河南省開封市通許縣多校2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期4月月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試題PAGEPAGE12025屆開封市通許縣清華學(xué)校高三月考物理試卷（本試卷共100分考試時間75分鐘）一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.氫原子的能級圖如圖所示,大量氫原子從n=4能級向低能級躍遷,用躍遷中發(fā)出的各種光照射某一金屬,測得從該金屬中逸出電子的最大初動能為10.54eV。則在躍遷過程中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的光子的頻率有A.2種 B.3種C.4種 D.5種2.如圖所示,理想變壓器的原線圈接入電壓為7200V的交變電壓,輸電線的等效電阻r=5Ω,電器RL的規(guī)格為“220V880W”,已知該電器正常工作,由此可知A.原、副線圈的匝數(shù)比為30∶1B.原線圈中的電流為1190C.副線圈中的電流為2AD.變壓器的輸入功率為800W3.某物體沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動,運(yùn)動過程中依次通過A、B、C三點(diǎn)。已知AB=6m,BC=9m,物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)和從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)兩個過程速度的變化量都是2m/s,則物體經(jīng)過C點(diǎn)時的瞬時速度為A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.7m/s4.如圖為兩個點(diǎn)電荷q1、q2形成的電場，虛線表示電場線。一帶電粒子僅在電場力的作用下，以一定的初速度從A點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)，運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示。下列說法正確的是（）A.該粒子帶正電 B.q1的電量大于q2的電量C.A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng) D.該粒子從A到B電勢能先增大后減小5.如圖所示為某種光學(xué)棱鏡的截面圖，，棱鏡的折射率為。細(xì)光束從E點(diǎn)垂直AD從真空射入棱鏡，則細(xì)光束第一次從棱鏡中射出時的折射角為（）A60° B.45° C.37° D.30°6.如圖是神舟十九號載人飛船與天和核心艙成功對接示意圖。天和核心艙處于半徑為的圓軌道Ⅲ上；神舟十九號飛船處于半徑為的圓軌道I上，運(yùn)行周期為，經(jīng)過A點(diǎn)時，通過變軌操作后，沿橢圓軌道II運(yùn)動到B點(diǎn)與核心艙對接，則神舟十九號飛船（）A.沿軌道Ⅱ運(yùn)動過程中，B.沿軌道Ⅱ從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中，機(jī)械能增大C.軌道Ⅰ上的速度小于沿軌道Ⅱ運(yùn)動經(jīng)過B點(diǎn)的速度D.從A點(diǎn)沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動到B點(diǎn)用時7雨滴由靜止開始下落，遇到水平吹來的風(fēng)，下述說法正確的是（）①風(fēng)速越大，雨滴下落時間越長②風(fēng)速越大，雨滴著地時速度越大③雨滴下落時間與風(fēng)速無關(guān)④雨滴著地速度與風(fēng)速無關(guān)A.①② B.②③ C.③④ D.①④二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷A→B→C→D→A的變化過程,其p-V圖像如圖所示,其中B→C過程氣體放出的熱量是375J,D→A過程氣體溫度不變。已知該理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度的關(guān)系是U=kT(k為比例系數(shù),T為熱力學(xué)溫度),氣體在狀態(tài)A時的溫度TA=300K,下列說法正確的是A.狀態(tài)C時氣體的溫度為500KB.A→B過程氣體吸收的熱量為1050JC.C→D過程氣體放出的熱量為25JD.D→A過程氣體放出熱量9.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖所示,P是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=7m處的質(zhì)點(diǎn)。若t=2s時質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷,則質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波峰的時間可能為A.207s B.4s C.20s D.10.如圖所示,光滑平行導(dǎo)軌MN和PQ固定在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為0.5m,兩端分別接有阻值均為4Ω的定值電阻R1和R2,兩導(dǎo)軌間有足夠高的長方形區(qū)域abcd,該區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為50g、電阻為2Ω、長度也為0.5m的金屬棒與導(dǎo)軌相互垂直且接觸良好。