重庆市第一中学2022-2023学年高三物理下学期4月月考试题（Word版附解析）

2023年重庆一中高2023届4月月考

物理试题卷

一、选择题：本大题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（　　）

A. 光电效应揭示了光的粒子性

B. 实际上原子中的电子没有确定的轨道，所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义

C. 电子的发现说明原子核内部有复杂结构

D. 核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收能量

【答案】A

【解析】

【详解】A．光电效应揭示了光的粒子性，故A正确；

B．原子中的电子没有确定的轨道，在空间各处出现的概率是不一定的，而玻尔的氢原子模型，却作出了定态与跃迁的假设，故B错误；

C．电子的发现说明原子内部有复杂结构，故C错误；

D．核反应过程中如果核子的平均质量减小，就意味着核反应中有质量亏损，则要放出能量，故D错误。

故选A。

2. 下列描述符合事实的是（　　）

A. 一个气泡从恒温水槽内缓慢向上浮起时向水中放出热量

B. 晶体熔化时吸收热量，分子的平均动能增大，内能增加

C. 液体温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越剧烈

D. 液体的表面张力垂直于液面，使液体表面具有收缩趋势

【答案】C

【解析】

【详解】A．一个气泡从恒温水槽内缓慢向上浮起过程，压强减小，体积增大，对外做功，气泡温度不变，因此内能不变，于是要吸收热量，故A错误；

B．晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，分子平均动能不变，故B错误；

C．液体温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越剧烈，故C正确；

D．液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，表面张力跟液面相切，故D错误。

故选C。

3. 如图所示，倾角为的固定细杆上套有一小球P，另一个小球Q通过细线与小球P连接，对小球Q施加一个水平向右的作用力F，系统静止时，两小球之间的细线恰好与细杆垂直，已知小球的质量分别为m、，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 作用力F的大小为

B. 细杆对小球P的摩擦力的大小为

C. 细线张力的大小为

D. 细杆对小球P的弹力的大小为

【答案】B

【解析】

【详解】AC．设细线张力大小FT，对小球Q受力分析，水平方向

竖直方向

解得

故AC错误；

BD．对小球P受力分析，沿细杆方向

垂直细杆方向

故B正确，D错误。

故选B。

4. 一列沿x轴传播的简谐横波，在时的波形如图（a）所示，P、Q是波上的两个质点。图（b）是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A. 该波沿x轴的负方向传播

B. 该波的波速为

C. 时，质点P沿y轴正方向运动

D. 某人向着该静止的波源运动时观测到的频率小于

【答案】C

【解析】

【详解】A．由振动图像可知，在t=0.1s时质点Q在平衡位置向上振动，由波形图可知，该波沿x轴的正方向传播，选项A错误；

B．该波的波速为

选项B错误；

C．时即在a图的时刻再经过半个周期，则质点P沿y轴正方向运动，选项C正确；

D．该波的频率为5Hz，根据多普勒效应，某人向着该静止的波源运动时观测到的频率大于，选项D错误。

故选C。

5. 如图所示，PQ为某星球的自转轴，A、B是该星球表面的两点，它们与星球中心O的连线OA、OB与PQ的夹角分别为、，在A、B两点放置质量为、的物体。设该星球的自转周期为T。半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A. 放在A、B两处的物体随星球自转的向心力大小之比为

B. 放在A、B两处的物体随星球自转的线速度大小之比为

C. 该星球的第一宇宙速度为

D. 若不考虑该星球的自转，在B点用弹簧测力计称量质量为的物体，静止时示数为F，则星球的质量

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图

联立得

故A错误；

B．线速度

则

故B错误；

C．该星球的第一宇宙速度即近地卫星的线速度，轨道半径等于星球的半径，但周期不等于星球的自转周期，所以该星球的第一宇宙速度不等于，故C错误；

D．若不考虑该星球的自转，在B点用弹簧测力计称量质量为的物体，静止时示数为F，则

星球的质量

故D正确。

故选D。

6. 如图所示，在光滑的足够大水平桌面内建立xOy坐标系，水平桌面内存在一平行于y轴的匀强电场、质量为m的带电小球以某一水平速度从O点出发后，恰好通过A点。已知小球通过A点的速度大小为，方向沿x轴正方向，且OA连线与Ox轴的夹角为。则（　　）

