乌鲁木齐市第二十三中学2024届高三上学期1月月考物理试卷(含答案)

这是一份乌鲁木齐市第二十三中学2024届高三上学期1月月考物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列物理量是标量的是( )
A.冲量B.动量C.电场强度D.电势
2．如图所示，我国高速磁悬浮试验样车采用了磁悬浮原理，阻力比普通的高铁小很多，其速度可达600km/h，拥有“快起快停”的技术优点，下列说法正确的是( )
A.因阻力比普通的高铁小很多，所以磁悬浮列车惯性比较小
B.速度可达600km/h，这是指平均速度
C.能“快起快停”，是指加速度大
D.磁悬浮列车在两城市间运行时可视为质点，这种研究方法叫“微元法”
3．关于运动的性质，以下说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变加速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.做曲线运动的物体某段时间内的位移可能为零
D.加速度不变的运动一定是直线运动
4．关于位移和路程，下列说法正确的是( )
A.质点沿不同的路径由A到B，其路程可能不同而位移是相同的
B.质点通过一段路程，其位移不可能是零
C.只要是直线运动位移的大小就等于路程
D.出租车按位移收费和按路程收费都是一样
5．一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，核反应方程式为.α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动.某同学作出如图所示运动径迹示意图，以下判断正确的是( )
A.1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B.1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹
C.3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D.3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹
6．如图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行.已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角.设物资所受的空气阻力为，悬索对物资的拉力为F，重力加速度为g，则( )
A.B.C.D.
7．关于家用照明用的220V交流电，下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50HzB.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次D.该交流电的电压有效值是220V
8．下列物理量中属于矢量的是( )
A.电荷量B.功C.重力势能D.电场强度
9．如图所示，某卫星沿椭圆轨道绕地球运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星运行的周期为T，在近地点时卫星离地面的高度为d，则该卫星运行至远地点时离地面的高度为( )
A.B.
C.D.
10．如图所示，两条轻质导线连接金属棒的两端，金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。金属棒的质量，长度。使金属棒中通以从Q到P的恒定电流，两轻质导线与竖直方向成30°角时，金属棒恰好静止。则磁场的最小磁感应强度（重力加速度g取）( )
A.大小为，方向与轻质导线平行向下
B.大小为，方向与轻质导线平行向上
C.大小为，方向与轻质导线平行向下
D.大小为，方向与轻质导线平行向上
11．同一均匀介质中，位于和处的两个波源沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，a波沿x轴正方向传播，b波沿x轴负方向传播。在时两波源间的波形如图所示，A、B为介质中的两个质点，a波的波速为2m/s，则( )
A.b波的周期为0.1s
B.A质点开始振动时沿y轴正方向运动
C.时，B质点位于最大位移处
D.当两列波都传到A质点后，A质点的振动加强
12．如图(a)所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。时，乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触）。它们运动的图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.时刻两球的电势能最小
C.时间内，两球间的静电力先增大后减小
D.时间内，甲球的动能一直增大，乙球的动能一直减小
13．完全相同的单色光源分别沿A和B分别入射到两种介质的分界面上，与界面夹角分别是30°和60°，如图所示。若光束A在介质Ⅰ中的传播速度为，光束B在介质Ⅱ中的传播速度为，下列说法正确的是( )
A.光束A发生全反射
B.光束B发生全反射
C.光束B的反射光线与折射光线互相垂直
D.如将光束B与界面夹角再减小20°，光束B就能发生全反射
二、多选题
14．下列说法中正确的是( )
A.发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化
C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
15．下列说法正确的是( )
A.在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，干涉条纹间距也增大
B.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使景象更清晰，这是利用了光的偏振原理
