广东省2023-2024学年高三（下）百日冲刺联合学业质量监测物理试卷

试卷更新日期：2024-03-12 类型：月考试卷

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一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. 甲、乙两个质点在平面直角坐标系 $O x y$ 的坐标平面内运动，同时经过 $A$ 点，然后同时到达 $B$ 点，运动过程如图所示，则从 $A$ 到 $B$ 过程中，甲、乙两个质点

A、平均速度相同 B、平均速率相同
C、经过 $A$ 点时速度可能相同 D、经过 $B$ 点时，乙的速度比甲的速度大

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2. 如图所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于量子数 $n = 7$ 的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，用辐射出的光照射图乙光电管的阴极 $K$ ，已知阴极 $K$ 的逸出功为 $5.06 e V$ ，则

A、波长最短的光是原子从 $n = 2$ 激发态跃迁产生的
B、波长最长的光是原子从 $n = 7$ 激发态跃迁到基态时产生的
C、阴极 $K$ 逸出光电子的最大初动能为 $8.26 e V$
D、阴极 $K$ 逸出光电子的最大初动能与阴极 $K$ 的逸出功相等

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3. $2023$ 年 $11$ 月 $3$ 日发生木星冲日现象，木星冲日是指木星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与木星之间．此时木星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察．地球和木星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，木星 $11.84$ 年绕太阳一周．则 $($ 图中其他行星轨道省略未画出 $)$

A、在相同时间内，木星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等
B、木星的运行速度比地球的运行速度大
C、木星冲日现象时间间隔约为 $12$ 年
D、下一次出现木星冲日现象是在 $2024$ 年

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4. 一辆质量为 $m = 1.2 \times 1 0^{3} k g$ 的参赛用小汽车在平直的公路上从静止开始运动，牵引力 $F$ 随时间 $t$ 变化关系图线如图所示， $8 s$ 时汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶， $24 s$ 后可视为匀速。小汽车的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，则（）

A、小汽车受到的阻力大小为 $7 \times 1 0^{3} N$
B、小汽车匀加速运动阶段的加速度大小为 $4 m / s^{2}$
C、小汽车的最大功率为 $4 \times 1 0^{5} W$
D、小汽车 $24 s$ 后速度 $40 m / s$

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5. 如图所示，平行板电容器两极板间距为 $d$ ， $A$ 板带正电， $B$ 板接地，两板间一点 $P$ 到 $B$ 板的距离为 $\frac{3}{4} d$ ，电容器的电容为 $C$ ， $P$ 点的电场强度为 $E$ ，取大地电势为零，则

A、 $A$ 板带电量为 $\frac{3}{4} C E d$
B、 $P$ 点的电势为 $\frac{3}{4} E d$
C、A、 $B$ 两板间的电压为 $\frac{4}{3} E d$
D、将 $A$ 板向上平移一小段距离， $P$ 点的电势将降低

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6. 某风力发电机的输出电压为 $2500 V$ ，用户得到的电功率为 $141 k W$ ，用户得到的电压是 $220 V$ ，输电线的电阻为 $90 Ω$ ，输电线路如图所示．若输电线因发热而损失的功率为输送功率的 $6 %$ ，变压器均视为理想变压器，已知降压变压器副线圈的匝数为 $110$ 匝，则下列说法正确的是

A、通过输电线的电流为 $10 A$
B、风力发电机的输出功率为 $162 k W$
C、升压变压器副线圈的匝数是原线圈的匝数的 $7$ 倍
D、降压变压器原线圈的匝数为 $3525$ 匝

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7. 物体以动能为 $E$ 开始竖直向上运动，回到出发点时，动能为 $\frac{E}{2} .$ 取出发点位置的重力势能为零，整个运动过程可认为空气阻力大小恒定，则该物体上升阶段动能与重力势能相等时，其动能为

A、 $\frac{3 E}{10}$ B、 $\frac{3 E}{7}$ C、 $\frac{4 E}{7}$ D、 $\frac{4 E}{9}$

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二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8. 一列简谐横波以 $5 m / s$ 的速度沿 $x$ 轴传播，在 $t = 0$ 时刻的波形图如图中实线所示，经 $0.2 s$ 后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（）

A、经 $0.2 s$ 波传播的距离为 $2 m$
B、波沿 $x$ 轴正方向传播
C、质点 $P$ 在 $t = 0$ 时刻沿 $y$ 轴负方向运动
D、 $x = 2 m$ 处的质点的位移表达式为 $y = - 19 c o s (2.5 π t) c m$

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9. 如图甲所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内，气体从状态 $A \to$ 状态 $B \to$ 状态 $C \to$ 状态 $A$ 完成一次循环，其状态变化过程的 $p - V$ 图像如图乙所示。已知该气体在状态 $A$ 时的温度为 $600 K$ ，下列说法正确的是（）

A、气体在状态 $B$ 时的温度为 $200 K$
B、气体在状态 $C$ 时的温度为 $300 K$
C、气体从状态 $A \to B$ 过程中，外界对气体做的功为 $4 \times 1 0^{5} J$
D、气体从状态 $A \to B \to C$ 的过程中，气体对外做的功为 $8 \times 1 0^{5} J$

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10. 如图所示，在 $x$ 轴上方有垂直纸面向外的匀强磁场，第一象限内磁场的磁感应强度大小 $2 B_{0}$ ，第二象限内磁场的磁感应强度大小为 $B_{0} .$ 现有一比荷 $\frac{q}{m}$ 的带正电的粒子，从 $x$ 轴上的 $P$ 点以沿 $+ y$ 方向的速度 $v$ 垂直进入磁场，并一直在磁场中运动且每次均垂直通过 $y$ 轴，不计粒子的重力，则

