2024~2025学年北京市十一实验中学高三下学期3月月考物理试卷

2024~2025学年北京市十一实验中学高三下学期3月月考物理试卷一、单选题(★★)1.关于电磁波，下列说法正确的是（）

A．X射线在医院可用于对病房消毒杀菌B．射线在工业上可用于检查金属部件内部有无裂缝C．无线电波从空气进入水中后波速会变大D．5G电磁通讯信号无法在真空中传输(★★)2.如图所示，某次铀核裂变反应式为，反应产生的中子可能击中其它铀原子核从而引发链式反应，用、、分别表示、、核的质量，c为真空中的光速，下列说法正确的是（）

A．链式反应若能发生，铀原料的体积必须大于临界体积B．裂变产物的比结合能小于的比结合能C．该核反应过程中质量有所增加D．该核反应中放出的核能为(★★)3.一列横波在s时刻的波形如图1所示，M、N是介质中的两个质点，图2是质点M的振动图像，则下列说法中正确的是（）

A．该波沿x轴正方向传播B．该波的波速为0.2m/sC．质点M与N的速度总相同D．质点M与N的位移总相同(★★★)4.一定质量的理想气体从状态a开始，经、、三个过程后再回到状态a，其图像如图所示。则该气体（）

A．在状态a的内能小于在状态b的内能B．分子间平均距离在状态a时小于在状态b时C．在过程中，外界对气体不做功D．由状态过程中，气体向外界放热(★★)5.关于图中四幅图像的说法正确的是（）

A．甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，所带电荷量小于所带电荷量B．乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷，导体壳内空腔电场强度为0D．丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理(★★)6.1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（）

A．该卫星绕太阳运动周期大于地球公转周期B．该卫星在点处于平衡状态C．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D．该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处小(★★★)7.如图所示，回旋加速器核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于方向垂直于盒底的匀强磁场中，不计粒子在电场中的时间，下列说法中正确的是（）

A．狭缝处所加交变电场的周期与该粒子在磁场中做圆周运动的周期相等B．若仅增大加速电压，可增大带电粒子射出时的动能C．若原加速粒子为质子，现仅将质子变为氦核，仍然可以获得加速D．因洛伦兹力不做功，该装置中粒子被加速获得的最大动能与磁场强弱无关(★★★)8.如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。用手将小球下压至B点，由静止释放，一段时间后，小球会与弹簧脱离，已知C点为AB的中点，则（）

A．小球运动至C点时，所受重力与弹力大小相等B．从B到A过程中，小球的动能一直在增大C．从B到A过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小D．从B到C过程弹簧弹力对小球做功大于从C到A过程弹簧弹力对小球做功(★★★)9.有一静电场，其电势φ沿x轴方向变化的图线如图所示。一个电子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴运动。下列说法正确的是（）

A．电子经过P点和Q点加速度大小相等、方向相反B．电子经过P点与Q点时，动能相等C．电子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等D．电子最远可沿x方向运动至5m处(★★★)10.如图所示，一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮，绳的两端分别系有小球A和小球B，初始时A放在地面上。改变B的质量m，系统的加速度a、B落地时系统的总动能都随之发生改变。不计空气阻力、动滑轮质量及轮与轴间的摩擦力，重力加速度为g。下列图像中正确的是（）

A．B．C．D．(★★★)11.法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，下列说法正确的是（）

A．若圆盘转动的角速度均匀增大，回路电流大小恒定B．若从上往下看圆盘逆时针转动，电刷Q电势高于P电势C．若圆盘转动方向不变，角速度大小变化，则电流方向可能变化D．若圆盘转动角速度变为原来的2倍，则R的热功率也变为原来的2倍(★★★)12.某同学利用手边的实验器材设计了如图所示的测量电路，电阻R以及电源的电动势和内阻均未知，电压表左端的接线位置待定。不管接哪个接线柱，都可以通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，获得多组数据，描绘出U-I关系图像（U、I分别为电压表和电流表的示数）。下列说法正确的是（）

A．若接a，利用该电路可测量电阻R的阻值，且测量值偏大B．若接a，利用该电路可测量电源的电动势和内阻，且测量值均偏小C．若接b，利用该电路可测量电源的电动势和内阻，且测量值均偏大D．若接b，利用该电路可测量电阻R的阻值，且测量值偏小(★★★)13.如图是一种电感式微小位移传感器的原理图。1是待测位移的物体，3是空心线圈，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移，测量时需在接线柱之间连接合适的电源和电流表。下列说法正确的是（）

A．电源可以使用直流电源B．若将软铁芯2换成铜芯，传感器依然可以工作C．当物体1向右移动时，线圈的自感系数增大D．当电流表的示数增大时，物体1向右移动(★★★)14.北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统。BDS利用时间测距方法进行导航定位。时间测距是通过定位卫星与用户间发出信号和接受信号的时间差计算出用户与卫星间的距离，为了准确测定用户的三维空间坐标，这就至少需要3颗定位卫星。而要做到实时定位，需处理3颗卫星同一时间的信息，这就再需要一颗时间校准卫星。为了获得准确的时间信息，卫星中会搭载高精度的原子钟，目前BDS中使用的氢原子钟由我国自主研制，其精度可达到3000万年的误差在1秒以内。BDS的空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星组成的混合导航星座。同时，加入主控站、时间同步和监测站等若干地面站和用户终端实现导航。通常导航信号传输使用的是频率范围为1.56GHz~1.59GHz的L波段电磁波。根据以上材料，下列说法正确的是（）

