2024届重庆市渝西中学高三下学期3月月考物理试题（解析版）

这是一份2024届重庆市渝西中学高三下学期3月月考物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
物理试题（解析版）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。
1．某国政府不顾国际社会的反对，公然决定将大量核废水排放到太平洋，引起了国际舆论的强烈谴责。核废水主要包含63种放射性物质，其中以铯137、锶90、氚、碳14等为主，下列说法正确的是（ ）
A．铯137的半衰期是30年，60年后核废水中的铯137全部衰减殆尽
B．锶90发生β衰变的衰变方程可能为
C．氚具有放射性，是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的
D．碳14的半衰期为5730年，如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍，则古木的历史约11460年
2．探月卫星的发射过程可简化如图：首先进入绕地球运行的停泊轨道，在该轨道的P处，通过变速，进入转移轨道，在到达月球附近的Q点时，再次变速，卫星被月球引力俘获后成为环月卫星，最终在距月球表面高度为h的工作轨道上绕月飞行（视为圆周运动），工作轨道周期为T。已知月球半径为R，引力常量为G，卫星绕月飞行时忽略月球以外天体的影响，则（ ）
A．月球的质量为
B．卫星分别在转移轨道与停泊轨道上经过P点时，受到地球的万有引力不相同
C．卫星在Q点变轨时需减速
D．卫星在P点变轨时需减速
3．空间有一圆锥如图所示，点A、分别是两母线OB、的中点，C为AB中点。圆锥顶点O处固定一带负电的点电荷，则（ ）
A．A、两点的电势相同B．A、两点的电场强度相同
C．A点比B点的电场强度小D．AC的电势差等于CB的电势差
4．如图，圆形固定水平餐桌面上有一个半径为r，可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块，物块与圆盘间的动摩擦因数以及与桌面的摩擦因数均为。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。则（ ）
A．小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
B．餐桌面的半径为3r
C．物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为
D．物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为
5．杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B、C三点与S在同一条直线上。图示时刻，A在波谷与水平面的高度差为H，B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，（ ）
A．A点振动频率为
B．到达第一个波峰的时刻，C比A滞后
C．从图示时刻起，经过时间，B、C之间的距离增大
D．从图示时刻开始计时，A点的振动方程是
6．如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），为定值电阻，阻值未知，电源内阻为2Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（ ）
A．当有光照射时，信号输出电压一定为高压
B．当无光照射时，电源的输出效率一定变大
C．传送带匀速运动的速度
D．当时，两端电压的最大值和最小值的差最小
7．如图，质量为m的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动，已知圆轨道的半径为R，玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的k倍，重力加速度为g，P、Q为圆轨道上同一竖直方向上的两点，不计空气阻力，运动过程中，玩具车相关量不正确的是（ ）
A．在最低点与最高点对轨道的压力大小之差为2mg
B．通过P、Q两点时对轨道的压力大小之和为
C．由最低点到最高点克服摩擦力做功为
D．由最低点到最高点电动机做功为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的
B．如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的衍射原理来传递信息的
C．如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉
D．如图丁所示，立体电影利用了光的偏振现象
9．实验室有两个完全一样的铅球，某同学将两球从图甲中左、右两个圆筒的正上方相同高度处同时静止释放，两球分别与左、右两个筒的底部发生碰撞并反弹。已知左筒底部为钢板，右筒底部为泡沫，用压力传感器同时测出撞击力随时间变化的曲线①②，如图乙所示，则（ ）
