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云南省开远市第一中学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷（Word版附解析）
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这是一份云南省开远市第一中学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．为治疗病变的皮肤，患者可以在医生的指导下，使用具有放射性的锶90制成的敷贴片，紧贴于皮肤表面进行治疗。锶90发生核反应方程为3890Sr→3990Y+X,则X是（ ）
A．电子B．光子C．氮核D．质子
2．两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动，质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示，由图像可知（ ）
A. t2时刻质点a、b相遇
B. t1时刻质点a的加速度为零
C. 在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小
D. 在t1~t3时间内质点b运动的平均速度大于
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
4．如图为氢原子的能级示意图。一群处于能级的氢原子自发跃迁时向外辐射出不同频率的光子，已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV。则这群氢原子（ ）
A．辐射光子后能量增大
B．从向跃迁可辐射蓝光
C．从向跃迁可辐射蓝光
D．最多能辐射出3种不同频率的光子
5．如图所示，为甲、乙两列波在相同均匀介质中传播的波形图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙波长之比B. 甲、乙振幅之比
C. 甲、乙波速之比D. 甲、乙周期之比
6. 两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者以上的选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错的不得分。)
7．2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船将十七乘组三名航天员送入空间站，图中轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为椭圆轨道的远地点，C为轨道Ⅱ上一点，C、A、B三点在一条直线上，则下列说法正确的是（ ）
A．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度大于A点的速度
B．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上B点的速度
C．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度
D．载人飞船从A点运行到B点和空间站从C点运行到B点所用的时间相等
8．如图所示，一束黄光和一束蓝光以同一光路从圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为a和b。已知入射角α=45°，a光束与玻璃砖间的夹角β=60°，真空中光速c=3108m/s。下列说法正确的是（ ）
A．a光束穿过玻璃柱体所需时间较短
B．玻璃对a光的折射率为
C．在相同介质中a光比b光的临界角小
D．在相同介质中a光比b光的临界角大
9．图所示，一个质量为m的物块以初速度冲上倾角为的斜面，经过时间t速度变为零。物块与斜面间动摩擦因数为，重力加速度为g。设初速度方向为正方向，在时间t内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块受到的合外力的冲量为
B. 物块受到的重力的冲量大小为
C. 物块受到的支持力的冲量大小为
D. 物块受到的摩擦力的冲量为
10．足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为，电阻不计。质量为、长为、电阻为的导体棒MN放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，I和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为和，其中，方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域I和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行。MN的速度，CD的速度为且，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A．的方向向上B．的方向向下C．D．
三、实验题（共14分）
11. 某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验后，利用频闪照相研究小车从斜面上滑下的运动。如图甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，用频闪相机从小车运动的侧面进行照相，频闪仪的频率为10Hz，得到如图乙所示的照片。根据照片测得OA=31.8cm，OB=67.4cm，OC=106.9cm，OD=150.5cm。
（1）根据以上信息，可求得小车运动到位置A处时的速度大小_____________，小车运动过程中的加速度大小_____________（结果均保留2位有效数字）；
（2）根据以上数据可推知，小车在O点的速度_____________（填“为零”或“不为零”）。
12．某实验小组要精确测定额定电流为0.002A的纯电阻电灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约为1000Ω．实验室提供的器材有：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为300Ω，读数记为）
B．电流表（量程为1mA，内阻约为10Ω，读数记为）
C．电压表（量程为3V，内阻，，读数记为）
D．电压表（量程为15V，内阻约为5000Ω，读数记为）
E．定值电阻
F．定值电阻
G．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过最大电流为1A）
H．滑动变阻器（0~500Ω，允许通过的最大电流为0.1A）
