浙江省宁波市第三中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷

试卷更新日期：2024-10-18 类型：月考试卷

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一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列仪器所测物理量的单位中，不属于基本单位的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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2. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A、图甲：黑体辐射强度的极大值随温度升高向波长较长的方向移动 B、图乙：用竹竿举着蜂鸣器快速转动时听到声音频率发生变化，这是多普勒效应 C、图丙：下雪时轻盈的雪花从空中飘落，说明分子在做无规则运动 D、图丁：高压输电线上方架有与大地相连的两条导线，其原理是尖端放电

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3. “福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板。假设某战斗机在跑道上加速时加速度大小为 $10 {m/s}^{2}$ ，弹射系统向战斗机提供初速度大小为 $30 m/s$ ，当战斗机速度达到 $60 m/s$ 时能离开航空母舰起飞，战斗机在跑道上运动可视为匀加速直线运动。下列说法正确的是（）

A、航空母舰静止，战斗机需在甲板上滑行6s起飞 B、航空母舰静止，战斗机需在甲板上滑行135m起飞 C、若航空母舰沿战斗机起飞方向航行，战斗机需相对甲板滑行135m起飞 D、战斗机在航空母舰上加速运动过程，航空母舰可以看成质点

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4. 假如你在地球赤道上，看到天空中一颗卫星P从你头顶正上方由西向东飞过，另一颗卫星Q从东向西经过头顶正上方，恰好经过12h两颗卫星都再次经过头顶的正上方。假设两颗卫星的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A、卫星Q比卫星P的周期要大 B、卫星Q比卫星P的线速度要大 C、卫星Q比卫星P的加速度要大 D、卫星Q比卫星P距地球要更近

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5. 一位学生在宿舍中练习“靠墙倒立”的情境如图所示，宿舍的地面水平粗糙，墙面光滑竖直。针对照片，下列分析判断正确的是（　　）

A、地面对人的作用力与人对地面的压力是一对相互作用力 B、墙面对人的作用力和人对墙面的作用力是一对平衡力 C、人对地面的压力是因为地面发生形变产生的 D、人体的重心位置可能在身体的外部

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6. 如图所示，用杆秤称量中药。三根长度相同的细绳对称地系于圆形秤盘上。中药和秤盘的总质量为m，则当杆秤稳定时（　　）

A、每根细绳的拉力大小 $\frac{m g}{3}$ B、增加细绳长度时每根绳拉力均减少 C、增加细绳长度时秤砣应向右移动 D、增加细绳长度时手对秤拉力增大

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7. 如图所示，近千架无人机群构造了高空巨幅光影“汤匙里的汤圆”，某段时间内，“汤圆”静止，而“汤匙”正在匀速向上运动。在该段时间内下列说法正确的是（）

A、“汤匙”中的无人机受到合外力向上 B、“汤匙”中的无人机的机械能保持不变 C、“汤圆”中的无人机对空气做正功 D、“汤圆”中的无人机消耗的电能全部转化为无人机的光能和空气的动能

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8. 在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图。假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动，在 $0.4 s$ 内杯子旋转了 $\frac{6 π}{5}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、P位置的小水珠速度方向沿a方向 B、P、Q两位置，杯子的向心加速度相同 C、杯子在旋转时的线速度大小约为 $6 π m / s$ D、杯子在旋转时的向心加速度大小约为 $9 π^{2} m / s^{2}$

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9. 一原长为L的弹性细绳一端固定，另一端连接一质量为m的小球，如图所示，使弹性细绳与竖直方向成一个小角度后，从A点静止释放，此后小球做来回摆动，B点（图中未画出）为左侧到达的最高点，小球可视为质点，弹性细绳始终处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是（　　）

A、静止释放瞬间，小球的加速度方向水平向左 B、小球摆动过程机械能守恒，B点与A点等高 C、若仅改用长为L的不可伸长的细绳，该摆动装置的周期将变化 D、若仅改用长为L的不可伸长的细绳，小球摆至左侧最高点时细绳拉力为零

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10. 某次雷雨天，在避雷针附近产生了如图所示的电场，其等势面的分布如虚线所示。下列说法正确的是（）