A. 匀强电场的电场强度方向一定沿y轴负方向

B. 小球从O点出发的初速度大小为

C. 小球在这一过程中电势能增加

D. 电场力在这一过程中的冲量大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．带电小球带电正负未知，无法判断匀强电场的电场强度方向，故A错误；

B．可看成平抛运动的逆运动，由题，位移方向与Ox轴夹角，设在O点时速度方向与Ox轴夹角，则

得

小球从O点出发的初速度大小为

故B错误；

C．根据能量守恒，小球在这一过程中电势能增加

故C正确；

D．电场力在这一过程中的冲量大小为

I=m

故D错误。

故选C。

7. 如图所示，在xOy平面上，一个以原点O为圆心，半径为的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，在坐标（，0）的A处静止着一个具有放射性的氮原子核。某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核，已知正电子从A处射出时速度方向垂直于x轴，且后来通过了y轴，而反冲核刚好不离开磁场区域，不计重力影响和粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　）

A. 氮原子核的衰变方程为

B. 正电子做圆周运动的半径为

C. 正电子在磁场中做顺时针圆周运动

D. 正电子最后过y轴时的坐标（，）

【答案】D

【解析】

【详解】A．氮原子核的衰变方程为

故A错误；

C．正电子从A处射出时速度方向垂直于x轴，且后来通过了y轴，可知电子从A处射出时速度方向沿y轴负方向，根据左手定则可知，正电子在磁场中做逆时针的圆周运动，故C错误；

BD．反冲核刚好不离开磁场区域，电子和反冲核在磁场中的运动轨迹如图所示

根据几何关系可知，反冲核做圆周运动的轨道半径为

设反冲核质量为，电荷量为，速度为；正电子的质量为，电荷量为，速度为，根据动量守恒可得

由

可知正电子做圆周运动半径为

由图可知正电子应在通过y轴前飞出圆形磁场区域，设出射点为，其轨迹圆心在磁场边界与x轴的交点处，过点作出射速度方向的方向延长线交于磁场边界点，且点在x轴上；根据几何关系可得

在直角三角形中，有

则有

故正电子最后过y轴时的坐标为（，），故B错误，D正确。

故选D。

8. 如图所示，半径为R的金属圆环水平固定，电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒长为，其单位长度电阻值为r。时刻导体棒与圆环相切于O点，现使金属棒以O点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过，角速度为，导体棒扫过整个环面时与环接触良好。则在该过程中（　　）

A. 流过金属棒的电荷量为0

B. 金属棒转过时，流过导体棒的感应电流大小为

C. 金属棒转过时，流过导体棒的感应电流大小为

D. 金属棒转过时，棒受到的安培力大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．金属棒匀速转过的过程中，金属棒中始终有方向不变的电流，则流过金属棒的电荷量不为0，选项A错误；

BC．金属棒转过时，流过导体棒的感应电流大小为

选项B正确，C错误；

D．金属棒转过时，导体棒切割磁感线的有效长度为R，则感应电流

金属棒受到的安培力大小为

选项D正确。

故选BD。

9. 如图所示，倾角的斜面体C置于粗糙水平桌面上，物块B置于斜面上，B通过细绳跨过固定于桌面边缘的光滑的定滑轮与物块A相连，连接B的一段细绳与斜面平行。已知B与C间的动摩擦因数为，A、B的质量均为m，重力加速度为g。现将B由静止释放，则在B下滑至斜面底端之前且A尚未落地的过程中，斜面体C始终静止不动，取，。下列说法正确的是（　　）

A. 细绳的张力大小为

B. 物块B的加速度大小为

C. 水平桌面对C的摩擦力向水平向右

D. 水平桌面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．以B为研究对象，根据牛顿第二定律可得

以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得

联立解得

，

故A正确，B错误；

CD．以斜面C为对象，可知B对C的压力垂直于斜面向下，大小为

B对C的摩擦力沿斜面向下，大小为

水平方向有

由于，可知水平桌面对C的摩擦力为零；

竖直方向有

根据受力平衡可得水平桌面对C的支持力为

故C错误，D正确。

故选AD。

10. 如图所示，以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接。水平面上有位于同一直线上、处于静止状态的5个相同小球，小球质量。质量的物体从轨道上高的P点由静止开始下滑，滑到传送带上的A点时速度大小，物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带AB之间的距离。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A. 物体从P点下滑到A点的过程中，克服摩擦力做的功为