I．蓄电池E（电动势为20V，内阻很小），开关S一个
某同学设计了如图电路测量电灯电阻。
（1）为尽量精确测量结果，请你帮他选择合适的器材，电表1应选______，电表2应选______，定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材前的字母代号）
（2）实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2的示数达到______V时，其对应的计算结果为电灯正常工作时的电阻。
（3）测量电灯电阻的表达式为______。（用物理量的字母表示）
四、解答题（共38分，第13题10分，第14题12分，第15题16分）
13．在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态A等温膨胀到体积为、压强为的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态C,B到过程中外界对气体做功为．已知和．求：
（1）、的表达式；
（2）B到C过程，气泡内气体的内能变化了多少？
14．有一个角度可变的轨道，当倾角为时，A恰好匀速下滑，现将倾角调为，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A的质量是B质量的3倍，求：
（1）A与B刚碰完瞬间B的速度大小；
（2）绳子的长度L。
15．如图所示，在，的区域中，存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m，电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场（不计粒子重力）。
（1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，求第一次离开电场的速度大小及磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场，在电场的作用下从Q点离开。求改变后电场强度的大小和粒子的初速度；
开远市第一中学校2024年春季学期高二年级
3月考试
物 理
2024.03
考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案填涂在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版高中物理教材。
开远市第一中学校2024年秋季学期高二年级3月月考物理答案
一．单选题
1．为治疗病变的皮肤，患者可以在医生的指导下，使用具有放射性的锶90制成的敷贴片，紧贴于皮肤表面进行治疗。锶90发生核反应方程为，则X是（ ）
A．电子B．光子C．氮核D．质子
A
【详解】根据题意，由质量数守恒和质子数守恒可得，的质量数为0，电荷数为，可知X是电子。
故选A。
2. 两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动，质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示，由图像可知（ ）
A. t2时刻质点a、b相遇
B. t1时刻质点a的加速度为零
C. 在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小
D. 在t1~t3时间内质点b运动的平均速度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知t2时刻两质点速度相等，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，a、b此时相距最远，故A错误；
B．图像的斜率代表加速度，可知t1时刻质点a的加速度不为零，故B错误；
C．根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变大，故C错误；
D．假设在t1∼t3时间内质点b做匀减速直线运动，则有
由图可知t1∼t3时间内质点b的位移比匀减速直线运动的位移要大，则平均速度大于，故D正确；
故选D
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. 如图为氢原子的能级示意图。一群处于能级的氢原子自发跃迁时向外辐射出不同频率的光子，已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV。则这群氢原子（ ）
A．辐射光子后能量增大
B．从向跃迁可辐射蓝光
C．从向跃迁可辐射蓝光
D．最多能辐射出3种不同频率的光子
【答案】B
【详解】A．高能级向低能级跃迁向外放出能量，以光子形式释放出去，辐射光子后能量减小，故A错误；
D．最多能放不同频率光子的种数为
故D错误；
B．从向跃迁辐射出的光子的能量为
在蓝光光子的能量范围，可知从向跃迁可辐射蓝光，故B正确；
C．从向跃迁射出的光子的能量为
不在蓝光光子的能量范围，所以从向跃迁不可以辐射蓝光，故C错误。
故选B。
5. 如图所示，为甲、乙两列波在相同均匀介质中传播的波形图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙波长之比B. 甲、乙振幅之比
C. 甲、乙波速之比D. 甲、乙周期之比
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据题意，由图可知，甲、乙波长之比，甲、乙振幅之比，故AB错误；
C．甲、乙两列波在相同均匀介质中传播，则甲、乙波速之比，故C正确；
D．由公式可知，波速相同，周期与波长成正比，则甲、乙周期之比，故D错误。
故选C。
6. 两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】由题意可知两节动车分别有
当将它们编组后有
联立可得
故选D。
二、多选题
7.2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船将十七乘组三名航天员送入空间站，图中轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为椭圆轨道的远地点，C为轨道Ⅱ上一点，C、A、B三点在一条直线上，则下列说法正确的是（ ）
A．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度大于A点的速度
B．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上C点的速度
C．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度
D．载人飞船从A点运行到B点和空间站从C点运行到B点所用的时间相等