若金屬棒從距磁場上邊界h0=1.8m處由靜止釋放,在金屬棒做勻速直線運(yùn)動之前的時間內(nèi),金屬棒上產(chǎn)生了1.0J的熱量,重力加速度g=10m/s2。導(dǎo)軌電阻不計,空氣阻力不計,則下列說法正確的是A.金屬棒勻速運(yùn)動時的速度大小是3m/sB.金屬棒進(jìn)入磁場后,速度為4m/s時,其加速度大小為5m/s2C.金屬棒做勻速直線運(yùn)動之前這段時間內(nèi),通過電阻R1的電荷量為0.3CD.金屬棒在磁場中運(yùn)動2.4m后開始勻速下落三、非選擇題:本題共5小題,共56分。11.(6分)某物理興趣小組的同學(xué)在家中找到一根輕彈簧,并準(zhǔn)備了裝有水的礦泉水瓶、刻度尺、三角板、彈簧測力計和細(xì)繩等器材,設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。其操作如下:A.在豎直木板上用圖釘固定一張白紙,把輕彈簧一端固定在O點(diǎn),彈簧自然水平放置時,另一端在O'點(diǎn);B.如圖甲所示,三根輕繩的結(jié)點(diǎn)為A,L1連接輕彈簧,L2連接彈簧測力計,L3連接盛有水的礦泉水瓶。調(diào)整彈簧測力計的拉力大小和方向,使L1水平;C.去掉L3及礦泉水瓶,重新水平拉彈簧測力計;D.整理實(shí)驗(yàn)器材;E.根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)及痕跡,作圖驗(yàn)證平行四邊形定則。根據(jù)以上操作,回答以下問題:(1)本實(shí)驗(yàn)采用的物理方法是法。

(2)步驟B中除記錄彈簧測力計的示數(shù)F1和方向外,還需記錄。

(3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?還需測量礦泉水瓶及水的重力。完成步驟C后,用彈簧測力計測量礦泉水瓶及里面水的重力,如圖乙所示,則礦泉水瓶及里面水的重力F2為N,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)和痕跡完成平行四邊形定則的驗(yàn)證。

(4)(多選)在上述實(shí)驗(yàn)中,把礦泉水瓶換成另一個輕彈簧測力計拉繩L3。把輕彈簧水平拉開一段位移后,這時繩L2、L3的夾角為120°,保持結(jié)點(diǎn)A的位置不變、繩L1水平、繩L2的方向不變,逐漸減小繩L2、L3的夾角直至夾角為60°的過程中,下列關(guān)于兩個彈簧測力計示數(shù)的說法正確的是。

A.拉繩L2的彈簧測力計的示數(shù)先變小后變大B.拉繩L2的彈簧測力計的示數(shù)一直變小C.拉繩L3的彈簧測力計的示數(shù)一直變小D.拉繩L3的彈簧測力計的示數(shù)先變小后變大12．（15分）小明采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究平拋運(yùn)動規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可以測得小球的水平初速度v0和飛行時間t，底板上的標(biāo)尺可以測得水平位移d。（1）實(shí)驗(yàn)中斜槽軌道末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是。A.保證小球運(yùn)動的軌跡是一條拋物線B.保證小球飛出時，速度沿水平方向斜槽軌道C.保證小球在空中運(yùn)動時的加速度為gD.保證小球飛出時，速度既不太大，也不太?。?）實(shí)驗(yàn)中，以下哪些操作可能引起實(shí)驗(yàn)誤差。A.安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平B.沒有從軌道同一位置釋放小球C.斜槽不是光滑的D.空氣阻力對小球運(yùn)動有較大影響（3）保持水平槽口距底板的高度h＝0.420m不變，改變小球在斜槽軌道上下滑的起始位置，測出小球做平拋運(yùn)動的初速度v0、飛行時間t和水平位移d，記錄在表中。v0（m/s）0.7411.0341.3181.584t（ms）292.7293.0292.8292.9d（cm）21.730.338.645.4由表中數(shù)據(jù)可知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，當(dāng)h一定時，以下說法正確的是；A.落地點(diǎn)的水平距離d與初速度v0大小成反比B.落地點(diǎn)的水平距離d與初速度v0大小成正比C.飛行時間t與初速度v0大小無關(guān)D.飛行時間t與初速度v0大小成正比（4）小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)裝置的后面豎直放置一塊貼有白紙和復(fù)寫紙的木板，圖乙是實(shí)驗(yàn)中小球從斜槽上不同位置釋放獲得的兩條軌跡，圖線①所對應(yīng)的小球在斜槽上釋放的位置（選填“較低”或“較高”）；（5）小華同學(xué)接著用方格紙做實(shí)驗(yàn)，若小球在某次平拋運(yùn)動中先后經(jīng)過的三個位置a、b、c如圖丙所示，已知小方格的邊長L＝1cm，取g＝10m/s2，則小球在b點(diǎn)的速度大小為m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。13.(5分)一種新短途代步工具——電動平衡車，被稱為站著騎的電動車。