2024 年 01 月
一、单项选择题：共 10 小题，每小题 4 分，共计 40 分．每题只有一个选项符合题意．
1．我国科技发展发射了很多人造地球卫星在太空运行，有离地面高低不同的轨道，卫星
各轨道看做圆周运动，下列说法中正确的是
A．距离地面越高的卫星，做圆周运动的向心力越大
B．距离地面越高的卫星，做圆周运动的向心力越小
C．卫星离地面越低，运动周期越小
D．卫星离地面越高，线速度越大
2．沿轴传播的一列简谐横波在 = 0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 12m
C．该波的传播速度为 12m/s
D． = 0处的质点在此后 1.5s 内运动的路程为 1m
3．如图所示，面积为 S、匝数为 N 的矩形线框在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于
磁感线的轴 OO匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1、L2、L3均正常发
光．已知L1、L2、L3的额定功率均为 P，额定电流均为 I，线框及导线电阻不计，则
A．理想变压器原、副线圈的匝数比为 1：2
B．在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小
C．若在副线圈再并联一个相同的灯泡，则灯泡L3将变暗
3 2
D．线框转动的角速度为 =
4．关于下列三幅图的说法正确的是
A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显
B．图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高
C．图丙中实验现象可以说明蜂蜡是晶体
D．图丙中实验现象说明薄板材料各向同性，一定是非晶体
5．两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点，两电荷连线上各点电势
随 x 变化的关系如图所示，其中 A，N 两点的电势均为零，ND 段中的 C 点电势最
高，则下列说法正确的是
A．q1 B．N 点的电场强度大小为零 C．NC 间场强方向沿 x 轴正方向 D．将一负点电荷从 N 点移到 D 点，电势能先减少后增加 6．某同学利用如图甲的实验电路观察电容器的充、放电现象，U、I 分别为理想电压表和 电流表的示数，下列说法正确的是 A．开关 S 接 1 到稳定过程中， 图像如乙图所示 B．开关 S 接 1 到稳定过程中， 图像如乙图所示 C．电容器充电结束后将开关 S 接 2，两次电阻 R 取值不同，对比图像应如丙图所示 D．电容器充电结束后将开关 S 接 2，两次电容 C 取值不同，对比图像应如丁图所示 7．如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成， 电源的电动势和内阻均为定值，R0 是定值电阻。压力传感器阻值随压强的增大而减 小，在潜水器上浮的过程中，下列说法正确的是 A．通过显示器的电流增大 B．压力传感器两端的电压减小 C．路端电压变大 D．压力传感器的功率一定减小 8．一定质量的理想气体，沿 图像中箭头所示方向，从状态开始先后变化到状态、 ，再回到状态。已知状态气体温度为 300K。则下列说法正确的是 A．气体在状态时的温度为 600K B．从状态的过程中，气体对外界做功200J C．气体在过程中放出热量100J D．气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁 上的气体分子个数增多 9．质量为 m、带有光滑半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径 AB 长 度为 2R。现将质量也为 m 的小球从 A 点正上方 R 处由静止释放，然后由 A 点进入半 圆形轨道后从 B 点冲出，已知重力加速度为 g，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．小球运动到最低点的速度大小为2 B．小球离开小车后做斜上抛运动 C．小球离开小车后上升的高度小于 R D．小车向左运动的最大距离为 R 10．绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆，沿两金属杆方向分别建立 x 轴和 y 轴。另有两光滑金属杆 1、2 与两固定杆围成正方形，金属杆间彼此接触良好，空间 存在竖直向上的匀强磁场。已知四根金属杆完全相同且足够长，下列说法正确的是 A．分别沿+x 和-y 方向以相同大小的速度匀速移动杆 1、2，回路中电流方向为顺时针 B．分别沿+x 和-y 方向以相同大小的速度匀速移动杆 1、 2，回路中电流随时间均匀增加 C．分别沿+x 和-y 方向移动杆 1、2，移动过程保持金属杆 围成的矩形周长不变，回路中的电流方向为顺时针 D．