【答案】BC
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于A点的速度，选项A错误；
B．载人飞船在轨道Ⅰ上B点加速做离心运动才能进入轨道Ⅱ，则在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上C点的速度，选项B正确；
C．加速度
可知载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度，选项C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动时周期不同，则空间站从C点运行到B点和载人飞船从
8.如图所示，一束黄光和一束蓝光以同一光路从圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为a和b。已知入射角α=45°，a光束与玻璃砖间的夹角β=60°，真空中光速c=3108m/s。下列说法正确的是（ ）
A．a光束穿过玻璃柱体所需时间较短
B．玻璃对a光的折射率为
C．在相同介质中a光比b光的临界角小
D．在相同介质中a光比b光的临界角大
【答案】.AD
【详解】A．a光束的折射角比b光束的折射角大，根据折射定律可知玻璃对a的折射率小于对b的折射率，根据可知a在玻璃柱体内的传播速度比b在玻璃柱体内的传播速度大，而两光束在玻璃柱体内的传播距离相同，所以a光束穿过玻璃柱体所需时间较短，故A正确；
B．玻璃对a光的折射率为
故B错误；
CD．根据可知在相同介质中a光比b光的临界角大，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 图所示，一个质量为m的物块以初速度冲上倾角为的斜面，经过时间t速度变为零。物块与斜面间动摩擦因数为，重力加速度为g。设初速度方向为正方向，在时间t内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块受到的合外力的冲量为
B. 物块受到的重力的冲量大小为
C. 物块受到的支持力的冲量大小为
D. 物块受到的摩擦力的冲量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由动量定理有
所以合外力的冲量为，故A项错误；
B．由冲量公式，重力的冲量大小为
故B项错误；
C．对物块受力分析，其支持力大小为
支持力冲量大小为
故C项正确；
D．物块受到的摩擦力大小为
所以受到摩擦力的冲量为
故D项正确。
故选CD
10.足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为，电阻不计。质量为、长为、电阻为的导体棒MN放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，I和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为和，其中，方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域I和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行。MN的速度，CD的速度为且，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A．的方向向上B．的方向向下C．D．
【答案】．BD
【详解】AB．导轨的速度，因此对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小为
导体棒的安培力大小为
由左手定则可知导体棒的电流方向为，导体框受到向左的摩擦力，向右的拉力和向右的安培力，安培力大小为
由左手定则可知的方向为垂直直面向里，A错误B正确；
CD．对导体棒分析
对导体框分析
电路中的电流为
联立解得
C错误D正确；
故选BD。
三、实验题
11. 某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验后，利用频闪照相研究小车从斜面上滑下的运动。如图甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，用频闪相机从小车运动的侧面进行照相，频闪仪的频率为10Hz，得到如图乙所示的照片。根据照片测得OA=31.8cm，OB=67.4cm，OC=106.9cm，OD=150.5cm。
（1）根据以上信息，可求得小车运动到位置A处时的速度大小_____________，小车运动过程中的加速度大小_____________（结果均保留2位有效数字）；
（2）根据以上数据可推知，小车在O点的速度_____________（填“为零”或“不为零”），如果当时频闪仪的频率为12Hz，而做实验的同学们并不知道，那么测得的加速度与真实值相比_____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 3.4 ②. 3.9
（2） ①. 不为零 ②. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1][2]则运动到A处时小车的速度大小
根据逐差法，小车运动的加速度大小
根据小车在照片中的长度与实际的长度的比例为1：10，则实际运动的速度为m/s，实际运动加速度为m/s2。
（2）[3][4]由O到A小车做匀加速直线运动，根据运动学公式
得
则小车在O点时的速度不为零。如果实验时数码相机实际拍摄频率为12Hz，则实际周期更短，由
可知，实际加速度更大，即加速度的测量值和实际值相比是偏小的
12. 某实验小组要精确测定额定电流为0.002A的纯电阻电灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约为1000Ω．实验室提供的器材有：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为300Ω，读数记为）
B．电流表（量程为1mA，内阻约为10Ω，读数记为）
C．电压表（量程为3V，内阻，，读数记为）
D．电压表（量程为15V，内阻约为5000Ω，读数记为）
E．定值电阻
F．定值电阻
G．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过最大电流为1A）
H．滑动变阻器（0~500Ω，允许通过的最大电流为0.1A）
I．蓄电池E（电动势为20V，内阻很小），开关S一个
某同学设计了如图电路测量电灯电阻。
（1）为尽量精确测量结果，请你帮他选择合适的器材，电表1应选______，电表2应选______，定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材前的字母代号）
