2023-2024学年新疆乌鲁木齐沙依巴克区高三上学期11月月考 物理（含解析）

这是一份2023-2024学年新疆乌鲁木齐沙依巴克区高三上学期11月月考 物理（含解析），共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
总分100分 考试时间100分钟
一、单选题（共13小题，每题2分共26分）
1．磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉（符号：T），下列单位中与磁感应强度单位一致的是（ ）
A．B．C．D．
2．水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一重为100N的重物，CBA30。如图所示，则滑轮受到轻绳的作用力的大小为（ ）
A．100NB．NC．50ND．20N
3．高空滑索是勇敢者的运动。如图所示一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动（设钢索是直的），下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角，到达图中B位置时轻绳竖直向下。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在A位置时，人的加速度可能为零
B．在A位置时，钢索对轻绳的作用力大于人的重力
C．在B位置时，钢索对轻环的摩擦力为零
D．若轻环在B位置突然被卡住，则此时轻绳对人的拉力大于人的重力
4．如图所示，一束复色光经三棱镜折射后，在屏上形成三个亮斑，分别对应a、b、c三种单色光。可知（ ）
A．棱镜对光的折射率较大
B．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是光
C．、两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉条纹更宽
D．、、三束光分别照射到同一光电管，若b能产生光电效应，光也一定能产生光电效应
5．下列是某同学对电磁学相关概念和公式的理解，其中正确的是（ ）
A．由可知，电场中某点的电场强度和放在该点的试探电荷有关
B．由可知，通电导体在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度定为零
C．由可知，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
D．由可知，电容器的电容与它所带的电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
6．如图，A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，则（ ）
A．A的周期大于B的周期
B．A的角速度大于B的角速度
C．A的运行速率大于B的运行速率
D．A的向心加速度大于B的向心加速度
7．关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述不正确的是（ ）
A．对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应
B．光电流强度与入射光的强度有关
C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大
D．光电效应几乎是瞬时发生的
8．下图是一个1/4圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=5/4，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线（）
A．不能从为圆弧NF1射出
B．只能从为圆弧NG1射出
C．只能从为圆弧NH1射出
D．只能从为圆弧H1M射出
9．如图所示，O、P为匀强电场中的两点，下列说法正确的是（ ）
A．O点的场强一定比P点的大
B．O点的电势一定比P点的高
C．同一电荷在O点的电势能一定比在P点的大
D．将电荷从O点移到P点，电场力一定做正功
10．如图所示，A、B、C三个物体重力均为100 N，小球P重40 N，作用在物块B的水平力F＝20 N，整个系统静止，不计绳子质量，下列说法正确的是( )
A．物块C受4个力作用
B．A和B之间的摩擦力是20 N
C．B和C之间的摩擦力是20 N
D．C与桌面间的摩擦力是40 N
11．关于机械振动及机械波说法正确的是（ ）
A．机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零