C.我们发现竖直向上高速运动的球体，在水平方向上长度变短了
D.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应
E.太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带
16．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力.感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大.压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照.则红灯亮时( )
A.车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流
B.车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C.车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，会被电子眼拍照
三、实验题
17．某位同学用伏安法想尽量准确的测量一节干电池的电动势和内电阻，可供选择的器材有：
A.毫安表（量程10mA，内阻为100Ω）
B.毫安表（量程120mA，内阻为20Ω）
C.定值电阻
D.定值电阻
E、定值电阻
F、定值电阻
G、滑动变阻器R
H、开关、导线若干

要求使用已有器材改装一量程为0.6A的电流表和一量程为3V的电压表，并设计电路如图甲，根据测量所得数据，描点作图，得到毫安表和的示数与关系曲线如图乙所示，则电池的电动势_______V，内电阻_______Ω。（结果均保留两位有效数字）
四、计算题
18．某种深海生物体内长有类似气泡的组织，泡内气体可近似看作理想气体，每个气泡体积一定，该生物处于8000m深处。已知大气压强，海水的密度，取，。（计算结果保留3位有效数字）
（1）该生物体气泡组织承受的压强有多大；（不计自身产生的附加压强）
（2）如果让它从水温2℃的深海处上浮到十分接近27℃的水面时，为保证其存活，要求气泡组织的体积不得超过原来的4倍。因此，可将它存放在可以加大压强的密封海水容器中，则该容器中的气压应该为多大。
19．如图所示，CAB为固定的竖直光滑半圆弧轨道，与水平滑道相切于C点，轨道半径为，OA为水平半径。在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，自由端位于滑道的E点。ME段光滑，EC长为，小物块与水平滑道EC间的动摩擦因数为。一质量为的小物块自A处静止下滑，进入水平滑道后压缩弹簧，取。求：
（1）弹簧的最大弹性势能；
（2）第二次经过C点时对轨道的压力大小；
（3）最终小物块停止的位置离C点的距离。
20．如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨、固定在竖直平面内，两导轨间的距离为，导轨间连接的定值电阻，导轨上放一质量为的金属杆，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度g取。现让金属杆从下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。
（1）求金属杆的最大速度；
（2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热，试求此过程通过电阻R上的电荷量。
21．图示为一游戏装置的简化图。其轨道ABCDEM由以顺时针转动的传送带AB、一段粗糙的水平直轨道BC、光滑圆轨道CDE、粗糙斜轨道EM组成，圆弧CDE分别与轨道BC、EM相切。图中倾角为与O等高，底端有一弹簧装置。游戏开始时，一质量为0.02kg的小钢球（其直径比圆管内径稍小，可视作质点）在A点被瞬间击打，以某一水平初速度v冲上传送带，已知传送带长、传动速度。B处有一单向阀门，小钢球若向右运动经过能自由通过，且能量损失不计；若向左返回阀门则阀门关闭，且被阀门吸住。小钢球若能运动到M点，则能被等速率反弹。其中水平轨道BC长为，传送带、水平轨道BC和斜面EM的动摩擦因数均为，圆轨道半径为。某次游戏时，小钢球恰能通过圆弧的最高点D点，求：（计算结果可保留根号）
（1）小钢球经过C点时对轨道的压力；
（2）小钢球在A点被瞬间击打时所受冲量Ⅰ满足的条件；
（3）若改变初速度v，求小钢球在粗糙斜轨道EM上运动的总路程s与v函数关系。
参考答案
1．答案：D
解析：冲量、动量和电场强度，都是有大小、有方向的矢量，而电势是只有大小的标量。
故选D。
2．答案：C
解析：A.惯性仅与物体的质量有关，与运动状态无关，故A错误；
B.速度可达600km/h，所指为瞬时速度，故B错误；
C.加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度大，说明速度变化快，能“快起快停”，是指加速度大，故C正确；
D.研究磁悬浮列车在两城市间的运行时间时，其大小形状可以忽略，可视为质点，这种研究方法叫“理想模型法”，故D错误。
故选C。
3．答案：C
解析：A.曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动，故A错误；
B.变速运动不一定是曲线运动，如加速直线运动，故B错误；
C.位移为初位置指向末位置的有向线段，做曲线运动的物体一段时间内如果初末位置重合位移为零，故C正确；
D.平抛运动加速度不变，但是曲线运动，故D错误。
故选C。
4．答案：A
解析：A.据路程和位移的定义可知，沿不同的路径由A到B，其路程可能不同而位移是相同的，故A正确；
B.当物体从某点出发又回到原点的过程中，路程为质点运动的实际轨迹长度，不为零，但是位移为零，故B错误；
C.在单向直线运动中，位移的大小等于路程，若非单向直线运动，路程大于位移，故C错误；
D.位移是矢量，路程是标量，位移的大小小于或等于路程，所以出租车按位移收费和按路程收费是不一样的，故D错误.
