博爱县第一中学2023-2024学年高三下学期5月月考
物 理
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。
1.如图所示，用轻质网兜将一质量均匀的球体悬挂在竖直木板的A点，轻绳与木板之间的夹角为，将木板以底端为轴顺时针缓慢转动直至木板水平，转动过程中轻绳与木板之间的夹角保持不变，忽略一切摩擦，球的重力为9 N，设木板对球的支持力为、绳上的拉力为，木板在转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.的最小值为3 N
B.的最大值为9 N
C.当木板转动时，是大小的三倍
D.当木板转动时，与大小相等
2.如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度水平向右飞行，经过倾角为45°的斜面底端O点正上方的A点时，释放了一个小球，结果小球打在斜而上的C点。已知A点与O点的距离，无人机的飞行速度不变，空气阻力忽略不计，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A.增大，小球落到斜面的速度方向不变
B.小球打在C点时，无人机恰好飞到斜面上的B点
C.小球打在C点前瞬间的速率为22m/s
D.小球从A点运动到C点用时2s
3.如图，AB为半圆的直径，O为半圆的图心，C为圆上的一点，OC与直径AB垂直，两个等量异种点电荷P、Q分别置于A、B两点，现使点电荷P从A点出发，沿半圆弧向C点缓慢移动，在移动的过程中，取无穷远处为电势的零点，下列说法正确的是（ ）
A.O点的电场强度大小逐渐增大
B.OC直线上零电势点先向下移动再向上移动
C.若在O点放一负试探电荷，则试探电荷的电势能逐渐增大
D.若在O点放一正试探电荷，则试探电荷受到的静电力方向始终与电荷PQ的连线平行
4.有一质量为m的小球，用细线挂在天花板上，线长为l，将其拉至水平位置由静止释放。忽略空气阻力，小球可看成质点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A.在小球摆动过程中重力总是做正功
B.重力功率最大值为
C.小球动能变化周期是
D.在小球下摆过程中，动能随时间的变化率先变大后变小
5.一边长为L、质量为m的正方形金属线框，每边电阻为R，置于光滑的绝缘水平面上。宽为L的区域内存在方向垂直水平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，虚线与磁场边界的夹角为，如图所示，金属框沿虚线方向以初速度（大小未知）进入磁场，当金属框完全穿过磁场区域后，其速度大小为，整个过程金属框始终在水平面内平动，则金属框的初速度大小为（ ）
A. B. C. D.
二、选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。每小题有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
6.如图所示，上表面光滑的斜面静置于粗糙水平面上，斜面质量，倾角，斜面顶端固定有光滑轻质滑轮，质量的物块系于轻绳一端，轻绳另一端跨过滑轮系于地面上，斜面左侧的轻绳保持竖直，斜面上方的轻绳与斜面平行。已知重力加速度大小，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A.轻绳的拉力大小为8 N
B.水平面对斜面的弹力大小为48 N
C.水平面对斜面的摩擦力大小为4.8 N
D.剪断轻绳瞬间，为使斜面保持静止，斜面与水平面间的动摩擦因数至少为0.125
7.图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变.测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A.当两端的电压减小时，报警器开始报警
B.电源的输出功率增大
C.移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D.若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
8.为解决光信号长距离传输中的衰减问题，常常在光纤中掺入铒元素。如图所示的是铒离子的能级示意图，标识为的铒离子处在亚稳态，不会立即向下跃迁：如果用光子能量约为的激光把处于基态能级的铒离子激发到能级，再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级，从而使该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时，能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁，产生大量能量约为的光子，输出的光便大大加强了。下列说法正确的是（ ）