B．有机械振动就一定有机械波
C．机械波在传播过程中，介质中的质点随波移动
D．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去
12．关于功和能，下列说法中错误的是（ ）．
A．功和能的单位相同，它们的概念也相同
B．做功的过程就是物体能量的转化过程
C．做了多少功，就有多少能量发生了转化或转移
D．各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化过程中，能的总量是守恒的
13．如图所示为起重机沿竖直方向提起的过程中重物运动的速度—时间图像，则该过程中起重机的输出功率最接近图中的
A．B．C．D．
二、多选题（共3小题每题5分，共15分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。）
14．下列说法正确的有
A．电子的衍射图样表明电子具有波动性
B．发生光电效应时，仅增大入射光的频率，光电子的最大初动能就增大
C．β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核束缚而形成的
D．中子和质子结合成氘核，若亏损的质量为m，则需要吸收mc²的能量
15．如图所示，M、N为两个等大的均匀带电圆环，其圆心分别为A、C，带电量分别为+Q、-Q，将它们平行放置，A、C连线垂直于圆环平面，B为AC的中点，现有质量为m、带电量为+q的微粒(重力不计)从左方沿A、C连线方向射入，到A点时速度=1m/s，到B点时速度m/s，则（ ）
A．微粒从B至C做加速运动，且=3m/s
B．微粒在整个运动过程中的最终速度为m/s
C．微粒从A到C先做加速运动，后做匀速运动
D．微粒最终可能返回至B点，其速度大小为m/s
16．一列沿x轴正方向传播的简谐横波t时刻的波形图象如图所示，已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中正确的是（ ）
A．在t+2T时，质点d的速度为零
B．从t到t+3T的时间间隔内，质点c通过的路程为24cm
C．t时刻后，质点a比质点b先回到平衡位置
D．从t时刻起，在一个周期的时间内，a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长
三、综合题（本题共6小题，共59分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效。）
17．在利用“电火花打点计时器研究匀变速直线运动”的实验中。
(1)下述器材中不需要的是______和______（用代号表示）；
①220V交流电源 ②电火花打点计时器 ③秒表 ④小车 ⑤带滑轮长木板 ⑥纸带 ⑦天平 ⑧刻度尺
(2)如图所示是某同学“研究物体做匀变速直线运动规律”时得到的一条纸带（实验中交流电源的频率为50Hz），依照打点的先后顺序取计数点为1、2、3、4、5、6、7，相邻两计数点间还有4个点未画出，测得：s1＝1.42cm，s2＝1.91cm，s3＝2.40cm，s4＝2.91cm，s5＝3.43cm，s6＝3.92cm。
a．相邻两计数点的时间间隔是______s，打第2个计数点时纸带的速度大小v2＝______m/s（保留两位有效数字）；
b．物体的加速度大小a＝______m/s2（保留两位有效数字）。
18．在“测量一段圆柱形金属材料的电阻率”的实验中，需要用伏安法测定这段金属材料两端的电压和通过其的电流，以及这段金属材料的长度和直径。
(1)如下图所示：
甲图中用游标卡尺测量金属材料的长度为________cm；
乙图中用螺旋测微器测量金属材料的直径为_______mm。
(2)实验中，要求电压从零开始调节，除开关、导线外，还有如下器材：
R金属丝（电阻约为十几欧姆）
E直流电源6~8 V
A1电流表（量程3 A，内阻约0.2 Ω）
A2电流表（量程0.6 A，内阻约1 Ω）
V1电压表（量程6 V，内阻约20 kΩ）
V2电压表（量程20 V，内阻约60 kΩ）
R1滑动变阻器（0~20 Ω，2 A）
R2滑动变阻器（1 kΩ，0.5 A）
①实验所用到的电流表应选____，电压表应选____，滑动变阻器应选_____（填字母符号）。
②在虚线框内画出最合理的实验原理图，并标出相应的字母符号。( )
19．如图所示，在水平地面上有一质量为3kg、足够长的长方体木板A，在木板的右端有一质量为1kg、可视为质点的物块B。某时刻给A一个水平向右的瞬时冲量，同时给B一个水平向左的瞬时冲量，它们获得瞬时速度大小分别为12m/s和8m/s。已知木板与地面的动摩擦因数为0.2，B与A之间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取。求：
