新乡市重点中学2023-2024学年高三上学期11月月考物理试题

试卷更新日期：2023-12-18 类型：月考试卷

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一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项符合题目要求，第8～10题有多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 如图所示为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态 $n = 3$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光中有两种频率的光能使某种金属发生光电效应，以下说法中正确的是（）

A、这群氢原子由 $n = 3$ 能级向低能级跃迁时能发出6种不同频率的光 B、这种金属的逸出功一定小于10.2 eV C、用发出的波长最短的光照射该金属时产生光电子的最大初动能一定大于3.4 eV D、由 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级时产生的光一定能够使该金属发生光电效应

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2. 如图所示，某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8 m，当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点．网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍．平行墙面的速度分量不变，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，下列关于网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d正确的是（）

A、 $v = 5 m / s$ B、 $v = 3 m / s$ C、 $d = 3.6 m$ D、 $d = 3.9 m$

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3. 如图所示，一倾角 $θ = 3 7^{∘}$ 且足够长的光滑斜面上有一滑块A用轻质细线拉住绕过定滑轮与轻质动滑轮相连，动滑轮下方悬挂一重物B．开始时，使 $A 、 B$ 处于静止状态，释放B后 $A 、 B$ 开始运动．已知 $A 、 B$ 的质量均为m，不计空气阻力和滑轮质量，重力加速度为g，当B的位移为h时（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）

A、A的速度大小为 $\frac{2 \sqrt{2 g h}}{5}$ B、A的重力势能增加了 $1.2 m g h$ C、B的速度大小为 $\sqrt{2 g h}$ D、B的机械能增加了 $\frac{21}{25} m g h$

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4. 为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1：2，火星质量与地球质量之比为1：9。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则（）

A、火星表面与地球表面的重力加速度之比为2：9 B、火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 C、火星的密度为 D、王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9：2

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5. 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（）

A、vq B、 $\frac{q}{v}$ C、qvS D、 $\frac{q v}{S}$

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6. 一水力发电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压为350 V，通过输电线输送给用户的电路图如图所示，已知输电线的总电阻为8 Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220 V，图中 $n_{1} = 70$ 匝， $n_{3} = 1900$ 匝，下列说法正确的是（）

A、输电线上损失的电压为300 V B、升压变压器的副线圈匝数 $n_{2}$ 为900匝 C、降压变压器的副线圈匝数 $n_{4}$ 为110匝 D、只要输电线路和变压器匝数比确定，无论用户端使用的用电器多少，都可以保证提供给用户的电压为220 V

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7. 一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为3：1，电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 阻值分别为 $3 Ω$ 和 $1 Ω$ ，电流表、电压表均为理想电表，a、b端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（）

A、电压表的示数为 $\frac{3 \sqrt{3}}{2} V$ B、电流表的示数为 $\frac{\sqrt{3}}{2} A$ C、0~0.04s内，电阻 $R_{2}$ 产生的焦耳热为0.20J D、0.07s时，通过电阻 $R_{1}$ 的电流为 $\sqrt{6} A$

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8. 一长为L的轻杆的一端固定在水平光滑转轴O上，杆的中点固定一质量为m的小球A，另一端固定一质量为的小球B，使系统在竖直面内做圆周运动，已知重力加速度为g，若系统运动到最高点时速度恰好为零，则（）

A、小球A经过最低点时的动能为 $m g L$ B、小球B经过最低点时的动能为 $4 m g L$ C、小球B经过最低点时杆对B的弹力大小为 $\frac{98}{9} m g$ D、小球A经过最低点时 $O A$ 杆对A的弹力大小为 $\frac{127}{9} m g$

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9. 如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为 $k_{1} 、 k_{2}$ ，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在 $Q 、 P$ 上，当物体平衡时上方的弹簧处于原长。再把固定的物体换为大小相同、质量为 $2 m$ 的物体，再次平衡后，弹簧的总长度不变，且弹簧均在弹性限度内，下列说法正确的是（）

A、第一次平衡时，下方弹簧被压缩的长度为 $\frac{m g}{k_{1}}$ B、若用劲度系数为 $k_{2}$ 的轻质橡皮筋代替上方弹簧，质量为m的物体平衡时下方弹簧被压缩的长度为 $\frac{m g}{k_{1}}$ C、第二次平衡时，上方弹簧伸长的长度为 D、第二次平衡时物体的位置比第一次平衡时下降的高度为 $\frac{m g}{k_{1} + k_{2}}$

