2024~2025学年内蒙古自治区赤峰市松山区多校高三(上)10月月考物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年内蒙古自治区赤峰市松山区多校高三(上)10月月考物理试卷(解析版)，共20页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 2024年6月25日14时7分，嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域，探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功．如图所示，在减速阶段，巨型降落伞为返回舱提供阻力，假设返回舱做直线运动，对于减速阶段说法正确的是（ ）
A. 伞绳对返回舱的拉力等于返回舱的重力
B. 伞绳对返回舱拉力冲量等于返回舱重力冲量
C. 合外力对返回舱做的总功等于返回舱动能的变化
D. 合外力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
【答案】C
【解析】A．返回舱做减速运动，加速度向上，则伞绳对返回舱的拉力大于返回舱的重力，故A错误；
B．根据冲量的计算公式
可知伞绳对返回舱拉力的冲量大于返回舱重力冲量，故B错误；
C．根据动能定理可知，合外力对返回舱做的总功等于返回舱动能的变化，故C正确；
D．根据功能关系可知，伞绳对返回舱拉力做功等于返回舱机械能的变化，故D错误；
故选C。
2. 下图是一台热机的循环过程，工作物质为理想气体，它由两个等容过程和两个等温过程组成，温度为，温度为，关于该循环，下列判断正确的是（ ）
A. 温度小于温度
B. 放出的热量等于吸收的热量
C. 气体对外做功等于外界对气体做功
D. 气体分子在状态A时的平均动能大于在状态B时的平均动能
【答案】B
【解析】A．过程，理想气体体积不变，压强变小，根据理想气体状态方程
可知热力学温度降低，即
故A错误；
B．和均为等容过程，对外界不做功，温度变化相同，即内能变化量的大小相等，由热力学第一定律
可知放出的热量等于吸收的热量，故B正确；
C．气体温度不变，气体内能不变，气体压强减小，体积增大，气体对外界做功； 气体温度不变，气体内能不变，气体压强增大，体积减小，外界对气体做功；图像与坐标轴所围图形的面积等于气体做的功，由图像可知，过程图像的面积大于过程图像所围成的面积，即
故C错误；
D．为等温状态，则两状态的温度相等，故气体分子在状态A时的平均动能等于在状态B时的平均动能，故D错误。
故选B。
3. 如图是一种用折射率法检测海水盐度装置的局部简化图．将一平行空气砖（忽略薄玻璃壁厚度）斜插入海水中，让光束从海水射向平行空气砖再折射出来，通过检测折射光线在不同盐度海水中发生的偏移量d，进而计算出海水盐度，已知某一温度下，海水盐度变大到起折射率变大，下列说法正确的是（ ）
A. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则1光频率高
B. 一束复色光透过平行空气砖分成1、2两束光，则2光在海水中传播速度大
C. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量小，说明海水的盐度小
D. 一束单色光射向平行空气砖后偏移量大，说明海水的盐度小
【答案】C
【解析】AB．由图可知，光线在左侧面折射时，光线1的折射角小，根据折射定律可知，光线1的折射率较小，频率较小，根据
可知，光线1在海水中的传播速度较大，故AB错误；
CD．由图可知，光线1的折射率小，偏移量小，所以若一束单色光射向平行空气砖后偏移量变大，说明折射率变大，即海水的盐度变大，若偏移量变小，说明海水的盐度变小，故C正确，D错误。
故选C。
4. 图示为钱学森先生所著《星际航行概论》中给出的一种发射卫星的“最优”轨道．卫星在段加速上升，到达近地点B处关闭发动机进行自由飞行，到达远地点C处调整姿态入轨进入运行轨道．若近地点及以上位置的空气阻力不考虑，不考虑卫星的质量变化，则按此轨道发射的卫星以下说法正确的是（ ）
A. 加速段空气阻力做负功，机械能增大
B. 从远地点进入卫星轨道，重力势能减小
C. 卫星在近地点时的线速度小于卫星沿卫星轨道运行时经过远地点时的线速度
D. 卫星经自由飞行段到达远地点时的向心加速度大于卫星沿卫星轨道运行时经过远地点时的向心加速度
【答案】A
【解析】A．加速段卫星加速运动，空气阻力做负功，动能增大，结合题图可知，卫星的高度升高，重力势能增大，则卫星的机械能增大，A正确；
