重庆市云阳县重点中学2023-2024高三上学期12月月测物理试卷（含解析）

重庆市盘石中学2024届高三上期12月月测(物理)
总分: 100分
一 单项选择题 （共计7道小题，每题3分，共计21分）
1. 中国空间站又称“天宫空间站”，英文，缩写是中华人民共和国建成的国家级太空实验室，其轨道高度为。设定中国空间站绕地球做匀速圆周运动，其运行速率为，则（ ）
A. B.
C. D.
2. 某收音机中的电路由固定线圈和可调电容组成，可调电容的最大值是最小值的倍，则该电路电磁振荡的最大频率与最小频率之比为（ ）
A. B. C. D.
3. 如题图所示，岸上的人通过定滑轮用绳子拖动小船靠岸，当人水平拉绳子的速度大小为时，船运动的速度大小不可能为（ ）
A. B.
C. D.
4. 三个点电荷均只在其相互间的静电力作用下处于平衡状态，则这三个点电荷所带电荷量的数值关系可能为（ ）
A.，， B.，，
C.，， D.，，
5. 某直流电源与小灯泡的图像分别如题图所示，将该直流电源、定值电阻与小灯泡连接成如题图所示电路，小灯泡的实际电功率为，则（ ）
A. B.
C. D.条件不足，不能判定与的数值关系
6. 如题图所示，平板静置于足够长的水平面上，物块、静置于平板上表面，现对平板施加一水平恒力。物块、及平板三者质量均为，所有接触面间动摩擦因数均为，重力加速度为。不计空气阻力，整个运动过程中，平板的最大加速度与最小加速度的比值为，则（ ）
A. B. C. D.
7. 如题图所示，理想调压变压器输入端、间接入输出电压有效值恒定的交变电源，、为两定值电阻，、的电功率分别为、。滑片向端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.、一定均增大 B.、一定均减小
C.一定增大，可能减小 D.可能减小，一定增大
二、多项选择题：本题共3道小题，每小题5分，共15分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分．
8.电子仪器的电路中常用到电容器。某电容器在充电时，下列有关其电荷量、电压、电容之间的关系图像，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9.生活中人们常斜背挎包。现有两个质量完全相同背带质量可不计的挎包甲、乙，甲包的背带比乙包的背带稍长，某同学分别斜背甲、乙两包，两包均竖直静止。不计包与身体衣物间的摩擦，设背带弹力大小为，包对该同学身体的水平弹力大小为，则（ ）
A. B.
C. D.
10.如题图所示，水平面上固定的两条平行导轨由左、右两部分连接组成，整个导轨处于磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中。初始时，两均匀长直金属杆、分别垂直静置在左、右两侧导轨上，金属杆质量为、长度为、电阻为，金属杆质量为、长度为、电阻为，两金属杆的长度与各自所在导轨的宽度相同，导轨电阻、摩擦及空气阻力均不计。现给金属杆一个水平向右的瞬时冲量，此后直到两金属杆达到稳定速度的整个运动过程中，两金属杆仅在各自所在导轨上运动，两金属杆始终与导轨垂直并接触良好，则该过程中（ ）
A.金属杆的最大速率为
B.金属杆的最大速率为
C.金属杆产生的电热为
D.金属杆产生的电热为
三 实验测试题（2道小题，共计27分）
11. （12分）实验题
在学习了“自由落体运动”后，某学习小组准备制作一把“人的反应时间测量尺”，如题图所示：同学用两个手指捏住一把直尺的顶端，使直尺竖直静止，同学用一只手在直尺“”刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺；当同学放开手指让直尺下落时，同学立即捏住直尺。读出同学捏住直尺处的刻度，就是直尺下落的高度，就能计算出同学的反应时间。
（1）若直尺下落的高度为，当地重力加速度为，则同学的反应时间__________。
（2）可以用两种方法来制作“人的反应时间测量尺”。
