永州市名校2023-2024学年高三上学期第一次月考
物理
1.原子处于磁场中, 某些能级会发生辟裂。某种原子能级憵裂前后的部分能级图如图所示, 相应能级跃迁放出的光子分别设为(1)(2)(3)(4)。若用(1)照射某金属表面时能发生光电效应, 且逸出光电子的最大初动能为 , 则
A. (1)和(4)的能量相等
B. (3)的频率小于(4)的频率
C. 用(2)照射该金属一定能发生光电效应
D. 用(4)照射该金属逸出光电子的最大初动能小于
2.为监控非法入侵南海岛屿的船只, 北斗系统中有颗近似在圆轨道上绕地球运动的卫星, 该卫星距地面的高度大约为 , 每天累计经过岛屿正上方 16 次。受稀薄大气的影响, 每隔一段时间须启动卫星上的发动机来修正轨道。下列说法正确的是
A. 大气阻力会使该卫星的轨道变低
B. 该卫星的周期约为
C. 该卫星的轨道平面可能与赤道共面
D. 发动机工作时对卫星做正功, 轨道修正后卫星的动能将变大
3.如图甲所示, 我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状, 往其中央注入空气, 可以在液体球内部形成一个同心球形气泡, 如图乙所示。假设此液体球其内外半径之比为 , 当由 三种颜色的光组成的细光束在过球心的平面内, 从 点以 的入射角射入球中, 其中 光的折射光线刚好与液体球内壁相切, 则下列说法正确的是
A. 该液体材料对 光的折射率小于对 光的折射率
B. 若继续增大入射角 光可能因发生全反射而无法射出液体球
C. 光在液体球中的传播速度最大
D. 该液体材料对 光的折射率为
4.高铁改变生活, 地铁改变城市! 地铁站距短需要频繁启停, 为缩短区间的运行时间需要较大的启动加速度。 时刻, 一列高铁和一列地铁沿各自所在的长直轨道由静止启动, 内的 图像如图所示。下列说法正确的是
A. 甲是地铁的 图像, 乙是高铁的 图像
B. 地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为
C. 地铁和高铁加速过程的平均速度大小之比为
D. 内, 地铁和高铁的位移大小 之比为
5.2023 年的春晩舞蹈《锦绣》, 艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族化干戈为玉帛并建立深厚友谊的动人故事。图 (a) 是一个优美且难度极大的后仰动作, 人后仰平衡时, 可粗略认为头受到重力 、肌肉拉力 和颈椎支持力 。如图 (b), 若弯曲后的头颈与水平方向成 角, 与水平方向成 角, 则 的大小为
A.
B.
C.
D.
6.如图所示, 质量 的小车静止在光滑的水平面上, 车长 , 现有质量 可视为质点的物块, 以水平向右的速度 从左端滑上小车, 最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数 , 取 , 则
A. 物块滑上小车后, 系统动量守恒和机械能守恒
B. 增大物块与车面间的动摩擦因数, 摩擦生热变大
C. 若 , 则物块在车面上相对小车滑行的时间为
D. 若要保证物块不从小车右端滑出, 则 不得大于
7.(多选)2023 年 2 月 6 日, 土耳其发生 7.8 级地震, 震源深度为 。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为 , 已知波沿 轴正方向传播, 某时刻刚好传到 处, 如图所示, 则下列说法中正确的是
A. 从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过
B. 从波传到 处开始计时, 经过 位于 处的质点加速度最小
C. 波的周期为
D. 波动图像上 点此时速度方向沿 轴负方向, 经过一段极短的时间后动能减小
8.(多选)在如图所示的电路中, 输入交变电压的瞬时值 , 理想变压器原、副线圈的匝数比 , 两定值电阻 的阻值相同。在滑动变阻器的滑片 向上滑动一小段的过程中, 两端电压的变化量分别为 的电功率的变化量为 。下列说法正确的是
A. 中电流的频率与 中电流的频率相等
B.
C.
