西省上高二中2023-2024学年高三下学期5月月考物理试题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（每小题4分，共28分）
1．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。我们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于图中四幅图的相关叙述正确的是（ ）
A．图甲是观察桌面形变的实验，当用力F压桌面时，光点的位置会发生明显变化，从而反映桌面的形变，这个实验中主要用到的研究方法是微元法
B．图乙中把一般的曲线运动看成很多个圆周运动的一部分的组合，这是理想模型的思想
C．利用图丙装置探究小车的加速度与拉力的关系时，运用控制变量法和比较法来控制两小车有相同的运动时间，从而得到两小车的加速度大小关系
D．图丁中探究小车运动的加速度与力、质量的关系，该实验用到了等效替代的思想
2．两列平面简谐波在空中叠加，其中简谐横波a(图中虚线所示)沿x轴的正方向传播，简谐横波b(图中实线所示)沿x轴的负方向传播，波速都是20m／s．t＝0时，这两列波的波动图象如图所示，那么位于x＝45 m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是（ ）
A．1.5 0 s 0．2 5 s B．0．25 s 0．7 5 s
C．0．5 0 s 0．7 5 s D．0．7 5 s 0．2 5 s
3．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.02s，取重力加速度g=10m/s2；下列分析正确的是（ ）
A．手机接触头部之前的速度约为1m/s
B．手机对头部的冲量大小约为0.24
C．手机对头部的作用力大小约为10.8N
D．手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.24
4．研究表明原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数的关系如图所示，一般认为大于铁原子核质量数（56）的为重核，小于则为轻核，下列对该图像的说法错误的是（ ）
A．从图中可以看出，Fe原子核最稳定
B．从图中可以看出，重核A裂变成原子核B和C时，释放核能
C．从图中可以看出，重核随原子序数的增加，其比结合能变大
D．从图中可以看出，轻核D和E发生聚变生成原子核F时，释放核能
5．如图所示，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量约为月球质量的9倍、半径约为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布球体，忽略其自转影响，则下列说法正确的是（ ）
A．月球表面重力加速度大于火星表面重力加速度
B．嫦娥五号绕月球的运行速度大于天问一号绕火星的运行速度
C．相同时间内，嫦娥五号与月球的连线扫过的面积与天问一号与火星的连线扫过的面积相等
D．嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值小于天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值
6．如图所示是一种“鱼虾自动分离装置”的简化结构图。分离器出口在倾斜传送带中段适当位置正上方一定高度，鱼虾下落到传送带时均有沿斜面向下的初速度，最终虾均能被传送至下端收集箱中，鱼均能被传送到上端收集箱中，已知传送带与水平面间夹角为，始终以恒定速率顺时针转动，下列说法正确的是（ ）
A．鱼在传送带上运送的过程所受的摩擦力方向先沿斜面向上后沿斜面向下
B．虾在传送带上做加速直线运动，鱼在传送带上做减速直线运动
C．虾与传送带间的动摩擦因数一定小于
D．鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于
7．如图所示，曲线为一带电粒子在匀强电场中运动的轨迹，虚线A、B、C、D为相互平行且间距相等的四条等势线，M、N、O、P、Q为轨迹与等势线的交点。带电粒子从M点出发，初速度大小为，到达Q点时速度大小为v，则（ ）
A．四条等势线中D的电势最高
B．粒子从M到N和从O到P的速度变化量相同
C．粒子从O到P和从P到Q的速度变化量相同
D．如果粒子从Q点以与v相反、等大的速度进入电场，则粒子可能不会经过M点
二、多选题（每小题6分，共18分）
8．如图所示，光滑绝缘、互相垂直的固定墙壁PO、OQ竖立在光滑水平绝缘地面上、地面上方有一平行地面的匀强电场E，场强方向水平向左且垂直于墙壁PO，质量相同且带同种正电荷的A、B两小球(可视为质点)放置在光滑水平绝缘地面上，当A球在平行于墙壁PO的推力F作用下，A、B两小球均紧靠墙壁而处于静止状态，这时两球之间的距离为L．若使小球A在水平推力F的作用下沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后，小球A与B重新处于静止状态，则与原来比较(两小球所带电荷量保持不变)( )
A．A球对B球作用的静电力增大 B． A球对B球作用的静电力减小
C．墙壁PO对A球的弹力不变 D．两球之间的距离减小，力F增大