A．曲线②代表左球的碰撞情况
B．两小球到达圆筒底部时，碰前的动量相等
C．碰撞过程中，两小球所受重力的冲量相等
D．若测得曲线①②与时间轴围成的面积相等，则曲线①对应的小球碰后反弹速度更大
10．如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为的电阻，导轨间距为。一长为，阻值为的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为，空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从时刻开始，导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的过程，已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值，下列说法正确的是（ ）
A．回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小
B．2~3s内某时刻回路中电流方向发生变化
C．时导体棒所受安培力大小为、方向向左
D．导体棒从开始到导轨左端过程中通过定值电阻R的净电荷量为0
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（7分）某中学物理兴趣小组用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为（L远大于小球的半径）的细线悬挂在力传感器上（它能将数据实时传送到计算机上），在力传感器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下：
图1 图2
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图2所示，则遮光条的宽度______mm。
（2）在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间t。此过程中力传感器的示数一直在变化，应该记录力传感器示数的______（填“最大值”“最小值”或“平均值”）作为测量结果。
（3）改变小球的释放位置，多记录几组挡光时间t和对应的力传感器的测量结果F。
（4）以为横坐标，以F为纵坐标，将得到的数据进行描点如图3所示，则当地的重力加速度______（结果保留2位有效数字）。
图3
12．（9分）小双想利用实验室的一个热敏电阻设计一个温度报警装置。查阅资料得到该热敏电阻的阻值随温度t变化的曲线如图1所示。
图1 图2
（1）利用下列器材设计实验电路，要求尽量准确地测量热敏电阻在50℃时的电阻值。
A．电源E：电动势为9V，内阻不计
B．电压表V：量程为10V，内阻未知
C．电流表G：量程为10mA，内阻
D．滑动变阻器（最大阻值为50Ω）；滑动变阻器（最大阻值为1000Ω）
E．待测热敏电阻
F．开关S，导线若干
请根据选择的合适器材，在图2方框中画出实验电路图，并标出各元件的符号。
（2）若正确测量，某次电压表读数，电流表读数，则热敏电阻在50℃时的阻值______。
（3）把电源E、热敏电阻、电阻箱R、蜂鸣器D连接成如图3电路。蜂鸣器D内阻不计，当通过它的电流超过时，它就发出声音报警。若要求环境温度达到50℃时开始报警，电阻箱的阻值应调为______Ω。
图3
（4）实验时发现电路不工作。为排查电路故障，学生用电压表测量图3中各接点间的电压。合上开关S，一个接线柱连接a后，另一接线柱连接b时指针不偏转，连接c时指针偏转。若电路只有一处断路，则连接a的是电压表的______（填“正”或“负”）接线柱，断路处可能在______（填“ab间”或“bc间”）。
（5）故障排除后进行实验，发现环境温度达到52℃时才开始报警，为了实现50℃时报警，应将电阻箱的阻值适当调______（填“大”或“小”）。
13．（10分）如图所示是王同学家新买的某品牌5座小汽车油箱盖里面的标牌，标牌内容为厂家建议冷态时（汽车静止停放时）轮胎充气压力标准，王同学通过上网查询得知，王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为27℃的地下车库，根据厂家建议，王同学把汽车后轮胎压充气调整为2.8bar，王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区，刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为3.36bar，已知轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系。求：
（1）汽车开进服务区时，后轮胎内气体的温度；
