2024南阳新野县一中高三上学期12月月考试题物理含解析

这是一份2024南阳新野县一中高三上学期12月月考试题物理含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（共6小题，每题4分，共24分）
1．关于能量子、黑体辐射及光的波粒二象性，下列说法正确的是（ ）
A．一个能量子的能量大小且不可再分
B．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
C．是否产生光电效应与光的频率和光照强度均无关
D．光子除了具有能量之外还具有动量，其大小为
2．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如下图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的倍，重力加速度g取10m/s2下列说法正确的是（ ）
A．该汽车的质量为3000kg
B．
C．在前5s内，阻力对汽车所做的功为50kJ
D．在内，牵引力对汽车做功250kJ
3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源在x＝0处。P是x轴上坐标为x＝0.15m处的点，当波传到P点时记为0时刻，图为P的振动图像，已知该波的传播速度为0.6m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．波源起振方向为y轴正方向
B．t＝0.1s时波源振动的速度最大
C．当P点运动1×10﹣1m的路程时，波源振动的速度最大
D．P点与距波源5×10﹣2m处的质点运动方向总是一致
4．新春佳节，大街小巷总会挂起象征喜庆的中国红灯笼。如图所示，由4根等长轻质细绳悬挂起3个质量相等的灯笼，绳两端的结点A、E等高，绳与竖直方向的夹角为，绳中张力大小为；绳与竖直方向的夹角为，绳中张力大小为，则（ ）

A．可能等于B．可能大于
C．D．
5．质量为m的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高为，如图所示。选取桌面所在平面为零势能参考面，空气阻力不计，那么小球落地前的瞬间，机械能为（ ）
A．B．C．D．
6．升降机向上运动，其运动时速度随时间变化的图线如图所示，则电梯（ ）
A．在0~2s内的加速度为2
B．在2~6s内停止运动
C．在6~10s内速度变化最快
D．在0~10s内的位移为42m
二、多选题（共4小题，每题5分，共20分，全选对得5分，选对不全得3分，错选不选得0分）
7．传送带有着广泛的应用，一长L＝10m的水平传动带顺时针匀速运行，如图1所示。现将一大小可忽略的物块自传送带的左端由静止释放，经t＝5.2s物块被送达传送带的右端，其速度—时间图像如图2所示，重力加速度g取10。则下列判断正确的是（ ）

A．传动带的运行速度大小为2m/s
B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.6
C．物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为0.4m
D．若增大传送带的运行速度，物块的传送时间最短可达1.5s
8．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L。由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽向下运动，B球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ 时（图中未标出），关于两球速度vA与vB的关系，下列说法正确的是（ ）
A．当时，A、B两球速度大小相等
B．当时，A球速度的大小小于B球速度
C．
D．
9．如图所示，AB是圆台的一条母线，C是圆台上底面圆心。一负的点电荷固定在圆台下底面圆心O处，以下说法正确的是（ ）
A．A、B两点的电场强度可能相同
B．A、B两点的电势可能相等
C．B点电势可能高于A点电势
D．把一带负电的物体由B点移到C点其电势能增大
10．一列简谐横波沿x轴传播，如图所示是t=0时波形的一部分。已知波源的振动周期为8s，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的传播速度为3m/s
C．再经过4s,质点P通过的路程为4m
D．若t=0时刻，质点P第一次到达图示位置，再经过3s，x=29m处的质点开始振动
三、实验题（共2小题，共16分）
（6分）11．要测量滑块和长木板间的动摩擦因数，实验小组设计了如图甲所示装置，足够长的长木板倾斜固定，在长木板的底端附近固定一个光电门，滑块上装有遮光片，测得长木板的倾角为，重力加速度为g。实验步骤如下：

