2023-2024学年广东省江门市新会第一中学高三上期12月月考 物理试题（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省江门市新会第一中学高三上期12月月考 物理试题（含解析），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

（2023年12月8日）
班别________姓名________学号________
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．图中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图涉及不同的原子物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．根据图（a）所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为射线
B．如图（b）所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能越大
C．卢瑟福通过图（c）所示的粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
D．图（d）中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁
2．一定量的理想气体从状态a变化到状态b，该气体的热力学温度T与压强p的变化关系如T-p图中从a到b的线段所示。在此过程中（ ）
A．外界一直对气体做正功B．气体体积一直减小
C．气体一直对外界放热D．气体放出的热量等于外界对其做的功
3．冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动，滑行一段距离后与冰壶乙碰撞，碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像（ ）
A．B．
C．D．
4．如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（ ）
A．大小等于B．大小等于
C．方向竖直向上D．方向水平向左
5．2021年8月1日，在第32届奥运会百米半决赛中，身高172cm，体重65kg的苏炳添以9秒83的成绩，成为小组第一跑进决赛，打破了百米亚洲纪录。图1到图4为苏炳添某次面对0.8m高的台阶进行坐姿直立起跳训练的视频截图，该次起跳高度约1m。，取，下列说法正确的是（ ）

A．离地后上升阶段是超重，下降阶段是失重状态
B．起跳至最高点时速度为零
C．该次起跳离地速度约为4.5m/s
D．腾空时间大于0.45s
6．图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示。阿斯顿借助自己发明的质谱仪发现了氖等元素的同位素而获得诺贝尔奖，质谱仪可以由加速器和磁分析器组成，其装置简化的工作原理如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．乙装置中通过磁场可以使带电粒子的动能增大
B．乙装置中带电粒子获得的最大动能与D型盒的半径有关
C．在丙装置磁场中运动的粒子带负电
D．在丙装置磁场中运动半径越大的粒子，其质量一定越大
7．2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为720km，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”。下列说法正确的是（ ）
A．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s
B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度
C．给出万有引力常量和地球半径再结合题干信息，可以估算出地球的质量
D．由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图为“小珠落玉盘”的演示实验，两金属板平行放置如图所示，M、N为极板上两点，表面潮湿的泡沫小球刚开始静止在N点，用高压感应圈的直流高压加在两极板上，让下极板带正电，上极板带负电，看到泡沫小球先向上运动，与上极板接触后泡沫小球又向下运动，再与下极板接触后再向上运动，之后在两平行板间往复运动，下面说法正确的是（ ）

A．泡沫小球在向上运动过程中，小球带负电
B．泡沫小球在向下运动过程中，电势能减小
C．泡沫小球在向上运动过程中，电势能减小
D．泡沫小球在向下运动过程中，做减速运动
9．如图，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线、、、，目的是固定导线间距，防止导线相碰．的几何中心为O，当四根导线通有等大同向电流时（ ）
A．几何中心O点的磁感应强度不为零
B．几何中心O点的磁感应强度为零
C．对的安培力小于对的安培力
D．所受安培力的方向沿正方形的对角线方向
10．如图甲所示，在倾角为的粗糙斜面的底端，一质量可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连。的解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图像如图乙所示，其中ab段为曲线，bc段为直线。若取。则（ ）

A．在时间内，物块的机械能不断增大
B．末，滑块到达斜面最高点
C．滑块与斜面间的动摩擦因数
D．在时间内，小球所受合外力的冲量为0
三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答）
11．（1）在“研究平抛物体的运动”实验中，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的 。
A．秒表 B．天平 C．重垂线 D．弹簧测力计
（2）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图，在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差 。
A．斜槽轨道末端必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次实验要平衡摩擦力
D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
（3）在另一次实验中，将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5 cm。通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则经过B点时的速度为 m/s，抛出点的坐标为 （用L表示）。（此问g取10 m/s2）
12．根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。
（1）实验小组用多用电表直接粗糙人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至 （填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为 ；
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路。实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表A（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），电源E（电动势，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择 ，
②请把实验电路图补充完整 ；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表的示数为，则待测电阻 （用题中所给的物理量符号表达）。
13．如图所示，一条长的光导纤维用折射率为的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中的光速，求：
（1）该激光在光导纤维中的速度的大小v；
（2）该激光由光导纤维左端射入时的折射角大小；
（3）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。

