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汽车质量为M，已知M、 、 、 ，下列说法不正确的是（ ）
2023-2024（上）创新部高三第一次月考物理试卷
A．汽车额定功率为 B．汽车从b到c过程作变加速运动
一、单选题（每小题4分，共24分） C．汽车匀加速运动持续的时间为
1．三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素 的半衰期来确定文物
D．汽车从a到b过程克服阻力做功
的年代，已知 能自发释放 射线，其半衰期约为5730年。下列说法正确的是（ ） 二、多选题（每小题5分，共20分，漏选2分）
7．某中学生助手在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表
A． 的衰变方程为 B． 衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电 可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是
人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数
子
值分别表示该等势面的电势， 为等势面上的点， 为两电荷
C． 的比结合能比 的大 D．随着全球变暖， 衰变周期减小 连线上对称的两点， 为两电荷连线中垂线上对称的两点。则（ ）
2．一列简谐波在均匀介质中沿x轴传播，t=0刻平衡位置坐标x=0.5 m的质 A． 两点的电势差
0
点P恰好处于波峰，t=0.5 s时的波形如图所示，则下列说法正确的是（
1
B．负电荷从 点移到 点，电势能增加
）
C． 两点的电场强度等大反向
A．如果波沿x轴正方向传播，最大的周期为1.5s
D． 两点的电场强度相同，从 到 的直线上电场强度先变大后变小
B．波沿x轴传播，最小的速度为3m/s
8．如下图，是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的 图
C．如果波沿x轴正方向传播，0~0.5s内质点P经过的最短路程为1.5m
像，虚线 、 为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，
D．如果波速为21m/s，则波一定沿x轴负方向传播
该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源或高温热源交换热量的
3．2021年6月17日我国神舟十二号载人飞船入轨后，按照预定程序，与在同一轨道上运行的“天
过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是
和”核心舱交会对接，航天员将进驻“天和”核心舱。交会对接后神舟十二号飞船与“天和”核心舱 （ ）
的组合体轨道不变，将对接前飞船与对接后的组合体对比，下面说法正确的 A． 过程气体压强减小完全是由于气体的温度降低导致的
是（ ） B．一个循环过程完成后，气体对外放出热量
A．组合体的环绕速度大于神舟十二号飞船的环绕速度 C． 过程向低温热源释放的热量等于 过程从高温热源吸收的热
B．组合体的环绕周期大于神舟十二号飞船的环绕周期 量
C．组合体的向心加速度大于神舟十二号飞船的向心加速度 D． 过程气体对外做的功等于 过程外界对气体做的功
D．组合体所受的向心力大于神舟十二号飞船所受的向心力 9．如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为 ，传送带以速率v顺时针匀速转动。小物块a通过
4．如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴
平行于传送带的轻绳经光滑轻滑轮与物块b相连，且 。开始时将物块a从斜面底端由静
匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为 。下列说法
正确的是（ ） 止释放，a在斜面中点与传送带共速后再向上匀速运动，如图甲。若将a换成质量相同、材质不同的
A．此交流电的频率为 B．此交流电动势的有效值为 小物块c与b相连，如图乙，仍然从斜面底端由静止释放，c刚
C．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大 好在斜面顶端与传送带共速，则小物块a、c在传送带从底端到
D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率最大 顶端（整个过程b未着地）过程中（ ）
5．如图所示为一拔桩机的设计示意图，绳CDE与绳ACB连接于C点。 A．小物块c与传送带间的动摩擦因数比物块a小
在D点施加竖直向下的力F可将桩拔起。保持CD段绳水平，AC段绳竖 B．传送带对物块a与传送带对物块c做的功相等
直，更省力的措施是（ ） C．在加速阶段，重力对物块a做功的功率大于重力对物块
