重庆市渝北中学2023-2024学年高三下学期2月月考物理试题

渝北中学20232024学年高三2月月考质量监测物理试题（全卷共三个大题15个小题，总分100分，考试时长75分钟）注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考号填写清楚。2.请将所有答案写在答题卡上，不得在试卷上直接作答。3.选择题部分请按题号用2B铅笔填涂。4.非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.下列说法正确的是（）A.“质点”是实际物体忽略了大小和形状的一种理想模型，实际是不存在的B.千克（kg）、牛顿（N）、小时（h）均属于国际单位C.物体在恒力作用下一定做直线运动D.牛顿设计理想斜面实验驳斥了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点【答案】A【解析】【详解】A．“质点”是实际物体忽略了大小和形状的一种理想模型，实际是不存在的，故A正确；B．千克（）属于国际单位制中基本单位，牛顿（）属于国际单位制中导出单位，小时（）不属于国际单位制中单位，故B错误；C．物体在恒力作用下，如果恒力与速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，故C错误；D．伽利略设计理想斜面实验驳斥了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点，故D错误。故选A。2.关于交变电流下列说法正确的是（）A.交变电流的有效值即为一个周期内的平均值B.我国民用交变电流的照明电压为220V，220V是指有效值C.交流电流表和交流电压表测的都是最大值D.交变电流的峰值都为有效值的倍【答案】B【解析】【详解】A．让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，这个恒定电流的电流与电压就叫作这一交变电流的有效值，故A错误；B．我国日常照明电路所使用的交变电流的电压为220V，220V指有效值，故B正确；C．交流电流表和交流电压表测的都是有效值，故C错误；D．正弦式交变电流的峰值才是其有效值的倍，故D错误。故选B。3.如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）A.工人受到的重力和支持力是相互作用力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大【答案】D【解析】【详解】A．工人受到的重力和支持力仅是反向的关系，大小不相等，A错误；B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对相互作用力，B错误；CD．设绳与竖直方向夹角为，则得重物缓慢拉起过程，变大，变小，则绳拉力变大，C错误，D正确。故选D。4.如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带负电，C带正电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（）A.M、N两点电场强度相同B.O点电场强度为零C.负电荷在N点电势能比在O点时要大D.负电荷在M点电势能比在O点时要小【答案】C【解析】【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；B．A与B电荷在O点电场强度大小相等，方向相反，合场强为0，C在O点场强方向竖直向下，故B错误；CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从M指向O，则该力对负电荷做正功，C点的正电荷对该负电荷做正功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做正功，则该负电荷的电势能减小，即负电荷在M点的电势能比在O点大；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点大，故C正确，D错误。故选C。5.如图甲所示，位于敦煌的“超级镜子电站”是全球最高、聚光面积最大的熔盐塔式光热电站。发电站输出正弦交流电的功率为，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，均为理想变压器。已知输电线总电阻为，输电线上损失的功率为，次级发电站两端的电压为，则（）A.输电线上的电流B.变压器原线圈的电压为C.变压器原副线圈的匝数比为1︰50D.变压器原副线圈的匝数比为99︰1【答案】D【解析】【详解】A．由可得输电线上的电流故A错误；C．发电站输出正弦交流电电流为由可得故C错误；B．由可得变压器原线圈的电压为故B错误；D．变压器的输出功率可得所以变压器原副线圈的匝数比为故D正确。故选D。6.如下图所示，足够长的光滑水平面上静止一质量为3m的弧槽，弧槽和水平面平滑连接，质量为的滑块（可视为质点），从距离水平面高度为的A点由静止沿弧槽滑下，之后被轻质弹簧反向弹出，不计一切阻力及能量损失、重力加速的大小为g。以下的说法正确的是（）A.滑块沿弧槽下滑过程中，二者组成的系统动量守恒，机械能也守恒B.滑块滑下弧槽时的速度大小为C.弹簧获得最大弹性势能为D.滑块沿弧槽上升的最大高度等于h【答案】C【解析】【详解】A．