内蒙古通辽市科尔沁左翼中旗实验高级中学2023-2024学年高三下学期4月月考理综考试物理部分(含答案)

这是一份内蒙古通辽市科尔沁左翼中旗实验高级中学2023-2024学年高三下学期4月月考理综考试物理部分(含答案)，共22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．某次排球比赛中，甲运动员在离地高度为处将排球水平击出；乙运动员在离地处将排球垫起，垫起后球的速度大小相等，方向相反，且与水平方向成37°。已知排球质量，取重力加速度，不计空气阻力。以下说法正确的是( )
A.排球在垫起前在空中运动的时间为0.8s
B.排球水平击出时的初速度大小为6.0m/s
C.排球与乙同学作用的过程中所受合外力冲量的大小为6.0N·s
D.排球被垫起后运动到最高点时距离地面的高度为3.2m
2．如图为汽车内常备的两种类型的“千斤顶”：甲是“菱”形，乙是“y”形，摇动手柄，使螺旋杆转动，间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重均为G，螺旋杆保持水平，AB与BC之间的夹角都为θ，不计杆件自重，则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为( )
A.1:1B.1:2C.2:1D.2:3
3．北京时间2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”在t时间内沿顺时针从A点运动到B点，这段圆弧对应的圆心角为θ。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则“天宫”运动的( )
A.轨道半径为B.线速度大小为
C.周期为D.向心加速度大小为
4．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图是电饭锅的电路图，是电阻，是加热用的电热丝。下列说法正确的是( )
A.开关S接通时，电饭锅处于保温状态
B.开关S断开时，电饭锅处于加热状态
C.当时，电饭锅在保温状态下的功率是电饭锅在加热状态下功率的一半
D.当时，在保温状态下的功率是在加热状态下功率的一半
5．如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为m的小物块a，a与弹簧间不拴接，开始时a静止于P点。质量也为m的小物块b从斜面上Q点由静止释放，与a发生正碰后立即粘在一起成为组合体c，组合体c在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为g，弹簧始终未超出弹性限度。则之间的距离是( )
A.B.C.D.
二、多选题
6．如图所示，四分之一圆柱体A固定在水平地面上，在截面圆心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮C，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球m连接（可视为质点），另一端系在固定竖直杆上的B点。现将一钩码M挂在轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则( )
A.将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力不变
B.将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，A对m的支持力变小
C.若将M换成质量较小的钩码后，整个装置仍处于静止状态，则A对m的支持力不变
D.若将M换成质量较小的钩码后，整个装置仍处于静止状态，则绳子的拉力变大
7．如图所示，两平行导轨在同一水平面内.一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定.整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与导体棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调.导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动.已知导体棒加速时，加速度的最大值为；减速时，加速度的最大值为，其中g为重力加速度大小.下列说法正确的是( )
A.棒与导轨间的动摩擦因数为
B.棒与导轨间的动摩擦因数为
C.加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，
D.减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，
8．如图甲所示电路中，电源电动势，内阻，电源负极端接地。定值电阻，，，，，电容器C的电容为2μF，当电键K闭合，流经的电流随时间的变化如图乙所示，电路稳定后，下列说法正确的是( )
A.电容器下极板的电势比上极板高
B.通过电阻的电流是2A
C.乙图图线和坐标轴包围的面积代表通过的电量是8C
D.断开电键K到电路再次稳定过程中，通过电量是
9．关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )
A.大多数分子直径的数量级为
B.扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动
C.悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显
D.在液体表面分子力表现为引力
E.随着分子间距离的增大，分子势能一定增大
三、实验题
10．某同学在探究加速度与力、质量关系的实验中，设计了如图甲所示的装置，通过力传感器获得小车的合外力，小车总质量用M、重物质量用m表示，各滑轮均光滑。
（1）实验中______（选填“需要”或“不需要”）平衡小车所受的摩擦力，______（选填“需要”或“不需要”）满足所挂重物的质量m远小于小车的总质量M。
（2）小车的合外力一定时，画出小车的图象，依图乙可以得出，当小车的质量为时，它的加速度为______。
（3）测得小车总质量M一定时，加速度a与力传感器示数成正比。某次测量中，通过正确的实验和计算得到小车加速度为（g为当地重力加速度），则小车总质量与重物的质量之比为______。
11．为测量一根金属丝（电阻约5Ω）的电阻率ρ，选用的电学器材有：电压表（量程0 ~ 3V，内阻约3kΩ），电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻约0.2Ω），滑动变阻器（0 ~ 15Ω），学生电源（稳压输出3V），开关，导线若干。
（1）如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，为了防止金属丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮C至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时，应调节______（选填“A”“B”或“D”）至发出“喀喀”声时停止；某次的测量结果如图乙所示，其读数为______mm。