（1）两个物体相对滑动时各自的加速度；
（2）从开始运动到两个物体都静止时所用的总时间。
20．如图所示，小物块甲紧靠轨道BCD静置于光滑水平面上，轨道BCD由水平轨道CD及与CD相切于C的光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道的半径为R。现将小物块乙（视为质点）从B点正上方到B点高度为R的P点由静止释放，乙从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好不会从水平轨道CD的左端D点掉落。已知甲、乙以及轨道BCD的质量相同，乙与CD间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g。求：
(1)乙通过C点时的速度大小v1；
(2)CD的长度L以及乙在CD上滑行的时间t；
(3)在乙从B点开始滑到D点的时间内，轨道BCD的位移大小x。
21．如图所示,半径为R的圆形导轨固定在水平面内,其圆心为O,ab为一条直径,b点处口．一根长度大于2R质量为m且质量分布均匀的直导体棒PQ置于圆导轨上的a点,且与ab直径垂直装置的俯视图如图所示整个装置位于一匀强磁场中磁感应强度的大小为B,方向竖直向下．T=0时刻,直导体棒在水平外力作用下以速度t匀速向右运动,在运动过程中始终与圆形导轨保持良好接触,并始终与ab垂直．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒单位长度的电阻为,圆形导轨的电阻忽略不计．重力加速度大小为g．求
(1)t时刻通过圆导轨的电流方向和大小(方向答“顺时针”或“逆时针”)
(2)t时刻外力的功率和导体棒从a到b运动过程中外力的最大功率
22．如图所示，圆心为O的同心圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，其中R1=3R0，R2=2R0，圆形边界间环形区域内磁场的磁感应强度大小为B1。一个电荷量为−q，质量为m的粒子由静止经电场加速指向O点入射。粒子重力不计。
（1）若粒子能进入半径为R2的圆形区域，求加速电压U的最小值；
（2）若粒子能进入半径为R2的圆形区域，为使其击中O点，求半径为R2的圆形区域磁场的磁感应强度大小B2。
答案：
1．A
【详解】根据磁感应强度的定义式
得
由
则单位可以为Wb/m2；由公式
由安培力的单位是N，而电流的单位是A，得
长度的单位为m，则单位的换算可得
由公式
得
又
联立可得
故选A。
2．A
【详解】受力分析图如图
由于两个力的夹角为，做平行四边形法则求合力，得菱形，合力大小与重力等大，为100N，故选A。
3．D
【详解】AB．在A位置时，人受到重力和线的拉力，合力沿斜面向下，不为零，则加速度不可能为零；由矢量三角形可知此时人所受的拉力小于重力，由牛顿第三定律可知，钢索对轻绳的作用力等于人所受的拉力，所以钢索对轻绳的作用力小于人的重力，AB错误；
C．在B位置时，细绳的拉力竖直，则人匀速下滑，此时钢索对轻环的摩擦力等于重力沿钢索方向的分力，C错误；
D．若轻环在B位置突然被卡住，则此时人将做圆周运动，根据
可知，轻绳对人的拉力大于人的重力，D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．由图可知，三棱镜对光的折射程度最大，对光的折射程度最小，则三棱镜对光的折射率较大，对光的折射率较小，A错误；
B．根据光发生全反射临界角公式
可知折射率越大对应的临界角越小，折射率越小对应的临界角越大，故以相同的入射角从水中射入空气，光比较不容易发生全发射，所以在空气中只能看到一种光时，一定是光，B错误；
C．由于光的折射率小于光的折射率，所以光的波长大于光的波长，根据干涉条纹公式
可知、两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉条纹更窄，C错误；
D．、、三束光的波长大小关系为
由光子能量
可知、、三束光的光子能量大小关系为
故当、、三束光分别照射到同一光电管，若b能产生光电效应，光也一定能产生光电效应，D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．电场中某点的电场强度是由电场本身的性质决定的，与放在该点的试探电荷无关，A错误；
B．当通电导线的方向与磁场方向平行时，无论磁感强度多大，导线在该处所受磁场力均为零，B错误；