方法一：在刻度尺上，从“”刻度位置开始，每隔相同距离，标上对应的时间，则时间间隔__________；
方法二：在刻度尺上，从“”刻度位置开始，每隔相同时间，标出相应的刻度，则距离间隔__________。均选填“越来越大”“越来越小”“相同”
12. （15分）实验题
某学习小组进行“将电流表改装成电压表”的实验。电流表的满偏电流，内阻约。
滑动变阻器：最大阻值：
滑动变阻器：最大阻值；
电阻箱：阻值范围；
干电池，干电池两电池内阻很小，可不计；
开关、及导线若干。
（1）用半偏法测该电流表的内阻：如题图所示，闭合，断开，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏值；保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为，然后读出电阻箱的阻值，则有。
①为了提高测量的精确度，选用的滑动变阻器为__________，选用的干电池为__________；
②电流表半偏时，电阻箱的示数如题图所示，由此可知该电流表的内阻__________。
（2）将该电流表改装成量程为的电压表，需将该电流表__________联__________的定值电阻。
（3）将该电流表改装成量程为的电压表后，将其与某标准电压表并联测量同一电压，则该改装电压表的示数__________选填“大于”“等于”“小于”标准电压表的示数。
四解答题（共3道小题，共计37分）
13. （10分）接力赛中，甲、乙两名运动员在水平直道上进行交接棒。已知甲、乙能达到的最大速度均为，接棒者乙从某处由静止开始匀加速起跑，同时交棒者甲以最大速度做匀速直线运动，接棒者乙经过达到最大速度时，恰好被交棒者甲追上。甲、乙两运动员均可视为质点，求：
（1）接棒者乙匀加速起跑的加速度大小；
（2）接棒者乙刚开始起跑时，甲、乙之间的距离。
14. （12分）如题图所示，半径为的光滑四分之一圆弧轨道在最低点与足够长的光滑水平面平滑连接，质量为的物块甲静置于处，质量为的物块乙从圆弧轨道最高点处由静止开始无初速度释放。已知重力加速度为，甲、乙两物块均可视为质点，不计空气阻力，甲、乙间的碰撞均为弹性碰撞。求：
（1）物块乙第次刚要到达处时对圆弧轨道的压力大小；
（2）物块甲、乙第次碰撞后瞬时各自的速度大小；
（3）最终物块甲、乙各自的速度大小。
15. （15分）
如题图所示，一对竖直固定的平行金属板、相距为，板间加有恒定电压为正极板，、为两板上正对的小孔，紧贴板右侧的直角坐标系平面内存在上、下范围足够大的有界匀强磁场区域，取磁场方向垂直平面向里为正，轴和与其平行的虚线是磁场的左、右边界。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子，从孔进入、板间，粒子初速度和重力均不计。
（1）求、板间匀强电场的场强大小和该粒子到达孔时的速度大小。
（2）如题图所示，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，为已知量，。时该粒子从孔射入磁场，始终不能穿出右边界，且该粒子未与、板碰撞，求该磁场区域宽度的最小值。
（3）在（2）的条件下，求该粒子再次到达轴时与点的距离。
参考答案及解析
1. 【答案】A
【解析】
中国空间站绕地球做匀速圆周运动，其运行速率，选项A正确。
2. 【答案】D
【解析】根据电路电磁振荡的频率可知，，选项D正确。
3. 【答案】D
【解析】由分析知，船运动的速度大小一定大于，选项D符合题意，故选D。
4. 【答案】B
【解析】三个点电荷均只在其相互间的静电力作用下处于平衡状态，满足“两同夹异、两大夹小”，选项B正确。
5. 【答案】C
【解析】方法一：该直流电源与定值电阻串联后，等效电源电动势不变，等效电源内阻增大，由图像如答图可得，小灯泡的实际电功率，选项C正确。
方法二：该直流电源与小灯泡串联，该直流电源的路端电压，小灯泡两端电压，可知，结合图像如答图可得，，，故小灯泡的实际电功率，选项C正确。