14．如图所示，在光滑水平桌面上静止着三个小滑块，滑块1和滑块2之间压缩一轻弹簧（滑块与轻弹簧之间不拴接），水平桌面的左端A处固定一个与桌面相切的，半径为r的光滑竖直圆管道（内径略大于滑块大小），水平桌面的右端B处与一光滑管道（内径略大于滑块大小）相切，管道末端与粗糙地面CD在C点平滑连接，D点处有竖直挡板。现释放被压缩的弹簧，滑块1和滑块2被弹出，滑块2弹出时的速度，滑块1和滑块3相碰后粘在一起，进入圆弧轨道，并恰好通过最高点E，滑块2从B点进入光滑管道后，在水平轨道上与滑块4碰撞后粘在一起运动。已知滑块1和滑块3的质量m均为0.1kg，滑块2和滑块4的质量M均为0.2kg，且四个滑块均可看成质点，滑块与粗糙地面CD之间的动摩擦因数为0.5，CD的长度。桌面和地面间高度差。不考虑滑块与挡板碰撞时机械能损失。管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块视为质点，空气阻力忽略不计，。求：
（1）被滑块1和滑块2压缩的弹簧的弹性势能：
（2）光滑竖直圆轨道半径r和滑块1和滑块3通过A点时对管道的压力；
（3）最终滑块2和滑块4停在距D点多远的位置。

15．如图所示，xOy坐标系的第三象限有一对正交的匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向里，电场强度，第二象限内有一边界OP与y轴的夹角为，该边界线的左边为垂直纸面向外的匀强磁场，边界线的右边有方向水平向左的匀强电场。一个电荷量、质量的带正电的粒子从M点以射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从x轴上的N点垂直x轴射入磁场区，随后第一次沿水平方向进入电场，之后多次穿越边界线OP，不计粒子重力，求：
（1）磁感应强度的大小以及ON间的距离L；
（2）粒子从N点进入磁场到第三次到达分界线OP所需的时间（计算结果可包含）；
（3）粒子第四次到达分界线OP时离x轴的距离。