A、A、B、C三点中，A点场强最小 B、B、C两点的电势差U_BC = －2kV C、电子在B点比在C点电势能小 D、电荷由B移到C，电势能减少2keV

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11. 风力发电模型如图所示。风轮机叶片转速为m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过 $1 : n$ 转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为 $ρ$ ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（　　）

A、单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 $\frac{1}{2} ρ π r^{3} v^{2}$ B、经升压变压器后，输出交变电流的频率高于mn C、变压器原、副线圈的匝数比为 $\sqrt{2} π N B S m n : U$ D、高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好

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12. 两根通电细长直导线紧靠着同样长的塑料圆柱体，图甲是圆柱体和导线1的截面，导线2固定不动（图中未画出）。导线1绕圆柱体在平面内第一与第二象限从 $θ = 0$ 缓慢移动到 $π$ ，测量圆柱体中心O处磁感应强度，获得沿x方向的磁感应强度 $B_{x}$ 随 $θ$ 的图像（如图乙）和沿y方向的磁感应强度 $B_{y}$ 随 $θ$ 的图像（如图丙）。下列说法正确的是（　　）

A、导线1电流方向垂直纸面向里 B、导线2在第三象限角平分线位置 C、随着 $θ$ 的增大，中心O处的磁感应强度先变大后变小 D、当 $θ = 0.25 π$ 时，中心O处的磁感应强度方向沿第四象限角平分线向外

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13. 某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，如图甲所示，各金属圆筒依次接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压 $U_{M N}$ ，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　）

A、质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B、质子进入第n个圆筒瞬间速度为 $\frac{2 (n - 1) e U_{0}}{m}$ C、各金属简的长度之比为 $1 : \sqrt{2} : \sqrt{3} : \dots$ D、质子在各圆筒中的运动时间之比为 $1 : \sqrt{2} : \sqrt{3} : \dots$

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二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）

14. 某同学利用图所示的装置研究光的干涉和衍射，将刀片在涂有墨汁的玻璃片上划过便可得到单缝、不同间距双缝的缝屏，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图（甲）所示的两种光a、b的光强分布。下面说法正确的是（　　）

A、这位同学在缝屏上安装的是单缝 B、若a光是核外电子第四激发态到第一激发态跃迁产生的，则b光可能是核外电子第二激发态到第一激发态 C、在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丙中图线1，则b光可能对应图线2 D、在同一光电效应实验装置中，若a光对应图丁中图线②，则b光可能对应图线③

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15. 在同一种介质中沿x轴从左向右有A、B、C（C点未画出）三个质点，位于坐标原点处的B质点沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴双向传播的机械波，如图所示。A质点与C质点平衡位置距离为l，设波长为 $λ$ ， $λ < l < 2 λ$ ，且振动方向总相反。 $t = 0$ 时刻的波形如图所示，其中A质点再经过2s时间（小于一个周期），位移仍与 $t = 0$ 时刻相同，但振动方向相反。下列说法正确的是（　　）

A、此时刻A点振动方向竖直向下 B、此机械波的传播速度为 $\frac{16}{3} m / s$ C、此时刻B点的速度最大，加速度为零 D、C点平衡位置的坐标为 $x = \frac{40}{3} cm$

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三、实验题（I、II两题共14分）

16. （1）关于实验下列说法正确的是

A．用图甲所示装置，探究加速度与力、质量的关系主要用到了极限法
B．用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法
C．用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了理想实验法
D．如图丁所示，测量分子直径主要用了测量微观物理量的思想和估算方法
（2）在“探究加速度与力、质量的关系”时采用（1）中如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码质量为M，砂桶及砂的质量为m，重力加速度为g，若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，细绳的张力大小T = ，当M与m的大小满足时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。
（3）张华同学用（1）中图丙装置测量重力加速度
①该同学用游标卡尺测定了小球的直径，如图戊所示，则小球直径为cm；

②实验中该同学测得的重力加速度值经查证明显大于当地的重力加速度值，下列原因可能的是。
A．摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，使摆线长度增加了
B．计算时用L＋d作为单摆的摆长（L为摆线长度，d为小球直径）
C．摆球的振幅偏小
D．把第n次经过平衡位置的次数，当作单摆全振动的次数
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果把一滴含有纯油酸体积为V的油酸酒精溶液，滴在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为﹔