D. 当滑片 移到最上端时, 两端的电压为
9.(多选)第 24 届冬季奥林匹克运动会, 即 2022 年北京冬季奥运会, 是由我国举办的国际性奥林匹克赛事, 于 2022 年 2 月 4 日开幕, 2 月 20 日闭幕。某滑雪场滑道的示意图如图所示, 某运动员从助滑道某位置由静此开始下滑, 到达 点时起跳, 沿与水平方向成 角的方向跳入空中, 恰从 点沿与坚直方向成 角的方向落在下方雪道上。已知 、 两点的高度差为 , 重力加速度 , 运动员在空中运动时可视为质点, 忽略空气阻力的作用. 。下列说法正确的是
A. 运动员起跳后瞬间的速度大小为
B. 运动员在空中运动的时间为
C. 两点间的水平距离为
D. 运动员落到 点时的速度大小为
10.(多选)如图所示, 一个带正电的粒子, 从静止开始经加速电压 加速后, 水平进入两平行金属板间的偏转电场中, 偏转电压为 , 射出偏转电场时以与水平方向夹角为 的速度进入金属板右侧紧邻的有界匀强磁场, 虚线为磁场的左边界, 场范围足够大, 粒子经磁场偏转后又从磁场左边界射出, 粒子进入磁场和射出磁场的位置之间的距离为 , 下列说法正确的是
A. 只增大电压 变小
B. 只减小电压 变大
C. 只减小电压 , 距离 变小
D. 只增大电压 , 距离 变大
11.小华同学利用图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律。所用器材包括：装有 声音传感器的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验操作步骤如下:
a. 将钢尺伸出水平桌面少许, 用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差
b. 将质量为 的铁球放在钢尺末端, 保持静止状态
c. 将手机位于桌面上方, 运行手机中的声音“振幅” (声音传感器) 项目
d. 迅速敲击钢尺侧面, 铁球自由下落
e. 传感器记录声音振幅随时间的变化曲线
(1) 声音振幅随时间的变化曲线如图乙所示, 第一、第二个尖峰的横坐标分别对应敲击钢尺和铁球落地的时刻, 则铁球下落的时间间隔 S。
(2) 若铁球下落过程中机械能守恒, 则应满足等式: (用 表示)。
(3)若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度, 对实验测量结果 (选填“有” 或“没有”）影响。
12.钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高、相同光照强度下电动势稳定等优点。实验小组的同学欲探究某块钙钛矿太阳能电池的内阻特性, 实验室提供的器有:
钙钛矿太阳能电池: 内阻变化范围 ;
电压表 : 量程为 , 内阻约 ;
电流表 A: 量程为 , 内阻约 ;
滑动变阻器 最大阻值为 ;
定值电阻 ：阻值为 ;
电键 和导线若干。
(1) 按如图甲所示电路连接器材, 将滑动变阻器 的滑片调至最左端。闭合电键 , 用 一定强度的光照射太阳能电池, 通过调节滑动变阻器 的阻值, 记录不同阻值时的电压表 和电流表的读数, 并描绘出 图线如图乙所示, 段为直线, 段为曲线。分析此 图线, 将图甲中的电路补充完整。
(2) 分析图乙可知, 此强度光照下太阳能电池的电动势 , 其内阻在电流低 于一定值时为恒定值 。(以上结果均保留 3 位有效数字)
（3）当电流超过一定值后, 内阻随电流的增大而 (填“增大”或“减小”)。若用该电池直接且仅给电阻为 的小灯泡供电 (不考虑小灯泡电阻的变化), 则小灯泡的实际功率为 (结果保留 2 位有效数字)。