某同學(xué)為了探究該車在平直水泥路面上的運(yùn)動情況，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：將輸液用的塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車的扶手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，使其每隔相同時間滴下一滴水。從某滴水剛落地開始計時，以后每一滴水落地依次計數(shù)為1、2、3、…，當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時停止計時，測得時間為25.0s。該同學(xué)騎上平衡車后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動力，讓平衡車沿著直線滑行。圖示是某次實(shí)驗(yàn)中在水泥路面上的部分水滴及測出的間距值（左側(cè)是起點(diǎn)，單位：m），當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋鶕?jù)該同學(xué)的測量結(jié)果可得出：（1）平衡車加速運(yùn)動時的加速度大小______，運(yùn)動到點(diǎn)時的速度大小______。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（2）若該同學(xué)把題中的50滴計成了51滴，測出的加速度將如何變化？請簡要分析。14.（12分）如圖所示，斜坡上兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的相同滑塊甲、乙，分別從不同高度同時開始下滑。斜坡與水平面在處平滑相接，斜面上，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，乙在水平面上追上甲時發(fā)生彈性碰撞，忽略空氣阻力，斜面傾斜角度為，重力加速度大小為。試求：（1）甲在斜面上的加速度；（2）若在碰撞前瞬間乙的速度為，求碰撞后直至停下地面對甲的沖量大??；（3）若乙的初始高度為，求甲停下時離點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。15.（18分）如圖1所示，和是兩條水平固定的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為，左端連接定值電阻，理想電壓表傳感器并聯(lián)在兩端，導(dǎo)軌電阻不計。一質(zhì)量為、長為、電阻也為的細(xì)直金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，整個導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中。時刻，ab桿在水平拉力作用下由靜止開始向右運(yùn)動，整個運(yùn)動過程中，電壓表示數(shù)隨時間變化的關(guān)系如圖2所示（、已知）。已知桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)恒為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為，忽略空氣阻力。（1）求整個運(yùn)動過程中，桿的速度最大值；（2）求整個運(yùn)動過程中，桿克服摩擦力所做的功；（3）若時刻，拉力，且，，請分析并在圖3中畫出內(nèi)拉力隨時間變化的圖像（標(biāo)出必要的縱坐標(biāo)，用表示）?！飬⒖即鸢浮铩?.C【命題意圖】本題以能級躍遷結(jié)合光電效應(yīng)逸出功和最大初動能設(shè)計問題,旨在考查物理概念和學(xué)生的計算能力?！窘忸}分析】氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量最多,ΔE1=E4-E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,用此種光子照射該金屬,從該金屬中逸出電子的初動能最大,可得逸出功W0=ΔE1-Ek=2.21eV。由氫原子能級圖知,在躍遷過程中,共有4種頻率的光子可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),故C項(xiàng)正確。2.A【命題意圖】本題考查變壓器的變壓比與匝數(shù)的關(guān)系?！窘忸}分析】由電器RL正常工作,可得通過副線圈的電流I2=PU=880220A=4A,故C項(xiàng)錯誤;輸電導(dǎo)線上的電壓損失Ur=4×5V=20V,副線圈兩端的電壓U2=220V+20V=240V,因此原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=U1U2=301,A項(xiàng)正確;又P1=P2=U2I2=240×4W=960W,故D項(xiàng)錯誤;原線圈中的電流I13.D【命題意圖】本題考查運(yùn)動學(xué)公式推論的基本應(yīng)用?！窘忸}分析】物體從A運(yùn)動到B和從B運(yùn)動到C的時間相等,設(shè)為T,設(shè)物體的加速度大小為a,則Δv=aT=2m/s,xBC-xAB=aT2,vB=xAB+xBC2T,解得vB=5m/s,所以vC=v4.A5.D6.D7.B8.BD【命題意圖】本題以理想氣體的狀態(tài)變化的圖像考查氣體實(shí)驗(yàn)定律及熱力學(xué)第一定律,旨在考查學(xué)生對基本概念的理解和對氣體實(shí)驗(yàn)定律及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用能力?！