分别沿+x 和-y 轴方向移动杆 1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，通 过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加 二、非选择题：共 5 题，共 60 分．其中第 12 题第 15 题解答时请写出必要的文字说 明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中 必须明确写出数值和单位． 11．（一）在“练习使用多用电表”的实验中，某同学进行了如下操作： （1）利用多用电表测量某定值电阻的阻值，选择开关打到电阻档“100”的位置，将 红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图 1 所示，该电阻的阻值为 ________。 （2）利用多用 电表测量未知电阻，用欧姆挡 “100”测量时 指针示数如图 2 所示，为了 得到比较准确 的测量结果， 下列选项中合理的步骤为_________。（选填字母代号 并按操作顺序排列） A．将选择开关旋转到欧姆挡“1k”的位置 B．将选择开关旋转到欧姆挡“10”的位置 C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测 量 D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0” （3）该同学想进行如图 3 所示的操作，下列说法错误的是_________。（选填字母代号） A．图甲中将选择开关旋转到直流电压挡，选择合适量程可测量小灯泡两端电压 B．图乙中将选择开关旋转到直流电流挡，选择合适量程可测量流经小灯泡的电流 C．图丙中将选择开关旋转到欧姆挡，选择合适量程可测量闭合电路中小灯泡的电阻 （二）某实验小组同时测量 A、B 两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中 D 为铁架 台，E 为固定在铁架台上的轻质光滑滑轮，F 为光电 门，C 为固定在 A 上、宽度为 d 的细遮光条（质量不 计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量 m0=0.5kg 的砝码。 （1）在铁架台上标记一位置 O，并测得该位置与光电门 F 之间的距离为 h。取出质量为 m 的砝码放在 A 箱子 中，剩余砝码全部放在 B 箱子中，让 A 从位置 O 由静 止开始下降，则 A 下落过程中，测得遮光条通过光电门的时间为 t，下落过程中的加 速度大小 a=___________（用 d、t、h 表示）。 （2）改变 m，测得遮光条通过光电门对应的时间，算出加速度 a，得到多组 m 与 a 的数 据，作出 a-m 图像如图乙所示，可得 A 的质量 mA=_________kg，B 的质量 2 mB=________kg。（均保留两位有效数字，重力加速度 g 取10m/s ） 12.通过同步卫星通话时，对方总是停一小段时间才回话，问在地球上的人说话后至少经 过多长时间才能听到对方回话？（设对方听到说话后立即回话，已知地球自转周期 T，地球质量 M，地球半径 R，引力常量 G 和光速 c） 13.如图所示，带有圆管轨道的长轨道水平固定，圆管轨道竖直(管内直径可以忽略)，底 端分别与两侧的直轨道相切，圆管轨道的半径 R0.5 m，P 点左侧轨道(包括圆管)光 滑，右侧轨道粗糙．质量 m1 kg 的物块 A 以 v010 m/s 的速度滑入圆管，经过竖直 圆管轨道后与直轨道上 P 处静止的质量 M2 kg 的物块 B 发生碰撞(碰撞时间极短)， 碰后物块 B 在粗糙轨道上滑行 18 m 后速度减小为零．已知物块 A、B 与粗糙轨道间的 动摩擦因数均为0.1，取重力加速度大小 g10 m/s2，物块 A、B 均可视为质 点．求： (1)物块 A 滑过竖直圆管轨道最高点 Q 时受到管壁的弹力； (2)最终物块 A 静止的位 置到 P 点的距 离． 14.如图所示的装置水平放置，处于竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，电源 电动势为 E、内阻为 R。光滑平行导轨足够长，导轨间距分别为 d 与 2d。长度为 2d 的 相同导体棒 b、c 均垂直静置于导轨上，导体棒质量为 m、电阻为 R。求： （1）两棒运动过程中加速度大小之比； （2）闭合开关后，导体棒 b 最终速度的大小； （3）上述过程中导体棒 b 中产生的焦耳热。 15．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 8 质量为 m，电荷量为 q 正粒子，其比荷 = 1 10 C/kg，初速度可忽略不计。