广东省江门市第一中学2023-2024学年高三下学期第一次月考物理试题

试卷更新日期：2024-05-20 类型：月考试卷

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一、单选题（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，只有一项符合题目要求）

1. 一女生的头发先卷好，再用一个质量一定的发夹夹紧，保持静止状态，如图所示。对于这个发夹，下列分析正确的是（　　）

A、它受到重力、摩擦力、弹力作用 B、它受到的弹力的方向水平向右 C、它受到的摩擦力与弹力成正比 D、重力与摩擦力是一对作用力与反作用力

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2. 2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳 $H_{α}$ 谱线精细结构。 $H_{α}$ 是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（　　）

A、从 $\infty$ 跃迁到 $n = 2$ B、从 $n = 5$ 跃迁到 $n = 2$ C、从 $n = 4$ 跃迁到 $n = 2$ D、从 $n = 3$ 跃迁到 $n = 2$

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3. 如图甲所示，从 $M$ 点到地面上的 $N$ 点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道，轨道Ⅰ为直线，轨道Ⅱ为 $M$ 、 $N$ 两点间的最速降线，小物块从 $M$ 点由静止分别沿轨道Ⅰ、II滑到 $N$ 点的速率 $v$ 与时间 $t$ 的关系图像如图乙所示。由图可知（　　）

A、小物块沿轨道Ⅰ做匀加速直线运动 B、小物块沿轨道Ⅱ做匀加速曲线运动 C、图乙中两图线与横轴围成的面积相等 D、小物块沿两条轨道下滑的过程中，重力的平均功率相等

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4. 如图所示，一长为l的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、小球运动到最低点时，球对杆的作用力向上 B、小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点 C、若 $ω = \sqrt{\frac{g}{l}}$ ，小球通过最高点时，杆对球的作用力为零 D、小球从最高点运动到最低点的过程中，重力的功率保持不变

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5. 《天问》是屈原笔下的不朽诗篇，而“天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理研究的不懈追求。如下图所示，两球形行星A、B的密度之比为 $ρ_{A} : ρ_{B} = 1 : 2$ 、半径之比为 $R_{A} : R_{B} = 1 : 2$ ， A、B各有一个近地卫星C、D。下列说法正确的是（）

A、C、D绕A、B运行的速度之比为1：8 B、C、D绕A、B运行的速度之比为8：1 C、C、D绕A、B运行的周期之比为 $1 : \sqrt{2}$ D、C、D绕A、B运行的周期之比为 $\sqrt{2} : 1$

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6. 如图所示，在张紧的绳上挂了A、B、C、D四个单摆，A摆与C摆的摆长相等，D摆的摆长最长，B摆最短。先将A摆拉离平衡位置后释放（摆角不超过5°），则下列说法中正确的是（）

A、所有摆都做自由振动 B、所有摆均以相同摆角振动 C、所有摆均以相同频率振动 D、D摆振幅最大

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7. 如图，在电场强度大小为E的匀强电场中有a、b、c、d、e、f六个点，它们恰好位于边长为L的正六边形顶点上。当在正六边形的中心O处固定一带正电的点电荷时，b点的电场强度恰好为零。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（）

A、e点电场强度为零 B、O处点电荷的电荷量为 $\frac{E L^{2}}{k}$ C、a、d两点的电场强度大小之比为1：3 D、将另一电荷量为 $q (q > 0)$ 的点电荷从f移到c，其电势能增加2qEL

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二、多选题（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，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）

8. 下列说法正确的是（）

A、晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但其分子平均动能保持不变 B、破裂的眼镜镜片不能无痕拼接，是分子间斥力作用的结果 C、玻璃管裂口放在火上烧溶，使尖端变圆，利用了熔化的玻璃在表面张力作用下收缩的性质 D、为了减少土壤中的水分流失，可以多锄松上壤

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9. 如图所示，匝数为10匝、面积为1㎡，电阻为1Ω的圆形金属线框位于垂直纸面向里匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，圆形线框平面两端点A、B间接有阻值为2Ω的定值电阻。匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变化关系为B＝1.2-0.3t（B的单位为T，t的单位为s）。则下列说法正确的是（）

A、圆形金属线框中感应电流沿逆时针方向 B、A点与B点间的电压为3V C、0～2s内通过定值电阻的电荷量为2C D、0～4s内圆形金属线框中产生的焦耳热为4J

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10. 跳伞运动员在训练过程中身背伞包从塔台上由静止跳下，其下落的过程可分为三个阶段：第一阶段，跳离塔台并不开伞做加速下落，经时间 $t_{1}$ 速度达到 $v_{1}$ ；第二阶段，在速度达到 $v_{1}$ 时打开降落伞减速下降，打开降落伞减速下降时开始计时，经时间 $t_{2}$ 速度减小至 $v_{2}$ 时开始匀速下降；第三阶段，从匀速下降开始计时，经时间 $t_{3}$ 落至地面。已知运动员及所携带物品的总质量为m，下落的总高度为H，重力加速度大小为 $g$ 。下列说法正确的是（）