A．减小α角，增大β角 B．减小α角，减小β角 b做功的功率
C．增大α角，增大β角 D．增大α角，减小β角 D．小物块与传送带间因摩擦产生的热量，a比c多
6．已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度 10．正方形导线框 边长为 ，垂直纸面向里的水平匀强磁场区域，上、下
后以额定功率匀速行驶，ab、cd平行于v轴，bc反向延长线过原点O，
1
学科网（北京）股份有限公司边界分别为 、 ，宽度为 。线框平面竖直， 边与 平行，距离为 ，线框从静止释放后， 四、解答题
边在下落过程中经过 与经过 时的速度相等。重力加速度大小为 ，下列说法正确的是（ 13．（12分）图示是由透明材料制成的柱体的横截面图，圆弧AB所对的圆心角∠AOB为120°，圆弧
） 半径为R，P为AO上的点。现有一光线沿纸面垂直OA从P点射入，射到圆弧面上的C点恰好发生全
A． 边刚进入磁场时，线框加速度一定向上
B．磁场的宽度 可能小于线框的边长 反射。已知OP= R，光在真空中传播的速度大小为c。求：
C． 边到达 的速度一定等于
(1)透明材料的折射率和光线发生全反射的临界角；
D．线框穿过磁场的全过程，产生的焦耳热一定为
(2)光从P点射入到第一次射出柱体所用的时间。
二、实验题（每空2分共14分）
11．某同学用如图所示装置来探究“在外力一
定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。
(1)下列说法正确的是 14．（14分）如图所示，从A点以某一水平速度 抛出质量 的小物块1（可视为质点），当
A．连在小车这一侧的细线可不平行于木板
物块1运动至B点时，恰好沿切线方向进入半径 、圆心角 的固定光滑圆弧轨道
B．平衡摩擦力时，小车前面不与砂桶连接，后面应固定条纸带，纸带穿过打点计时器
C．小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源 ，C端的切线水平且与长木板上表面等高，长木板静止在光滑水平面上，质量 ，其左端
(2)若将砂和砂桶的总重力mg近似地当成小车所受的拉力，需满足的条件：砂和砂桶的总质量m
放置与小物块1完全相同的小物块2，右端固定挡板上连接一根轻质短弹簧，A点距C点的高度
。小物块1滑行到车上立即与小木块2发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两物块粘在一起在木
(选填“远大于”或“远小于”)小车质量M。若小车所受拉力的真实值为F ，为了使 <5%，
真
板上向右滑动，一段时间后在木板的正中间与木板达
到相对静止，物块与长木板间动摩擦因数 ，
则M与m应当满足的条件是 <
， ，g取 ，弹簧始终在弹
12．某同学要测量一个微安表 （量程为0-500uA）的内阻。可供选择器材有：
性限度内，求：
A．电源（电动势6V，内阻较小）
B．电压表（量程0-3V，内阻约几千欧姆） (1)小物块1抛出时水平速度 的大小；
C．电阻箱（0-999.9欧）
(2)小物块1滑动至C点时，对圆轨道的压力大小；
D．电位器（可变电阻，与滑动变阻器相当）（0-1.5千欧）
(3)木板的长度。
E．电位器（0-15千欧）
该同学设计了如图的电路进行实验。连接后，主要操作步骤下：
①开关K和K 处于断开状态 ；
1
②将电位器R和电阻箱R 调至最大值。闭合开关K，调节电位器R，让微安表达到满偏，此时电压表
1
示数为2.00V；
③闭合开关K，调节电位器R和电阻箱R，让微安表达到半偏，此时电阻箱的示数为300.0欧，电压
1 1
表的示数为2.50V。完成下列填空：
（1）电位器R应该选择 。
15．（16分）如图甲所示，某多级直线加速器由横截面相同的金属圆板和4个金属圆筒依次排列组
（2）由实验数据可知电压表的内阻为R = ， 微安表的内阻为R = ；
V A 成，圆筒的两底面中心开有小孔，其中心轴线在同一直线上，相邻金属圆筒分别接在周期性交变电压
（3）若电压表在制造过程中，由于分压电阻的误差，使得示数比真实值偏大，则由此造成微安表内 的两端。粒子从圆板中心沿轴线无初速度进入加速器，在间隙中被电场加速（穿过间隙的时间忽略不
计），在圆筒内做匀速直线运动。若粒子在筒内运动时间恰好等于交变电压周期的一半，这样粒子就
阻的测量值 （选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值
能“踏准节奏”在间隙处一直被加速。粒子离开加速器后，从O点垂直直线边界OP进入匀强磁场区
2
学科网（北京）股份有限公司域I，OP距离为a，区域I的PO、PQ两直线边界垂直。区域I的上边界PQ与匀强磁场区域Ⅱ的下直
过 时的速度，与题意不符。②若 ， 边进入磁场后开始做匀速运动，若该条件下
线边界MN平行，其间距L可调。两区域的匀强磁场方向均垂直纸面向里，磁感应强度大小
。现有质子（ ）和氘核（ ）两种粒子先后通过此加速器加速，加速质子的交变电 ， 边经过 与经过 时的速度相等，有 得
压如图乙所示，图中 、 已知。已知质子的电荷量为 、质量为 ，不计一切阻力，忽略磁场的边 穿过磁场产生的焦耳热 ， 穿过磁场产生的焦耳热 ，全过程产生的焦耳热