A.无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为
B.这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿
C.大量处在能级的铒离子向下跃迁能产生2种频率的光子
D.上述情景发生时，光纤中传输的光信号波长约为
三、非选择题：本题共5小题，共62分。
9.（8分）如图甲所示为“探究小车加速度a与受力F、质量M的关系”的实验装置图，槽码的质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g。
(1)实验开始时首先平衡了摩擦力。若不计细线的质量和滑轮的摩擦，且没有满足，增加槽码的个数，使槽码的总质量变为原来的2倍，则细线上的拉力_______（填“大于”“等于”或“小于”）原来的2倍。
(2)如图乙所示为某同学通过正确操作获得的一条纸带。已知所用交流电源的频率为，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据图乙中的数据可得小车的加速度大小为_______。（结果保留三位有效数字）
(3)保持槽码的质量m一定，改变小车的质量M，某同学在处理数据时，以小车加速度的倒数为纵轴、以小车的质量M为横轴，作出的图像如图丙所示，图中纵截距_______。（用题中所给字母表示）
10.（10分）某实验小组利用如图甲所示的电路测量一未知电阻Rx的阻值（大约为90Ω），图中电源电动势E=4.5V、内阻约为6Ω，R0为定值电阻，毫安表的量程为50mA、内阻约为30Ω。
I.断开开关S1、S2，按图甲连接电路；
II.先接通S2，再接通S1，记下此时毫安表的读数I0；
III.断开S2，记下此时毫安表的读数Ix。
（1）如图乙所示，某次毫安表的读数Ix=_______mA。
（2）在（1）的条件下，若I0=45.0mA，待测电阻Rx=_______Ω（结果保留一位小数）。
（3）该小组尝试将Rx换为一系列不同阻值的电阻进行实验，并在毫安表的刻度上标出对应的阻值，这样就改装成了一个新式“欧姆表”，则Rx的表达式为Rx=_______（用E、I0、Ix表示）；根据此式，毫安表上30.0mA处对应的阻值为_______Ω。
（4）若用了一段时间后电源的内阻变大了，电动势可认为不变，则用此欧姆表测量电阻的结果将_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
11.（10分）中国国家邮政局监测数据显示，2023年1～4月中国快递业务量达300亿件，我们的生活离不开快递。图甲为快递物流配送分拣示意图，水平传送带和倾斜传送带以相同的速率逆时针运行。现将一质量为的货物轻放在倾斜传送带上端处，图乙为倾斜传送带段的数控设备记录的货物的速度-时间图像，末货物刚好到达下端处，随后以不变的速率滑上端。已知传送带段的长度，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，货物与两条传送带间的动摩擦因数相同，间距忽略不计，取。求：
（1）货物与传送带间的动摩擦因数；
（2）货物从端运动到端的过程中，货物与传送带间因摩擦产生的总热量。
12.（14分）如图所示，有一固定的光滑圆弧轨道，半径，质量为的小滑块B（可视为质点）从轨道顶端滑下，在其冲上长木板C左端时，给木板一个与小滑块相同的初速度，已知，B、C间动摩擦因数，C与地面间的动摩擦因数，C右端有一个挡板，C长为L，已知重力加速度大小。求：
（1）B滑到A的底端时对A的压力大小；
（2）若B未与C右端挡板碰撞，当B与地面保持相对静止时，B、C间因摩擦产生的热量；
（3）若，B与C右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求B、C碰撞结束时的共同速度大小。
13.（20分）如图所示，和为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场中。导轨的段段相互平行间距。段与段也是平行的，间距为。质量均为的金属杆a、b垂直于导轨放置，一根不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆b上，另一端连接质量的重物c，重物c放置在地面上，绝缘轻绳的水平部分与平行且足够长（重物c始终不与滑轮相撞），对金属杆a施加一水平向左、大小为5N的恒力F，使其从静止开始运动。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，光滑金属杆b始终在宽度为1m的窄轨部分运动，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为，已知a杆与导轨、间的动摩擦因数为，其余摩擦均不计，重力加速度。