A、在 $t_{1}$ 时间内，运动员及所携带物品的总重力的冲量大小为 $m v_{1}$ B、在 $t_{2}$ 时间内，克服空气阻力所做的功大于 $\frac{1}{2} m v_{1}^{2} - \frac{1}{2} m v_{2}^{2}$ C、在 $t_{3}$ 时间内，空气阻力的冲量与重力的冲量相同 D、在 $t_{1} + t_{2} + t_{3}$ 时间内，克服空气阻力所做的功等于 $m g H - \frac{1}{2} m v_{2}^{2}$

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三、实验题（共2题，共16分）

11. 某同学用三根完全相同的弹簧设计了如下实验，以探究弹簧的劲度系数。

(1)、将弹簧上端均固定在铁架台上相同高度的横杆上，甲装置用一根弹簧挂物块 $m_{1}$ ，乙装置用另外两根弹簧挂大小相同但质量不同的物块 $m_{2}$ ，在物块正下方的距离传感器可以测出物块到传感器的距离，此时刚好均为 $x_{1}$ ，如图所示，则 $m_{1}$ 是 $m_{2}$ 的倍。

(2)、只交换两物块的位置，此时甲装置的距离传感器显示为 $x_{2}$ ，弹簧相对原长的形变量为 $Δ x_{1}$ ；乙装置中的每根弹簧相对原长的形变量为 $Δ x_{2}$ ，则 $Δ x_{1}$ 是 $Δ x_{2}$ 的倍。

(3)、已知物块质量 $m_{1} = 0.50 kg$ ，当地重力加速度为 $9.8 {m/s}^{2}$ ，该同学测得 $x_{1} = 10 cm$ 、 $x_{2} = 8 cm$ ，则每根弹簧的劲度系数 $k =$ $N/m$ 。

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12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻很大）；
电流表（量程 $0~0 .6A$ ）；
电阻箱（阻值 $0 ~ 999 ． 9 Ω$ ）；
干电池一节、开关一个和导线若干。

（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线。
（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的 $U - I$ 图像如图（c）所示，则干电池的电动势为V（保留3位有效数字）、内阻为 $Ω$ （保留2位有效数字）。

（3）该小组根据记录数据进一步探究，作出 $\frac{1}{I} - R$ 图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 $Ω$ （保留2位有效数字）。
（4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值（填“偏大”或“偏小”）。

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四、计算题（共3题，共38分）

13. 如图所示，某光学元件是一个半径为R的球，O点为球心。球面内侧S处有一单色点光源，其发出的一条光线射到球面上的A点，该光线恰好不从球内射出。已知 $S A = R$ ，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该光学元件的折射率n；
（2）该光线从S点发出到第一次回到S点的时间t。

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14. 在快递分类时常用传送带运送快件，一倾角为37°的传送带在电动机的带动下以恒定速率顺时针方向运行，传送带底端到顶端的距离为 $L = 10.5 m$ ，如图甲所示。传送带现将一质量 $m = 2.0 kg$ 的快件静止放于传送带底端，以传送带最底端为参考平面，快件在传送带上运动整个过程中速度的平方 $v^{2}$ 随位移x的变化如图乙所示，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ， $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ，快件可视为质点，求：
（1）快件与传送带之间的动摩擦因数 $μ$ ；
（2）快件从传送带底端到顶端过程电动机多做的功W。

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15. 如图所示，竖直虚线的左侧存在竖直向上电场强度大小为E的匀强电场，右侧存在竖直向上电场强度大小为2E的匀强电场与垂直纸面向外磁感应强度大小为B的匀强磁场。光滑绝缘的四分之一圆弧轨道ab固定在虚线左侧的竖直平面内，a点的切线竖直，b点正好在虚线上，且切线水平，P点是圆弧ab的中点，带电量为q的带正电小球从a点由静止释放，离开b点在虚线的右侧正好做匀速圆周运动，经过一段时间到达虚线上的c点。已知b、c两点间的距离是圆弧轨道ab半径的2倍，重力加速度大小为g。
（1）求小球的质量以及小球在b点的速度大小；
（2）求圆弧轨道b点对小球的支持力大小；
（3）求小球从b到c动量的变化率
（4）求a、c两点间的电势差 $U_{a c}$ 。

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