河南省焦作市博爱县第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

这是一份河南省焦作市博爱县第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题，共15页。试卷主要包含了5mg等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式在水平地面上匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，不计绳与石墩之间的摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A.轻绳的合拉力大小为
B.轻绳的合拉力最小值为0.5mg
C.轻绳的合拉力最小时，
D.轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力最小
2.如图所示，质量为的滑块左右两端与轻弹簧相连，两弹簧的另一端固定在竖直挡板上。开始时两弹簧均处于原长，滑块静止在粗糙水平面上的点。现用水平外力将滑块从点缓慢拉到点，此时两侧弹簧中的弹力大小均为，释放滑块，滑块向左运动到点时，速度为零，已知滑块与水平面间的滑动摩擦力为。关于滑块从点运动到点的过程，下列说法正确的是（ ）
A.滑块的最大加速度为
B.滑块从点到点的过程中，加速度一直减小
C.滑块运动到点时，加速度为零，且动能最大
D.滑块在点时弹簧弹力大于在点时弹簧弹力
3.竖直正对放置的平行板电容器两极板连成如图所示的电路，R为滑动变阻器，一个带负电的小球悬挂在电容器的内部。闭合开关，电路稳定后，悬线偏离竖直方向的夹角为，则下列判正确的是（ ）
A.保持开关闭合，变阻器滑片向左移动，则不变
B.保持开关闭合，略向左移动左板，则增大
C.断开开关后，略向右移动右板，则减小
D.断开开关后，略向上移动板，则减小
4.如图甲所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为0.4，与地面间的最大静摩擦力为9N。t=0时刻起，物体受到一个水平向右的力F作用，其大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A.t=0到t=4s时间内摩擦力的冲量为零
B.t=4s时物体开始运动
C.t=6s时物体的速度大小为
D.t=11s时物体恰好停止运动
5.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角.现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( )
A.B.
C.D.
6.用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管底面积，罐外吸管总长度为20 cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10 cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是（ ）
A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5℃
C.该装置所测温度不低于23.5℃
D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大
7.图示为某景点的峡谷秋千，该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下说法正确的是（ ）
A.当秋千摆动到最高点时，速度为零；最低点时，加速度为零
B.游客臀部和座椅之间存在摩擦力，且在最低点摩擦力最大
C.考虑阻力，秋千摆动幅度变小，经过最高点处的绳子拉力依次变大
D.秋千下摆过程中，游客体会到的是失重；上摆过程中，体会到的是超重
8.由相同的电流表改装而成的三个电压表按如图所示的方式接入电路，已知的量程最大，的量程最小，且的量程等于与的量程之和，当电路导通时，三个电压表的示数分别为，指针偏转的角度分别为，则有( )
A.，B.，
C.，D.，
9.如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，A、B、C是介质中的三个质点，已知B质点此刻恰好已经完成了两次全振动，C点此刻正向y轴正方向运动，波速为20 m/s，以下说法正确的是（ ）
A.此机械波的传播方向沿x轴负方向
B.0～1.65s，A通过的路程为
C.该机械波波源的起振方向沿y轴正方向
D.t=1.65s时，质点B运动至x=37m处
10.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为，固定在竖直平面内，两根导轨上端用导线连接一个电容器，电容器的电容为，导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现将质量为、长度也为的金属棒紧贴导轨由静止释放，金属棒沿着导轨下滑过程中始终保持水平且与导轨接触良好，已知重力加速度为，金属导轨和金属棒电阻均不计，则当金属棒运动稳定后，有（ ）
A.金属棒做匀加速运动，加速度大小为
B.金属棒受到的安培力大小为
C.通过金属棒的电流大小为
D.电容器电荷量保持不变
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（8分）某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带由静止开始下落。