5．答案：B
解析：根据动量守恒定律知，两粒子的动量大小相等，方向相反，都为正电，根据左手定则，为两个外切圆.两粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得，则q越大，则轨道半径越小，故大圆2是α粒子的径迹，小圆1是钍核的径迹，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．答案：B
解析：分析物资的受力情况，作出受力如图所示
重力mg、物资所受的空气阻力和悬索对物资的拉力F，根据平衡条件得知，和F的合力与mg大小相等、方向相反，解三角形可得
故B正确，ACD错误。
故选B。
7．答案：C
解析：A.该交流电的频率为50Hz，故A不符合题意；
B.该交流电的周期是0.02s，故B不符合题意；
C.在一个周期内交流电的方向改变两次，1秒内方向改变100次，故C符合题意；
D.交流电设备上标出的电压、电流均为有效值，所以该交流电的电压有效值是220V，故D不符合题意。
故选C。
8．答案：D
解析：电荷、功、重力势能，只有大小没有方向，属于标量，电场强度既有大小又有方向，属于矢量。
故选D。
9．答案：A
解析：设绕地球表面运行的卫星的周期为，根据万有引力提供向心力有
又
解得
设该卫星的椭圆轨道半长轴为r，根据开普勒第三定律有
解得
由几何关系可知该卫星运行至远地点时距地面的高度
故选A。
10．答案：B
解析：说明分析受力的侧视图（右视图）如图所示
磁场有最小值，应使棒平衡时的安培力有最小值棒的重力大小、方向均不变，悬线拉力方向不变，由“力三角形”的动态变化规律可知
又有
联合解得
由左手定则知磁场方向平行轻质导线向上。故ACD错误，B正确。
故选B。
11．答案：C
解析：A.由题知，简谐横波a和b在同一均匀介质中，则
再由题图可知
则根据得
故A错误；
B.由于，且由题图可看出时A质点距a波最近，则a波先传播到质点A，则A质点开始振动时沿y轴负方向运动，故B错误；
C.由于质点B距离a波和b波均为0.2m，则经过0.1s质点B开始振动，则时，质点B振动了0.15s即，由于B质点的起振方向向下，则B质点运动到波峰，即最大位移处，故C正确；
D.由题图可知时A质点距a波波源0.5m，距b波波源0.7m，则A质点到两波源的波程差为
则A质点的振动减弱，故D错误。
故选C。
12．答案：C
解析：A.由图像段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，则知两电荷的电性一定相同，故A错误；
B.时间内两电荷间距离逐渐减小，在时间内两电荷间距离逐渐增大，时刻两球相距最近，系统克服电场力做功最多，两电荷的电势能最大，故B错误；
C.时间内两电荷间距离逐渐减小，在时间内两电荷间距离逐渐增大，由库仑定律得知，两电荷间的静电力先增大后减小，故C正确；
D.由图像可知，在时间内，甲的速度一直增大即动能一直增大，乙的速度先减小后增大则动能先减小，时刻后逐渐增大，故D错误。
故选C。
13．答案：D
解析：ABD.题可知，介质Ⅰ为真空，介质Ⅱ的折射率
由
可得发生全反射的临界角是45°
因为A是从光疏介质射向光密介质，所以A一定不会发生全反射，而光线B的入射角为30°，小于临界角，故不会发生全反射，若光束B与界面夹角再减小20°，光束B就能发生全反射，故D正确，AB错误；
C.反射定律和折射定律可得，光线B的反射光线与界面夹角为60°，折射光线与界面的夹角α由
可求得
故反射光线和折射光线的夹角为105°，故C错误。
故选D。
14．答案：BCD
解析：当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，故选项C正确；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率并没有改变，故选项A错误，B正确；多普勒效应是奥地利物理学家多普勒首先发现的，故选项D正确。
