广东省百校联考2023-2024学年高三第二学期月考物理试题

试卷更新日期：2024-03-04 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题要求的．

1. 如图甲所示的离子式火灾自动报警器因稳定性好、安全性高的特点而被广泛应用，其内部装有一个放射源和两个电极，如图乙所示，放射源衰变释放的射线使两个电极间的空气电离而导电，当火灾发生时，由于空气中烟雾的阻挡，导致工作电路的电流减小，当通过检流器的电流小于某值时，检流器便控制外电路的蜂鸣器报警并洒水灭火，下列说法正确的是（）

A、温度不影响放射源的半衰期 B、放射源释放的α射线贯穿本领最强 C、放射源释放的β射线不能使空气电离 D、放射源释放的γ射线经过极板时会发生偏转

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2. “神舟十七号”载人飞船于北京时间2023年10月26日11时14分成功发射，航天员将进行一系列空间科学研究．神舟飞船与空间站对接后，组合体在距地表高度约为400km的倾斜轨道上做匀速圆周运动，周期约为90min，下列说法正确的是（）

A、组合体的线速度略大于7.9km/s B、组合体的加速度比地球同步卫星的加速度小 C、航天员在空间站内处于完全失重状态 D、空间站内的航天员每天经过赤道正上方30次

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3. 如图所示，激光笔发出的一束单色光由空气斜射到水面上的O点时，同时发生折射和反射，若仅减小入射角，则折射光线与反射光线的夹角将（）

A、减小水 B、增大 C、不变 D、无法确定

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4. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m ，可视为质点的小球，将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长，松手后小球在竖直方向做简谐运动，小球最远能到达B点，A点为OB的中点，重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（）

A、小球在O点时的机械能最小 B、小球经过A点时的加速度大小为g C、小球在B点时受到的弹力大小为2mg D、O、B两点间的距离为 $\frac{m g}{k}$

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5. 游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动．甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时（）

A、甲、乙两人所处的高度可能相同 B、甲、乙两人到转轴的距离可能相等 C、 $θ_{1}$ 与 $θ_{2}$ 可能相等 D、甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等甲

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6. 如图甲所示，“回回炮”是一种大型抛石机．将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重
物．发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出．现将其简化为图乙所示的模型，将一质量 $m = 50 k g$ ，可视为质点的石块装在长 $L = 10 m$ 的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角为30°，松开后长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上，测得石块落地点与O点的水平距离为30m，以地面为零势能面，不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、石块被水平抛出时的重力势能为5000J B、石块被水平抛出时的动能为6000J C、石块被水平抛出时的机械能为15000J D、石块着地时重力的功率为 $500 \sqrt{3} W$

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7. 如图所示，质量为1kg的薄木板静置在足够大的水平地面上，一质量为2kg、可视为质点的物块以6m/s的速度从左端滑上木板，恰好能到达木板的右端．已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、木板的长度为2m B、木板能沿地面运动的最大距离为3m C、滑动摩擦力对物块的冲量大小为 $6 N \cdot s$ D、静摩擦力对物块的冲量大小为 $4 N \cdot s$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8. 中国古代屋脊两头，有一仰起的龙头，龙口吐出伸向天空且曲折的金属“舌头”，“舌根”连接一根直通地下的细铁丝，起到避雷的作用．当一团雷云位于房屋正上方时，屋顶的避雷针顶端聚集大量电子，图中虚线为等势面，下列说法正确的是（）

A、雷云带正电 B、避雷针的电势比雷云的电势高 C、电子的运动方向始终与图中等势面垂直 D、避雷针顶端不断向空气释放电子中和雷云

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9. 实验室中手摇发电机的原理如图所示，两磁体间的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B ，发电机的正方形线圈ABCD绕 $O O^{'}$ 轴以转速n匀速转动．已知线圈的边长为L ，匝数为N ，总电阻为r ，外接小灯泡的电阻为R ，其余电阻不计，下列说法正确的是（）

A、回路中感应电动势的峰值为 $4 π^{2} n^{2} N B L^{2}$ B、小灯泡两端的电压为 $\frac{π n N R B L^{2}}{R + r}$ C、通过小灯泡的电流为 $\frac{\sqrt{2} π n N B L^{2}}{R + r}$ D、小灯泡的功率为 $\frac{2 π^{2} n^{2} N^{2} R B^{2} L^{4}}{{(R + r)}^{2}}$

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10. 芯片制作工艺是人类科技的结晶，而制造芯片的光刻机，是通过许多国家的顶级公司通力合作制造的精密的大型设备．如图所示，芯片制作工艺中有一种粒子分析器，它由加速电场、静电分析器和磁分析器组成，加速电场的电压为U ，静电分析器通道中心线的半径为R ，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E ，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．氕、氘、氚核以不同的速度进入加速电场，能沿静电分析器中心线运动的粒子会从小孔P进入磁分析器，最终打到胶片Q上．已知氕、氘，氚核所带的电荷量均为e ，质量分别为m、2m ， 3m ，不计粒子间的相互作用及粒子受到的重力，下列说法正确的是（）