窘忸}分析】由理想氣體狀態(tài)方程知pAVATA=pBVBTB=pCVCTC,得TB=750K,TC=375K,A項(xiàng)錯誤;B→C為等容過程,WBC=0,內(nèi)能變化量ΔUBC=k(TC-TB),內(nèi)能減少,氣體放熱,且QBC=-375J,由熱力學(xué)第一定律知ΔUBC=QBC,故k=1J/K,A→B過程氣體等壓膨脹,氣體對外界做功,WAB=-pA(VB-VA)=-600J,氣體內(nèi)能變化量ΔUAB=k(TB-TA)=450J,內(nèi)能增加,由熱力學(xué)第一定律知WAB+QAB=ΔUAB,得QAB=1050J,B項(xiàng)正確;C→D過程氣體等壓壓縮,外界對氣體做功,WCD=-pC(VD-VC)=100J,氣體內(nèi)能變化量ΔUCD=k(TD-TC),TD=TA,ΔUCD=-75J,由熱力學(xué)第一定律知WCD+QCD=ΔUCD,得QCD=-9.BC【命題意圖】本題以波的圖像考查波的本質(zhì)及波的多解問題?！窘忸}分析】若波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)Q左側(cè)第一個波谷質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的距離x=1m,質(zhì)點(diǎn)P左側(cè)第二個波峰質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置的距離x'=10m,則xt=x't',得t'=20s,C項(xiàng)正確;若波沿x軸負(fù)方向傳播,質(zhì)點(diǎn)Q右側(cè)第一個波谷質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的距離x=7m,質(zhì)點(diǎn)P右側(cè)第二個波峰質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置的距離x'=14m,則xt=x10.CD【命題意圖】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力的計算,旨在從動力學(xué)和能量角度考查電磁感應(yīng)問題中的物理概念和模型建立?！窘忸}分析】設(shè)金屬棒進(jìn)入磁場做勻速運(yùn)動時速度為v,則感應(yīng)電動勢E=Bdv,感應(yīng)電流I=ER外+r,其中R外=R1R2R1+R2=2Ω,根據(jù)平衡條件得BId=mg,聯(lián)立解得v=2m/s,A項(xiàng)錯誤;金屬棒進(jìn)入磁場后,當(dāng)速度v'=4m/s時,由牛頓第二定律,得mg-B2d2R外+rv'=ma,解得a=-10m/s2,負(fù)號表示加速度方向與重力方向相反,B項(xiàng)錯誤;由焦耳定律Q=I2Rt知Q∝R,則金屬棒做勻速運(yùn)動之前R外產(chǎn)生的熱量Q外=R外rQr=1.0J,整個電路產(chǎn)生的總熱量Q=Q外+Qr=2.0J,設(shè)金屬棒做勻速運(yùn)動前在磁場中運(yùn)動的位移為h,從釋放到剛做勻速運(yùn)動的過程,由能量守恒定律得mg(h0+h)=12mv2+Q,解得h=2.4m,D項(xiàng)正確;在該過程中通過金屬棒的電荷量q=IΔt=ΔΦ11.(1)等效替代(1分)(2)結(jié)點(diǎn)A到達(dá)的位置(1分)(3)2.00(2分)(4)BD(2分)【命題意圖】本題考查力的測量及平行四邊形定則的驗(yàn)證?！窘忸}分析】(1)本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代法,因此實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是兩次操作中結(jié)點(diǎn)A到達(dá)同一位置。(2)步驟B中除記錄F1的大小和方向外,還需記錄結(jié)點(diǎn)A到達(dá)的位置。(3)由題圖乙知,彈簧測力計的最小刻度是0.1N,因此示數(shù)是2.00N。(4)作出力的矢量三角形,如圖所示,可知拉繩L2的彈簧測力計的示數(shù)一直變小,B項(xiàng)正確;拉繩L3的彈簧測力計的示數(shù)先變小后變大,D項(xiàng)正確。12、（1）B；（2）AD；（3）BC；（4）較高；（5）0.79【解析】（1）AB、要研究平拋運(yùn)動規(guī)律，軌道末端的切線必須是水平的，這樣才能讓小球飛出時的運(yùn)動為平拋運(yùn)動，故A錯誤，B正確；CD、小球在空中運(yùn)動的加速度和小球飛出時的速度大小與軌道末端是否水平無關(guān)，故CD錯誤；故選：B。（2）A、要研究平拋運(yùn)動規(guī)律，安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平，小球拋出后的運(yùn)動不是平拋運(yùn)動，能引起實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；B、沒有從軌道上同一位置釋放小球，因?yàn)橛泄怆婇T傳感器和碰撞傳感器可以測得小球的水平初速度和飛行時間，因此不會產(chǎn)生誤差，故B錯誤；C、因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是要研究平拋運(yùn)動規(guī)律，即研究小球從離開水平軌道到落到底板上運(yùn)動的規(guī)律，與斜槽是否光滑無關(guān)，故C錯誤；D、空氣阻力對小球運(yùn)動有較大影響，小球在空中的運(yùn)動就不是平拋運(yùn)動了，所以能產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，故D正確；故選：AD。（3）AB、根據(jù)表