重庆市渝西名校2023-2024学年高三下学期4月月考物理试题

试卷更新日期：2024-06-21 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，只有一项是符合题目要求的。

1. 临床上常用“碳14（ $_{6}^{14} C$ ）呼气试验”来检查患者是否患有幽门螺杆菌疾病。 $_{6}^{14} C$ 的半衰期是5730年，而且大部分 $_{6}^{14} C$ 发生的衰变方程为 $_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N + X$ 。下列说法正确的是（　　）

A、大部分 $_{6}^{14} C$ 发生的是 $β$ 衰变 B、 $_{7}^{14} N$ 比 $_{6}^{14} C$ 的比结合能小 C、 $_{6}^{14} C$ 发生衰变的快慢与其化合物的种类有关 D、10个 $_{6}^{14} C$ 一半发生衰变的时间一定为5730年

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2. 某电透镜轴线上的电场强度E随位置x变化的关系如图所示，场强方向沿x轴正方向，a、b、c为该电透镜轴线上的三点。下列说法正确的是（　　）

A、b、c两点电势相等 B、a、b、c三点中，a点电势最低 C、电子从b点运动到c点过程中，电场力做功为零 D、电子仅在电场力作用下由静止开始从c点运动到a点，一直做加速运动

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3. 如图所示，小朋友将一串氢气球用细线拴在一质量为m的物块上。一阵风水平吹过，当细线与水平方向的夹角为 $θ$ 时，该物块刚要开始运动。已知该物块与水平地面间的动摩擦因数为 $μ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则此时细线上的拉力大小为（　　）

A、mg B、 $\frac{m g}{s i n θ}$ C、 $\frac{μ m g}{c o s θ}$ D、 $\frac{μ m g}{c o s θ + μ s i n θ}$

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4. 下图是“反向蹦极”的示意图。弹性轻绳一端固定在O点，拉长后将其下端固定在一质量为70kg的体验者身上。打开扣环，体验者由静止开始被竖直“发射”，轻绳的弹力F随体验者上升的位移x变化的部分关系图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、该体验者在上升过程中始终处于超重状态 B、整个运动过程中，该体验者的机械能守恒 C、该体验者在 $x = 10 m$ 处速度最大 D、该体验者在 $x = 20 m$ 处加速度为零

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5. 如图所示，青蛙在平静的水面上持续鸣叫而产生的水波可近似为简谐横波。以青蛙所在位置为原点O， $t = 0$ 时刻，该水面上的部分水波图样如图所示，其中实线圆和虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷；图中是该水面上某点的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0.008 s$ 时刻，半径为0.4cm处的水流到半径为0.8cm处 B、图中一定是以O点为圆心、半径为0.4cm处水的振动图像 C、该水波的传播速度大小为0.5m/s D、 $t = 0.02 s$ 时刻，该水面上的质点P刚好位于波峰

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6. 平静的水面上有一直径约为54.0cm的圆形荷叶，一条青鳉鱼（可视为质点）在水面下深 $\sqrt{7} c m$ 处沿水平方向匀速经过荷叶，其运动轨迹与荷叶直径平行，在水面上任意位置都看不到该鱼的时间为2.0s。已知水的折射率为 $\frac{4}{3}$ ，鱼游动过程中荷叶始终静止，则该鱼游动的速度大小约为（　　）

A、21.0cm/s B、24.0cm/s C、25.5cm/s D、27.0cm/s

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7. 利用自重从上往下溜放物体的巷道被称为“溜井”，如图为某溜井在竖直平面的示意图。图中ABCD为底面水平的梯形， $A B = 30 m$ ， B点距溜井底部CD高 $h = 50 m$ ，侧面BC与水平方向的夹角 $θ = 53 °$ 。某物体（可视为质点）从A点水平滑出后，落入井底过程中未与侧面BC相撞。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，忽略空气阻力， $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，则该物体在A点的速度最大值为（　　）

A、 $3 \sqrt{10} m / s$ B、20m/s C、 $\frac{27 \sqrt{10}}{4} m / s$ D、 $15 \sqrt{2} m / s$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图所示，某同学将一强力吸盘挂钩紧紧吸附在教室的竖直墙面上。若吸盘空腔内的气体体积和质量均不变且可视为理想气体，吸盘导热性能良好，则当气温升高时（　　）

A、空腔内的气体压强减小 B、空腔内的气体压强增大 C、空腔内的气体内能减少 D、空腔内的气体内能增加

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9. 如图所示，质量相等的卫星1和卫星2分别在圆轨道和椭圆轨道上沿逆时针方向绕地球运动，两轨道相交于A、B两点，两卫星的运动周期相等。某时刻，卫星1在C点，卫星2在D点（D为远地点），且CD连线过地心，此时两卫星的机械能相等。下列说法正确的是（　　）

A、椭圆轨道的半长轴等于圆轨道的半径 B、两卫星可能在A点或B点相遇 C、两卫星经过A点时的速度大小相等 D、两卫星经过A点时的速度大小不等

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10. 如图是一种两级导轨式电磁推进的简易图。一细直金属棒垂直放置在两条固定在同一水平面上的平行金属导轨之间，该金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与两导轨接触良好。恒定电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回。两导轨间的磁场是由导轨中电流产生的，且可视为匀强磁场，磁感应强度大小与电流大小成正比。已知金属棒分别位于第一级区域与第二级区域时，导轨中的电流大小之比为 $1 : 2$ ，感应电流忽略不计，若该金属棒从第一级区域内某处由静止开始运动，当其在两级区域内被推进的距离相等时，它在一、二两级区域内（　　）

A、运动的加速度大小之比为 $1 : 2$ B、所受安培力对其做功之比为 $1 : 4$ C、运动的时间之比为 $(\sqrt{5} + 1) : 1$ D、通过该金属棒的电荷量之比为 $1 : 2$