参考答案与解析
1．C
【解答】A．图（a）所示，α射线带正电，根据左手定则判断出射线1为α射线，故A错误；
B．如图（b）所示，发生光电效应时，入射光频率越大，光电子的最大初动能也就越大，与入射光的强度无关，光强只影响饱和光电流，故B错误；
C．卢瑟福通过图（c）所示在α粒子散射实验的基础上，根据α粒子的各种现象，提出了原子核式结构模型，故C正确；
D．图（d）中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子，能量变为-3.2eV，不是某一能级能量，不能发生跃迁，故D错误。
故选C。
2．C
【解答】AB．根据一定质量的某种理想气体状态方程，整理可得热力学温度与压强的函数关系
a到b为过坐标原点的倾斜直线，故气体做等容变化，即外界对气体不做功，故AB错误；
CD．由于气体从a到b不做功，即
气体的温度逐渐降低，则气体的内能逐渐减小，即
根据热力学第一定律，可得
即气体一直对外界放热，且放出的热量等于其内能的减少量，故C正确，D错误。
故选C。
3．A
【解答】冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动，速度均匀减小，v-t图像为倾斜的直线，s-t图像斜率表示速度，斜率逐渐减小；滑行一段距离与冰壶乙碰撞后冰壶甲立即停止运动，则v-t图像中速度为0，s-t图像的位置不变，均为平行于横轴的直线。
故选A。
4．B
【解答】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示
水平方向上拉力与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小为
故选B。
5．D
【解答】A．苏炳添起跳离地后的运动可以看成是斜上抛运动，离地后只受重力，加速度都为重力加速度，都是失重状态，A错误；
B．根据上述，人的运动可以看成是斜上抛运动，则最高点时水平方向有速度，即起跳至最高点时速度不为零，B错误；
C．起跳至最高点过程看成是由最高点至地面逆向的平抛运动，令最高点速度为，在竖直方向有
解得
则跳离地速度
C错误；
D．根据
结合上述解得上升时间
t=0.45s
而腾空时间还包括从最高点下落至台阶上的时间，即腾空时间大于0.45s，D正确。
故选D。
6．B
【解答】A．乙装置中通过磁场可以使带电粒子发生偏转，洛伦兹力不做功，所以带电粒子在电场中的动能增大，故A错误；
B．粒子由D形盒中飞出时，有
解得
所以最大速度与半径有关，则最大动能与D型盒的半径有关，故B正确；
C．根据左手定则结合在磁场中粒子向左偏转可知，粒子带正电，故C错误；
D．在电场中
在磁场中
所以半径越大的粒子，其质量不一定越大，故D错误。
故选B。
7．C
【解答】A．7.9km/s是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度小于7.9km/s，故A错误；
B．根据万有引力与向心力和重力的关系有
，
解得
，
可知“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故B错误；
C．由万有引力提供向心力可得
解得地球的质量
所以给出万有引力常量和地球半径再结合题干信息，可以估算出地球的质量，故C正确；
D．“夸父一号”绕地球公转，根据开普勒第三定律无法求出日地间平均距离，故D错误。
故选C。
8．BC
【解答】A．泡沫小球在向上运动过程中，小球带正电，选项A错误；
B．泡沫小球与上极板接触带负电，向下运动，电场力做正功，电势能减小，选项B正确；
C．泡沫小球与下极板接触带正电，向上运动，电场力做正功，电势能减小，选项C正确；
D．小球在向下运动过程中，电场力和重力都向下，则做加速运动，选项D错误。
故选BC。
9．BD
【解答】AB．因四条导线中的电流大小相等，O点与四条导线的距离均相等，由安培定则和对称性可知，L1在O点的磁感应强度与L3在O点的磁感应强度等大反向，L2在O点的磁感应强度与L4在O点的磁感应强度等大反向，所以四条导线在O点的磁感应强度等于0，故A错误，B正确；
C．L2相比L3，离L1更近些，处于L1较强的磁场区域，由安培力大小与B成正比可知，对的安培力大于对的安培力，故C错误；
D．根据“同向电流吸引，反向电流排斥”的推论可知，L1受其余三条导线的吸引力分别指向三条导线，根据对称性，L2与L4对L1的安培力大小相等，所以两者合力指向ac方向，再与L3对L1的安培力（沿ac方向）合成，总安培力方向沿正方形的对角线方向，故D正确。
故选BD。
10．BCD
【解答】A．在时间内，物块在弹力大于摩擦力的过程中，由于弹簧弹力所做的正功大于摩擦力做的负功，所以物块的机械能增加，物块在弹力小于摩擦力的过程中，由于弹簧弹力所做的正功小于摩擦力做的负功，所以物块的机械能减少，与弹簧分离后，由于摩擦力做负功，物块的机械能减少，故A错误；
B．根据图乙可知0.1s后物块离开弹簧做匀减速直线运动，加速度为
根据速度与时间的关系得出0.3s末的速度
此时物块到达斜面最高点，故B正确；
C．根据牛顿第二定律得
解得
故C正确；
D．根据图乙知末时的滑块的速度方向沿斜面向上，大小为
0.3s后物块从最高点开始返回，利用牛顿第二定律得出返回时的加速度大小为
根据匀变速直线运动的速度与时间得出时的速度方向沿斜面向下，大小为
根据动量定理知小球所受合外力的冲量为
故D错误。
故选BC。
11． C AD##DA 2.5 （-L，L）
【解答】（1）[1]除所给器材外，还需要重垂线，来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间，故不需要天平、弹簧测力计、秒表。
故选C。
（2）[2]A．为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动，需调节使斜槽轨道的末端水平，故A正确；
BD．为了保证小球每次平抛的初速度大小相等，应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑，斜槽不需要光滑，故B错误，故D正确；
C．本实验中不需要平衡摩擦力，故C错误。
故选AD。
（3）[3]小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有
解得
小球做平抛运动的初速度
小球经过B点时的竖直分速度
则小球经过B点时的速度
[4]小球从抛出点到B点的时间
则抛出点到B点的水平距离
抛出点到B点的竖直距离
由于B点的坐标为（5L，5L），故抛出点的坐标为（-L，L）‍‍。
12． 100
【解答】（1）[1]由题图可知，当选择开关调至“”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至挡；
[2]由图b可知，人体电阻为
（2）[3]流过人体的最大电流约为
则电流表的量程太大，可以用电压表代替电流表，其量程为
（3）[4]由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下图所示
（4）[5]流过人体电阻的电流
人体电阻两端的电压
根据欧姆定律可得人体电阻
13．（1）；（2）；（3）
【解答】（1）激光在介质中传播的速度为
（2）由光的折射定律可知
解得
（3）激光在光导纤维中传输所经历的时间为
14．（1）；（2），，方向竖直向下；（3）
【解答】（1）将滑块1和滑块2与压缩的弹簧看作系统，由系统内动量守恒有
得
弹簧的弹性势能为
得
（2）滑块1和滑块3相碰过程动量守恒
得
滑块1和滑块3相碰后粘在一起，进入圆弧轨道通过E点过程，由动能定理有
根据题意，滑块1和滑块3相碰后粘在一起恰好通过最高点E，速度为0 ，解得
在A点，对滑块1和滑块3，由牛顿第二定律得
联立解得
根据牛顿第三定律得滑块第一次到达A点时对轨道的压力为
方向竖直向下；
（3）滑块2从B点进入光滑管道后，在水平轨道上与滑块4相碰前，由动能定理
得
对滑块2和滑块4碰撞过程由动量守恒得
得
由于不考虑滑块与挡板碰撞时机械能损失，滑块2和滑块4在地面上滑行过程中由动能定理有
得
最终滑块2和滑块4停在距D点
15．（1）0.5T，0.8m；（2）；（3）1.12m
【解答】（1）粒子在复合场中沿中线MN做直线运动，表明粒子做匀速直线运动，则有
解得
粒子进入后做匀速圆周运动，由于随后第一次沿水平方向进入电场，根据几何关系有
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）磁场中圆周运动的周期
解得
磁场中时间
电场中做双向匀变速直线运动，则有
解得
（3）根据上述第三次到达分界线距离O距离
之后做类平抛运动，根据几何关系，水平与竖直分位移大小相等，则有
，
粒子第四次到达分界线OP时离x轴的距离
解得