重庆市荣昌仁义名校2023-2024学年高三下学期5月月考物理试题

试卷更新日期：2024-06-07 类型：月考试卷

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一、单项选择题（每小题4分，共28分）

1. 匀强电场中有一与电场垂直的平面，面积为S，该电场的电场强度随时间的变化率为 $\frac{Δ E}{Δ t}$ ，静电力常量为k，则 $\frac{1}{4 π k} \frac{Δ E}{Δ t} S$ 对应物理量的单位是（）

A、欧姆 B、伏特 C、安培 D、特斯拉

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2. 声呐是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备，现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在 $t = 0$ 时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　）

A、超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象 B、舰艇靠近静止的障碍物时，障碍物接收到超声波的频率小于声呐发出的超声波的频率 C、超声波沿x轴正方向传播，波速为1500 $m / s$ D、0 ~ $1 \times 1 0^{- 5} s$ 时间内，质点P沿x轴运动了 $2 \times 1 0^{- 5} m$

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3. 我国在研究原子物理领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列说法正确的是（）

A、光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证明光子具有能量，还可证明光子具有动量 B、原子核发生 $β$ 衰变时，产生的 $β$ 射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以 $β$ 射线是核外电子逸出原子形成的 C、查德威克发现中子的核反应方程为 $_{2}^{4} H e +_{4}^{9} B e \to_{6}^{12} C +_{0}^{1} n$ ，这是个聚变反应 D、氢原子的部分能级结构如图，一群处于 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射钾板（逸出功为2.25eV），钾板表面所发出的光电子的最大初动能为10.5eV

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4. 如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形 $M N P Q$ ， $M N = 2 N P$ ，其折射率为 $\sqrt{2}$ 。一束单色光在纸面内以 $α = 45 °$ 的入射角从空气射向 $M Q$ 边的中点O，则该束单色光（）

A、在 $M Q$ 边的折射角为 $60 °$ B、在 $M N$ 边的入射角为 $45 °$ C、不能从 $M N$ 边射出 D、不能从 $N P$ 边射出

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5. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b在地球的近地圆轨道上正常运行；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是

A、a的向心加速度大于b的向心加速度 B、四颗卫星的速度大小关系是：v_a＞v_b＞v_c＞v_d C、在相同时间内d转过的弧长最长 D、d的运动周期可能是30h

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6. 如图（a）所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（b）所示。不考虑电表对电路的影响，则

A、定值电阻R₀为2Ω B、电源内阻r为10Ω C、电源电动势E为3.4V D、定值电阻R₀的最大电功率为0.9W

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7. 如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t₀时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t₀可能属于的时间段是（）

A、 $0 < t_{0} < \frac{T}{4}$ B、 $\frac{T}{2} < t_{0} < \frac{3 T}{4}$ C、 $\frac{3 T}{4} < t_{0} < T$ D、 $T < t_{0} < \frac{9 T}{8}$

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二、多项选择题（每小题5分，共15分）

8. 如图所示，A物体质量为2m ， B物体质量为m ，用一轻绳相连，将A用一轻弹簧悬挂于天花板上，系统处于静止状态，此时弹簧的伸长量为x ，弹性势能为E_p ，已知弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内。现将悬线剪断，则在以后的运动过程中，A物体的（　　）

A、A物体上升 $\frac{2}{3} x$ 时速度最大 B、A物体上升 $\frac{1}{3} x$ 时速度最大 C、最大动能为 $\frac{5}{9} E_{p} - \frac{2}{3} m g x$ D、最大动能为 $E_{p} - \frac{2}{3} m g x$

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9. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度为 $E = 1 \times 1 0^{4} N / C$ 的匀强电场。在匀强电场中有一根长 $l = 2 m$ 的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量 $m = 0.08 k g$ 的带电小球，静止时悬线与竖直方向成37°角。若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点， $c o s 37 ° = 0.8$ ， g取10 m/s²。下列说法正确的是（　　）

A、小球的电荷量 $q = 6 \times 1 0^{- 5} C$ B、小球动能的最小值为1 J C、小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值 D、小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为4 J

