海南省海口市海南师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期4月月考物理试题 A卷（含答案）

海南省海口市海南师范大学附属中学2023-2024学年
高三 年级下学期四月月考物理试题A卷
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1.近代物理学的发展，催生了一大批新技术，深刻地改变了人们的生活方式和社会形态，有关近代物理学发展的相关叙述错误的是（　　）
A. 普朗克通过对黑体辐射规律的研究，提出“能量子”概念，把物理学带入了量子世界
B. α粒子散射实验，揭示了原子的“枣糕”结构模型
C. 丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，解释了氢原子的光谱
D. 世界上第一座核反应堆装置的建立，标志着人类首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放
2.2024年2月24日晚某市举办了元宵烟火晚会，为完成拍摄任务，摄影组采用了无人机全程拍摄，无人机在地面上由静止开始竖直起飞。经历匀加速、匀速及匀减速三个运动过程，后悬停在距离地面某一高度处。其速度v随时间t变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A. 匀速运动阶段的位移大小
B. 匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小之比
C. 悬停处距离地面的高度
D. 匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度之比
3.图示为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点，可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点．触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。下列选项正确的是（　　）
热风时输入功率 460W
冷风时输入功率 60W
小风扇额定电压 60V
正常工作时小风扇输出功率 52W
A. 触片P同时接触bc两个触点时电吹风吹冷风
B. 小风扇的内阻是60Ω
C. 变压器原、副线圈的匝数比是3:11
D. 吹热风时，小风扇消耗的功率与电热丝消耗的功率之比为3:23
4.某小球质量为M，现让它在空气中由静止开始竖直下落，下落过程中所受空气阻力与速率的关系满足（k为定值），当下落时间为t时，小球开始匀速下落，已知重力加速度为g，则小球在t时间内下降的高度h为（　　）
A. B.
C D.
5.2022年12月28日，三亚市现代有轨电车投入运营。假设有轨电车质量为m，某次测试中有轨电车由静止出发在水平面做加速度为a的匀加速直线运动，有轨电车所受的阻力恒定为f，达到发动机的额定功率P后，有轨电车保持额定功率做变加速运动，再经时间t速度达到最大，然后以最大速度匀速运动，对此下列说法正确的是（　　）
A. 有轨电车匀速运动的速度为
B. 有轨电车做匀加速运动的时间为
C. 从静止到加速到速度最大的过程牵引力所做的功为Pt
D. 有轨电车保持额定功率做变加速运动时间t内的位移为
6.如图所示，以竖直向上为轴建立坐标系，空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的电场强度方向沿着轴正向，大小为，匀强磁场的磁感应强度为，方向未知。现有一个质量为、电荷量为的带正电的小球恰好从点沿轴正方向以速度做匀速直线运动，为重力加速度，下列说法不正确的是（　　）
A. 匀强磁场的方向一定沿轴正方向
B. 若的方向改为沿轴正方向，则改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，磁感应强度大小可能为
C. 若撤去电场，小球运动的最低点坐标为
D. 若撤去电场，小球第一次返回到平面的可能坐标为（，）
7.关于对原子、原子核的认识，下列说法正确的是（　　）
A. 如果将放射性元素放在高压环境下，其半衰期将减小
B. 核反应过程中的原子核质量守恒
C. β粒子是核外电子受激发形成电子
D. 原子核的比结合能越大，原子核结合得越牢固
8.在做“探究外力做功与物体动能变化的关系”的实验时,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的原因是(　　)
A. 选用的重锤质量过大
B. 选用的重锤质量过小
C. 空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D. 实验时操作不够细,实验数据测量不准确
9.如图,小物块P位于光滑斜面上,斜面Q位于光滑水平地面上,小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中(　　)
A. 斜面静止不动
B. 物块P对斜面的弹力对斜面做正功
C. 物块P的机械能守恒
D. 斜面对P的弹力方向不垂直于接触面
10.（双选）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交变电流和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,拖着纸带通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下面列举了该实验的几个操作步骤:指出其中操作错误的步骤是(　　)
A. 按照图示的装置安装器件
B. 将打点计时器接到电源的直流输出端上
C. 用天平测量出重锤的质量