6. 【答案】A
【解析】由分析知，当物块、都在平板上表面运动时，平板的加速度最小，设最小加速度为，有，解得；当物块、均离开平板后，平板的加速度最大，设最大加速度为，有，解得，故平板的最大加速度与最小加速度的比值，选项A正确。
7. 【答案】C
【解析】设、间接入的输出电压有效值为，经过的电流为，输入端线圈匝数为，输入端线圈两端电压为，输出端间线圈匝数为，经过的电流为，两端电压为，则有：，，，，联立可得：。由此可知，滑片向端滑动过程中，输出端间线圈匝数增大，增大，的电功率一定增大；但的电功率不一定增大，可能减小，选项C正确。
8. 【答案】AD
【解析】该电容器的电容与电压、电荷量无关，选项A正确，选项B错误；电荷量与电压成正比，选项D正确，选项C错误。
9. 【答案】BD
【解析】甲包的背带比乙包的背带稍长，则甲包的背带与竖直方向的夹角比乙包的背带与竖直方向的夹角稍小，如答图所示，由三力平衡可知，，，选项B、D正确。
10. 【答案】AC
【解析】
设金属杆水平向右的初速度大小为，有，金属杆、的最大速率分别为、，有，得，以水平向右为正方向，根据动量定理，对金属杆有，对金属杆有，且，联立解得：，，选项A正确，选项B错误；设该过程中，两金属杆产生的总电热为，，金属杆产生的电热，联立解得：，选项C正确，选项D错误。
11. 【答案】（1）（2）越来越小；越来越大
【解析】（1）由得：。
（2）做匀加速直线运动的物体，连续经过相同位移的时间间隔越来越小，在相同时间内通过的位移间隔越来越大，由此可知，方法一中时间间隔越来越小，方法二中距离间隔越来越大。
12. 【答案】（1）①；；②（2）串；（3）小于
【解析】（2）将该电流表改装成量程为的电压表，需将该电流表与定值电阻串联，且串联的定值电阻为。
（3）因为用半偏法测得的电流表内阻的测量值偏小，所以将该电流表改装成电压表时，串联的定值电阻偏大，改装后的电压表内阻偏大，将其与某标准电压表并联测量同一电压时，通过改装电压表的电流偏小，因此该改装电压表的示数小于标准电压表的示数。
13. 【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设接棒者乙匀加速起跑的加速度大小为，则
（2）设接棒者乙刚开始起跑时，甲、乙之间的距离为则，代入数据得：
14. 【答案】（1）；（2）；
（3）物块甲的速度大小为，物块乙的速度大小为
【解析】
（1）设物块乙第次刚要到达点时速度大小为，物块乙对圆弧轨道的压力大小为
从到过程中，由机械能守恒定律有：，解得：
在点，对物块乙进行受力分析有：，解得：
（2）设物块甲、乙第次碰撞后瞬时，物块甲速度为，物块乙速度为
以水平向右为正方向，对物块甲、乙组成的系统，由弹性碰撞有：
，
联立解得：
“”号表示碰撞后物块乙速度反向，方向水平向左
（3）由分析知，物块甲、乙第次碰撞前瞬时，，方向水平向右
设物块甲、乙第次碰撞后瞬时，物块甲速度为，物块乙速度为
对物块甲、乙组成的系统，由弹性碰撞有：
联立解得：，
因为，可知第次碰撞后，物块甲、乙将水平向右匀速运动，不会再发生碰撞
即最终物块甲的速度大小为，物块乙的速度大小为
15. 【答案】（1）（2） （3）
【解析】（1）由题知，板间匀强电场的场强大小
设该粒子到达孔时的速度大小为，有，解得：
（2）设时间段内，该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，周期为
由得：，又，得：
同理可得，时间段内，该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径，周期
故，，
据此，作出该粒子在磁场中的运动轨迹，如答图所示
由分析知，
由该粒子始终不能穿出右边界，可知
该磁场区域宽度的最小值为
代入数据可得：
（3）设该粒子再次到达轴时答图中点，
其速度方向与轴负方向的夹角为，由几何关系知：
由得，可知该粒子将从轴上点离开磁场区域
故该粒子再次到达轴时与点的距离为
代入数据可得：