（2）请你用笔画线代替导线将图丙的电路补充完整。
（3）如图丁所示，实验数据已描在坐标纸上，请作出图线，求出该金属丝的电阻值为_______Ω（结果保留两位有效数字）。
（4）有人认为用图像法求金属丝的电阻是为了减小系统误差，他的观点_______（选填“正确”或“不正确”），理由是_______。
四、计算题
12．如图所示，竖直面内倾角为的倾斜轨道与一水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道另一端与半径的光滑半圆轨道平滑相连，质量为的小物块B静止于水平轨道的最左端。质量为的物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，释放点到水平轨道的高度为，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后物块B恰好能运动到半圆轨道最高点，重力加速度大小为，两物块与倾斜、水平轨道间的动摩擦因数均为，两物块均可看成质点，，不计空气阻力。
（1）求水平轨道的长度；
（2）判断物块B从半圆轨道最高点飞出后落到水平轨道上还是倾斜轨道上；
（3）改变物块A释放点位置，使物块B能垂直打到倾斜轨道上，求物块A释放点到水平轨道的高度（结果保留一位小数）。
13．质谱仪是最早用来测定微观粒子比荷的精密仪器，某一改进后带有速度选择器的质谱仪能更快测定粒子的比荷，其原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压，B为速度选择器，其中磁场与电场正交，磁场磁感应强度为，两板距离为d，C为粒子偏转分离器，磁感应强度为，今有一比荷为（未知）的正粒子P，不计重力，从小孔“飘入”（初速度为零），经加速后，该粒子从小孔进入速度选择器B，恰能通过速度选择器，粒子从小孔进入分离器C后做匀速圆周运动，恰好打在照相底片D点上，测出D点与距离为L。求：
（1）粒子P的比荷为多大；
（2）速度选择器的电压应为多大；
（3）另一粒子Q同样从小孔“飘入”，保持和d不变，调节的大小，使粒子Q能通过速度选择器进入分离器C，最后打到照相底片上的F点（在D点右侧），测出F点与D点距离为x，则可得粒子Q比荷，求（用表示）。
14．某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的两个密闭气室，A室壁厚，可认为体积恒定，B室壁薄，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在水面下H处，B室内气体体积为V，质量为m；设B室内气体压强与鱼体外压强相等，鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为ρ，重力加速度为g，大气压强为，求：
（1）鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度，需从A室充入B室的气体质量；
（2）鱼静止于水面下处时，B室内气体质量。
15．如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为位置离水面的高度为。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率，求：
（1）的值；
（2）B位置到水面的距离H。
参考答案
1．答案：C
解析：A.排球从被击出到被垫起前做平抛运动，设其飞行时间为，有
解得
故A错误；
B.乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小为
根据题目可得此时速度方向与水平方向的夹角为，故排球被水平击出时的初速度大小为
故B错误；
C.乙同学垫起排球前瞬间排球速度的大小为
根据动量定理，排球与乙同学作用的过程中所受合外力冲量的大小为
故C正确；
D.根据运动的对称性可得，排球被垫起后会沿原轨迹返回，故可知排球运动到最高点时距离地面的高度为，故D错误。
故选C。
2．答案：A
解析：根据题意，对“y”形千斤顶B点受力分析如图，由平衡条件得
对“菱”形千斤顶C点受到的压力G分解沿两臂的两个分力，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由
对“菱”形千斤顶B点受力分析如图，由平衡条件得
联立解得
则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为1:1。
故选A。
3．答案：A
解析：C.由角速度定义式可得
则周期为
故C错误；
A.由万有引力提供向心力可得
又
联立解得轨道半径为
故A正确；
B.线速度大小为
故B错误；
D.向心加速度大小为
故D错误。
故选A。
4．答案：C
解析：AB.加热状态下电路总功率较大，保温状态下电路总功率较小。在纯电阻电路中，电路总功率
开关S接通时，被短路，电路总功率
开关S断开时，与串联，电路总功率
因为
所以开关S接通时，电饭锅处于加热状态，开关S断开时，电饭锅处于保温状态。故AB错误；
C.代入数据，当
时，保温功率和加热功率之比为
电饭锅在保温状态下的功率是电饭锅在加热状态下功率的一半。故C正确；
D.在保温状态下的功率为
在加热状态下功率为
则在保温状态下的功率与在加热状态下功率之比为
在保温状态下的功率是在加热状态下功率的。故D错误。
故选C。
5．答案：B
解析：物块b从Q点到P点，由动能定理
ba碰撞过程由动量守恒
当整体向上运动到最高点时弹簧的弹力恰为零，则此过程中
其中
联立解得
6．答案：ACD
解析：A.M静止时，设其两端绳与竖直方向夹角为α，由平衡条件
设间绳子长度为L，间水平距离为d，根据几何关系可得
，
，
联立可得
可知将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，连接M的绳子与竖直方向的夹角α不变，绳子的拉力不变，故A正确；
B.由A中分析可知，将轻绳B端沿杆向上慢移动一小段距离，小球位置不变，绳子拉力不变，故A对m的支持力不变，故B错误；
CD.小球受重力，A对它的支持力N以及轻绳对它的拉力T，其受力如图所示
由相似三角形可知
其中，R为四分之一圆柱体的半径，l为定滑轮左侧轻绳的长度，将M换成质量较小的钩码，钩码上移，小球将沿圆柱体下移，小球再次静止时，由于、、R不变，l增大，则N大小不变，T增大，即轻绳的张力增大，A对m的支持力不变，CD正确。
故选ACD。
7．答案：BC
解析：在导体棒运动过程中，对导体棒受力分析如图所示，如图甲有，联立可得，如图乙有，α为磁场与水平向左方向的夹角，联立可得，其中，取最大值时有，解得，A错误，B正确；因为，所以，则磁场与水平向右方向夹角为60°斜向下时，加速时加速度大小最大，磁场与水平向右方向夹角为120°斜向上时，减速时加速度大小最大，C正确，D错误.