B．在远地点C入轨进入运行轨道，可以认为卫星的高度不变，重力势能不变，B错误；
C．根据开普勒第二定律可知，卫星在近地点时的线速度大于卫星远地点时的线速度，根据牛顿第二定律及万有引力定律可知
解得
卫星在卫星轨道运行时的轨道半径大于远地点的距离，故卫星在卫星轨道上运行时的速度小于卫星在远地点的线速度，C错误；
D．根据牛顿第二定律及万有引力定律可得
解得
由于二者轨道半径相同，故加速度大小相等，D错误。
故选A。
5. 如图，光滑斜面AB和BC在B处连接，将一小球从斜面上距地面高为h处无初速释放，经B处沿斜面上滑，若小球每次经B处时动能损耗4%，对小球的描述正确的是（ ）
A. 小球第1次沿斜面BC上滑的最大高度为
B. 小球第1次回到斜面AB上滑的最大高度为
C. 第1次滑离B点时的速率是第1次返回到B点时速率的倍
D. 第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍
【答案】D
【解析】A．小球第1次到B点，根据动能定理可得
小球每次经B处时动能损耗4%，设第1次沿斜面上滑的最大高度为h1，则
解得
故A错误；
B．小球第2次到B点，根据动能定理可得
解得
故B错误；
CD．第1次滑到B点时有
第1次滑离B点时有
第1次返回到B点时有
所以，
所以
由此可知，小球第1次滑离B点时的速率等于第1次返回到B点时速率，第1次滑离B点时的速率是第1次滑到B点时速率的倍，故C错误，D正确。故选D。
6. 如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度为E，A、B为两个固定的电荷量为的点电荷，O点是连线的中点。有一质量为m的带电小球在两电荷连线的中垂面内做半径为R的匀速圆周运动，圆心为O，带电小球和电荷A的连线与连线夹角为，重力加速度为g，静电力常量为k。下列说法正确的是（ ）
A. 小球带负电B. 小球所带电荷量的大小为
C. 小球做圆周运动向心力大小为D. 小球做圆周运动的线速度大小为
【答案】D
【解析】AB．由于小球在两电荷连线的中垂线内做匀速圆周运动，则有
解得
小球处于竖直向上的匀强电场中，受到竖直向上的电场力，故小球带正电，故AB错误；
CD．带电小球和电荷A的连线与连线夹角为，则
由于
解得
故C错误，D正确。
故选D。
7. 光滑水平轨道固定在地面上，轨道右侧固定传感器，传感器与一轻质弹簧连接，开始时弹簧处于原长状态，如图甲所示。使小车以初速度沿轨道向右运动，传感器记录小车运动过程中小车的图像（如图乙所示）和小车所受弹簧弹力大小F随时间t的变化图像（如图丙所示），忽略空气阻力。以下说法正确的是（ ）
A. 小车质量m为B. 小车速度为零时，加速度也为零
C. 时间内，小车做匀变速直线运动D. 时间内，小车的机械能守恒
【答案】A
【解析】A．根据动量定理
可知丙图中图线与时间轴所围面积表示小车受到的弹力的冲量，取水平向右为正方向，则有
解得
故A正确；
BC．由题可知，小车接触到弹簧后向右运动过程中，由乙、丙图可知在到时间内受到的弹力逐渐增大，则小车做加速度增大的减速运动，速度减为0，此时弹力最大，即小车所受的合外力最大；此时小车受到水平向左的弹力，后小车向左运动，弹力减小，小车向左做加速度逐渐减小的加速运动，故BC错误；
D．在时间内，小车受到弹簧弹力的作用，则小车在此期间受到外力的作用，故机械能不守恒，故D错误。
故选A。
8. 甲、乙两同学相约去参观博物馆。两人同时从各自家中出发，沿同一直线相向而行，经过一段时间后两人会合。两人身上携带的运动传感器分别记录了他们在这段时间内的速率随时间的变化关系，如图所示。其中，乙的速率随时间变化的图线为两段四分之一圆弧。下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，甲、乙两人速度相同B. 在时刻，甲、乙两人加速度大小相等
C. 时间内，甲、乙两人所走路程相同 D. 时间内，甲、乙两人平均速度相同
【答案】BC
【解析】A．在t1时刻，两图像相交，说明甲、乙两人速度大小相等，因为两个人是相向运动的，运动方向相反，所以在t1时刻，甲、乙两人速度不同，故A错误；
B．v-t图像的斜率表示加速度，设t3时刻两图像的交点为A，交点A恰好等分t2-t4的圆周，由几何关系可得过A点圆的切线的斜率和乙的斜率大小相等，故在t3时刻，甲、乙两人加速度大小相等，故B正确；
CD．通过观察可以看出，乙的图像与时间轴所围的面积为