（1）先用游标卡尺测出遮光片宽度，示数如图乙所示，则遮光片宽度d＝ mm；

（2）将滑块在长木板上某一位置由静止滑下，测出滑块释放时的位置到光电门的距离x，记录滑块通过光电门时遮光片的挡光时间t；多次改变滑块释放的位置，测得多组x与t，根据测量的数据，为了能直观地反映t随x变化的关系，应作 （填“t-x”、“-x”、“-x”或“-x”）图像，若图像的斜率为k，则测得动摩擦因数 （用已知和测量的物理量符号表示）。
（10分）12．某同学要测定一个圆柱体的电阻率，实验室有如下器材：
A．电池组（7V，内阻r=1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω）
C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0~3V，内阻4kΩ）
E.电压表（0~15V，内阻约15kΩ）
F.定值电阻，R=4kΩ
G.滑动变阻器R1，（0~20Ω，允许最大电流1A）
H.滑动变阻器R2，（0~2000Ω，允许最大电流0.3A）
I.开关、导线
（1）用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体阻值，根据如图所示的表盘，可读出被测电阻阻值为 Ω；
（2）在所给的器材中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填写选项的字母代号）
（3）根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图 。
（4）在本实验中，某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度L和直径d如图，则用螺旋测微器测金属棒直径为 mm。
（5）该电阻丝的长度L，直径d；电压表和电流表读数分别为U、I，电阻率的表达式为 （用题中的字母表示）
四、解答题（共3小题，40分）
（10分）13．如图所示的电路中，电源内阻r=2Ω，R1，R2为电阻箱，定值电阻R3=2Ω，电动机的额定电压UM=8V，额定电流为IM=1A，线圈的电阻rM=1Ω，开关S闭合后，调节R1、R2，当两电阻箱电阻均等于2Ω时，电动机恰好正常工作，求：
（1）电动机正常工作时输出的机械功率；
（2）若电动机被卡住停止转动，则通过电源的电流会增大多少（结果保留到小数点后两位）。
（14分）14．如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示。质量为M、半径为R的铁质圆轨道用支架固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转。陀螺的磁芯质量为m，其余部分质量不计。陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向，大小恒为6mg。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。
（1）若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为，求此时轨道对陀螺的弹力大小。
（2）要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，求陀螺通过最低点时的最大速度。
（3）若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为，求固定支架对轨道的作用力大小。
（16分）15．如图所示，粗糙水平地面上固定一半径的光滑圆弧轨道ABCD，圆弧轨道与水平地面相切于A点，O为圆弧轨道的圆心，OA竖直，B、D两点与圆心O等高。在BD的上方、OA的右方存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，一质量、电荷量的带负电滑块（可视为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过P点时的动能为．已知滑块与地面间的动摩擦因数，，滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小。
（1）若，求滑块运动到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块能进入且不脱离（从D点离开不属于脱离）圆弧轨道，求的取值范围。
参考答案：
1．B
【详解】A．普朗克认为不可再分的最小能量子，其大小为，微观粒子的能量是分立的，选项A错误；
B．黑体辐射的实验规律即温度升高，则其辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，则B正确；
CD．光电效应与光的频率有关，只有入射光的频率大于极限频率才发生光电效应，光子动量大小为，则C、D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．第5s时，汽车的功率达到额定功率，前5s由牛顿第二定律可知
联立解得
故A错误；
B．汽车的最大速度
故B错误；
C．在前5s内，汽车做匀加速直线运动，由图像可知前5s的位移
阻力对汽车所做的功为
故C错误；
D．在内，牵引力恒定，则牵引力做的功
联立解得
在内，汽车功率恒定，则牵引力做的功
在内，牵引力对汽车做功
故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．当波传到P点时P开始向下振动，波源起振方向为y轴负方向，故A错误；
B．波长为
波源与P点间的距离