B. 物体第一次向右通过传送带的过程中，摩擦生热为

C. 物体第一次与小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离为

D. 第1个小球最终的速度大小为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．物体由P到A的过程，满足

解得

则克服摩擦力做的功为，故A正确；

B．物体滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀减速运动，加速度大小为

减速至与传送带速度相等时所用的时间

匀减速运动位移

传送带位移

物体第一次向右通过传送带的过程中，摩擦生热为

故B错误；

C．物体与小球1发生弹性正碰，设物体反弹回来的速度大小为的，小球1被撞后的速度大小为，由动量守恒和能量守恒定律得

解得

物体被反弹回来后，在传送带上向左运动过程中，由运动学公式得

解得

故C正确；

D．由于小球质量相等，且发生的都是弹性正碰，它们之间将进行速度交换。由C可知，物体第一次返回还没到传送带左端速度就减小为零，接下来将再次向右做匀加速运动，直到速度增加到，再跟小球1发生弹性正碰，同理可得，第二次碰后，物体和小球的速度大小分别为

以此类推，物体与小球1经过n次碰撞后，他们的速度大小分别为

第1个小球最终的速度大小不可能为，故D错误。

故选AC。

二、非选择题：共5小题，共57分。

11. 为了方便测定物体运动加速度，重庆一中物理兴趣小组设计制作了一个简易的加速度计，如图（a）所示。一轻杆上端装上转轴，并固定于竖直纸板上的O点，经杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上，当物体在水平方向上作匀加速或匀减速运动时，就可以通过杆所指的刻度读出物体运动的加速度。为了制作加速计的刻度盘。同学们进行了如下操作。

（1）让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度g。实验中得到一条较理想纸带，打点计时器在纸带上连续打出了如图（b）所示的点。已知、、和打点周期T，可求得当地重力加速度________（用题中所给字母表示）。

（2）求得当地重力加速度后，还应测量的物理量是________。

A．轻杆的长度L　　B．轻杆与竖直方向的夹角

C．小球的质量m　　D．小球的直径d

（3）写出加速度a与g以及（2）中被测物理量之间的关系式________（用g以及（2）中被测物理量字母表示）。

【答案】    ①.     ②. B    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]当地重力加速度

（2）[2]由牛顿第二定律可知

可得

则还应测量的物理量是轻杆与竖直方向的夹角，故选B。

（3）[3]加速度a与g以及被测物理量之间的关系式

12. 物理兴趣小组的同学在测量待测电阻的阻值时，由于没有电压表，需先测量满偏电流为的电流计G的内阻，再将G改装成一量程为的电压表．实验室提供了如下的实验器材：

A．电流计G量阻，内阻R约为几百欧姆

B．量程的电流表A

C．最大电阻为的滑动变阻器

D．最大电阻为的滑动变阻器

E．电阻箱
 

F．电动势为的电源，内阻约为几欧姆

G．开关、导线若干   

（1）利用如图（a）所示的电路按如下实验步骤测量电流计的内阻R；

①调节滑动变阻器的滑动触头P的位置最左端。断开、闭合，移动滑动触头P直到电流计的指针满偏；

②保持闭合及滑动变阻器的滑动触头P的位置不变，闭合；

③调节电阻箱的阻值直到电流计的指针指在满偏的处，此时电阻箱的读数为,则电流计G的内阻R=________。

（2）（a）电路图中，滑动变阻器应为________（填“”或“”）。

（3）将该电流计G与定值电阻串联可得量程为的电压表，则该定值电阻________。

（4）该实验小组的同学接着利用如图（b）所示的电路测量的阻值，通过调节图（b）中滑动变阻器的滑动触头，读出电流计G的读数为，电流表的读数为，则测得的阻值大小为________。

（5）由于电流计G内阻的测量存在系统误差，的测量值________真实值（填“大于”或“小于”或“等于”）。

【答案】    ①. 300    ②. R2    ③. 9.7    ④. 500    ⑤. 小于

【解析】

【详解】（1）③[1]根据

电流计G的内阻

R=

（2）[2]由“半偏法”测量电流表内阻的原理可知，当闭合开关时，认为电路中的总电流不变，这样必须要求滑动变阻器的阻值比电流计的内阻大得多，即滑动变阻器应该选择R2；

（3）[3]根据

得

9.7

（4）[4]根据

代入数据得

500

（5）电压表改装时，当闭合开关时，实际上电路中的总电阻变小，总电流偏大，当电流计的指针指在满偏的处时，电阻箱的电流比偏大，所以电阻箱的电阻偏小，若用改装后的电压表测量某电路电压，电压表两端的电压偏小，即电压测量值小于真实值，的测量值小于真实值。

13. 一束单色光斜向上且与水平方向夹角为射到橱窗的竖直玻璃柜门上，恰巧的是反射光线与折射光线刚好垂直。已知光在真空中传播速度为。求：

（1）该玻璃对这种色光的折射率；

（2）此单色光在该玻璃中的传播速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）光线射到玻璃上的入射角为60°，折射角为30°，则该玻璃对这种色光的折射率