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三、非选择题：本题共5小题，共57分。

11. 为了验证“物体质量一定时，其加速度与力成正比”，某同学设计了如图所示的实验装置。已知动滑轮的质量为 $m_{0}$ ，滑轮大小不计且光滑，力传感器可以测出轻绳的弹力大小。

(1)、将长木板水平放置，该同学在实验中得到一条纸带如图所示，其中相邻两计数点间还有四个计时点没有画出。已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源，由此可以求出，小车运动的加速度大小为 $m / s^{2}$ （保留三位有效数字）。

(2)、该同学在操作过程中没有平衡小车所受的摩擦力，若以力传感器的示数F为横坐标、小车的加速度a为纵坐标，作出相应的 $a - F$ 图像，则图中正确的图像是（选填“A”“B”“C”）。已知该图像的斜率为k，则小车的质量 $M =$ （用k、 $m_{0}$ 表示）。
A B. C.

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12. “围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，曾有媒体报道了多起围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人体所处环境中的一氧化碳浓度超过 $60 n g / m^{3}$ 时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值 $R_{q}$ 随一氧化碳浓度 $η$ 变化的关系图像，如图所示。

(1)、该小组同学将一量程为“0~6V”的理想电压表的表盘上“0~1V”的区域涂成红色，并将其和气敏电阻 $R_{q}$ 、直流电源（电动势 $E = 4 V$ ，内阻不计）、调好阻值的电阻箱R、开关S一起按照图2所示电路连接起来，然后将整个电路置于密闭容器中，缓慢充入一氧化碳气体。
①随着一氧化碳浓度的增加，电压表的示数逐渐（选填“增大”“减小”）；
②当一氧化碳浓度为 $60 m g / m^{3}$ 时，电压表指针恰好指到表盘红色区的右边缘（即1V处），则调好的电阻箱R的阻值为 $Ω$ （保留三位有效数字）；
③若要使一氧化碳浓度更低时，电压表指针就指到红色区，应将电阻箱R的阻值适当（选填“调大”“调小”）。

(2)、为了使报警效果更好，该小组同学去掉了电压表，改用绿色灯泡指示灯L、蜂鸣报警器和光控开关P，并设计了如图所示电路（其中气敏电阻 $R_{q}$ 和电阻箱R未画出）。已知灯泡L电阻为 $15 Ω$ ，当其两端的电压达到1.0V及以上时才会发光，光控开关P正对灯泡L，有光照时开关断开，无光照时开关接通。要实现“当一氧化碳浓度小于 $60 m g / m^{3}$ 时灯泡L亮，当一氧化碳浓度达到 $60 m g / m^{3}$ 及以上时灯泡L灭、蜂鸣器报警”的功能：
①请补全图中所示电路图；
②电阻箱R的阻值应调为 $Ω$ （保留三位有效数字）。

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13. 某同学在食堂消费时所用的饭卡内部由线圈和电路组成。当饭卡靠近感应区域时，会在线圈中产生感应电流来驱动芯片运作，从而实现相应功能。若饭卡内部由n匝边长为L的正方形线圈构成，线圈总电阻为R；某次感应时，在 $Δ t$ 时间段内，匀强磁场垂直通过该线圈，磁感应强度变化率 $\frac{Δ B}{Δ t} = k$ 。求该时间段内：

(1)、该线圈中产生的平均感应电动势大小E；

(2)、该线圈中产生的总电热Q。

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14. 如图所示，两个质量分别为 $m_{1} = 2 k g$ 、 $m_{2} = 1 k g$ 的小物块A、B（均可视为质点）静置于水平地面上，中间用细线相连，且中间夹着一个劲度系数很大的压缩轻弹簧（长度忽略不计），弹簧左端与A相连，弹簧右端与B接触但不相连，此时弹簧的弹性势能为48J。紧邻A、B两侧各有长 $L = 4 m$ 的光滑水平地面，以F点和C点为分界点，F点左侧地面和两物块间的动摩擦因数均为 $μ = 0.4$ ， C点右侧固定有一半径为R的光滑半圆轨道，该轨道在C点刚好和水平地面相切。突然剪断A、B间的细线，B能够经过半圆轨道顶端D点，且B落地后不反弹，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，求：

(1)、A停止运动时到F点的距离；

(2)、只改变R的大小，使B从D点脱离后落地时距离C点最远，求此时R的大小。

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15. 如图所示，xOy平面内，x轴下方充满垂直纸面向里的匀强磁场，x轴上方被射线NM分割成Ⅰ、Ⅱ两个区域，射线NM与x轴交于N点，与y轴交于M点；区域Ⅰ中充满沿y轴负方向的匀强电场，区域Ⅱ中充满沿x轴正方向的匀强电场，两电场的场强大小相等。一质量为m、电荷量q的带正电粒子P，从M点以大小为 $v_{0}$ 的速度、沿x轴正方向进入区域Ⅰ，仅在区域Ⅰ中运动时间t后，以大小为 $\sqrt{5} v_{0}$ 的速度由N点进入磁场，且第二次经过x轴时的横坐标为N点横坐标的3倍。忽略边界效应，不计重力及粒子间相互作用力。

(1)、求匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)、若在区域Ⅱ中的某些位置由静止释放质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子均能仅在区域Ⅰ中运动后从N点进入磁场，求释放点的坐标满足的关系；

(3)、与P粒子的质量、电荷量均相同的Q粒子经过射线NM沿x轴正方向进入区域Ⅰ，仅在区域Ⅰ中运动0.5t时间后从N点进入磁场，求x轴上P、Q两粒子均能通过的所有点的横坐标。

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