D. 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带
11.（双选）如图所示,绝热隔板K把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有质量、温度都相同的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽略.现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡,则(　　)
A. a的体积增大了,压强减小了
B. b的温度降低了
C. 加热后a的分子热运动比b的分子热运动更剧烈
D. a增加的内能大于b增加的内能
12.（双选）关于一定量的气体,下列说法中正确的是(　　)
A. 气体的体积是所有气体分子的体积之和
B. 气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高
C. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D. 当气体膨胀时,气体分子之间的势能减少,因而气体的内能减少
13.（双选）如图是一种简化的电磁弹射模型，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 金属滑块匀速时电容器极板电荷量为零
B. 金属滑块匀速时轨道M电势高于轨道N
C. 金属滑块从开始运动到滑离轨道整个过程中流过它的电荷量为
D. 金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中电容器消耗的电能为
14.（双选）把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如左图所示。该共振筛的共振曲线如右图所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加弹簧的劲度系数，可减小筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（　　）
降低输入电压 B. 增加输入电压
C. 更换劲度系数更大的弹簧 D. 更换劲度系数更小的弹簧
二、非选择题（共58分）
15.（8分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，小物同学用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，用注射器取体积为C的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。
（1）此后实验操作的正确排序为：____________（用字母符号表示）；
A. 描绘油膜轮廓 B. 取油酸酒精溶液 C. 撒粉 D. 滴油酸酒精溶液
（2）把1滴该溶液滴入浅盘里，稳定后测得油酸膜面积为S，估算出油酸分子的直径大小为____________（用以上字母表示）；
（3）小物同学的计算结果明显偏大，其原因可能是____________。
A. 计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B. 痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
C. 未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
D. 用注射器测得1mL溶液有N滴时数成了滴
16.（10分）如图所示，在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为处放置小物块A。A、B质量均为，A与转盘之间的动摩擦因数为。现在用原长为、劲度系数的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：
（1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的；
（2）若小物块B解除固定状态，B和转盘间动摩擦因数为，现将转盘角速度从0开始缓慢增大，为了保证B不打滑，求满足条件的转盘角速度的大小范围。
17.（10分）如图所示，一足够长倾斜角的斜面顶端放置一长木板A，木板A上表面的某处放置一小滑块B（可看成质点），已知A和B的质量分别为2m和3m，木板A顶端与滑块B相距为的地方固定一光滑小球C（可看成质点），已知小球C的质量为m，A与B之间的动摩擦因数，A与斜面间动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，将固定的光滑小球C由静止释放，C与B会发生弹性碰撞，求：
（1）小球C与滑块B碰后瞬间各自的速度分别多大；
（2）要使小球C再次碰到滑块B之前B未能滑出A下端，则木板A至少多长；
（3）A和B共速时，滑块B与小球C距多远。
18.（10分）某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“做功与速度变化的关系”.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面.实验的部分步骤如下:
甲
①将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,在长木板的另一端固定打点计时器;
②把纸带穿过打点计时器的限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
③把小车拉到靠近打点计时器的位置,接通电源,从静止开始释放小车,得到一条纸带;
④关闭电源,通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系.