（1）若将重物c锁定在地面上，求金属杆a最终速度的大小；
（2）若将重物c解除锁定，从金属杆a开始运动到重物c刚要离开地面时，经历的时间为，求此过程回路产生的焦耳热Q。
（3）若将重物c解除锁定，求a杆从静止开始运动的整个过程中，回路的最大电流。
第 page number 页，共 number of pages 页物理参考答案
一、选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。
1.【答案】D
【解析】A：转动过程中，足球的受力如图所示
根据正弦定理可得，其中保持不变，θ由90°逐渐减小到0，β从锐角逐渐增大到钝角；则sin（90°-α）保持不变，sinθ逐渐减小，sinβ先增大后减小，可知轻绳对足球的拉力逐渐减小，木板对足球的支持力先增大后减小，即足球对木板的压力先增大后减小。初始状态时为最小值，则，A错误；
BC：当木板转动时，此时最大，最大值，此时，则是大小的2倍，BC错误；
D： 当木板转动时，，，三力构成的矢量三角形为等边三角形，与大小相等，D正确。选D。
2.【答案】D
【解析】A.增大，则下落时间减小，根据，可知小球落到斜面时的竖直速度减小，根据，则小球落到斜面时的速度方向改变，A错误；
B.小球的运动轨迹如图所示
小球的水平速度与无人机的速度相等，小球打在C点时，飞机刚好在C点正上方F点，B错误；
D.设小球从A点到C点的运动时间为t，则，，由几何关系可知，解得，D正确；
C.小球打在C点前瞬间的速率，C错误。选D。
3.【答案】D
【解析】A：点电荷P在AB间某位置时，点电荷P、Q在O点产生的电场强度如图所示
设两电场强度夹角为，圆的半径为r，根据题意可知O点的电场强度大小为cos，，可知O点的电场强度大小逐渐减小，A错误；
B：等量异种电荷连线的中垂线为零等势线，P在不同位置P、Q连线的中垂线如图所示
由几何知识可知，中垂线都过O点，所以OC直线上零电势点的位置不变，B错误；
C：O点的电势为零，在O点放一负试探电荷，则试探电荷的电势能也为零，C错误；
D：P在某位置时，正试探电荷受力情况如图所示
根据几何知识可知试探电荷受到的静电力方向始终与电荷PQ的连线平行，D正确。选D。
4.【答案】D
【解析】A.从释放位置到最低点的过程中，重力做正功，从最低点向上运动的过程中，重力做负功，A错误；
B.小球下摆过程中，设细绳与竖直方向的夹角为，根据动能定理，重力对小球做功的瞬时功率，整理得，细绳与竖直方向的夹角逐渐减小，由数学知识可知，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小，且当时，重力的瞬时功率有最大值，B错误；
C.单摆运动公式为，此物体不是单摆，小球动能变化周期不是，C错误；
D.在小球下摆过程中，机械能守恒，动能变化量的绝对值大小等于重力势能变化量的绝对值大小，动能随时间的变化率为，动能随时间的变化率等于重力的瞬时功率，由B项可知，重力的瞬时功率先增大后减小，动能随时间的变化率先变大后变小，D正确。选D。
5.【答案】D
【解析】根据题意可知，金属框进入和穿出磁场时，受水平向左的安培力，则金属框进入和穿出磁场时，向右做减速运动，沿磁场边界方向做匀速直线运动，则恰好穿出磁场时，沿磁场边界方向的分速度为，可知，恰好穿出磁场时，线框向右的速度恰好减小到0，设线框完全进入磁场后，水平方向的速度为，水平方向上，进入磁场过程中，由动量定理有，穿出磁场的过程中有，又有，，，可得，联立解得，选D。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
6.【答案】BD
【解析】A：由题意可知，物块处于平衡状态，在沿斜面的方向上，由平衡条件则有，A错误；
B：对斜面与物块组成的整体分析，在竖直方向由平衡条件可得，B正确；
C：对斜面与物块组成的整体分析，整体在水平方向不受外力作用，因此水平面对斜面的摩擦力是零，C错误；
D：对斜面，物块对斜面的压力大小为，方向垂直斜面向下，与水平方向成53°夹角偏左方向，其压力在水平向左方向的分力大小为，剪断轻绳瞬间，斜面受向右的摩擦力，大小为4.8 N，为使斜面保持静止，斜面与水平面间的动摩擦因数，D正确。选BD。
7.【答案】BC
【解析】A.根据题意可知、及电源内阻总的电压减小时，报警器才开始报警，A错误；