（2）测量电灯电阻的表达式为______。（用物理量的字母表示）
（3）实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2的示数达到______V时，其对应的计算结果为电灯正常工作时的电阻。
【答案】（1） ①. D ②. C ③. F ④. G
（2）1.8V
（3）
【解析】
【小问1详解】
[1]电压表V2量程为15V，可用来测电压，由此看来，电表1是电压表V2，即选D；
[2]电压表的内阻已知，且满偏电流为
与灯的工作电流相当，所以可当电流表使用，放在电表2的位置，即选C；
[3]定值电阻与电压表V1串联，为使定值电阻能起到明显分压作用，所以定值电阻选择定值电阻R2，即选F；
[4]滑动变阻器采用分压接法，所以选用最大阻值较小滑动变阻器G。
【小问2详解】
根据串并联电路中电流电压的关系可求得
【小问3详解】
灯泡正常工作的电流为0.002A，所以此时电表2的读数为
四、计算题
13.在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为．已知和．求：
（1）的表达式；
（2）的表达式；
（3）到过程，气泡内气体的内能变化了多少？
（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由题可知，根据玻意耳定律可得
解得
（2）根据理想气体状态方程可知
解得
（3）根据热力学第一定律可知
其中，故气体内能增加
14. 有一个角度可变的轨道，当倾角为时，A恰好匀速下滑，现将倾角调为，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A的质量是B质量的3倍，求：
（1）A与B刚碰完B的速度大小；
（2）绳子的长度L。
①；③0.6h
【详解】①倾角为时匀速运动，根据平衡条件有
得
②③A从高为h的地方滑下后速度为，根据动能定理有
A与B碰撞后速度分别为和，根据动量守恒、能量守恒有
B到达最高点速度为，根据牛顿第二定律有
根据能量守恒有
解得
15．如图所示，在，的区域中，存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m，电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场（不计粒子重力）。
（1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，求磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场，在电场的作用下从Q点离开。求改变后电场强度的大小和粒子的初速度；
3．（1）；（2）（i），；（ii）不会
【详解】（1）由题意粒子在电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有
v=2√qEdm
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，轨迹如图
根据几何关系可知
联立可得
（2）由题意可知，做出粒子在电场和磁场中运动轨迹如图
在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系可知
解得
所以有
，
洛伦兹力提供向心力
带电粒子从A点开始做匀加速直线运动，根据动能定理有
再一次进入电场后做类似斜抛运动，沿x方向有
沿y方向上有
其中根据牛顿第二定律有
联立以上各式解得
1．为治疗病变的皮肤，患者可以在医生的指导下，使用具有放射性的锶90制成的敷贴片，紧贴于皮肤表面进行治疗。锶90发生核反应方程为3890Sr→3990Y+X,则X是（ ）
A．电子B．光子C．氮核D．质子
2．两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动，质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示，由图像可知（ ）
A. t2时刻质点a、b相遇
B. t1时刻质点a的加速度为零
C. 在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小
D. 在t1~t3时间内质点b运动的平均速度大于
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
4．如图为氢原子的能级示意图。一群处于能级的氢原子自发跃迁时向外辐射出不同频率的光子，已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV。则这群氢原子（ ）
A．辐射光子后能量增大
B．从向跃迁可辐射蓝光
C．从向跃迁可辐射蓝光
D．最多能辐射出3种不同频率的光子
5．如图所示，为甲、乙两列波在相同均匀介质中传播的波形图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙波长之比B. 甲、乙振幅之比
C. 甲、乙波速之比D. 甲、乙周期之比
6. 两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者以上的选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错的不得分。)
7．2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船将十七乘组三名航天员送入空间站，图中轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为椭圆轨道的远地点，C为轨道Ⅱ上一点，C、A、B三点在一条直线上，则下列说法正确的是（ ）
A．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度大于A点的速度
B．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上B点的速度
C．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度
D．载人飞船从A点运行到B点和空间站从C点运行到B点所用的时间相等
8．如图所示，一束黄光和一束蓝光以同一光路从圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为a和b。已知入射角α=45°，a光束与玻璃砖间的夹角β=60°，真空中光速c=3108m/s。下列说法正确的是（ ）
A．a光束穿过玻璃柱体所需时间较短
B．玻璃对a光的折射率为
C．在相同介质中a光比b光的临界角小
D．在相同介质中a光比b光的临界角大
