2024-2025学年天津二十一中高三（上）第一次月考物理试卷（10月份）（含答案）

2024-2025学年天津二十一中高三（上）第一次月考
物理试卷（10月份）
一、单选题：本大题共5小题，共20分。
1.如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本，下列说法正确的是( )
A. 图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，光的频率大于光
B. 图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
C. 图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象
D. 若只旋转图丁中或一个偏振片，光屏上的光斑亮度不发生变化
2.图甲中给出了氢原子光谱中四种可见光谱线对应的波长，氢原子能级图如图乙所示。由普朗克常量可计算出这四种可见光的光子能量由大到小排列依次为、、和，则下列说法中正确的是( )
A. 谱线对应光子的频率大于谱线对应光子的频率
B. 可见光是由处于的激发态氢原子向低能级跃迁的过程中产生的
C. 谱线对应可见光只能使处于能级的氢原子向高能级跃迁并且还达不到电离状态
D. 若谱线对应可见光可使某种金属发生光电效应，则谱线对应可见光也一定可使该金属发生光电效应
3.如图所示，用筷子夹质量为的小球，筷子与小球球心均在竖直平面内，筷子和竖直方向的夹角均为，此时小球受到的摩擦力为则小球与筷子间的弹力为( )
A. B.
C. D.
4.北京冬奥会速滑馆内装有历经年发明的高科技“猎豹”高速摄像机，让犯规无处遁形，某次速度滑冰比赛中，摄像机和运动员的水平位移随时间变化的图像分别如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 时刻运动员与摄像机速度相同
B. 时刻运动员追上摄像机
C. 时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度
D. 摄像机做匀加速直线运动，运动员做变加速直线运动
5.某同学用橡皮筋悬挂智能手机做如下实验：如图甲所示，将橡皮筋上端固定在铁架台上的点，打开手机加速度传感器，同时从点由静止释放手机，获得一段时间内手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 手机在时处于失重状态 B. 手机在时处于超重状态
C. 时橡皮筋恢复到原长 D. 手机的速度最大值约为
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
6.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，过程是等压过程，过程中气体与外界无热量交换，过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A. 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B. 过程，气体对外做功，内能减少
C. 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D. 过程，气体从外界吸收的热量等于过程放出的热量
7.一列简谐横波沿轴正方向传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，质点的平衡位置为。下列说法正确的是( )
A. 该横波传播的速度大小可能为
B. 时质点运动的加速度为
C. 质点的位移函数表达式可能为
D. 该横波遇到体积为的正方体，不会发生明显衍射
8.农村在修建住房时，常用如图所示的简易机械装置来搬运建筑材料。光滑滑轮用通过轴心的竖直轻杆固定在支架上的点，开始乙手中的绳子松弛，甲站在地面上通过定滑轮缓慢拉动绳子端点，使材料竖直上升到达楼顶之后，乙再在楼顶水平拉着绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上。整个过程中甲的位置一直不动，下列说法正确的是( )
A. 材料竖直上升过程中，轻杆上的力一定沿竖直方向
B. 乙移动建筑材料的过程中，甲对绳的拉力增大
C. 乙移动建筑材料的过程中，乙对绳的拉力大小不变
D. 乙移动建筑材料的过程中，甲对地面的摩擦力逐渐增大
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
9.某班级分成几个实验小组利用图甲实验装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
下列实验操作正确的是______。
A.摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察
B.小球摆动时单摆的摆角不能太大
C.用刻度尺测出图甲中摆线的长，作为单摆的摆长
某个小组在测量单摆的周期时，将摆球拉起一个小角度，然后放开。在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到摆球第次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间为。则单摆的周期是______。