滑块沿弧槽下滑过程中，二者组成的系统水平方向合外力为零，水平方向系统动量守恒，二者组成的系统竖直方向合外力不为零，竖直方向系统动量不守恒，滑块沿弧槽下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，故A错误；BC．以向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒，有根据系统机械能守恒有解得，弹簧获得最大弹性势能为故B错误，C正确；D．以向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒，有根据系统机械能守恒有解得滑块沿弧槽上升的最大高度等于故D错误。故选C。7.春节期间很多骑行人员未按要求佩戴头盔，交管部门针对这一现象，进行专项整治，未按要求佩戴头盔人员将受到如下惩罚：举如图所示广告牌，发朋友圈“集赞”。某同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为5kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从0.8m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.02m时，物体的速度减为0，如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.物体落地瞬间的速度为8m/sB.匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为2050NC.物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为20kg·m/s，方向竖直向下D.物体在自由下落过程中重力的冲量大小为30N·s【答案】B【解析】【详解】A．物体落地瞬间的速度为A错误；B．物体匀减速过程中设竖直向下为正方向，根据动量定理得头盔对物体的平均作用力大小为B正确；C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为方向竖直向上，C错误；D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为得D错误。故选B。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.下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距4m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.2s时P质点向下振动B.2s时Q质点向下振动C.该波的波速可能是2m/sD.该波的波速可能是3m/s【答案】AC【解析】【详解】AB．由图可知，2s时P质点向下振动，Q质点向上振动，A正确，B错误；CD．由图可知，周期为4s。P、Q的振动方向相反，则P、Q的间距为（n=1，2，3…）又得（n=1，2，3…）则该波的波速可能是2m/s，不可能是3m/s，C正确，D错误。故选AC。9.新中国成立后发现的首颗彗星——“紫金山1号”彗星于2024年1月29日经过近地点，我国公众可以借助天文望远镜一睹其风采。“紫金山1号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，它的近日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的1.5倍，远日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的5.5倍，下列说法正确的是（）A.彗星在近日点的速率大于在远日点速率B.彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度C.“紫金山1号”彗星的周期是7年D.若忽略质量损失，彗星从远日回归到近日点的过程中，机械能增大【答案】AB【解析】【详解】A．由开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的，所以有v近>v远故A正确；B．由牛顿第二定律可得远日点到太阳中心的距离大于近日点到太阳中心的距离，彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度，故B正确；C．由题意可知根据开普勒第三定律可得故C错误；D．彗星绕太阳运行的过程中，只有万有引力做功，其机械能是守恒的，即彗星在近日点处的机械能等于远日点处的机械能，故D错误。故选AB。10.如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随变化关系如图2所示。重力加速度g取，由图2可知（）A.小球的角速度为时，小球刚离开锥面B.母线与轴线之间夹角C.小球质量D.绳长为【答案】AD【解析】【详解】A．根据图乙可知，当小球的角速度满足小球恰好要离开锥面，此时角速度为可知小球的角速度为时，小球刚离开锥面，故A正确；BCD．当小球将要离开锥面时，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，有即当小球离开锥面后，设绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，有即则根据图乙，结合所得绳子拉力与的函数关系可知，当小球离开锥面后当小球未离开锥面时，分析小球受力情况，水平方向，根据牛顿第二定律有竖直方向根据平衡条件有联立可得根据图乙，结合所得函数关系可得，联立解得，，故D正确，BC错误。