9．图所示，一个质量为m的物块以初速度冲上倾角为的斜面，经过时间t速度变为零。物块与斜面间动摩擦因数为，重力加速度为g。设初速度方向为正方向，在时间t内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块受到的合外力的冲量为
B. 物块受到的重力的冲量大小为
C. 物块受到的支持力的冲量大小为
D. 物块受到的摩擦力的冲量为
10．足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为，电阻不计。质量为、长为、电阻为的导体棒MN放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，I和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为和，其中，方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域I和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行。MN的速度，CD的速度为且，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A．的方向向上B．的方向向下C．D．
三、实验题（共14分）
11. 某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验后，利用频闪照相研究小车从斜面上滑下的运动。如图甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，用频闪相机从小车运动的侧面进行照相，频闪仪的频率为10Hz，得到如图乙所示的照片。根据照片测得OA=31.8cm，OB=67.4cm，OC=106.9cm，OD=150.5cm。
（1）根据以上信息，可求得小车运动到位置A处时的速度大小_____________，小车运动过程中的加速度大小_____________（结果均保留2位有效数字）；
（2）根据以上数据可推知，小车在O点的速度_____________（填“为零”或“不为零”）。
12．某实验小组要精确测定额定电流为0.002A的纯电阻电灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约为1000Ω．实验室提供的器材有：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为300Ω，读数记为）
B．电流表（量程为1mA，内阻约为10Ω，读数记为）
C．电压表（量程为3V，内阻，，读数记为）
D．电压表（量程为15V，内阻约为5000Ω，读数记为）
E．定值电阻
F．定值电阻
G．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过最大电流为1A）
H．滑动变阻器（0~500Ω，允许通过的最大电流为0.1A）
I．蓄电池E（电动势为20V，内阻很小），开关S一个
某同学设计了如图电路测量电灯电阻。
（1）为尽量精确测量结果，请你帮他选择合适的器材，电表1应选______，电表2应选______，定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材前的字母代号）
（2）实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2的示数达到______V时，其对应的计算结果为电灯正常工作时的电阻。
（3）测量电灯电阻的表达式为______。（用物理量的字母表示）
四、解答题（共38分，第13题10分，第14题12分，第15题16分）
13．在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态A等温膨胀到体积为、压强为的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态C,B到过程中外界对气体做功为．已知和．求：
（1）、的表达式；
（2）B到C过程，气泡内气体的内能变化了多少？
14．有一个角度可变的轨道，当倾角为时，A恰好匀速下滑，现将倾角调为，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A的质量是B质量的3倍，求：
（1）A与B刚碰完瞬间B的速度大小；
（2）绳子的长度L。
15．如图所示，在，的区域中，存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m，电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场（不计粒子重力）。
（1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，求第一次离开电场的速度大小及磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场，在电场的作用下从Q点离开。求改变后电场强度的大小和粒子的初速度；
开远市第一中学校2024年春季学期高二年级
3月考试
物 理
2024.03
考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案填涂在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版高中物理教材。
开远市第一中学校2024年秋季学期高二年级3月月考物理答案
一．单选题
1．为治疗病变的皮肤，患者可以在医生的指导下，使用具有放射性的锶90制成的敷贴片，紧贴于皮肤表面进行治疗。锶90发生核反应方程为，则X是（ ）
A．电子B．光子C．氮核D．质子
A
【详解】根据题意，由质量数守恒和质子数守恒可得，的质量数为0，电荷数为，可知X是电子。
故选A。
2. 两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动，质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示，由图像可知（ ）
A. t2时刻质点a、b相遇
B. t1时刻质点a的加速度为零
C. 在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小
D. 在t1~t3时间内质点b运动的平均速度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知t2时刻两质点速度相等，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，a、b此时相距最远，故A错误；
B．图像的斜率代表加速度，可知t1时刻质点a的加速度不为零，故B错误；