A.
B.
C.
某个小组在作单摆周期的平方与摆长的关系图像时得出如图乙所示的图像。图线未经过坐标原点的原因是______。
A.每次都将个周期的时间记成个周期的时间
B.每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长
C.每次实验时，摆球的振幅都不同
10.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：
用图所示装置测量，双缝竖直放置，观察到竖直条纹不清晰，可进行的操作是______。
A.调节凸透镜使光聚焦到单缝
B.调节双缝与屏的距离
C.调节单缝与双缝的距离
D.调节单缝与双缝平行
实验中使分划板中心刻线与其中一条亮条纹中心对齐，将该亮纹定为第条亮条纹，此时手轮上示数如图所示。同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，此时手轮上示数如图所示，则示数为______，求出相邻两个亮条纹的距离 ______。若双缝间距为，双缝到屏的距离为，则所测单色光波长的表达式为 ______结果用字母表示。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
11.“低空经济”使无人机得到越来越广泛的应用。用无人机运送某货物时，货物用轻绳悬吊在无人机下，如图所示，货物的质量为，开始时无人机带着货物从地面开始向上做初速度为零的匀加速运动，加速度大小为，达到最大速度后向上做匀减速运动，减速到速度为零时悬停，然后无人机开始沿水平方向先做加速度为的匀加速运动最后匀速运动，无人机上升的最大高度为，重力加速度为，，不计空气阻力，求：
向上加速运动时，轻绳的拉力多大；
向上减速运动的时间为多少；
无人机与货物沿水平方向做匀加速运动时，悬绳与竖直方向夹角为多少。
12.如图所示，宽度的平行光滑金属导轨足够长固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过后撤去外力此时导体棒已达到最大速度。空气阻力可忽略不计，求：
导体棒运动过程最大速度；
从开始运动到过程中导体棒通过的位移；
整个运动过程中电阻上产生的焦耳热。
13.如图所示，某货场需要将质量为的货物可视为质点从高处运送至地面，现利用固定于地面的倾斜轨道传送货物，使货物由轨道顶端无初速度滑下，轨道与水平面成角。地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同木板，，长度均为，厚度不计，质量均为，木板上表面与轨道末端平滑连接。货物与倾斜轨道间动摩擦因数为，货物与木板间动摩擦因数为，木板与地面间动摩擦因数。
若货物从离地面高处由静止滑下，求货物到达轨道末端时的速度。
若货物划上木板时，木板不动，而划上木板时，木板开始滑动，求应满足的条件。
若，为使货物恰能到达的最右端，货物由静止下滑的高度应为多少？
参考答案
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11.解：无人机向上加速运动时，以货物为对象，根据牛顿第二定律得
可得轻绳的拉力大小为
无人机向上加速运动的时间为
无人机向上加速运动的位移大小为
则无人机向上减速的位移大小为
无人机向上减速运动时，根据运动学公式得
可得无人机向上减速运动的时间为
无人机与货物沿水平方向做匀加速运动时，设悬绳与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律得
解得
可得
答：向上加速运动时，轻绳的拉力为；
向上减速运动的时间为；
无人机与货物沿水平方向做匀加速运动时，悬绳与竖直方向夹角为。
12.解：导体棒切割磁感线产生的感应电动势为
感应电流为
导体棒受到的安培力大小为
联立可得：
当速度最大时，有
即有
解得：
从开始运动到过程中，取向右为正方向，对导体棒，由动量定理得
又通过导体棒的电荷量
联立解得：
撤去外力后，在安培力作用下导体棒做减速运动，最终静止。
由能量守恒定律可知，整个过程中产生的总热量等于力做的功，即
由焦耳热分配规律可知，整个运动过程中电阻上产生的焦耳热为
解得：
答：导体棒运动过程最大速度为；
从开始运动到过程中导体棒通过的位移为；
整个运动过程中电阻上产生的焦耳热为。
13.解：如图对斜面上的物体受力分析有：
根据牛顿第二定律有：
滑动摩擦力
由以上三式可得货物下滑的加速度
物体做初速度为零的匀加速运动，根据运动学公式知，物体到达斜面底端的速度
若滑上木板时，木板不动，由受力分析可得：

若滑上木板时，木板开始滑动，由受力分析得：

联立代入数据可解得
由知货物滑上时，木板不动，而滑上木板时，木板开始滑动。货物下滑高度记为，到达斜道末端时速度记为，
货物滑上时做匀减速运动，加速度大小
货物离开时速度记为，
货物滑上时，自身加速度大小，的加速度大小
由题意，货物到达最右端时两者恰好具有共同速度，记为
货物做匀减速运动：，，
做匀加速运动：，
位移关系满足：
代入数据解得：
答：若货物从离地面高处由静止滑下，货物到达轨道末端时的速度为；
若货物划上木板时，木板不动，而划上木板时，木板开始滑动，应满足；
若，为使货物恰能到达的最右端，货物由静止下滑的高度应为。
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