缘效应。求： 若该条件下 ， 边经过 与经过 时的速度相等，有
（1）金属圆筒2与金属圆筒4的长度之比 ；
得 全过程产生的焦耳热 若该条件下
（2）加速氘核时，交变电压周期仍为 ，则需要将图乙中交变电压 调至多少；加速后，氘核在匀
强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径 ，线框全部进入磁场后加速运动， 边经过 时的速度大于经过 时的速度，与题意不
多大；
符。③若 ， 边进入磁场后做减速运动，若该条件下 ， 边经过 时的速度小于
（3）为使上述先后通过此加速器的
质子与氘核在匀强磁场Ⅱ中的运动轨
经过 时的速度，与题意不符；若该条件下 ，线框全部进入磁场后，线框加速， 边经过
迹无交点，两磁场间距 的取值范
围。
时的速度可能等于经过 时的速度，有 得 边到
达 时的速度为 ，全过程由能量守恒定律有 得 故选BC。
11． B 远小于 0.05
【详解】(1)[1]A．细线不平行木板时，细线拉力变化，故A错误；
B．平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，故B正确；
C．小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源后释放小车，故C错误；
(2)[2]在本实验中认为细线的拉力F等于砂和砂桶的总重力 ，由此造成的误差是系统误差，对小
创新部高三第一次月考物理参考答案：
车，根据牛顿第二定律得 对整体，根据牛顿第二定律得 ，且 解得
1．B 2．D 3．D 4．D 5．B 6．C 7．AD 8．BD
9．ABD【详解】A．a、c的初末速度相同，但是加速的位移a比c小， 故a的加速度比c
12． E 4000Ω 450Ω 等于
大。对系统分析 加速度大的动摩擦因数大，故A正确；B．
【详解】（1）[1]由电路图知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻较大，所以电位器应选择大阻
对系统，列全程，根据功能关系有 由于甲乙两种情况下系统机械能变化相同，故传送 值的，故选E；（2）[2]当K 1 断开时，电流表与电压表串联，微安表达到满偏，所以电压表内阻
带对a或c的摩擦力做功相同，故B正确；C．加速阶段，重力对a做功的功率，由 功率等 [3]闭合开关K，微安表达到半偏，可求电压表的电流为
1
于力乘以力方向上的速度或者速度乘以建度方向上的力，因为 而连线上速度等大，故
C错误； 根据并联电路的电流规律，可求电阻箱的电流为
D．根据 因为 对甲过程，整体有 对乙过
电阻箱的电压 所以电流表的内阻
程，整体 ， ， （3）[4]根据以上计算过程分析可知两次测量电压表造成的误差刚好消掉，所以微安表内阻的测量值
等于真实值。
13．(1) 60°；(2)
故D正确。故选ABD。
【详解】（ⅰ）光路图如图所示，设透明材料的折射率为n，光线发生全反射的临界角为θ，则
10．BC【详解】设线框电阻为 ， 到达 时速度为 ， 到达 时速度为 ，全过程产生的
sin θ=
焦耳热为 ，对 到达 时有 电动势 感应电流为 安培力
sin θ=
①若 ， 边进入磁场后做加速运动， 边经过 时的速度一定大于经
其中
3
学科网（北京）股份有限公司OP= R
可解得 。
解得
若物块与右侧弹簧相碰，由动量守恒和能量守恒可得
n= ，θ=60°
（ⅱ）在C点发生全反射的光线在圆弧面AB上恰好再次发生全反射，后垂直OB从E点射出柱体。
由几何关系有
联立代入数据可解得 。
PC=DE= R，CD=R
光从P点传播到E点所用的时间为 15．（1） ；（2） ， ；（3） 或者
t=
【详解】（1）设质子进入第 个圆筒的速度为 ，则有
又
解得
解得
t=
由于在筒中的运动时间相同，金属圆筒2与金属圆筒4的长度之比为
14．(1) ；(2) ；(3)
【详解】(1)B点距C点的高度
（2）要让氘核也能“踏准节奏”在间隙处被加速，则需要氘核在每个筒中的速度与质子相同，由
小球运动至B点的竖直分速度
，氘核电荷量与质子相同，质量为质子两倍，所以 要调至 ；根据洛伦兹力提供向
抛出时的初速度
心力可得
(2)B点的速度
解得
从B到C的过程中物块1机械能守恒
代入 与 ，可得质子的轨道半径为
C点的速度
氘核质量为质子两倍， 与质子相同，可得氘核的轨道半径为
在C点由牛顿第二定律可得
（3）如图所示，氘核离开磁场I的速度方向与边界成 角
代入数据可解得
由牛顿第三定律可知小物块1滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小约为 。
(3)物块1和2粘合时动量守恒
代入数据可解得 ，若物块没有与右侧弹簧相碰，对三个物体组成的系统，由动量守恒有
由能量守恒可得
①两轨迹相交于 点（如图1），根据图中几何关系有
4
学科网（北京）股份有限公司联立解得
②两轨迹外切（如图2），根据图中几何关系有
联立解得
综上所述
或者
5
学科网（北京）股份有限公司
