2024-2025学年天津市汇文中学高三（上）第一次月考物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年天津市汇文中学高三（上）第一次月考物理试卷（含答案），共7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。

1.新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较( )
A. 红外线的光子能量比紫外线的大B. 真空中红外线的波长比紫外线的长
C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大D. 红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
2.某无人机t=0时刻从静止开始沿竖直方向返回地面，其最初一段时间内运动的a−t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无人机第1s内处于超重状态
B. 前4s内无人机的最大速度为3m/s
C. 无人机第2s内的位移为2m
D. 前4s内无人机的机械能一直增大
3.如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境，其横截面如图乙所示，斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形，当施加竖直向下的力F时则( )
A. 若施加的力为F时，侧向分力F1、F2大小为F2sinθ
B. 施加的力F越小，斧头对木桩的侧向压力越大
C. 施加相同的力F，θ越大的斧子，越容易壁开木桩
D. 施加相同的力F，θ越小的斧子，越容易劈开木桩
4.如图，物体A、B质量分别为m和2m，用轻绳连接后跨过轻质滑轮。将斜面倾角由45°缓慢增大到50°的过程中，B始终静止在斜面上，则( )
A. 轻绳对B的拉力增大
B. 轻绳对B的拉力减小
C. B受到的静摩擦力增大
D. B受到的静摩擦力减小
5.科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的( )
A. 牛顿发现“万有引力定律”
B. 库仑发现“库仑定律”
C. 法拉第发现“电磁感应现象”
D. 伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
6.采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。将涡轮增压简化为以下两个过程，一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则( )
A. 绝热过程中，气体分子平均动能增加B. 绝热过程中，外界对气体做负功
C. 等压过程中，外界对气体做正功D. 等压过程中，气体内能不变
7.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ=30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A. 该材料对红光的折射率为1.414
B. 若θ=45°，光线c消失
C. 若入射光a变为白光，光线b为白光
D. 若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直
8.下列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，t=0时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为1.0m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. t=0.5s时介质中质点b的速率达到最大值
D. t=0.5s时介质中质点a向y轴负方向运动
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
9.如图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是______。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为______m/s2(结果保留3位有效数字)。
10.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。

(1)由甲、乙两图读得圆柱体的直径为______mm，长度为______cm。
(2)选择合适的实验器材，实验电路图如图丙所示，按照电路图正确连接实物图。在实验电路图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端(填“a”或“b”)。

(3)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D，L表示，则用D，L，I，U表示电阻率的关系式为ρ= ______。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
11.如图所示，一个质量m=2.0kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个与水平方向成37°的恒定拉力F=10N，使物体做初速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，取重力加速度g=10m/s2。(sin37°=0.6,cs37°=0.8)
(1)求物体运动的加速度的大小a；
(2)求物体在2.0s时的速率v；
(3)若经过2.0s后撤去拉力F，求此后物体可以滑行的时间t。
12.如图所示，内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与足够长光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.2kg的小球b左端连接一轻质弹簧，静止在光滑水平轨道上，另一质量m1=0.2kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2.求
(1)小球a由A点运动到B点的过程中，摩擦力做功Wf；
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep；
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小。
13.如图甲所示，足够长的“U”形光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距d=1m，导轨下端接一个定值电阻R=4Ω，质量m=1kg、电阻r=1Ω的金属棒ab自t=0时刻由静止沿着金属导轨竖直下滑，始终与金属导轨接触且保持水平，导轨内ABCD区域存在着均匀分布的磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B大小随时间t的变化规律如图乙所示。欲使金属棒ab从静止开始下滑至CD位置的过程中通过电阻R的电流大小不变，ab棒恰好在t=0.2s时进入磁场区域。g取10m/s2，不计摩擦阻力与导轨电阻。求：
(1)t=0.2s时金属棒的速度；
(2)t=0.2s后磁感应强度的大小B；
(3)上述过程中电阻R上产生的焦耳热QR。
参考答案
1.B
2.C
3.D
4.C
5.D
6.AC
7.BC
8.AD
9.平衡摩擦力 2.86
4.240 a πUD24IL
11.解：(1)由牛顿第二定律得：Fcs37°−f=ma
摩擦力f=μ(mg−Fsin37°)
联立解得物体运动的加速度的大小为：a=2.6m/s2
(2)物体在2.0s时的速率为：v=at1
代入数据解得：v=5.2m/s
(3)经过2.0s后撤去拉力F后，由牛顿第二定律可得
μmg=ma′
根据运动学公式
0=v−a′t
代入数据解得此后物体可以滑行的时间为
t=2.6s
答：(1)物体运动的加速度的大小为2.6m/s2
(2)物体在2.0s时的速率v是5.2m/s
(3)此后物体可以滑行的时间t是2.6s
12.解：(1)小球由释放到最低点的过程中，根据动能定理：
m1gR+Wf=12m1v12…①
小球在最低点，根据牛顿第二定律：
FN−m1g=m1v12R…②
由①②联立可得：
Wf=−0.4J…③
(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用，达到共同速度v2过程中，由动量关系：
m1v1=(m1+m2)v2…④
由能量转化和守恒：
12m1v12=12(m1+m2)v22+EP…⑤
由④⑤联立可得：
EP=0.2J…⑥
(3)小球a与小球b通过弹簧相互作用的整个过程中，a后来速度为v3，b后来速度为v4，由动量关系：
m1v1=m1v3+m2v4…⑦
由能量转化和守恒：
12m1v12=12m1v32+12m2v42…⑧
根据动量定理有：
I=m2v4…⑨
由⑦⑧⑨联立可得：
I=0.4N⋅s。
答：(1)小球a由A点运动到B点的过程中，摩擦力做功为−0.4J；
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能为0.2J；
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小0.4N⋅s。
13.解：(1)依题意，金属棒进入磁场前做自由落体运动，t=0.2s时金属棒的速度v=gt
解得：v=2m/s
(2)依题意，金属棒进入磁场后将做匀速直线运动，即有
mg=BId
又I=BdvR+r
联立得：B2d2vR+r=mg
解得：I=2A，B=5T
(3)金属棒从静止到进入磁场，下落的高度为ℎ=12gt2=12×10×0.22m=0.2m
设ABCD区域内磁场的高度为L，依题意，t=0.2s前感生电动势与t=0.2s后动生电动势大小相等，即
ΔBΔtdL=Bdv
其中ΔBΔt=50.2T/s=25T/s
解得：L=0.4m
金属棒ab从AB位置运动至CD位置的时间t′=Lv=0.42s=0.2s
故金属棒ab从静止开始下滑至CD位置的过程中，电流不变，则电阻R上产生的焦耳热QR=I2R(t+t′)
联立解得：QR=6.4J
答：(1)t=0.2s时金属棒的速度为2m/s；
(2)t=0.2s后磁感应强度的大小B为5T；
(3)上述过程中电阻R上产生的焦耳热QR为6.4J。