带电粒 子经电压 = 100V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 = 0.02m，板长为2 2，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4，周期远大于粒子在偏转电场中运动 的时间（忽略粒子穿越偏转电场时电压的变化），下极板右端正下方紧挨金属板竖直 放置长度为 d 的探测板。若带电粒子能由偏转电场飞出，则飞出后立即进入平行板右 侧的垂直纸面向外的水平匀强磁场，最后经匀强磁场偏转后打在探测板上；若不能飞 出偏转电场，则被金属板吸收并导走。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力， 求： （1）从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间 t； （2）一个周期 T 内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比； （3）从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度 B 需满足的条件； 扬州中学高三物理 2024 年 01 月月考卷参考答案 1．C，2．B，3．D，4．A， 5．D，6．B，7．C，8．C，9．D，10．B 11． （一） 1100 BDC C 2 （二） 2.2 0.67 22 42 M 12． （R） 2 (R + )2 MT2 = 3 R 42 无线电传播的最短距离为，4，传播的最短时间为 = 13.(1)150 N，方向竖直向下(2)2 m 【解析】(1)物块 A 从开始运动到 Q 点的 过程中，由机械能守恒定律可得： 1 1 mv02mg2R mv2Q 2 2 物块 A 在 Q 点时，设轨道对物块 A 的弹力 FT 向下，由牛顿第二定律可得： v2Q F mgm T R 解得 FT150 N， 则物块 A 在 Q 点时轨道对它的弹力大小为 150 N，方向竖直向下； (2)由机械能守恒定律可知，物块 A 与 B 碰前瞬间的速度为 v0，物块 A 与 B 碰撞过程，由 动量守恒定律： mv0mv1Mv2 22 碰后物块 B 做匀减速运动，由运动学公式：v 2axB FfMgMa 解得 v12 m/s，v26 m/s 由机械能守恒定律可知，物块 A 若能滑回 Q 点，其在 P 点反弹时的最小速度满足： 1 mvmin2mg2R 2 vmin2 5 m/s>2 m/s 则物块 A 反弹后滑入圆管后又滑回 P 点，设最终位置到 P 点的距离为 xA， 12 则：v 2gxA 解得最终物块 A 静止的位置到 P 点的距离 xA2 m 2 3 14．（1）（1） = ； = ；（2） 3 5 5022 10 （1）b、c 棒电流相同，所受安培力之比为 1：2，加 速度之比也是 1：2 （2）由题意可得 = 3 + 2 4 = 3 2 = 4 联立可得导体棒 b 的最终速度 = 3 5 导体棒 c 的最终速度 2 = 4 5 （3）由能量守恒定律有 1 1 = 2 + 2 + 2 3 2 4 而 2 = + + 2 得 2 = 5022 2 2 7 13 15．（1） = 4 10 s；（2） = 33.3%；（3）10T 5 T；（4） = ( 4 + 3) 10 4m2 【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理 1 = 2 0 2 0 解得进入偏转电场的初速度为 5 0 = 2 10 m/s 粒子在偏转电场中的运动，如下图所示 穿过偏转电场时，水平方向做匀速直线运动，有 2 2 = 0 解得从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间为 2 2 = = 4 10 7s 0 （2）粒子恰好从下极板右端飞出，根据类平抛运动的规律，有 2 2 = 1 = 2 2 0 = 解得 = = 50V 0 2 所以一个周期 T 内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比为 0 4 = 100% = 33.3% 4 （3）设粒子飞入磁场时的速度为 v，在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心 力，有 2 = 设粒子飞入磁场时，其速度与水平方向的夹角为 ，则有 cos = 0 设粒子进入磁场后，y 方向偏移的位移为，由几何关系可知 = 2cos 解得 20 = 与速度 v 无关 设粒子在偏转电场中的最小偏移量为min，则有 1 4 = 2 = min 2 2 若偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板，需满足 2 解得 20 40 即 2 2 4 2 因此从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度 B 需要满足的条件为 2 2 10 5