C．根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变大，故C错误；
D．假设在t1∼t3时间内质点b做匀减速直线运动，则有
由图可知t1∼t3时间内质点b的位移比匀减速直线运动的位移要大，则平均速度大于，故D正确；
故选D
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. 如图为氢原子的能级示意图。一群处于能级的氢原子自发跃迁时向外辐射出不同频率的光子，已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV。则这群氢原子（ ）
A．辐射光子后能量增大
B．从向跃迁可辐射蓝光
C．从向跃迁可辐射蓝光
D．最多能辐射出3种不同频率的光子
【答案】B
【详解】A．高能级向低能级跃迁向外放出能量，以光子形式释放出去，辐射光子后能量减小，故A错误；
D．最多能放不同频率光子的种数为
故D错误；
B．从向跃迁辐射出的光子的能量为
在蓝光光子的能量范围，可知从向跃迁可辐射蓝光，故B正确；
C．从向跃迁射出的光子的能量为
不在蓝光光子的能量范围，所以从向跃迁不可以辐射蓝光，故C错误。
故选B。
5. 如图所示，为甲、乙两列波在相同均匀介质中传播的波形图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙波长之比B. 甲、乙振幅之比
C. 甲、乙波速之比D. 甲、乙周期之比
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据题意，由图可知，甲、乙波长之比，甲、乙振幅之比，故AB错误；
C．甲、乙两列波在相同均匀介质中传播，则甲、乙波速之比，故C正确；
D．由公式可知，波速相同，周期与波长成正比，则甲、乙周期之比，故D错误。
故选C。
6. 两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】由题意可知两节动车分别有
当将它们编组后有
联立可得
故选D。
二、多选题
7.2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船将十七乘组三名航天员送入空间站，图中轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为椭圆轨道的远地点，C为轨道Ⅱ上一点，C、A、B三点在一条直线上，则下列说法正确的是（ ）
A．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度大于A点的速度
B．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上C点的速度
C．载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度
D．载人飞船从A点运行到B点和空间站从C点运行到B点所用的时间相等
【答案】BC
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于A点的速度，选项A错误；
B．载人飞船在轨道Ⅰ上B点加速做离心运动才能进入轨道Ⅱ，则在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上C点的速度，选项B正确；
C．加速度
可知载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度，选项C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动时周期不同，则空间站从C点运行到B点和载人飞船从
8.如图所示，一束黄光和一束蓝光以同一光路从圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为a和b。已知入射角α=45°，a光束与玻璃砖间的夹角β=60°，真空中光速c=3108m/s。下列说法正确的是（ ）
A．a光束穿过玻璃柱体所需时间较短
B．玻璃对a光的折射率为
C．在相同介质中a光比b光的临界角小
D．在相同介质中a光比b光的临界角大
【答案】.AD
【详解】A．a光束的折射角比b光束的折射角大，根据折射定律可知玻璃对a的折射率小于对b的折射率，根据可知a在玻璃柱体内的传播速度比b在玻璃柱体内的传播速度大，而两光束在玻璃柱体内的传播距离相同，所以a光束穿过玻璃柱体所需时间较短，故A正确；
B．玻璃对a光的折射率为
故B错误；
CD．根据可知在相同介质中a光比b光的临界角大，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 图所示，一个质量为m的物块以初速度冲上倾角为的斜面，经过时间t速度变为零。物块与斜面间动摩擦因数为，重力加速度为g。设初速度方向为正方向，在时间t内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块受到的合外力的冲量为
B. 物块受到的重力的冲量大小为
C. 物块受到的支持力的冲量大小为
D. 物块受到的摩擦力的冲量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由动量定理有
所以合外力的冲量为，故A项错误；
B．由冲量公式，重力的冲量大小为
故B项错误；
C．对物块受力分析，其支持力大小为
支持力冲量大小为
故C项正确；
D．物块受到的摩擦力大小为
所以受到摩擦力的冲量为
故D项正确。
故选CD
10.足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为，电阻不计。质量为、长为、电阻为的导体棒MN放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，I和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为和，其中，方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域I和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行。MN的速度，CD的速度为且，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A．的方向向上B．的方向向下C．D．
【答案】．BD
【详解】AB．导轨的速度，因此对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小为
导体棒的安培力大小为
由左手定则可知导体棒的电流方向为，导体框受到向左的摩擦力，向右的拉力和向右的安培力，安培力大小为