A．只需在时间校准卫星上搭载氢原子钟就可实现对用户实时定位B．地球静止轨道卫星的质量、轨道半径必须一样C．为尽可能减少障碍物对信号的遮挡，可更换为频率范围为GHz∼GHz的远红外线波段电磁波D．10ns左右（1nss）的时间偏差会造成用户和卫星间的距离测量误差达到几米的量级二、实验题(★★★)15.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。(1)利用如图所示的装置研究平抛运动。实验中，下列说法中正确的有__________。

A．斜槽轨道必须光滑B．通过调节使斜槽末端保持水平C．每次释放小球的位置可以不同D．每次必须由静止开始释放小球(2)在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图所示，对应的读数是____________Ω；然后用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图所示，则该金属丝的直径为__________mm。(3)某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是____________。

A．B．C．D．(★★★)16.某实验小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。（1）为了让细线对小车的拉力等于小车所受的合外力。需要用小木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，若___________，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。（2）通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a、图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度___________（保留3位有效数字）。（3）已知砂桶和砂的总重力远小于小车的重力，若始终保持长木板水平，取砂桶和砂的总重力为F。根据测得的数据作出小车的加速度a随F变化的图线，如图丙所示。由图丙中的数据可知小车所受的阻力大小为___________N，小车的质量为___________kg。（4）观察图丙可以发现，图线发生了“弯曲”。若实验平衡了摩擦力，再次作出小车的加速度a随F变化的图线（未画出），图线依然会“弯曲”。经过思考后可知，图线“弯曲”的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力F，而实际上与F并不相等。现考虑已平衡摩擦力的实验，将记为相对误差，设砂桶和砂的总质量为，小车的质量为，则相对误差与的关系图线应为___________。A.B.C.D.三、解答题(★★)17.如图所示，小物块A沿光滑水平桌面以的速度匀速运动，与静止在水平桌面末端的小物块B发生碰撞，碰后两物块粘在一起水平飞出。已知小物块A、B的质量均为，A、B的飞出点距离水平地面的竖直高度为，取重力加速度。求：（1）两物块碰后的速度的大小；（2）两物块碰撞过程中损失的机械能；（3）两物块落地点距离水平桌面末端的水平位移的大小。(★★★)18.如图所示，边界MN下方存在垂直纸面的匀强磁场，粒子源P以恒定的速度v垂直于MN向磁场中发射质量为m、电荷量大小为q的带正电粒子，所有粒子均能到达粒子源左侧距离为d外的荧光板上，并被吸收，粒子所受重力及粒子间的相互作用力均忽略不计。（1）定性画出粒子在磁场中的运动轨迹，并求磁感应强度的大小和方向；（2）求粒子在磁场中运动的时间；（3）已知单位时间内进入磁场的粒子数为n，求粒子对荧光板的平均作用力大小。(★★★)19.新型电动汽车在刹车时，电动机的线圈会充当“发电机”角色，由车轮带动来回收能量。为研究方便，发电机可抽象为如图1所示模型：两磁极间匀强磁场的磁感应强度大小为B、长方形线圈面积为S，匝数为n、整个线圈都处于磁场中，可绕转轴自由转动，线圈外接有阻值为R的纯电阻负载，忽略线圈的电阻。电动汽车的质量为M。（1）若电动汽车刹车时受到的地面摩擦等阻力与发电机线圈转动提供的刹车制动力相比可以忽略，即该模型中，刹车时汽车受到的阻力完全由线圈转动导致，汽车失去的动能全部用来发电。设在汽车刹车过程中某一时刻，线圈平面和磁场恰好平行，已知此时线圈转动角速度为，汽车在水平路面上的瞬时速度为。求此时：a．发电机工作回路中电功率的大小；b．汽车线圈提供的制动力的大小。（2）若电动汽车受到地面摩擦阻力恒为f，线圈提供的制动力与线圈转动的角速度成正比，比例系数为k。经过时间，汽车的速度由减为0。a．在图2中定性作出汽车刹车过程中速度随时间的变化图线；b．求汽车减速过程中发电机线圈转过的圈数N。(★★★)20.无处不在的引力场，构建出一幅和谐而神秘的宇宙图景。（1）地球附近的物体处在地球产生的引力场中。地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为M，引力常量为G。请类比电场强度的定义，写出距地心r处的引力场强度g的表达式。（已知r大于地球半径，结果用M、G和r表示）（2）物体处于引力场中，就像电荷在电场中具有电势能一样，具有引力势能。中国科学院南极天文中心的巡天望远镜追踪到由孤立的双中子星合并时产生的引力波。已知该双中子星的质量分别为、，且保持不变。在短时间内，可认为双中子星绕二者连线上的某一点做匀速圆周运动。请分析说明在合并