A、粒子第二次经过 $y$ 轴时过坐标原点 B、从粒子进入磁场到粒子第一次经过 $y$ 轴所经历的时间为 $\frac{π m}{4 q B_{0}}$ C、从粒子进入磁场到粒子第二次经过 $y$ 轴所经历的时间为 $\frac{π m}{q B_{0}}$ D、粒子第一次经过 $y$ 轴的坐标为 $(0 ， \frac{m v}{2 q B_{0}})$

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三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11. 某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，气垫导轨上放置着带有遮光条的滑块 $P$ 、 $Q$ ．

(1)、若实验中用螺旋测微器测量其中一个遮光条的宽度如图乙所示，其读数为 $m m$ ；

(2)、测得 $P$ 、 $Q$ 的质量 $($ 含遮光条 $)$ 分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ ，左、右遮光条的宽度分别为 $d_{1}$ 和 $d_{2} .$ 实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2} .$ 用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为 $($ 用 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 、 $d_{1}$ 、 $d_{2}$ 、 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 表示 $)$ ．

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12. 某实验小组测未知电阻 $R$ 时，先用多用电表进行粗测，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。

(1)、首先用多用电表粗测 $R$ 的电阻，当用“ $\times 10$ ”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用 $($ 填“ $\times 100$ ”或“ $\times 1$ ” $)$ 挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为 $Ω$ ；

(2)、采用“伏安法”测量该未知电阻 $R$ ，现有器材如下：
A蓄电池 $E ($ 电动势为 $6 V$ ，内阻约为 $0.05 Ω)$
B电流表 $A_{1} ($ 量程 $0 \sim 0.6 A$ ，内阻约为 $1.0 Ω)$
C电流表 $A_{2} ($ 量程 $0 \sim 3 A$ ，内阻约为 $0.1 Ω)$
D电压表 $V ($ 量程 $0 \sim 6 V$ ，内阻约为 $6 k Ω)$
E滑动变阻器 $R_{1} (2 k Ω$ ，允许通过的最大电流 $0.5 A)$
F滑动变阻器 $R_{2} (10 Ω$ ，允许通过的最大电流 $2 A)$
G开关一个、带夹子的导线若干
$①$ 为使测量准确且通过 $R_{x}$ 的电流能从 $0$ 开始变化，上述器材中，应该选用的电流表是，滑动变阻器是 $($ 填写选项前字母代号 $)$ ；
$②$ 根据所选用的实验器材，在虚线框中画出伏安法测电阻的完整电路图。( )

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四、计算题：本大题共3小题，共36分。

13. 光导纤维由纤芯和包层两部分组成，为了在纤芯与包层的分界面发生全反射，光导纤维中纤芯材料的折射率应大于包层材料的折射率。如图所示，一条长直光导纤维的长度 $d = 7.5 k m$ ，在纤芯与包层的分界面发生全反射的临界角 $C = 6 0^{\circ}$ 。现一束细光从右端面中点以 $θ = 5 3^{\circ}$ 的入射角射入，光在纤芯与包层的界面恰好发生全反射。 $(s i n 5 3^{\circ} = 0.8 ， c o s 5 3^{\circ} = 0.6$ ，光在空气中的传播速度取 $c = 3 \times 1 0^{8} m / s)$ 求：

(1)、纤芯的折射率；

(2)、若从右端射入的光能够传送到左端，求光在光导纤维内传输的最长时间和最短时间。

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14. 游客在动物园里常看到猴子在荡秋千和滑滑板，其运动可以简化为如图所示的模型，猴子需要借助悬挂在高处的秋千绳飞跃到对面的滑板上，质量为 $m = 18 k g$ 的猴子在竖直平面内绕圆心 $O$ 做圆周运动．若猴子某次运动到 $O$ 点的正下方时松手，猴子飞行水平距离 $H = 4 m$ 后跃到对面的滑板上， $O$ 点离平台高度也为 $H$ ，猴子与 $O$ 点之间的绳长 $h = 3 m$ ，重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不考虑空气阻力，秋千绳视为轻绳，猴子可视为质点，求：

(1)、猴子落到滑板时的速度大小；

(2)、猴子运动到 $O$ 点的正下方时绳对猴子拉力的大小．

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15. 如图所示，间距为 $L$ 的足够长光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角为 $θ = 30 ° .$ 两导轨上端接有阻值为 $R$ 的定值电阻，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为 $B$ 的匀强磁场中，质量为 $m$ 、电阻也为 $R$ 的金属杆 $a b$ ，在沿导轨平面向上、大小为 $F = 2 m g$ 的恒力作用下，由静止开始从导轨底端向上运动，经过 $t$ 时间金属棒开始以速度 $v_{0}$ 做匀速直线运动，在运动过程中， $a b$ 与导轨垂直且接触良好．已知重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力和导轨电阻．求：

(1)、金属棒 $a b$ 开始运动时加速度的大小；

(2)、从开始运动到金属棒速度刚达到 $v_{0}$ 的过程中，恒定拉力做功；

(3)、金属棒匀速运动后的某时刻改变拉力，使金属棒以大小为 $\frac{1}{2} g$ 的加速度向上做匀减速运动，则向上匀减速运动过程中拉力对金属棒的冲量大小．

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