（2）汽车开进服务区后，王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到2.8bar，若放气前后轮胎内气体的温度不变，则从后轮胎内放出气体的质量占放气前后轮胎内气体总质量的百分比。（结果保留三位有效数字）
14．（13分）人们用传送带从低处向高处运送货物，如图所示，一长的倾斜传送带在电动机带动下以速度沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角，某时刻将质量为的货物A轻轻放在传送带底端，已知货物A与传送带间的动摩擦因数，取，重力加速度。
（1）求货物A刚开始运动时的加速度大小及在传送带上运动的时间；
（2）为了提高运送货物的效率，人们采用了“配重法”，即将货物A用跨过定滑轮的轻绳与质量为的重物B连接，如图中虚线所示，A与定滑轮间的绳子与传送带平行，不可伸长的轻绳足够长，不计滑轮的质量与摩擦，在A运动到传送带顶端前重物B都没有落地，求：
①货物A在传送带上运动的时间；
②货物A在传送带上运动过程中摩擦力对其做的功。
15．（18分）如图所示为某兴趣小组设计的一个利用磁场和电场控制带电粒子运动的装置模型。在xOy坐标系x轴上，点有一正电粒子源，粒子源沿与y轴正方向逆时针旋转30°范围内的所有角度同时发射荷质比为k，速率为的粒子。粒子发射后立即进入第二象限某区域的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面
向外，在第一象限有一边界，边界下方存在竖直向上的一个匀强电场，所有粒子从y轴上、之间垂直于y轴进入第一象限的电场。要求所有粒子均可到达点，且粒子到达D点前一旦离开电场不会再回到电场中，不计粒子重力和粒子间相互作用。求：
（1）粒子在磁场中的运动半径及匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）匀强磁场的最小面积及所有粒子中从出发到D点的最长时间和最短时间之差；
（3）满足题意的电场强度最小值及取到该值时所有粒子离开电场的边界方程。
高2024届三月月考
物理答案
1．D
2．【答案】C 解析：A．在工作轨道上绕月飞行过程中，由月球的万有引力提供圆周运动的向心力，则有解得故A错误。
B．根据万有引力定律有可知，卫星分别在转移轨道与停泊轨道上经过点时，受到地球的万有引力相同，故B错误；C．卫星在点变轨是由高轨道到低轨道，可知，卫星在点变轨时需减速，故C正确；D．卫星在点变轨是由低轨道到高轨道，可知，卫星在点变轨时需加速，故D错误；
3．【答案】A解析：A．点电荷的等势面是一系列以点电荷为球心的同心球面，则两点在同一等势面上，所以两点的电势相同，故A正确；B．根据点电荷的场强公式可知，两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错误；C．根据点电荷的场强公式可知，点比点的电场强度大，故C错误；
D．由于间的电场强度大于间的电场强度，所以根据可知，的电势差不等于的电势差，故D错误。
4．【答案】C解析：A．小物块从圆盘上滑落后，小物块沿切线方向滑出，合外力为与速度方向相反的滑动摩擦力，做匀减速直线运动，A错误；
B．小物块滑下时在桌面上滑动时，由动能定理得解得小物块在桌面滑动距离餐桌面的半径为，B错误；C．由动能定理，圆盘对小物块做的功为，C正确；D．物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为，D错误。
5．【答案】D 解析：A．由图可知波长为，则点振动频率为，故A错误；B．由图可知，则到达第一个波峰的时刻，比滞后故B错误；C．B、C只能竖直方向振动，距离不变，故C错误；D．质点的振动角频率为从图示时刻开始计时，点的振动方程是故D正确。
6．【答案】B 解析：A．当有光照射时，阻值变小，回路电流变大，根据两端的电压变小，信号处理系统获得低电压，故A错误；B．当无光照射时，阻值变大，回路电流变小，根据可得，当变大时，电源的输出效率一定变大，故B正确；C．传送带运动的速度是故C错误；D．根据电路结构可知，定值电阻两端的电压为，当两端电压差最大，此时
7．【答案】D解析：A．在最低点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向上的支持力，由向心力公式得在最高点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向下的支持力，由向心力公式得两式相减可得，A正确；BC．在两点的受力如图所示在点，由向心力公式有
在点，由向心力公式有，两式相加可得因摩托车在不同位置与圆轨道间的压力不同，所以摩擦力是一个变力，将圆轨道分成N段，在轨道上下关于水平直径对称的位置上取两小段，每段的长度为，则在两小段的压力可视为恒力，摩擦力做功之和为解得所以摩托车从最低点到最高点克服摩擦力做功为，玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率运动，由最低点到最高点由动能定理可知，解得，D错误。