（2）此单色光在该玻璃中的传播速度

14. 如图所示，斜面和水平面上固定有两条光滑的金属导轨ABC和EFG，斜面与水平面平滑连接，斜面倾角为，水平导轨足够长，导轨间距为，电阻不计。水平面有竖直向上的匀强磁场。斜面有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感强度大小均为、一金属棒ab垂直导轨放置，与导轨接触良好、在外力作用下静止于斜面轨道上某处，棒ab质量，电阻。在导轨上方有一单刀双置开关分别连接了一个电容器C和一个定值电阻R，，；开关S接1，撤去外力。金属棒将由静止开始沿斜轨下滑，已知到达斜面底端前已获得最大速度、重力加速度为g。求：

（1）求金属棒能获得的最大速度；

（2）金属棒在水平轨道能滑行的距离；

（3）若金属棒以最大速度滑过斜面底端的瞬间，开关S接2，求金属棒最终的速度。

【答案】（1）2m/s；（2）0.8m；（3）

【解析】

【详解】（1）当金属棒达到最大速度时，则

解得

vm=2m/s

（2）在水平轨道运动至停止时，由动量定理

解得

x=0.8m

（3）若金属棒以最大速度滑过斜面底端的瞬间，开关S接2，则电容器充电，金属棒受安培力作用速度逐渐减小，当金属棒产生的感应电动势等于电容器两板间电压时，金属棒做匀速运动，则

由动量定理

解得

15. 北京成为世界上第一个既举办过夏季奥运会，又举办冬季奥运会的城市。我国运动员在2022北京冬奥会的赛场上顽强拼搏，最终收获9金、4银、2铜，位列奖牌榜第三、金牌数和奖牌数均创历史新高。如图（a）为某滑雪跳台的一种场地简化模型，右侧是一固定的四分之一光滑圆弧轨道，半径为，左侧是一固定的光滑曲面轨道，两轨道末端与等高，两轨道间有质量的薄木板静止在光滑水平地面上，右端紧靠圆弧轨道的端。薄木板上表面与圆弧面相切于点。一质量的小滑块（视为质点）从圆弧轨道最高点由静止滑下，经点后滑上薄木板，重力加速度大小为，滑块与薄木板之间的动摩擦因数为。

（1）求小滑块滑到点时对轨道的压力大小；

（2）若木板只与C端发生1次碰撞，薄木板与轨道碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，运动过程滑块所受摩擦力不变，滑块未与木板分离，求薄木板的运动时间和最小长度；

（3）如图（b）撤去木板，将两轨道C端和端平滑对接后固定．忽略轨道上、距地的高度，点与地面高度差，小滑块仍从圆弧轨道最高点由静止滑下，滑块从点飞出时速率为多少？从点飞出时速度与水平方向夹角可调，要使得滑块从点飞出后落到地面水平射程最大，求最大水平射程及对应的夹角。

【答案】（1）；（2），；（3），，

【解析】

【详解】（1）根据题意可知，小滑块由到的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律有

在点，由牛顿第二定律有

解得

由牛顿第三定律可知，小滑块滑到点时对轨道的压力

（2）设木板与挡板第一次碰撞时，滑块速度为，木板速度为，在滑块滑上木板到木板第一次与挡板碰撞的过程中，由动量守恒定律有

由于只发生一次碰撞，则有

解得

整个过程木板所受摩擦力不变，滑块滑上木板后，小滑块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有

解得

设从滑上木板到第一次碰撞的运动时间为，则有

解得

由于无能量损失，则木板原速率返回，做匀减速运动，由对称性可知，木板运动到端时，速度恰好为零，小滑块的速度为零，运动时间

则薄木板的运动时间为

由上述分析可知，当薄木板返回B端时，小滑块停在薄木板左端，小滑块的位移即薄木板的最小长度，由于小滑块一直做匀减速运动，则有

（3）根据题意可知，图（b）中，小滑块由点到点的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律有

解得

设从点飞出时速度方向与水平方向夹角为，小滑块落地的速度大小为，落地速度方向与水平方向夹角为，从点飞出到落到所用时间为，根据动能定理有

解得

画出速度矢量关系图，如图所示

由几何关系可知，图像的面积为

又有

则

可知，面积最大时，水平位移最大，由上述分析可知，、固定不变，则当

水平位移最大，又有

可得

解得

即从点飞出时速度与水平方向夹角为时，水平射程最大，则有

解得