当时，P点位于平衡位置向上运动，结合波形知，当时，波源处于波峰，故B错误；
C．由图可知振幅为
则当该质点经过的路程为时，此时P点位于波谷，波源经过平衡位置，速度最大，故C正确；
D．P点与距波源5×10﹣2m处的质点间的距离
P点与距波源处的质点运动方向并不始终相同，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】由对称性可知绳和绳张力大小相等，大小为。对三个灯笼的整体分析可知
对结点B受力分析得
综上解得
A B．由
可知
AB错误；
C D．由
可知
又
得
C错误，D正确。
故选D。
5．A
【详解】选取桌面所在平面为零势能参考面，初始时小球的重力势能为，此时动能为0，则机械能为，小球运动过程中机械能守恒，所以小球落地前的瞬间，机械能为。
故选A。
6．D
【详解】A．v-t图线的斜率表示加速度，则在0~2s内的加速度为
故A错误；
B．在2~6s内升降机速度为6m/s，故B错误；
C．6~10s内加速度为
负号表示加速度向下，大小1.5m/s2小于0~2s内的加速度3m/s2，所以速度变化比0~2s内慢，故C错误；
D．v-t图线与横轴所围的面积表示位移，由图像可得
故D正确。
故选D。
7．AC
【详解】A．根据图像可知，物块先加速达到传送带速度与其一起匀速，所以传动带的运行速度大小为2m/s，故A正确；
B．根据题意，设加速时间为t，则
解得
所以加速阶段加速度
根据
解得物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，故B错误；
C．物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为
故C正确；
D．物体一直加速，时间最短
解得
故D错误。
故选AC。
8．AC
【详解】当杆与竖直方向的夹角为θ时，根据运动的分解，如图所示
沿杆方向两分速度大小相等，则
即
当
时，可得
故选AC。
9．BCD
【详解】A．A、B两点的电场强度方向一定不同，故A错误；
BC．根据
若A、B两点到O的距离相等，则A、B两点的电势相等；A点与O的距离小于B点与O的距离，B点电势高于A点电势，故BC正确；
D．B点电势高于C点电势，则把一带负电的物体由B点移到C点其电势能增大，故D正确。
故选BCD。
10．BC
【详解】AB．由图可知，P点和N点平衡位置间距为；M点和N点平衡位置间距为，则
解得
波速
但是根据题中信息不能确定波的传播方向，选项A错误，B正确；
C．振幅A=2m因，则再经过4s,质点P通过的路程为2A=4m，选项C正确；
D．若波向右传播，若t=0时刻，质点P第一次到达图示位置，则此时波传到了x=20m的位置，再经过3s，波向x轴正向传播
s=v∆t=9m
即x=29m处的质点开始振动；若波向左传播，则x=29m处的质点比P质点振动的早，即该质点早已振动，选项D错误。
故选BC。
11． 1.70
【详解】（1）[1]由游标卡尺的精度为0.05mm可知读数为
（2）[2][3]由牛顿第二定律可得
由位移速度公式可得
联立解得
即
因此为了能直观地反映t随x变化的关系，应作图像，可得斜率为
解得
12． 15 C G 0.655
【详解】（1）[1]欧姆表指针所指的位置为15，则被测电阻阻值为
（2）[2][3]电路中最大电流为
所以电流表选C；滑动变阻器采用分压式解法，故选G。
（3）[4]电压表量程太小，因此和定值电阻串联改为大量程电压表，改后电压表的量程为
根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图
（4）[5]螺旋测微器固定刻度的最小分度值为0.5mm，读数为0.5mm，可动刻度的最小分度值为0.01mm，读数为0.155mm，金属棒直径为
（5）[6]根据电阻定律有
根据欧姆定律有
解得
13．（1）7W；（2）1.08A
【详解】（1）设两电阻箱的电阻均为R，电路中的总电流为Ⅰ，则
，
解得
I=3.5A
电动机工作时输出的机械功率
（2）由（1）有
若电动机被卡住，电路中的总电流
通过电源的电流会突然增加量为
14．（1）10mg；（2）；（3）
【详解】（1）当陀螺在轨道内侧最高点时，设轨道对小球的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，小球所受的重力为mg，最高点的速度为，受力分析可知：
可得
（2）设陀螺在轨道外侧运动到最低点时，轨道对小球的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，小球所受的重力为mg，最高点的速度为，受力分析可知：
由题意可知，当时，陀螺通过最低点时的速度为最大值，可知
（3）设陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时，轨道对小球的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，小球所受的重力为mg。则：
可得
固定支架对轨道的作用力为
可得
15．（1）20N；（2）或
【详解】（1）设滑块到达A点时的速度大小为，根据动能定理并结合牛顿运动定律有
由牛顿第三定律有
解得
（2）滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为、大小
的等效重力从而做圆周运动，其中
若滑块恰好进入圆弧轨道，则有
若滑块恰好到达与圆心等效等高点，由能量守恒定律得
解得
设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为v，则有
解得
综上所述的取值范围为或。