（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是___________。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物，先释放重物，再接通电源
（2）实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图所示。纸带上的第一个点记为 O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出这三个点到O点的距离 hA、hB和hC的值。已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，当地重力加速度为 打点计时器打 B点时，重物速度的大小 ______m/s（结果保留两位有效数字）。从纸带上打出O点到B点的过程中，重物减少的重力势能与增加的动能的大小关系是______（ “>” “=” “ ；（3）1.165；（4）
【解析】（1）[1]A.重物选用质量和密度较大的金属锤，可减小空气阻力的影响，故A正确；B.两限位孔在同一竖直面内上下对正，可减小纸带阻力的影响，故B正确；C.根据实验原理可知重物的质量可被消去，无需测量出重物的质量，对实验无影响，故C错误；D.用手托稳重物，应先接通电源，再释放重物，故D错误，故选AB。
（2）[2]根据题意可知周期为s，根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知3.9m/s，[3]由于阻力的影响可知，重物减少的重力势能与增加的动能的大小关系是>；
（3）[4]游标卡尺的精度为0.05mm，读数为11mm+13mm=11.65mm=1.165cm；
（4）[5]根据实验原理可知若机械能守恒，应满足，化简可得。
12.（10分）【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设滑块在木板上运动时的加速度大小为，木板的加速度大小为，有
，
滑块离开木板时
，
解得
，
撤去恒力前，滑块离开木板，则滑块离开木板时的速度大小为2m/s。
（2）设滑块在木板上运动的时间为，滑块离开木板后，力使木板产生的加速度大小为，有
，，
解得
13.（12分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小球从A到B过程，根据动能定理可得，解得小球到达B点时的速度大小为。
（2）小球在光滑绝缘圆弧轨道BC上运动时，设电场力与重力的合力与竖直方向的夹角为，则有，可得，可知当小球运动到圆弧轨道BC的中点时，小球的速度最大，小球对轨道的压力最大，根据动能定理可得，根据牛顿第二定律可得，联立解得，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的最大压力为。
（3）小球从A到C过程，根据动能定理可得，解得，小球从C点抛出后，将小球的运动分解为沿重力和电场力的合力方向和垂直合力方向，如图所示，
小球在空中垂直合力方向做匀速直线运动，沿合力方向先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动，当沿合力方向的速度减为零时，小球的速度具有最小值，则有。
14.（13分）【答案】（1）360V；（2）；（3）10.75L/100km（10.75L/100km～10.77L/100km均可）
【解析】（1）由题图乙知，由法拉第电磁感应定律得
（2）由题意知，，电动汽车电机总功率为，电动汽车以最大速度匀速行驶时的最大机械功率为，则电动汽车电机效率为，要实现无限续航，电动汽车电机效率应满足
（3）由题意知汽油汽车的机械功率也为P0，设其以速度v0行驶100km，行驶时间为，则汽油发动机产生的机械能为，所以汽油机消耗的总能量为，设消耗汽油的质量为m，体积为V，由汽油热值定义有，解得，所以，则该汽油汽车的油耗为10.75L/100km。
15.（15分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由A点射入的粒子恰好垂直轴通过C点，可知圆周运动的圆心在坐标原点处，圆周运动的半径为R，洛伦兹力提供向心力，有，解得粒子的速度为
（2）当粒子在－2R＜x＜0范围内发射时，由于轨迹圆半径等于磁场圆半径，粒子的射入点、磁场圆圆心、轨迹圆圆心、粒子的射出点组成菱形，则射出点在磁场圆圆心水平右侧R处，即所有的粒子均从C点离开匀强磁场区域Ⅰ，与y轴正向夹角在0～180°范围内均有粒子射出粒子射入磁场Ⅱ区域做匀速圆周运动，由向心力公式得，解得r＝2R，由C点沿y轴负方向射入磁场Ⅱ的粒子，从磁场Ⅱ右边界时的位置最靠下为D点，运动轨迹如图所示，由几何关系得，，粒子的运动轨迹与磁场Ⅱ右边界相切时，切点F为从右边界射出的最上方的位置，运动轨迹如图所示
由几何关系得，，匀强磁场Ⅱ右边界有粒子通过的区域所对应纵坐标的范围是
（3）当粒子在范围内发射时，运动轨迹如图所示
由几何关系可知处射入的粒子在Ⅰ区偏转120°由C点进入Ⅱ区，在Ⅱ区偏转30°垂直右边界由G点射出，进入电场后做匀加速直线运动打到荧光屏上M点；处射入的粒子在Ⅰ区偏转60°由C点与Ⅱ区左边界成60°进入Ⅱ区，在Ⅱ区偏转60°后在H点沿y轴正向进入电场，进入电场后做类平抛运动打到荧光屏上K点，x轴方向，y轴方向，荧光屏上有粒子打到的区域的长度，解得