15．答案：BDE
解析：A.根据双缝干涉条纹间距公式可知，增大双缝间的距离d，干涉条纹间距减小，故A错误；
B.日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片可以使景象更清晰，这是利用了光的偏振原理，故B正确；
C.竖直向上高速运动的球体在水平方向上长度不变，沿运动方向上的长度会变短，选项C错误；
D.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用了紫外线的荧光效应，故D正确；
E.太阳光经过三棱镜的两次折射，由于三棱镜对各种色光的折射率不同，所以折射角也就不同，那么经过两次折射就会发散成彩色光带，故E正确.
16．答案：BD
解析：车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误；由乙图可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小；因电压是在受压时产生的；故说明电容器先充电后放电；故B正确，C错误；若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍可拍照；故D正确；故选BD.
17．答案：1.5；1.0
解析：由图甲可知，本实验采用的是内接法测一节干电池的电动势和内阻。改装后的电流表量程为0.6A，所以改装毫安表的量程要大，内阻要小，故毫安表选B；又由于毫安表与电阻是并联，所以根据并联分流可以分析出并联的电阻的阻值满足
得
即需要并联的电阻为，改装后的电压表量程为3V，则需要将毫安表与电阻串联，故毫安表只能选择，需要串联的电阻满足
根据图甲分析可得
式子中为改装后电压表的内阻，为
为改装后电流表的内阻，为
代入上式，整理得
结合图乙数据，当时，；当时，，代入求得
，
18．答案：（1）（2）
解析：（1）设该生物体气泡组织承受的压强为，根据平衡可得
（2）由题意知深海处
海水容器中温度
当时由气态方程可得
解得
19．答案：（1）14J（2）8N（3）4m
解析：（1）根据动能定理得
根据功和能的关系
解得
（2）根据动能定理得
解得
根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律，对轨道的压力为
（3）根据定能定理得
解得

又因为

解得
最终小物块停止的位置离C点的距离是4m。
20．答案：（1）4m/s（2）0.4C
解析：（1）设金属杆下落时速度为v，感应电动势为
电路中的电流为
金属杆受到的安培力
当安培力与重力等大反向时，金属杆速度最大，即
联立可得
（2）电路中总焦耳热
解得
由能量守恒可得
所以金属杆下落的高度为
此时过程中平均感应电动势为
平均电流为
通过电阻R的电量为
联立解得
21．答案：（1），方向竖直向下（2）（3）见解析
解析：（1）小钢球恰过D点，有，从C到D由动能定理可得
解得
在C点由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知，轨道受的压力，方向竖直向下。
（2）小钢球从B到C由动能定理可得
解得
若小钢球从A一直匀加速到B达到，则初速度最小，满足
解得
若小钢球从A一直匀减速到B达到，则初速度最大，满足
解得
综上，初速度满足
因为
所以小钢球在A点被瞬间击打时所受冲量Ⅰ满足的条件是
（3）①若，小钢球不能运动到斜轨道，故。
②若，小球在斜轨道上来回运动直至停在M处，有
解得
③若小钢球恰好第二次到达D点，满足
解得
所以当
小钢球最终停在M处。满足
解得
④若，则小钢球可以第二次通过D点，之后运动到B点被吸住。所以小钢球在斜轨道上运动的总路程
综上则有