B.当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，变小，由于大于电源内阻，因此外电阻减小，电源的输出功率变大，B正确；
C.移去电压表，报警器部分的电阻变大，两端要达到报警时的电压，传感器的电阻必须更大，因此报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，C正确；
D.若不小心将的滑片向下移了一些，则报警时传感器的电阻比正常设计报警时的电阻大，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，D错误。选BC。
8.【答案】ACD
【解析】A.电子从轨道跃迁到轨道得能量，电子从轨道跃迁到轨道得能量，则无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为，A正确；
B.由，可得这种光纤传输只有频率为的光信号衰减才能得到有效补偿，B错误；
C.大量处在能级的铒离子向下跃迁有以下几种情况，，，因为能级跃迁到能级是无辐射跃迁，所以不会放出光子，处在能级的铒离子向下跃迁能产生2种频率的光子，C正确；
D.由，可得，代入数据可解得光纤中传输的光信号波长约为，D正确。选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共62分。
9.（8分）【答案】(1)小于，(2)1.25，(3)
【解析】（1）以小车为研究对象，根据牛顿第二定律可得，以槽码为研究对象，根据牛顿第二定律可得，联立可得，若保持小车的质量M不变，将槽码的质量m增大为原来的2倍，则有
（2）相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，所以相邻计数点间的时间间隔，根据，可得
（3）对槽码和小车整体有，可得，可知图像的纵截距等于重力加速度的倒数,即
10.（10分）【答案】24.0；87.5；；50；偏大
【解析】（1）[1]由题图乙可得知最小刻度0.1mA，需要估读一位，则
（2）[2]S2接通时，根据欧姆定律有，可得，同理S2断开时有，相减可得，解得
（3）[3]由（2）可得
[4]将代入，解得
（4）[5]电源内阻变大时，偏小，而E不变，且电阻的刻度还是按算出来的，测量结果偏大。
11.（10分）【答案】（1）0.5；（2）
【解析】（1）内，货物在倾斜传送带上的加速度大小为内，货物在倾斜传送带上的加速度大小为，根据牛顿第二定律，内，有内，有，解得
（2）结合图乙知，传送带的速率货物在水平传送带上运动的加速度大小为，货物在水平传送带上减速运动的时间，货物在水平传送带上减速运动的位移大小为，解得，由于，货物与传送带共速后一起做匀速运动货物在水平传送带上的相对位移，货物与传送带间因摩擦产生的总热量，解得
12.（14分）【答案】（1）30N；（2）1.6J；（3）
【解析】（1）滑块下滑到轨道底部，有，解得，在底部，根据牛顿第二定律，解得，由牛顿第三定律可知B对A的压力大小是30N。
（2）当B滑上C后，对B分析，受摩擦力向左，根据牛顿第二定律得，解得加速度向左为，对C分析，受B向右的摩擦力和地面向左的摩擦力，根据牛顿第二定律，解得其加速度向左为，由运动学位移与速度关系公式，得B向右运动的距离，C向右运动距离，由功能关系可知，B、C间因摩擦产生的热量，可得
（3）由上问可知，若B还末与C上挡板碰撞，C先停下，用时为，有，解得，B的位移为，则此刻的相对位移为，此时，由动量守恒定律得：，所以BC碰撞结束时的共同速度大小为
13.（20分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）若将重物c锁定在地面上，则杆b静止不动。a杆产生感应电动势，感应电流，安培力a杆加速运动，由牛顿第二定律，当加速度减小到零时，a杆做匀速直线运动，即，可得a杆的稳定速度
（2）重物c刚要离开地面时，则有，则b杆所受安培力，由可知电路中电流，电动势，由可知，此时a杆的速度，从a杆开始运动到重物c刚要离开地面过程，对a杆由动量定理，设a杆运动的位移为x，则，可得，对a杆利用动能定理有，可得克服安培力做的功，此过程回路产生的焦耳热
（3）重物c解除锁定后，设某时刻a、b两杆的速度分别为、，回路中产生的感应电动势，回路中总电流a杆的加速度b杆和重物c看作一个整体，则加速度，刚开始时a、b两杆均做变加速直线运动，通过分析可知，当时，回路中电流达到最大值，此后电流保持不变，a、b两杆均做匀加速直线运动，则有，解得，即最大电流为
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