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17. 某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中 $M N$ 为电阻丝，其横截面积大小为 $4 {mm}^{2}$ ， $R_{0}$ 是阻值为 $0.5 Ω$ 的定值电阻．正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的 $P N$ 长度x，通过调节滑片P，记录多组U、I、x的值．
（1）实验室提供“ $0.6 A$ 、 $3 A$ ”双量程电流表，在本实验中该同学选用 $0.6 A$ 挡。实验过程中，测得某次电流表的示数如图乙所示，则此时电流大小为A；
（2）根据实验数据绘出的 $U - I$ 图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ （结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）根据实验数据可进一步绘出 $\frac{U}{I} - x$ 图像如图丁所示，根据图像可得电阻丝的电阻率 $ρ =$ $Ω \cdot m$ ；图丁中所作图线不通过坐标原点的原因。

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18. 暴雨季节，路面水井盖因排气孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，某次暴雨，水位以50mm/h的速度迅速上涨，质量为m = 36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S = 0.4m² ，水位与井盖之间的距离为h = 2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强p₀= 1.00 × 10⁵Pa，若空气视为理想气体，温度始终不变，g = 10m/s²。
（1）在井盖被顶起前外界对井内密封空气做了725J的功，则该气体吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？
（2）求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；
（3）求从图示位置起，历经多长时间水井盖会被顶起。

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19. 如图所示，在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP，其中BC部分为水平轨道，与曲面AB平滑连接。CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道，在最高点F对接，与BC在C点相切。NP为一与FMN相切的水平平台，P处固定一轻弹簧。点D、N、P在同一水平线上。水平轨道BC粗糙，其余轨道均光滑，一可视为质点的质量为 $m = 0.02 kg$ 的带正电的滑块从曲面AB上某处由静止释放。已知匀强电场场强 $E = 2 N/C$ ， BC段长度 $L = 1 m$ ， CDF的半径 $R = 0.1 m$ ， FMN的半径 $r = 0.05 m$ ，滑块带电量 $q = 0.1 C$ ，滑块与BC间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求
（1）滑块通过F点的最小速度v_F；
（2）若滑块恰好能通过F点，求滑块释放点到水平轨道BC的高度h₀；
（3）若滑块在整个运动过程中，始终不脱离轨道，且弹簧的形变始终在弹性限度内，求滑块释放点到水平轨道BC的高度h需要满足的条件。

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20. 如图所示，在xOy坐标平面内，固定着足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=0.5m，在x=0处由绝缘件相连，导轨某处固定两个金属小立柱，立柱连线与导轨垂直，左侧有垂直纸面向外的匀强磁场，右侧有垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B=0.2T；导轨左端与电容C=5F的电容器连接，起初电容器不带电。现将两根质量均为m=0.1kg的导体棒a、b分别放置于导轨左侧某处和紧贴立柱的右侧（不粘连），某时刻起对a棒作用一个向右的恒力F=0.3N，当a棒运动到x=0处时撤去力F，此后a棒在滑行到立柱的过程中通过棒的电量q=1C，与立柱碰撞时的速度v₁=1m/s，之后原速率反弹。已知b棒电阻R=0.4Ω，不计a棒和导轨电阻，求：
（1）小立柱所在位置的坐标x_b；
（2）a棒初始位置的坐标x_a；
（3）假设b棒穿出磁场时的速度v₂=0.3m/s，此前b棒中产生的总热量。

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21. 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为 $B_{1}$ 。已知离子的比荷为k，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则
（1）要使 $v_{0} = \sqrt{k U}$ 的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场 $B_{0}$ ，求 $B_{0}$ 的大小；
（2）调整极板间磁场 $B_{0}$ ，使 $v_{1} = \sqrt{2 k U}$ 的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场。若 $B_{1} = \frac{4}{3 L} \sqrt{\frac{2 U}{k}}$ 且上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积和吞噬板的发光长度 $L_{0}$ ；
（3）若撤去极板间磁场 $B_{0}$ 且偏转磁场边界足够大，离子速度为 $v_{2} = \sqrt{3 k U}$ 、 $v_{3} = 2 \sqrt{k U}$ 且各有n个，能进入磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求 $B_{1}$ 的取值范围及吞噬板上收集的离子个数。

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