13.如图所示, 是一种血压计的气路系统, 血压计末工作时, 气路系统内部封闭一定质量的空气, 其压强为 , 体积为 , 血压计工作时, 气否工作, 向气路系统充入压强为 的空气, 气路系统体积膨胀, 当气路系统的压强达到 时, 气路系统内的空气体积变为 , 然后打开机械阀放出部分空气后, 气路系统的压强变为 时, 气路系统内的空气体积变为 , 已知外界大气压强为 , 假定气路系统气体可视为理想气 体, 空气的温度不发生变化且与外界相同。
(1) 当气路系统的压强达到 时, 充入的外部空气体积;
(2) 打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。
14.如图所示, 在水平地面上方固定一足够长水平直杆, 质量为 的滑块套在直杆上, 长为 的轻绳一端固定在滑块底部 点, 另一端连接质量为 的小球。 点到地面的高度为 。现将小球拉至与 点等高处, 轻绳伸直后由静止释放。不计小球与滑块的大小, 空气阻力忽略不计, 重力加速度大小为 。
(1) 若滑块固定, 求轻绳转过 时小球重力的瞬时功率 :
(2) 若滑块与杆之间无摩擦, 小球摆到最低点时, 剪断轻绳, 求小球落地时与滑块的水平距离 ;
(3) 若滑块不固定, 在小球运动过程中, 当轻绳转过的角度为 ( 时, 滑块恰要相对于水平直杆滑动, 求滑块与杆之间的动摩擦因数 。
15.如图所示, 足够长的“ ”形光滑平行导轨 固定在水平面上, 宽轨间距为 , 窄轨间距为 左侧为金属导轨, 右侧为绝缘轨道。一质量为 、阻值为 、三边长度均为 的“U”形金属框, 左端紧靠 '平放在绝缘轨道上（与金属导轨不接触), 左侧存在磁感应强度大小为 、方向坚直向上的匀强磁场。 右侧以 为原点, 沿 方向建立 轴, 沿 方向存在分布规律为 的竖直向上的磁场。两匀质金属棒 垂直于轨道放置在宽轨段, 质量均为 、长度均为 、阻值均为 。初始时, 将 锁定, 在水平向右、大小为 的恒力作用下, 从静止开始运动, 离开宽轨前已匀速, 滑上窄轨瞬间, 撤去力 , 同时释放 。当 运动至 时, 棒 中已无电流 ( 始终在宽轨), 此时撤去 。金属导轨电阻不计, 棒、 棒、金属框与导轨始终接触良好。求:
(1) 棒在宽轨上匀速运动时的速度;
(2) 从撤去外力 到金属棒 运动至 的过程中，回路中产生的焦耳热;
(3)若 棒与金属框碰撞后连接在一起构成回路，求 棒静止时与 点的距离。
参考答案
1.B
2.A
3.C
4.D
5.A
6.D
7.BC
8.AB
9.AC
10.BD
11. 没有
12.2.90 0.500 增大 0.56
13.(1) ; (2)
(1) 假设充入的外部空气的体积为 , 根据玻意耳定律可得,其中;可得充入的外部空气的体积为
(2) 假设放出的气体在 时, 对应的体积为 , 根据玻意耳定律可得;其中;解得;质量之比为
14.（1） ;（2） ; (3)
(1) 设轻绳转过 时, 小球的速度为 , 根据机械能守恒定律有;重力的瞬时功率为;所以
(2) 设小球摆到最低点时速度大小为 , 滑块速度大小为 , 根据水平方向系统动量守恒有;根据系统机械能守恒，有 ;剪断轻绳后, 滑块做匀速运动, 小球做平抛运动, 经时间 落地, 有;小球落地时与滑块间的水平距离为;
(3) 设轻绳转过 时, 小球的速度为 , 轻绳中拉力为 , 则;由牛顿第二定律，有;;解得
15.(1) ;(2) ;(3)
(1) 设 棒在宽轨上匀速运动时通过 棒的电流为 , 根据平衡条件有;根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有;;联立解得
(2) 设 棒刚运动至 时, 棒的速度分别为 , 对 棒根据动量定理分别有;;因为此时回路中无电流, 所以有;联立③⑥⑦⑧解得;;根据能量守恒定律可知, 从撤去外力 到金属棒 运动至 的过程中, 回路产生的焦耳热为
(3) 设 棒与金属框碰撞后瞬间整体的速度大小为 , 根据动量守恒定律有;由题意可知金属框右边始终比左边的磁场大;从 棒与金属框碰撞后到最终静止的过程, 回路中的平均电流为;根据动量定理有; 棒静止时与 点的距离为;联立解得