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.如图1所示为某实验小组“探究加速度与物体所受合力关系”的实验装置，气垫导轨上滑块（含遮光条）的质量为，遮光条的宽度为，两光电门间的距离为，滑块在气垫导轨上运动时可以忽略导轨的摩擦力，当地的重力加速度为，图中滑轮均为轻质滑轮。（1）本实验___________（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码的总质量远小于滑块的质量。（2）将气垫导轨调至水平，再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向，气源开通后滑块在钩码重力的作用下做匀加速运动，遮光条先后通过两个光电门所用的时间分别为和，则滑块加速度的表达式为___________（用已知量表示）；（3）保持滑块（含遮光条）的质量不变，多次改变钩码的质量，记录相应的弹簧秤读数，通过（2）步骤计算各组的加速度，描绘出图像如图2所示（图中和为已知量），则滑块质量的表达式为___________（用已知量表示）。【答案】（1）不需要（2）（3）【解析】【小问1详解】本实验用到了弹簧测力计，通过实验装置可知弹簧测力计的读数为绳子上拉力大小的2倍，由此可直接得到绳子上拉力的大小，因此不需要满足所挂钩码的总质量远小于滑块的质量。【小问2详解】滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度为，根据匀变速直线运动速度与位移的关系有联立可得【小问3详解】弹簧测力计的读数为，则连接小车的绳子上的拉力大小为，根据牛顿第二定律有可得结合图像可得解得12.一粗细均匀的圆柱形导电材料样品，该样品的直径，如图甲所示。某同学设计实验测量该样品的电阻率，实验步骤如下：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得该样品长度______mm。（2）用多用电表测得该样品阻值约为110Ω，为精确的测量其电阻阻值，可供选择的器材如下：待测导电样品电流表（量程600，内阻约为1Ω）电流表（量程150，内阻约为20Ω）电流表（量程30，内阻为50Ω）定值电阻定值电阻滑动变阻器R（020Ω，额定电流2A）直流电源E（电动势约为12V，内阻不计）开关一只，导线若干①根据实验器材，设计实验电路如图丙所示，图中电流表A应选择______，图中电流表应选择______，定值电阻应选择______。（选填所选器材的字母代号）②实验中调节滑动变阻器，测得电流表A、对应的多组电流值I、，做出的图像如图丁所示，可得该导电样品的电阻阻值为______Ω。（3）由以上数据，计算可得该样品电阻率为______。（π取3.14）【答案】（1）31.4（2）①.A3②.A2③.R2④.100（3）0.01【解析】【小问1详解】游标卡尺测得该样品长度为【小问2详解】[1][2]为准确测量，由给出的图线结合电路图可知，电流表A应选择A3，电流表应选择A2。[3]因为电源电动势为12V，且没有电压表，应该用电流表与定值电阻串联改装电压表，则故R0应选择R2。[4]由电路图可知整理可得则解得【小问3详解】由可得该样品电阻率为13.机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着队从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间；（2）求刹车过程所受阻力的大小；（3）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。【答案】（1）；（2）7.5×103N；（3）【解析】【详解】（1）根据平均速度解得刹车时间（2）刹车加速度根据牛顿第二定律解得（3）根据解得14.如图所示，间距为L的光滑导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接定值电阻R，质量为m、电阻忽略不计的金属杆垂直接触导轨，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨所在的竖直面垂直。使金属杆从静止开始下落，同时受到竖直向下的大小为mg的恒定拉力F的作用，当下落高度为h时速度达到稳定。重力加速度大小为g，金属杆在运动的过程中始终与垂直导轨垂直且接触良好，金属棒有足够大的下落空间，求：（1）金属杆稳定时的速度大小；（2）金属杆从开始运动到速度稳定的过程中电阻R上产生的热量；（3）金属杆从开始运动到速度稳定的过程所需的时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）金属杆从静止开始下落，设稳定时的速度为vm，则有竖直方向由三力平衡可得结合综合解得（2）若金属杆从开始下落直到稳定时下落的高度为h，根据功能关系可得R产生的热量为综合计算可得（3）在金属杆下降的高度为h的过程中综合可得15.粒子偏转装置是研究高能物理的重要仪器，主要由加速电场，偏转电场和偏转磁场三部分构成。如图甲所示为某科研团队设计的粒子偏转装置示意图，粒子源可以均匀连续的产生质量为m，电荷通为q正粒子，其比荷，初速度可忽略不计。带电粒子经电压的加速电场加速后，贴近上板边缘，水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板间距为，板长为，板间加有图乙所示的周期性变化的电压，其最大电压也为U、最小电压为，周期远大于粒子在偏转电场中运动的时