A、能进入磁分析器的粒子的初动能相等 B、氕，氘核打到胶片Q上的间距为 $\frac{\sqrt{2} - 1}{B} \sqrt{\frac{m E R}{e}}$ C、氘，氚核打到胶片Q上的间距为 $\frac{\sqrt{3} - \sqrt{2}}{B} \sqrt{\frac{m E R}{e}}$ D、氕，氚核打到胶片Q上的间距为 $\frac{2 (\sqrt{3} - 1)}{B} \sqrt{\frac{m E R}{e}}$

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三、非选择题：共54分．

11. 如图甲所示，某兴趣小组在探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车的左端通过轻细绳跨过定滑轮与砝码盘相连，小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连．

(1)、用小木块把木板垫高后，在不挂砝码盘的情况下，轻推一下小车，直到打点计时器打出一系列间距均匀的点．
在平衡摩擦力后，保持小车的质量不变的情况下，改变砝码盘中砝码的质量m ，重复实验多次，通过纸带得到多组对应的加速度a ，根据实验数据描点作出了如图乙所示的 $a - m$ 图像，图线不过坐标原点的原因可能是，图线末端发生弯曲的原因是．
A．砝码的质量过大
B．平衡摩擦力不足
C．实验中忽略了砝码盘的质量

(2)、将木板调节至水平，并将图中小车换成质量为M的滑块，重复上述过程，描点发现滑块的加速度较小时 $a - m$ 图线为直线，如图丙所示，进而得到滑块与木板间的动摩擦因数 $μ = \frac{c}{M}$ ，滑块与木板间的动摩擦因数的测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值．

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12. 某实验小组用电压表（量程为3V、内阻约为3kΩ），电流表（量程为50mA，内阻约为2Ω），定值电阻 $R_{0} = 56 Ω$ ，滑动变阻器R、两节干电池（电动势均为1.5V，内阻均不到1Ω）、开关及导线等器材测量电阻 $R_{x}$ 的阻值（约为150Ω）．

(1)、A ， B两位同学采用伏安法进行测量：
A同学用如图甲所示的内接法测量，得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，根据每组数据计算出对应的电阻，再求出电阻的平均值作为待测电阻 $R_{x}$ 的测量值；
B同学用如图乙所示的外接法测量，根据测得的数据，作出U－I图线，然后算出图线的斜率k ，将k作为待测电阻 $R_{x}$ 的测量值．
关于A ， B两同学测得的结果，（填“A”或“B”）同学的测量结果更精确，测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值．

(2)、C同学设计了如图丙所示的电路进行实验，操作步骤如下：
① 正确连接实验电路后，调节滑动变阻器R的滑片至左端；
② 闭合 $S_{2}$ 、 $S_{1}$ ，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表满偏；
③ 保持滑动变阻器R的滑片不动，断开 $S_{2}$ ，此时电流表的示数为40mA；
待测电阻 $R_{x} =$ Ω（保留三位有效数字）．

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13. 某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的圆柱形容器内用面积 $S = 5 c m^{2}$ 、质量 $m = 0.5 k g$ 的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的热力学温度 $T_{0} = 300 K$ ，活塞与容器顶部的距离 $l_{0} = 20 c m$ ，在活塞下方 $d = 4 c m$ 处有一压力传感器制成的卡口，环境温度缓慢升高时容器内气体温度也随之升高，当传感器受到的压力大于5N时，就会启动报警装置．已知大气压强恒为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P_{a}$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、封闭气体开始的压强p；

(2)、触发报警装置的热力学温度T ．

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14. 如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域上下边界水平，高度 $L = 0.10 m$ ，磁感应强度大小 $B = 2 T$ ．把边长 $L = 0.10 m$ 、质量 $m = 0.2 k g$ 的匀质刚性金属框abcd从距磁场上边界高 $H = 0.8 m$ 处由静止释放，金属框运动过程中始终在竖直平面内（无旋转）并恰好匀速磁场区域，不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、金属框的电阻R；

(2)、金属框通过磁场的过程中产生的热量Q

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15. 如图所示，质量为m的小球A与质量为7m的小球B通过长为L的轻质柔软细绳连接，现用手提着小球A ，使小球B距地面的高度也为L ，松手后两球由静止开始自由下落，小球B与地面碰后速度大小不变、方向相反，两小球的碰撞为弹性正碰，细绳绷直后两小球以相同的速度继续运动，碰撞时间均极短，重力加速度大小为g ．求：

(1)、从松手到两小球第一次碰撞的时间t；

(2)、细绳绷直后小球A距地面的最大距离d

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