8．【答案】AD 解析：A．如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的，故正确；B．如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的，故B错误；C．如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光波长较长，容易发生明显的衍射，故C错误；D．如图丁所示，立体电影就利用了光的偏振现象，故D正确。
9．【答案】BD 解析：AB．两球下落高度相同，落到底部时的速度相同，两小球到达圆筒底部时，碰前的动量相等，与底部作用时动量变化相同，甲装置底部为钢板，乙装置底部为泡沫，根据动量定理可知，与甲装置底部碰撞过程作用时间较小，作力较大，则曲线①代表左球的碰撞情况，曲线②代表右球的碰撞情况，选项A错误，B正确；C．自碰撞过程中，左球与底部作用时间较短，根据可知，左球所受重力的冲量较小，选项C错误；
D．图像所围面积表示弹力冲量，若测得曲线①②与时间轴围成的面积相等，弹力的冲量相等，若向上为正方向则根据因落到底端时的速度相等，而则曲线①对应的小球碰后反弹速度更大，选项D正确。
10．【答案】BCD 解析：AB．根据题意，由图乙可知，磁感应强度随时间变化的关系式为由图丙可知，导体棒运动速度与时间的关系式导体棒运动位移与时间的关系式解得磁感应强度变化产生的感生电动势为导体棒运动产生的动生电动势为
由楞次定律和右手定则可知，感生电动势与动生电动势方向相反，则回路中感应电动势为
感应电流为
可知，随着增大，感应电流减小，当即感应电流方向改变，电流开始反向增大，即回路中的电流先逐渐减小后逐渐增大，内某时刻回路中电流方向发生变化，故A错误，B正确；C．结合AB分析可知，时，感应电流为方向为逆时针，磁感应强度为导体棒所受安培力大小为由左手定则可知，方向向左，故C正确；
D．根据题意可知，初状态的穿过线圈的磁通量为零，末状态穿过线圈的磁通量也为零，则整个过程通过定值电阻的净电荷量为0，故D正确。
11．【答案】①5.40 ②最大值 ③9.4 9.5 9.6
解析：（1）游标卡尺读数为
（2）小球经过最低点时细线拉力最大，实验中应记录小球经过最低时绳子的拉力，故应记录拉力的最大值。
（4）由于L远大于小球的半径，故单摆摆长近似等于绳长L。在最低点，根据牛顿第二定律得
解得故斜率为纵截距为联立可得图像如图所示由图像可知，联立可得
12．【答案】① ②750 ③1500 ④正 ⑤间 ⑥小
解析：（1）根据实验原理设计电路图如图
（2）热敏电阻在50℃时的阻值为；
（3）根据欧姆定律有解得
（4）电流应从电压表正接线柱入，可知连接的是电压表图3的正接线柱，连接时指针偏转，断路处可能在间。
（5）发现环境温度达到52℃时才开始报警，由于热敏电阻阻值随温度的升高而降低，为了实现50℃时报警，应将电阻箱的阻值适当调小。
13．【答案】（1）；（3）
解析：（1）对车胎内气体分析，出发前压强为温度为，到服务区时压强为温度为，车胎的容积可视为不变，根据查理定律，得代入数据解得
（2）设轮胎容积为，放气后压强为设在该压强下体积变为，放气前后轮胎内气体的温度不变，根据玻意耳定律，得
代入数据解得从后轮胎内放出气体的质量，占后轮胎内气体总质量的百分比为
14．【答案】（1）；（2）①，②
解析：（1）对货物受力分析，由牛顿第二定律解得
设货物一直加速，则由运动学公式有解得
此时货物的速度为符合题意。
（3）①对货物受力分析，由牛顿第二定律
对重物B受力分析，由牛顿第二定律
联立解得当达到与传送带共速时间为
货物运动的位移为
之后匀速，则匀速的时间为
则货物从底端到达顶端所需的时间为
②在货物加速阶段，摩擦力为
摩擦力对其做的功为
在货物匀速阶段，摩擦力为
则摩擦力对其做的功为
即货物在传送带上运动过程中摩擦力对其做的功为
15．【答案】（1）；（2）；（3）
解析：（1）根据题意可知所有粒子离开磁场时方向均垂直于轴，可知所有粒子在磁场中逆向运动为磁汇聚模型，如图所示
由图中几何关系可知，粒子离开磁场时最高点与最低点的高度差为
又
联立解得粒子在磁场中的运动半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
解得匀强磁场的磁感应强度大小为
（2）如图所示
图中阴影部分的面积为匀强磁场的最小面积，由图中几何关系可得
解得
由于，如图所示
由图可知，粒子从经过到所用时间最短，粒子从经过到所用时间最长；由于粒子在第一象限沿轴方向做匀速直线运动，则所有粒子在第一象限到的时间均相等，故所有粒子中从出发到点的最长时间和最短时间之差为
其中
联立解得
（3）要求所有粒子均可到达点，则当图中经过点粒子到点整个过程均处于电场中做类平抛运动时，对应的电场强度最小，则有
联立解得最小电场强度为
电场强度取最小值时，为了保证所有粒子均能到达点，如图所示
设粒子离开电场时的坐标为，粒子在电场中有
可得
根据图中几何关系可得
联立可得所有粒子离开电场的边界方程为