如图是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B、C是纸带上的三个计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图乙所示,已知所用交变电源的频率为50 Hz,问:
乙
(1) 打B点的时刻,小车的瞬时速度vB=　　　　m/s； (结果保留两位有效数字)
(2) 本实验中,若钩码下落高度为h1时,合外力对小车所做的功为W1,则当钩码下落h2时,合外力对小车所做的功为　　　　；(用h1、h2、W1表示)
(3) 实验中,该小组同学画出小车位移s与速度v的关系图象如图丙所示.根据该图线形状,某同学对W与v的关系作出的猜想,肯定不正确的是　　　　。
19.（10分）如图所示，A、B两平行板间存在相互垂直的电场和磁场，方向如图所示，电场强度和磁感应强度分别为和。在A、B板右边存在以和为边界，宽度为d，方向竖着向下，大小也为的匀强电场，电场右边空间存在无限大的匀强磁场，磁感应强度为，方向如图。现有两个不同的带电粒子a和b，其比荷分别为k和，先后从A、B板的左侧沿中线垂直电场方向射入，两粒子都沿A、B中线运动后进入偏转电场，最后从进入磁场。（不计粒子的重力）则：
（1）求粒子进入偏转电场的速度大小；
（2）a粒子从边界进出右边磁场两点间的距离为，粒子从边界进出右边磁场两点间的距离为，求与之比；
（3）若两粒子从边界上同一点射出磁场，求磁感应强度的大小。
20.（10分）一定质量的某种理想气体初始温度为，压强，体积为。经等容变化放出热量，温度降低到；若经等压变化，则需要放出的热量才能使温度降低到。求：
（1）等压过程中外界对气体做的功W；
（2）初始状态下气体的体积。
参考答案
1.B2.B3.A4.A5.B6.A7.D8.C9.B10.BD11.CD12.BC13.BC14.AC
15.【答案】（1）CBDA
（2）
（3）CD
【解析】(1)“油膜法估测分子大小”实验中先把痱子粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴到水中，再盖上玻璃盖，用笔在玻璃上描出油酸的轮廓，把坐标纸铺在玻璃上，故顺序为CBDA。
(2)体积为C的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
所以油酸分子的直径大小为
(3)A．油膜面积测量值偏大，由上式可知d的测量值偏小，故A错误；
B．痱子粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大，d的测量值偏小，故B错误；
C．未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓，导致油膜面积测量值偏小，d的测量值偏大，故C正确；
D．求每滴的体积时，溶液有N滴时数成了（N-1）滴，则体积偏大，d的测量值偏大，故D正确。
故选CD。
16.【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设盘的角速度为时，物块A将开始滑动，则
代入数值解得A即将打滑时
（2）若小物块B解除固定状态，则物块刚好滑动时弹簧拉力为F，则对B有
由胡克定律可知
可得
对A受力分析，为了保证B不打滑，则有
可得
17.【答案】（1）1.5m/s；1.5m/s；（2）1.2m；（3）0.6m
【解析】（1）由于A与B之间的动摩擦因数及A与斜面间动摩擦因数均不大于，则在BC相碰前，AB均相对斜面静止，小球在由释放到碰B过程中，根据动能定理
解得
BC碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒可得
解得小球C与滑块B碰后瞬间各自的速度，
（2）BC碰后，对ABC分别根据牛顿第二定律
假设C再次碰到B之前，AB尚未共速，根据位移关系有
解得
此时A的速度
B的速度
显然假设不成立；在C再次碰到B之前，AB发生向下的共速，在BC碰后到AB共速过程
解得，
此后由于，则AB相对静止，因此要使小球C再次碰到滑块B之前B未能滑出A下端，则木板A的长度最少为
（3）AB发生向下的共速时滑块B与小球C相距
18.【答案】 (1) 0.40　(2) W1　(3) AC
【解析】(1) 由题意知T=5× s=0.1 s.
vB=vAC==×10-2 m/s=0.40 m/s.
(2) 若钩码下落h1时,合外力做功W1=mgh1,当钩码下落h2时,合外力做功W2=mgh2,故W2=W1.
(3) 由于W=F合s,且F合为定值,因此W∝s,由图象知s与v不成正比,所以W∝v不成立;根据图象当s 增大时,v 增大,合外力做的功W也会增大,故W∝不正确。
19.【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）带电粒子在A、B板间能沿直线运动，则有
解得
（2）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子射出电场时速度方向与水平方向的夹角为，则粒子进入磁场时的速度为
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
解得
粒子从边界进出右边磁场两点间的距离为
由于带电粒子a和b，其比荷分别为k和，所以有
（3）在电场中做类平抛运动，有
解得
所以带电粒子a和b在电场中偏转距离分别为
两粒子能从边界上同一点射出磁场，根据几何关系可判断出两粒子带异种电荷，且
如图
解得
20.【答案】（1）200J；（2）8L
【解析】（1）等容过程中，气体做功为零，即
等压过程，内能减小400J，放出600J热量，则
（2）根据等压变化可得
联立解得