2024-2025学年广东省佛山一中高三（上）月考物理试卷（12月份）（含答案）

2024-2025学年广东省佛山一中高三（上）月考物理试卷（12月份）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.俯卧撑是一项深受学生们喜欢的课外健身运动，做中距俯卧撑下左图时双臂基本与肩同宽；做宽距俯卧撑下右图时双臂大约在倍肩宽。某位同学正在尝试用不同的姿势做俯卧撑，对于该同学做俯卧撑的过程，下列说法中正确的是( )
A. 在俯卧撑向下运动的过程中，该同学处于失重状态
B. 宽距俯卧撑比中距俯卧撑省力
C. 在俯卧撑向上运动的过程中，地面对该同学的支持力做正功
D. 在做俯卧撑运动的过程中，地面对该同学的冲量不为零
2.如图所示，高三某班高考倒计时牌通过一根轻绳跨在教室墙壁的钉子上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，，倒计时牌的重力大小为。不计一切摩擦，则平衡时绳中的张力大小为( )
A. B. C. D.
3.某同学设计了一款监测水位的传感器，电路如图所示，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子，另一端与电容器的极板连接极板固定，上下移动就带动上下移动，监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏；电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，则可以得出( )
A. 河水的水位在上升 B. 平行板电容器极板间的场强在减小
C. 平行板电容器电压在增大 D. 平行板电容器的电容在减小
4.沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 该波的波长为
C. 该波的传播速度为
D. 处的质点在此后内运动的路程等于
5.电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂竖直挂着矩形线圈，匝数为，线圈的水平边长为，处于匀强磁场内，磁感应强度的方向垂直线圈平面向里。当没有通电时，调节砝码使两臂达到平衡。当线圈中通过如图所示方向的电流时，要使两臂重新达到平衡，在某一盘中增加了质量为的砝码。重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 增加的砝码在右盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为
B. 增加的砝码在右盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 增加的砝码在左盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为
D. 增加的砝码在左盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为
6.如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道与地球公转轨道、火星公转轨道相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道进入圆轨道Ⅱ，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是( )
A. “天问一号”的发射速度满足
B. 地球绕太阳公转速度大于火星绕太阳公转速度
C. “天问一号”在轨道Ⅱ上的速度大于火星的第一宇宙速度
D. “天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上经过点的速度小于在圆轨道Ⅱ上经过点的速度
7.如图，汽车定速巡航即速率不变通过路面，时刻经过、时刻经过、时刻经过。若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则该过程汽车的功率随时间变化的图像是( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理，在大导体板上铺一薄层中药材，针状电极和平板电极接高压直流电源，其间产生非匀强电场；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线是某一水分子从处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是( )
A. 水分子运动轨迹上、和点的电势大小关系为
B. 水分子在处时，上端带负电荷，下端带正电荷
C. 水分子在处时，带负电荷一端受到的电场力小于带正电荷一端受到的电场力
D. 如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从处开始将向下运动
9.课上老师做了这样一个实验：如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处第一次，慢拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的点；第二次，将棋子、纸条放回原来的位置，快拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的点从第一次到第二次现象的变化，下列解释正确的是( )
A. 棋子的惯性变大了 B. 棋子受到纸带的摩擦力变小了
C. 棋子受到纸带的冲量变小了 D. 棋子离开桌面时的动量变小了
10.如图所示，原长为的轻质弹簧，一端固定在点，另一端与一质量为的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为。杆上、两点与点的距离均为，点到点的距离为，与杆垂直。当小球置于杆上点时恰好保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。小球以某一初速度从点向下运动到点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 从点到点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大
C. 从点到点的运动过程中，弹簧弹性势能先增大后减小
D. 从点到点和从点到点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验：