由左手定则可知的方向为垂直直面向里，A错误B正确；
CD．对导体棒分析
对导体框分析
电路中的电流为
联立解得
C错误D正确；
故选BD。
三、实验题
11. 某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验后，利用频闪照相研究小车从斜面上滑下的运动。如图甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，用频闪相机从小车运动的侧面进行照相，频闪仪的频率为10Hz，得到如图乙所示的照片。根据照片测得OA=31.8cm，OB=67.4cm，OC=106.9cm，OD=150.5cm。
（1）根据以上信息，可求得小车运动到位置A处时的速度大小_____________，小车运动过程中的加速度大小_____________（结果均保留2位有效数字）；
（2）根据以上数据可推知，小车在O点的速度_____________（填“为零”或“不为零”），如果当时频闪仪的频率为12Hz，而做实验的同学们并不知道，那么测得的加速度与真实值相比_____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 3.4 ②. 3.9
（2） ①. 不为零 ②. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1][2]则运动到A处时小车的速度大小
根据逐差法，小车运动的加速度大小
根据小车在照片中的长度与实际的长度的比例为1：10，则实际运动的速度为m/s，实际运动加速度为m/s2。
（2）[3][4]由O到A小车做匀加速直线运动，根据运动学公式
得
则小车在O点时的速度不为零。如果实验时数码相机实际拍摄频率为12Hz，则实际周期更短，由
可知，实际加速度更大，即加速度的测量值和实际值相比是偏小的
12. 某实验小组要精确测定额定电流为0.002A的纯电阻电灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约为1000Ω．实验室提供的器材有：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为300Ω，读数记为）
B．电流表（量程为1mA，内阻约为10Ω，读数记为）
C．电压表（量程为3V，内阻，，读数记为）
D．电压表（量程为15V，内阻约为5000Ω，读数记为）
E．定值电阻
F．定值电阻
G．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过最大电流为1A）
H．滑动变阻器（0~500Ω，允许通过的最大电流为0.1A）
I．蓄电池E（电动势为20V，内阻很小），开关S一个
某同学设计了如图电路测量电灯电阻。
（1）为尽量精确测量结果，请你帮他选择合适的器材，电表1应选______，电表2应选______，定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材前的字母代号）
（2）测量电灯电阻的表达式为______。（用物理量的字母表示）
（3）实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2的示数达到______V时，其对应的计算结果为电灯正常工作时的电阻。
【答案】（1） ①. D ②. C ③. F ④. G
（2）1.8V
（3）
【解析】
【小问1详解】
[1]电压表V2量程为15V，可用来测电压，由此看来，电表1是电压表V2，即选D；
[2]电压表的内阻已知，且满偏电流为
与灯的工作电流相当，所以可当电流表使用，放在电表2的位置，即选C；
[3]定值电阻与电压表V1串联，为使定值电阻能起到明显分压作用，所以定值电阻选择定值电阻R2，即选F；
[4]滑动变阻器采用分压接法，所以选用最大阻值较小滑动变阻器G。
【小问2详解】
根据串并联电路中电流电压的关系可求得
【小问3详解】
灯泡正常工作的电流为0.002A，所以此时电表2的读数为
四、计算题
13.在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态，然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为．已知和．求：
（1）的表达式；
（2）的表达式；
（3）到过程，气泡内气体的内能变化了多少？
（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由题可知，根据玻意耳定律可得
解得
（2）根据理想气体状态方程可知
解得
（3）根据热力学第一定律可知
其中，故气体内能增加
14. 有一个角度可变的轨道，当倾角为时，A恰好匀速下滑，现将倾角调为，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A的质量是B质量的3倍，求：
（1）A与B刚碰完B的速度大小；
（2）绳子的长度L。
①；③0.6h
【详解】①倾角为时匀速运动，根据平衡条件有
得
②③A从高为h的地方滑下后速度为，根据动能定理有
A与B碰撞后速度分别为和，根据动量守恒、能量守恒有
B到达最高点速度为，根据牛顿第二定律有
根据能量守恒有
解得
15．如图所示，在，的区域中，存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m，电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场（不计粒子重力）。
（1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，求磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场，在电场的作用下从Q点离开。求改变后电场强度的大小和粒子的初速度；
3．（1）；（2）（i），；（ii）不会
【详解】（1）由题意粒子在电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有
v=2√qEdm
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，轨迹如图
根据几何关系可知
联立可得
（2）由题意可知，做出粒子在电场和磁场中运动轨迹如图
在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系可知
解得
所以有
，
洛伦兹力提供向心力
带电粒子从A点开始做匀加速直线运动，根据动能定理有
再一次进入电场后做类似斜抛运动，沿x方向有
沿y方向上有
其中根据牛顿第二定律有
联立以上各式解得
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