9．如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的v-t图象如图甲所示，t₀时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由v₀增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A．小车的额定功率为 B．小车的最大速度为
C．小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为
D．时间内，小车运动的位移大小为
10．2020年12月1日23时11分，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区。小明同学在感到骄傲和自豪的同时，考虑到月球上没有空气，无法通过降落伞减速降落，于是设计了一种新型着陆装置。如图，该装置由船舱、间距为的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为B的匀强磁场的磁体和质量为的“∧”型刚性线框组成，“∧”型刚性线框ab边可沿导轨滑动并接触良好。总质量为的船舱、导轨和磁体固定在一起。已知，整个装置着陆瞬间的速度为，着陆后“∧”型线框速度立刻变为0，已知船舱电阻为6r，“∧”型线框的每条边的边长均为，电阻均为r，月球表面的重力加速为为，整个过程中只有ab边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力，则（ ）
A．着陆装置接触到月球表面后瞬间ab边产生的电动势为
B．着陆后，在船舱下降的过程中a点的电势低于b点的电势
C．若在导轨下方缓冲弹簧接触月面前船舱已匀速，则船舱匀速的速度大小为
D．若在导轨下方缓冲弹簧接触月面前船舱已匀速，则从着陆开始到船舱匀速瞬间经过ab边的电荷量为
三、填空题（每空2分，共14分）
11．（6分）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。
(1)实验时，该同学进行了如下操作：
①用天平分别测出物块A、B的质量4m0和3m0（A的质量含遮光片）。
②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d= cm。
③将重物A，B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一同学用手托住重物B，另一同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为∆t，则此时重物B速度vB= （用d、∆t表示）。
(2)要验证系统（重物A，B）的机械能守恒，应满足的关系式为： （用重力加速度g、∆t、d和h表示）。
12．（8分）某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G满偏电流为，表头上标记的内阻值为，和是定值电阻。利用和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为量程为3V的电压表。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选 ， 。
(2)用量程为3V、内阻为的标准电压表V对改装电压表进行校准。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近 端（填“A”或“B”）。
(3)若表头G内阻的真实值小于，则会造成改装后电压表的读数与标准电压表的读数相比 （填“偏大”或“偏小”）。
四、解答题（12+14+14=38分）
13．（12分）水肺潜水运动中，潜水员潜水时需要携带潜水氧气瓶，以保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压相等。潜水器材准备室中有一待充气的氧气瓶，其内部气体的压强、温度与外界大气相同，潜水员用气体压缩机为其充气，1s内可将压强为p0、温度为t0、体积V0=700mL的气体充进氧气瓶内，充气完成时氧气瓶内气体压强p=16atm，温度。已知外界大气压p0=1atm，外界环境温度，氧气瓶的容积V=11L，氧气瓶的导热性能良好，水温恒为t0，水中每下降10m深度水压增加1atm。
（1）求气体压缩机对氧气瓶充气的时间；
（2）潜水员携带氧气瓶迅速下潜至水面下h1=10m深处，在该水层活动期间吸入气体V1=20L，随即迅速下潜至水面下h2=20m深处，在该水层活动期间吸入气体V2=16L，求此时氧气瓶内剩余气体的压强。
14．（14分）某校科技组利用图甲所示装置研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，图中Q为水平弹射装置，AB为倾角的倾斜轨道，取A点为坐标原点建立平面直角坐标系，水平向左为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，Q可在坐标平面内移动，BC为水平轨道，为竖直圆轨道，为足够长倾斜轨道，各轨道均平滑连接。已知滑块质量为m，圆轨道半径为R，倾斜轨道AB长为，滑块与倾斜轨道AB间动摩擦因数随滑块与A点距离l的变化关系如图乙所示。BC长为2R，滑块与BC间动摩擦因数，其余各段轨道均光滑。弹射装置弹出的滑块均能无碰撞从A点切入倾斜轨道AB，滑块可视为质点。求：