方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为：：，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为：、：和：。回答以下问题：
本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______；
A.探究小车速度随时间变化的规律
B.探究影响平行板电容器电容大小的因素
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮填“一”“二”或“三”。
方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上未画出，光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间挡光时间。滑块与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题：
若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块的角速度表达式为 ______；
实验小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与角速度的关系，作出图线如图丁所示，若滑块运动半径，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由图线可得滑块质量 ______结果保留位有效数字。
12.某实验小组测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率。
用螺旋测微器测出待测金属丝的直径。
用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“”挡时，发现指针偏转角度过大，应改用倍率为______选填“”或“”挡，在进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图所示，其读数为______。
为了更精确地测量金属丝的电阻率，实验室提供了下列器材：
A.电流表量程，内阻约
B.电流表量程，内阻约
C.保护电阻
D.保护电阻
E.电源电动势，内阻不计
F.刻度尺、开关、导线若干
实验中电流表应选用______，保护电阻应选用______。选填实验器材前对应的字母
实验小组设计的测量电路如图所示，调节接线夹在金属丝上的位置，测出接入电路中金属丝的长度，闭合开关，记录电流表的读数。
改变接线夹位置，重复的步骤，测出多组与的值。根据测得的数据，作出如图所示的图像，横轴表示金属丝长度，则纵轴应用______选填“”或“”表示；若纵轴截距为，斜率为，金属丝的电阻率为______用已知量、、等表示。
四、简答题：本大题共1小题，共18分。
13.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，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，磁感应强度为。已知离子的比荷为，两极板间电压为、间距为，极板长度为，吞噬板长度为并紧靠负极板。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
要使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，求的大小；
若撤去极板间磁场，有个速度为的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及的取值范围；
重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。
五、计算题：本大题共2小题，共20分。
14.右图所示为某学校食堂内装热汤的保温桶，其容积为，底部有一阀门，打开后热汤可以缓慢流出。现向内倒入热汤，立即用桶盖将其密封，此时桶内气压可达到。桶外大气压。用容积为的碗接汤，假设桶内气体质量不变，温度不变，汤产生的液体压强相对较小忽略不计。求：
接满碗汤后，桶内气体的压强结果保留位有效数字；
最多可连续接满多少碗热汤？
15.滑雪爱好者在滑雪场里玩跳板游戏：人踩着滑雪板从斜坡滑下进入水平滑道，快靠近某一水平冰面不计摩擦时，如图所示，以初速度沿与水平方向成夹角起跳，恰好沿水平方向跳上一静止在冰面上的水平木板。已知滑雪板与木板间的动摩擦因数，人和滑雪板始终相对静止总质量与木板质量相等，木板长度远大于滑雪板的长度，重力加速度为，不计空气阻力。求：
木板的高度；
要使人和滑雪板不从木板上滑下，木板的最小长度。
参考答案
1.
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5.
6.
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8.
9.
10.
11. 一
12.
13.解：粒子匀速通过极板，有
解得
粒子在电场中偏转，有
又
代入数据得
故能进入磁场区域收集的离子个数为
在偏转磁场中，有
在磁场中偏转距离
离子射出偏转电场时，对于进入磁场的左右两边界离子而言，与吞噬板左右两端相距分别为、，设离子恰好打到吞噬板两端，由几何关系得
则
洛伦兹力提供向心力，有
解得
上述离子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏转磁场为最小面积矩形时，紧贴负极板射入磁场的粒子射出磁场时，沿直线运动能恰打在吞噬板的最左端。
设该轨迹圆心到磁场左边界的距离为，由相似三角形的几何关系得
解得
磁场的最小面积
解得
答：的大小为；
吞噬板上收集的离子个数为，的取值范围为；
偏转磁场的最小面积为。
14.解：桶内气体初态：，
接满碗热汤后，桶内气体压强变为，体积
等温变化，由玻意耳定律，得：
解得：
设最多可以连续接满杯，此时桶内气体压强变为，则
体积为
等温变化，由玻意耳定律，得：
解得：碗
答：接满碗汤后，桶内气体的压强为；
最多可连续接满碗热汤。
15.解：运动员起跳后做斜上抛运动，运动员恰好沿水平方向跳上水平木板，
则运动员跳上木板时竖直分速度为零，则木板的高度
运动员恰好沿水平方向跳上水平木板，运动员跳上木板前瞬间的速度，方向水平向右
运动员与木板共速时恰好到达木板右端，此时木板的长度最小，
运动员与木板组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由能量守恒定律得：
解得木板的最小长度
其中：，，，则
答：木板的高度是；
要使人和滑雪板不从木板上滑下，木板的最小长度是。
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