甲图像与时间轴所围的面积为R2，说明甲、乙运动的位移大小相等，则甲、乙运动的路程相等，平均速率相等，因位移大小相等，方向不同，可知平均速度不同，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示，a、b两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，b的质量为m，t=0时，使a获得水平向右、大小为v0的速度，a、b运动的速度时间关系图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻，a、b间的距离最小
B. t2时刻，弹簧长度小于原长
C. 0~t3时间内，a所受冲量的大小为
D. 0~t3时间内，b所受冲量的大小为
【答案】AD
【解析】A．0~t1时间内，a的速度大于b的速度，二者间距离随着时间增大而减小，t1时刻，二者间的距离最小，故A正确；
B．t1~t2时间内，b的速度大于a的速度，ab间距离不断增大，弹簧由压缩状态逐渐恢复原长，t2时刻，ab加速度为零，则弹簧恰好恢复原长，故B错误；
CD．0~t3时间内，b所受冲量的大小为
由于ab组成的系统动量守恒，则
所以a所受冲量为
故C错误，D正确
故选AD。
10. 空间存在平行于x轴的匀强磁场，电子由坐标原点在平面内以初速度沿与x轴正方向成α角的方向进入磁场，电子的运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 匀强磁场的方向为沿x轴负方向
B. 若仅减小匀强磁场的磁感应强度，直径D增大，螺距增大
C. 若仅减小电子入射的初速度，直径D减小，螺距不变
D. 若仅增大角，直径D增大，螺距减小
【答案】BD
【解析】A．电子带负电，由于螺旋线的轴线平行于x轴，表明电子沿x轴做匀速直线运动，分速度为，平行于平面做匀速圆周运动，分速度为，根据左手定则可知，匀强磁场的方向为沿x轴正方向，故A错误；
B．根据分运动的独立性与等时性，电子在平行于平面做匀速圆周运动，则有
，
解得
，
螺距等于一个周期内沿x轴方向匀速直线运动的分位移，则有
可知，若仅减小匀强磁场的磁感应强度，直径D增大，螺距增大，故B正确；
C．结合上述可知，若仅减小电子入射的初速度，直径D减小，螺距减小，故C错误；
D．结合上述可知，若仅增大角，直径D增大，螺距减小，故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11. 实验是指数字化信息系统实验，某兴趣小组只利用如图所示实验装置测量摆球的质量和当地的重力加速度。
实验器材：铁架台（带铁夹）、摆球、力传感器、速度传感器、数据采集器等。
实验操作：
a．将力学传感器固定于铁架台上；
b．用细线连接质量为m的小球，细线的另一端连接拉力传感器于O点；
c．将速度传感器固定于O点正下方且与摆球球心在同一水平面；
d．使细线伸直并偏离竖直方向一定角度，由静止释放小球，力传感器测得小球在最低点时绳的拉力F，速度传感器测得小球在最低点时速度v；
e．改变细线与竖直方向的角度重复步骤d，多次采集实验数据；应用计算机进行数据处理测出摆球质量m、重力加速度g。
根据以上实验操作，回答下列问题：
（1）由实验数据作出的关系图像正确的是_____________。
A. B. C.
（2）若图像的斜率大小，纵截距，摆线长度，由此可以计算得出摆球质量_____，重力加速度大小_____。
【答案】（1）B （2）0.05 9.82
【解析】【小问1详解】
小球到达最低点时，根据牛顿第二定律可得
即
故图像为一次函数，且斜率为正，纵截距为正，故B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
根据题意可得
解得
12. 一实验小组想要测量一个未知电源的电动势和内电阻，可供选择的器材有：
电流表A（量程50mA，内阻为0.45Ω）；
电阻箱R1（最大阻值为9.99Ω）；
电阻箱R2（最大阻值为99.9Ω）；
开关一个，导线若干。
（1）由于电流表A的量程较小，考虑安全因素，该实验小组计划将其量程扩大为原来的10倍，电阻箱选用阻值为_____________Ω；
（2）请设计好电路，用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图甲连接成完整电路_____________；
（3）实验中记录另一电阻箱的阻值R和电流表A的示数I（单位：A），并计算出，得到多组数据后描点做出图线如图乙所示，则该电源的电动势E=_____________V，内电阻r=_____________Ω。
【答案】（1）9.99
（2） （3）2.5 0.58
【解析】【小问1详解】
若将电流表量程扩大为原来的10倍，则