C．根据欧姆定律可知，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，C正确；
D．电容器的大小是由它本身性质决定的，与它的所带的电荷量及两极板间的电压无关，D错误，
故选C。
6．A
【详解】A．由图可知，由开普勒第三定律可知
因此，故A正确；
B．由角速度与周期公式可得
故B错误；
CD．由万有引力提供向心力可得
由于，因此
故CD错误。
故选A。
7．C
【详解】A：对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应．故A项正确．
B：光电流强度与入射光的强度有关，故B项正确．
C：用红外线照射金属比可见光照射金属产生的光电子的初动能要小，则用不可见光照射金属不一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能大．故C项错误．
D：光电效应几乎是瞬时发生的，故D项正确．
本题选不正确的，答案是C．
8．C
【详解】由临界角公式，得：，设圆弧的半径为R，，则当光线从H点入射到圆弧面H１点时，恰好发生全反射，当入射点在H1的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出；当入射点在H1的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出，所以光线只能从圆弧NＨ1射出，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
9．B
【详解】A．O、P为匀强电场中的两点，所以两点的场强一样大。A错误；
B．沿电场的方向电势降低，所以O点的电势一定比P点的高。B正确；
C．如果该电荷带负电，则在O点的电势能一定比在P点的小。C错误；
D．如果该电荷带负电，将电荷从O点移到P点，电场力做负功。D错误。
故选B。
10．C
【分析】先对结点受力分析，由共点力的平衡可求得绳子对C的拉力；再将A、B、C作为整体受力分析，由共点力的平衡可求得C与桌面间的摩擦力．
【详解】结点受P的拉力及两绳子的拉力，如图所示，由几何关系可知，绳子对C的拉力F1=GP=40N；
对C用隔离法受力分析，受重力、桌面的支持力、B对它的压力、B对它的摩擦力、绳子拉力，桌面对它的摩擦力共6个力的作用，所以A错误．对A用隔离法受力分析，根据平衡条件知水平方向不受外力，即AB之间没有摩擦力，所以B错误；对AB整体进行受力分析，根据平衡条件B受C对它的摩擦力f=F=20N，所以C正确．对ABC整体受力分析，整体受重力、支持力、两拉力；根据平衡条件，在水平方向：F+f=F1，得：f=20N方向向左，故D错误；故选C．
11．D
【详解】A．经过平衡位置时回复力为零，不是合力为零，A错误；
B．有机械振动还需有介质才会形成机械波；B错误；
C．机械波在传播过程中，介质中质点在各自平衡位置附件振动，C错误；
D．机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去，这是波的特性，D正确。
故选D。
12．A
【分析】解决此题的关键是知道功是能量转化的量度，做功的过程就是物体能量的转化过程，在转化过程中总能量是守恒的。
【详解】A.功和能的单位相同，但它们的物理意义不同，功是过程量，能是状态量，选项A说法错误；
B. 做功的过程就是物体能量的转化过程，选项B说法正确；
C. 功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量发生转化或转移，选项C说法正确；
D.各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化过程中，总能量是守恒的，选项D说法正确。
本题选择错误的，故选A。
13．D
【详解】由速度－时间图象可知：第一阶段机车先做匀加速运动，在此过程中
F＞f
根据P=Fv知，P随时间均匀增大；第二阶段机车匀速运动
F=f
根据P=Fv知，P随时间不变，但小于第一阶段的最大值；第三阶段机车匀减速运动，
F＜f
根据P=Fv知，P随时间均匀减小，但刚开始减小时候的功率小于第二阶段的功率。
故选D。
14．AB
【详解】A．衍射是波动性的体现，A正确；
B．根据光电效应方程，仅增大入射光频率，光子能量增大，逸出功不变，光电子初动能增大，B正确；
C．β衰变中放出的β射线是原子核内的中子转化成质子过程中跑射出的电子形成的
D．质量亏损，根据质能方程，应该放出能量，D错误；
故选AB。
15．AB
【详解】A．因为AC之间电场是对称的，所以A到B电场力做的功和B到C电场力做的功相同，依据动能定理可得