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10. 如图所示，光滑平行导轨水平固定，间距为l，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一导体棒垂直导轨放置，导体棒的有效电阻为r、质量为m。导轨电阻忽略不计，导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度，在导体棒向右运动过程中，下列说法正确的是（）

A、流过电阻R的电流方向为 $a \to R \to b$ B、导体棒的最大加速度为 $\frac{B^{2} l^{2} v_{0}}{m (R + r)}$ C、通过电阻R的电荷量为 $\frac{m v_{0}}{B l}$ D、全过程电阻R的发热量为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$

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二、非选择题：本题共6小题，共70分。

11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，小华同学利用力传感器设计实验：如图甲所示，不可伸长的轻绳一端系住一小球，球心到悬挂点的距离为L，另一端连接力传感器．小华先将小球竖直悬挂，测得静止时，传感器示数为 $F_{0}$ ．接着将小球从右侧静止释放，实验记录小球运动过程中受轻绳的拉力大小，改变小球释放位置，重复进行多次实验．

(1)、如图乙所示在实验中测得小球第一次通过最低点时传感器示数为 $F_{1}$ ，则小球通过最低点时动能为．

(2)、当小球第一次运动到左侧最高点时传感器示数为 $F_{2}$ ，则从最低点到最高点重力势能的增加量为．

(3)、若在实验误差允许的范围内，满足，即可验证机械能守恒定律（用题中字母来表示）．

(4)、观察图乙中拉力峰值随时间变化规律，试分析造成这一结果的主要原因：．

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12. 用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用的电路如图甲所示，一位同学测得的六组数据如表所示：

1
2
3
4
5
6
$I (A)$
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
$U (V)$
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05

(1)、根据实验电路图，完成图乙中的实物连线．

(2)、试根据这些数据在图丙中作出 $U - I$ 图像．

(3)、根据图像得出电池的电动势 $E =$ V，电池的内阻 $r =$ Ω．

(4)、若不作出图线，只选用其中两组U和I数据，可利用公式 $E = U_{1} + I_{1} r$ 和 $E = U_{2} + I_{2} r$ 算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第组和第组的数据，求得E和r误差最大．

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13. 某同学利用数字化信息系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的 $p - V$ 图像。已知该气体在状态A时的温度为27℃。求：

(1)、该气体在状态C时的温度是多少；

(2)、该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热，传递的热量是多少。

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14. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个棱长为a正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径R=1m、质量m=1.5kg的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，且O、B、D三点共线，正方体的棱长a＞R，正方体与水平地面的动摩擦因数 $μ = \frac{3}{4}$ ，已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)、求竖直墙壁对球的弹力大小；

(2)、改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面到墙壁的距离小于某值L时，则无论球的质量是多少，球和正方体都始终处于静止状态，且球没有掉落地面，求距离L。

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15. 如图所示，质量分别为M₁=200g、M₂=100g物块1、2（可视为质点）静止在水平地面上，间距 $d = 0.2 m$ ，两物块与地面间的动摩擦因数均为。一长为 $L = 0.45 m$ 的细线一端固定在悬点上，另一端连接一质量为m=100g、可视为质点的小球。将细线拉至水平并由静止释放，当小球运动到悬点正下方时与物块1发生弹性对心碰撞，此后物块1与物块2发生碰撞并结合在一起。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小球与物块1碰撞后瞬间细线上的拉力大小；

(2)、物块1与物块2碰撞过程中损失的动能；

(3)、整个运动过程中物块1运动的距离。

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16. 如图所示为某种粒子偏转装置，在xOy平面的第二象限内有半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。已知磁场区域的圆心为 $O^{'}$ ，磁场边界与x轴，y轴分别相切与P、Q点。位于P处的粒子源均匀地向纸面内以相同速率发射质量为m，电量为+q的相同带电粒子，且粒子初速度的方向被限定在 $P O^{'}$ 两侧夹角均为 $30 °$ 的范围内。第一象限内存在y轴负方向的匀强电场，沿着x轴 $R \leq x \leq 2 R$ 的区间范围内放置粒子接收装置MN。已知沿 $P O^{'}$ 方向射入磁场的粒子恰好经过Q点射出，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求：

(1)、粒子源发射粒子的速率；

(2)、y轴上有粒子出射的区域范围；

(3)、若要求粒子源发出的所有带电粒子均被接收装置接收，求匀强电场的取值范围。

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	1	2	3	4	5	6
$I (A)$	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
$U (V)$	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05