（1）弹出点的纵坐标y与横坐标x之间应满足的函数关系式；
（2）弹出点的横坐标x为多大时，滑块从A点切入后恰好过最高点D。（结果可用根号表示）
图（乙）
B1
v
B2
固定在列车下面的导线框A
移动的磁场
移动的磁场
图（甲）
15．（14分）磁悬浮列车是一种高速运载工具，它是经典电磁学与现代超导技术相结合的产物。磁悬浮列车具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，就是在沿轨道安装的绕组（线圈）中，通上励磁电流，产生随空间作周期性变化、运动的磁场，磁场与固定在车体下部的感应金属框相互作用，使车体获得牵引力。
为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们给出如下的简化模型，图（甲）是实验车与轨道示意图，图（乙）是固定在车底部金属框与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有竖直(垂直纸面)方向等距离间隔的匀强磁场Bl和B2，二者方向相反。车底部金属框的宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场Bl和B2同时以恒定速度v0沿导轨方向向右运动时，金属框也会受到向右的磁场力，带动实验车沿导轨运动。
设金属框垂直导轨的边长L=0.20m、总电阻R=l.6Ω，实验车与线框的总质量m=2.0kg，磁场Bl=B2=B＝1.0T，磁场运动速度v0=10m/s。回答下列问题：
（1）设t=0时刻，实验车的速度为零，求金属框受到的磁场力的大小和方向；（2）已知磁悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力 f1=0.20N，求实验车的最大速率vm；
（3）实验车A与另一辆磁悬浮正常、质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车P挂接，设A与P挂接后共同运动所受阻力f2=0.50N。A与P挂接并经过足够长时间后的某时刻，撤去驱动系统磁场，设A和P所受阻力保持不变，求撤去磁场后A和P还能滑行多远？
江西省宜春市上高县上高二中2024学年高三高三下学期5月份月考物理试卷
参考答案
1.C 2.B 3.D 4.C 5.D 6.D 7.B
8.BC 9.CD 10.AC
11.【答案】(1) 1.020
(2)
【详解】（1）[1]游标卡尺分度值为，读数为
[2]极短时间，可以用平均速度替代瞬时速度，则重物的速度为
（2）对系统，若机械能守恒，则
解得
12.【答案】(1)
(2)A
(3)偏大
【详解】（1）[1][2] 根据题意，与表头G构成1mA的电流表，则

解得

此时电流表的电阻为
然后再将其与串联改装为量程为3V的电压表，则

联立解得
（2）用量程为3V、内阻为的标准电压表V对改装电压表进行校准。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近A端，可以使电压表从零开始逐渐变大。
（3）若表头G内阻的真实值小于，则实际通过表头G的电流偏大，则会造成改装后电压表的读数与标准电压表的读数相比偏大。
13.【答案】（1）220s；（2）6atm
【详解】（1）充气过程有
解得
则充气时间为
（2）当下潜至水面下h1=10m深处时，为保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压相等，则此时吸入气体压强为
此时以吸入气体和氧气管内气体为研究对象，则有
当下潜至水面下h2=20m深处时，为保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压相等，则此时吸入气体压强为
此时以吸入气体和氧气管内气体为研究对象，则有
解得
14.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由平抛运动可知
，
而根据入射速度沿着斜面向下可得
解得
（2）滑块恰好通过最高点，满足
由于动摩擦因数与成线性关系，过程摩擦力做功可用平均力来求解，从到圆轨道最高点，由动能定理得
又
联立解得
，
15．（1）t=0时刻，线框相对磁场的速度为v0=10m/s，金属框A中产生逆时针方向的感应电流，设瞬时电动势大小为 E0==2 BLv =4.0V……2分
设线框中的电流大小为I0，根据闭合电路欧姆定律 I0= =2.5A ……1分
设金属框A受到的磁场力的大小为F0，根据安培力公式F0=2 BI0L =1.0N…1分 方向向右…1分
（2）金属框A达到最大速度vm 时相对磁场的速度为（v0- vm），设此时线圈中的感应电动势为E1，则 E1=2 BL(v0-vm)…2分 设此时金属框中的电流为I1，根据欧姆定律 I1=……1分 实验车达到最大速度时受力平衡：
f1=2 BI1L……2分 整理得：f1 =…1分 解得：vm =8.0 m/s…1分
(3) 设A与P挂接后再次达到匀速运动时的速度为v2，同理可得 f2 =…4分
解得 v2=5.0 m/s……1分 设撤去磁场后A和P还能滑行的距离为s，
根据动能定理……2分 解得 s=100 m…1分