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10. 如图，距地面h高处水平放置间距为L的两条光滑平行金属导轨，导轨左端接有电动势为E的电源，质量为m的金属杆静置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，空间有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。现将开关S闭合，一段时间后金属杆从导轨右端水平飞出，测得其水平射程为d ，下列说法正确的是（　　）

A、金属杆离开导轨前做匀变速直线运动 B、金属杆离开导轨前做非匀速直线运动 C、电源消耗的电能为 $\frac{m d E}{B L} \sqrt{\frac{g}{2 h}}$ D、从闭合开关到金属杆要落地时，金属杆受到的冲量为m $\sqrt{2 g h + \frac{g d^{2}}{2 h}}$

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三、实验题（共16分）

11. 某实验小组通过如图甲所示装置探究轻质橡皮筋弹力与长度的关系，实验步骤如下：
①将橡皮筋一端固定在长木板的左端，皮筋另一端系一段细线，细线跨过长木板右端的定滑轮与小桶相连；
②向小桶内注入一定质量的细沙，稳定后测量橡皮筋的长度l；
③取出细沙，并测量细沙的质量m；
④重复（2）、（3）步骤，获得多组对应的m、l数值；
⑤描点连线，得到1-m的关系图线如图乙所示。
完成下列填空：

(1)、已知重力加速度为g ，橡皮筋的劲度系数为

(2)、乙图中纵截距的数值橡皮筋的原长（填“大于”、“等于”或“小于”）。

(3)、下列情况对劲度系数测量有影响的是____

A、橡皮筋与长木板不平行 B、定滑轮不光滑 C、细线质量不可忽略 D、未考虑小桶质量

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12. 一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约 $1.5 V$ ）和内阻r（小于 $2 Ω$ ）。图中电压表量程为 $1 V$ ，内阻 $R_{V} = 380.0 Ω$ ：定值电阻 $R_{0} = 20.0 Ω$ ；电阻箱R ，最大阻值为 $999.9 Ω$ ；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：

(1)、为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选 $Ω$ （填“5.0”或“15.0”）；

(2)、闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；

(3)、根据图（a）所示电路，用R、 $R_{0}$ 、 $R_{V}$ 、E和r表示 $\frac{1}{U}$ ，得 $\frac{1}{U} =$ ；

(4)、利用测量数据，做 $\frac{1}{U} - R$ 图线，如图（b）所示：

(5)、通过图（b）可得 $E =$ V（保留2位小数）， $r =$ $Ω$ （保留1位小数）；

(6)、若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为 $E^{'}$ ，由此产生的误差为 $| \frac{E^{'} - E}{E} | \times 100 % =$ %。

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四、解答题（共41分）

13. 如图，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm³ ，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm² ，吸管的有效长度为20 cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10 cm。

(1)、吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？

(2)、估算这个气温计的测量范围。

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14. 如图所示，小物块甲紧靠轨道BCD静置于光滑水平面上，轨道BCD由水平轨道CD及与CD相切于C的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道组成，圆弧轨道的半径为R。现将小物块乙（视为质点）从B点正上方到B点高度为R的P点由静止释放，乙从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好不会从水平轨道CD的左端D点掉落。已知甲、乙以及轨道BCD的质量相同，乙与CD间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g。求：

(1)、乙通过C点时的速度大小v₁；

(2)、CD的长度L以及乙在CD上滑行的时间t；

(3)、在乙从B点开始滑到D点的时间内，轨道BCD的位移大小x。

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15. 如图所示，在 $x o y$ 平面内，第二象限有与 $x$ 轴负方向成 $θ = 3 0^{∘}$ 角的匀强电场，电场强度为E ，第一象限有垂直 $x o y$ 平面向里的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为 $- q (q > 0)$ 的粒子，从 $x$ 轴上P点垂直 $x$ 轴以初速度 $x$ 射入电场，并在电场中做变速运动，速度最小时，恰好经过y轴上的Q点，之后进入磁场，并恰好没有从x轴离开磁场。粒子重力不计，求：

(1)、粒子经过Q点时速度；

(2)、磁感应强度B的大小；

(3)、粒子从P点开始运动到第二次经过y轴所经历的时间。

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