解得
故A正确；
BD．过B做垂直AC的垂线，此线为零等势线，微粒出C之后，会向无穷远处运动，而无穷远出电势为零，故B点的动能等于无穷远处的动能，依据能量守恒可以得到微粒最终的速度应该与B点相同，均为m/s，故B正确，D错误；
C．在到达A点之前，微粒做减速运动，而从A到C微粒一直做加速运动，故C错误。
故选AB。
16．AB
【详解】A．由图看出，此时刻波到d点的距离等于波长，则波传到d点需要周期的时间，传到d后d向下起振，在t+2T时，d点到达波峰，加速度达到最大值，速度最小为零，A正确；
B．从t到t+3T的时间间隔内，质点c振动了3T，故通过的路程为
3×4A=24cm
B正确；
C．根据上坡上，下坡下，可知t时刻质点a正向上运动，经过大于的时间回到平衡位置，质点b正向上运动，经过小于的时间回到平衡位置，故质点b比质点a先回到平衡位置，C错误；
D．在波传播过程中，波上的质点只在平衡位置附近上下振动，不随波移动，故D错误。
故选AB。
17． ③ ⑦ 0.1 0.17 0.50
【详解】(1)[1][2]下述器材中不需要的是③秒表和⑦天平；
(2) a．[3]相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔是T=0.1s；
[4]打第2个计数点时纸带的速度大小
b．[5]根据可得
带入数据
18． 10.405 cm 5.679~5.681mm A2 V1 R1
【详解】(1)[1]甲图中用游标卡尺测量金属材料的长度为
[2]用螺旋测微器测量金属材料的直径为
(2)[3][4]电压表和电流表的选择
电源电动势为6～8V，为了使电压表的指针有较大偏转，电压表应该选择量程为6V的V1；电路中电流的变化范围为
电流表应选择量程为0.6A的A2；
[5]为了方便调解，滑动变阻器应选择R1；
(3)[6]因为
所以采用电流表外接法；
题目要求电压从零开始调节，所以滑动变阻器采用分压接法，电路如图所示
19．（1），方向向左，，方向向右；（2）
【详解】（1）分别对A、B进行受力分析如图所示
A受地面的摩擦力
A受B的摩擦力
A的加速度
方向向左
B的加速度
方向向右
（2）B的初速度小于A的初速度，所以B首先减速到0所需时间
此时A的速度
当B的速度减小为0后，B向右做初速度为0的匀加速；A继续向右减速，加速度是原来的加速度，设从B速度为0的时刻到二者共速经历时间为
解得
此时速度
二者共速后相对静止开始一起减速，此时将A、B看成整体，则此时的加速度为
减速时间为
故总时间为
20．(1)；(2)，；(3)
【详解】(1)设乙的质量为m，当乙滑到C点时，轨道与甲的共同速度大小为，系统水平方向动量守恒，有
由系统机械能守恒有
解得
(2)乙滑到C点后，轨道与甲分离，设轨道与乙速度相同时的速度大小为v，乙从C点滑到D点的过程中，对乙和轨道，由动量守恒定律和能量守恒定律分别有
解得
设乙从C点滑到D点的过程中的加速度大小为a，由牛顿第二定律有
乙从C点滑到D点的过程做匀减速直线运动，有
解得
(3)设乙从B点滑到C点的时间为，该过程轨道通过的距离为，系统水平方向动量守恒，有
设乙沿轨道从C点运动到D点的过程中轨道通过的距离为，由动能定理有
经分析可知
解得
21．(1)通过圆导轨的方向为逆时针方向． （2） ，
【详解】(1)根据题意，设t时刻运动的位置如图所示，金属杆与圆导轨的交点分别为c、d，由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是从d端流向c端，电流只流经圆导轨的左侧部分，因此通过圆导轨的方向为逆时针方向．
设t时刻导体棒切割磁感线的有效长度为L
此时，导体棒接入电路的电阻为 ①
感应电动势 E=BLv ②
由闭合回路欧姆定律，通过导轨的电流大小 ③
求得
(2) 导体棒运动t时间，水平向右移动的距离为：
时刻导体棒切割磁感线的有效长度为L：则或解得L与t的函数关系为 ④
由（1）问知时刻导体棒切割磁感线产生的感应电流： ⑤
故时刻导体棒的安培力F由左手定则可知方向水平向左，大小为：
⑥
由平衡条件可得： ⑦
时刻外力的功率： ⑧
联立⑥⑦⑧式得： ⑨
对⑩式由数学知识可知，当，即时，外力的功率最大：
⑩
22．（1）；（2）
【详解】（1）假设圆形边界间环形区域内匀强磁场的磁场方向向外，临界情况下粒子圆周运动的半径为，由如图几何关系得
整理得
因为
解得
根据动能定理可得
（2）若B1方向向外，则B2方向向内。设粒子在磁场中的轨迹圆圆心为，半径为；在磁场中的轨迹圆圆心为，半径为，轨迹圆与半径为的磁场边界圆相交于M点。
设
则在△中
在△中
在直角△中
联立得
可得
由
知
即有