8．答案：AD
解析：A.根据闭合电路欧姆定律可知
则并联部分的电压为
电源负极电势为零，则a点电势为
b点电势为
电容器下极板的电势比上极板高,故A正确；
B.cd间电压为10V，故通过电阻的电流是
故B错误；
C.乙图图线和坐标轴包围的面积代表通过的电量，也是电容器的带电量
故C错误；
D.断开电键K到电路再次稳定过程中，通过电量等于电容器的带电量，故D正确。
故选AD。
9．答案：ABD
解析：A.大多数分子直径的数量级为，故A正确；
B.扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多，而且扬起的尘埃是空气的流动造成的，不是布朗运动，故B正确；
C.悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，故C错误；
D.液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，故D正确；
E.分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内，斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内分子间距离增大，则分子力做正功，分子势能减小，在平衡距离以外，引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，则分子力做负功，分子势能增大，故E错误。
故选ABD。
10．答案：（1）需要；不需要（2）1（3）
解析：（1）本实验中需要使细线对小车的拉力等于小车的合力，因此需要平衡摩擦力。
本实验中细线的张力能用力传感器测量，因此不需要满足所挂重物的质量m远小于小车的总质量M。
（2）根据牛顿第二定律
整理得
图象的斜率为
当小车的质量为时，它的加速度大小为
（3）根据题目，小车的加速度，可得重物的加速度为，设力传感器的示数为F,根据牛顿第二定律，对小车受力分析得
对重物分析得
解得
11．答案：（1）D；0.539/0.540/0.541
（2）
（3）；4.5
（4）不正确；利用图像法只能减小偶然误差，不能减小系统误差
解析：（1）当转动旋钮C至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时，应调节微调旋钮D。
根据螺旋测微计的读数法则，读数为
（2）电流表串联在电路中，滑动变阻器采用分压接法，实物连接如图

（3）将各组数据连接成直线，作出图线
斜率表示电阻
（4）他的观点不正确。利用图像法只能减小偶然误差，不能减小系统误差。
12．答案：（1）（2）物块B落到水平轨道上（3）
解析：（1）物块A下滑的加速度
碰前瞬间物块A的速度
碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
物块B恰好能运动到半圆轨道最高点，设此时物块B的速度为，
滑上半圆轨道瞬间的速度为，有
物块B从半圆轨道最低点到最高点根据动能定理有
物块B在水平轨道上运动时，有
联立解得水平轨道的长度
（2）设物块B落到水平轨道上，根据
解得
假设成立，物块B落到水平轨道上。
（3）若物块B垂直打到倾斜轨道上，则有
根据几何关系有
从A、B碰后到物块B运动到半圆轨道最高点，根据动能定理有
碰撞过程由动量守恒定律和机械能守恒定律有
物块A在倾斜轨道上运动有
联立解得
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由动能定理得
粒子在分离器C后做匀速圆周运动，则
由几何关系得
联立解得
（2）该粒子从小孔进入速度选择器B，恰能通过速度选择器，可得
解得
（3）由题意得，Q粒子进入分离器的速度与P粒子的速度相同，则
由几何关系得
解得
14、
（1）答案：
解析：鱼静止在水面下H处时，重力与浮力平衡，此时B室气体压强不变，仍等于外界压强，气体密度不变，B室体积增加部分所对应浮力增加值即为鱼所受的合外力，故有
由压强的微观含义知压强不变，B室内气体密度不变，则充入B室的气体质量
（2）答案：
解析：鱼静止于水面下H处时，B室内气体压强
鱼静止于水面下处时，B室内气体压强
静止时B室体积不变，仍为V，气体温度不变，压强改变，为变质量问题。设从静止于H处变为静止于处时需要往B室充入p压强下体积的气体，由玻意耳定律，有
则，压强相同则密度相同，故有
可得
解得：
15．答案：（1）（2）
解析：（1）由平抛运动规律可知
解得
（2）由可知，设从A点射到水面的光线的入射角为α，则折射角为，由折射定律可知
可得
由几何关系可知
解得