由于电阻箱R1有×0.01挡，故电阻箱应选R1，9.99Ω。
【小问2详解】
根据电流表改装原理及测量电源电动势和内电阻实验原理可知，应将改装后的电流表与电阻箱串联接在电源两端，故实物图连接如图所示
【小问3详解】
[1][2]改装后电流表的内阻为
根据闭合电路欧姆定律有
所以
结合图线可得
，
所以
，
13. 用无人机运送某货物时，货物用轻绳悬吊在无人机下，如图所示，货物的质量为，开始时无人机带着货物从地面开始向上做初速度为零的匀加速运动，加速度大小为，达到最大速度后向上做匀减速运动，减速到速度为零时悬停，无人机上升的最大高度为，然后无人机开始沿水平方向先做加速度为的匀加速运动最后匀速运动，重力加速度为，不计空气阻力，求：
（1）无人机减速运动过程中，加速度的大小；
（2）无人机与货物沿水平方向做匀加速运动时，悬绳的拉力T．
【答案】（1）4m/s2
（2）125N，与水平方向夹角为53°
【解析】【小问1详解】
无人机向上加速运动时的位移
减速运动时
解得
a2=4m/s2
【小问2详解】
无人机与货物沿水平方向做匀加速运动时，受到悬线斜向上的拉力和重力，则悬绳的拉力
与水平方向的夹角
则
14. 如图，边长为、匝数为的正方形线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为，电路中平行板电容器的板长和板间距均为，板间四分之一圆（N为磁场圆圆心）区域内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，一带负电微粒从电容器M点水平向右射入（与极板不接触）磁场后做匀速圆周运动，恰能从下极板E点射出电容器，矩形线圈电阻，定值电阻，其余电阻不计，重力加速度大小取，求：
（1）电阻R两端电压U；
（2）带电微粒的比荷；
（3）带电微粒射入磁场的速度大小v（结果可用根号表示）。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为
电阻R两端电压
【小问2详解】
电容器两极板间电场的场强大小
微粒做匀速圆周运动有
解得带电微粒的比荷
【小问3详解】
根据题意作出带电微粒的轨迹图
根据几何关系可得
解得
根据洛伦兹力提供向心力
解得带电微粒射入磁场的速度大小
15. 2024年9月25日8时44分，中国火箭军成功向太平洋公共海域发射了一枚洲际弹道导弹，提升了中国在国际舞台上的地位和影响力。若了解导弹的空气动力学特性，风洞实验是必不可少的。某同学在实验室通过控制气流吹动小球运动来简化模拟风洞实验。如图所示，为光滑水平面，，以A点为坐标原点，沿边为x轴，沿边为y轴。通过特殊控制，在矩形区域施加沿x轴正方向的风，使小球在该区域运动中始终受到沿x轴正方向的恒定风力F；矩形区域无风；在矩形区域施加沿y轴负方向的风（图中未画出），使小球在该区域运动中始终受到沿y轴负向的恒定风力F，已知，小球质量为m，重力加速度为g，除风洞区域外其他位置空气对小球作用力为零，求：
（1）自位置静止释放的小球离开区域的位置坐标；
（2）如果小球自位置静止释放，小球恰能到达B点，求的值。
（3）如果将区域的风向变为沿y轴正方向，风力大小恒为nF，同时在区域施加沿x轴正方向均匀变化的风，在边界处风力大小为F，在边界处风力大小为，风向从右上方吹向左下方与x轴正向夹角恒为，使小球在该区域运动中始终受到风力作用；在区域内由静止释放小球均能到达B点，且速度方向与x轴正方向相同。求所有释放点位置的横纵坐标满足的关系式（用 QUOTE y=fx y=fx形式，表达式中不用标注取值范围；）。
【答案】（1）（，）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
设自位置静止释放的小球离开矩形AEFD区域的速度大小为，由动能定理
得
设在GBCH区域在运动时间为，则
得
加速度
沿y轴负方向的位移大小
小球离GBCH区域的位置纵坐标
小球离开CBCH区域的位置横坐标
自位置静止释放的小球离开区域的位置坐标（，）
小问2详解】
如果小球自位置静止释放，小球离开矩形AEFD区域的速度大小为，由动能定理得
得
设在GBCH区域在运动时间为，由
得
设小球到达B点，沿y轴负方向的位移大小，则
解得
【小问3详解】
根据题意，设释放点的位置坐标（，），小球离开矩形AEFD区域的速度大小为，由动能定理得
在EGHF区域风力由F均匀增加至，设平均风力为，有
在x方向和y方向将F正交分解，
根据
在GBCH区域小球的运动可以等效为类平抛的逆运动，有
根据动能定理得
联立解得
小球到达B点，沿y轴负方向的位移大小
则释放点位置的横纵坐标满足的关系式为