天津市南開中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試題（原卷版）

第1頁/共1頁天津市南開中學(xué)高三物理學(xué)科第一次月考考試時間：60分鐘本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分。考試結(jié)束后，將答題卡交回。Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項選擇題（共5題，每題5分，共25分）1.下列關(guān)于物理學(xué)史的史實中，正確的是（）A.伽利略認為力是維持物體運動的原因B.牛頓對引力常量G進行了準確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中C.愛因斯坦提出光子假設(shè)并建立了光電效應(yīng)方程D.盧瑟福的α散射實驗證明了原子核是由質(zhì)子與中子組成的2.某潛水員攜帶兩個氧氣瓶潛水，其中一個氧氣瓶備用，在潛水員下潛的過程中，備用氧氣瓶里氣體（視為理想氣體）的質(zhì)量不變，體積不變，溫度降低。在潛水員下潛的過程中，備用氧氣瓶里的氣體（）A.對外界做正功 B.內(nèi)能增大C.向外界放出熱量 D.壓強增大3.工程建設(shè)中經(jīng)常用到較大的水泥圓管，裝卸工人為保證圓管從較高的車斗上卸下時不被損壞，在車斗邊緣平行固定兩根木棍，將圓管縱向架在兩根木棍之間，讓圓管沿木棍緩慢滑下，此過程可簡化為如圖所示的模型。在其他條件不變的情況下，可以進一步減緩圓管下滑的方法是（）A.適當(dāng)增大兩根木棍的間距B.適當(dāng)增大木棍與水平面的夾角θC.換成兩根表面更光滑木棍D.換成兩根更短木棍4.在某行星表面附近有一衛(wèi)星，繞該行星做勻速圓周運動，測得其周期為T，引力常量G已知，則可算出A.該行星質(zhì)量 B.該行星的直徑C.該行星表面的重力加速度 D.該行星的平均密度5.某高中學(xué)校的兩處不同地型的草坪上分別安裝了相同的自動旋轉(zhuǎn)噴灌裝置，如圖甲、乙所示。兩個噴嘴分別對稱的安裝固定在水平彎管的兩端，當(dāng)噴嘴將水流水平射出時，水平彎管在水流的反作用下可繞O在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，噴水速度可在限定的最大噴水速度內(nèi)自動調(diào)節(jié)。兩種情形O點距水平地面的高度相等，圖乙情形中水不會噴出坡面范圍，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.甲、乙兩種情形中，噴水速度越大，水在空中的時間越長B.若兩種情形噴水速度大小相同，則水能直接噴到的水平距離相等C.若甲情形中噴水的最大速度加倍，則直接噴到草坪的面積加倍D.若乙情形中噴水的最大速度加倍，則水能直接噴到的最大水平距離變成原來的4倍二、多項選擇題（共3題，每題5分，共15分）6.如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.圖a中汽車通過凹形橋的最低點時處于超重狀態(tài)B.圖b兩個小球處于同一水平高度上，則兩個小球的角速度相同C.圖c中脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它所受到的向心力從而被甩出D.圖d中火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時會擠壓內(nèi)軌7.一輛汽車運載著圓柱形的光滑空油桶。在車廂底，一層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定，上一層只有一個桶C，自由地擺放在A、B之間，沒有用繩索固定，桶C受到桶A和B的支持力，和汽車一起保持靜止，如圖所示，下列說法正確的是（重力加速度為g）（）A.當(dāng)汽車向左做加速運動時，加速度變大，B對C的支持力變大B.當(dāng)汽車向左做加速運動，且加速度達到時，C將脫離AC.汽車向左勻速運動時，速度越大，B對C的支持力越大D.當(dāng)汽車向右做加速運動，且加速度達到時，C將脫離B8.某新能源汽車的生產(chǎn)廠家在測試新產(chǎn)品的性能時，由司機駕駛一質(zhì)量為m的新能源汽車由靜止開始沿平直的公路運動，通過傳感器在計算機上描繪出了汽車的牽引力F與汽車速度v的關(guān)系圖像，已知整個過程中汽車所受的阻力恒為F2，汽車達到額定功率后功率就保持不變，圖像中F1未知。則下列說法正確的是（）A.汽車在加速階段的加速度保持不變B.C.汽車的速度為時，汽車的加速度為D.在的過程中，汽車的平均速度為II卷（共60分）三、實驗題（共2小題，共12分）9.某實驗小組用如圖所示裝置驗證牛頓第二定律，水平軌道上安裝兩個光電門，兩個光電門中心距離為L，小車上的擋光板寬度為d，小車上裝有力的傳感器，小車和力的傳感器總質(zhì)量為M，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過滑輪掛上物塊。實驗時，保持軌道水平，當(dāng)物塊質(zhì)量為m時，小車恰好勻速運動。（1）該實驗過程中，__________（填“不需要”或“需要”）物塊質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量；（2）某次實驗測得小車通過光電門1、2時，擋光時間分別為t1和t2，計算出小車的加速度a=___________（3）保持M不變，改變物塊質(zhì)量，得到多組力的傳感器示數(shù)F，通過計算求得各組加速度，描出a-F圖像，下列圖像可能正確的是（）A. B.C. D.10.一同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。一長木板被鐵架臺豎直固定，其上固定一張白紙。甲、乙兩個力傳感器分別固定在木板上的A、B兩點，A、B兩點可在木板上移動。（1）如圖（a）所示，將質(zhì)量未知重物用細繩豎直懸掛在力傳感器甲上，重物靜止時，記錄力傳感器甲的示數(shù)F1；（2）如圖（b）所示，三根細繩通過結(jié)點O連接在一起，另一端分別與力傳感器或重物相連，調(diào)節(jié)A、B兩點的位置，重物靜止時，記錄結(jié)點O的位置、豎直細繩方向、甲、乙力傳感器的示數(shù)F2、F3和連接甲、乙力傳感器細繩的_________；（3）在O點根據(jù)F1、F2、F3的大小和方向作力的圖示；（4）改變A、B兩點的位置重復(fù)步驟（2）、（3），此過程_________（填“需要”或“不需要”）保持結(jié)點O位置不變；（5）初始時三根細繩互成120°，若保持結(jié)點O的位置和連接甲、乙力傳感器的兩細繩間的夾角∠AOB不變，當(dāng)A、B繞O點逆時針緩慢轉(zhuǎn)動60°的過程中，力傳感器乙的示數(shù)會_________。A．一直增大B．先增大后減小C．一直減小D．先減小后增大四、計算題（共3小題，11題14分，12題16分，13題18分，共48分）11.如圖所示，M和N為平行金屬板，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子從M由靜止開始被兩板間的電場加速后，從N上的小孔穿出，以速度v由C點射入圓形勻強磁場區(qū)域，經(jīng)D點穿出磁場，CD為圓形區(qū)域的直徑。已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外，粒子速度方向與磁場方向垂直，重力略不計。（1）判斷粒子電性，并求M、N間的電壓U；（2）求粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑r；（3）若粒子的軌道半徑與磁場區(qū)域的直徑相等，求粒子在磁場中運動的時間t。12.如圖所示，間距為的水平導(dǎo)軌右端接有的定值電阻。虛線與導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)有方向豎直向上、大小為的勻強磁場。一質(zhì)量的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在距右側(cè)處，一重物通過繞過輕質(zhì)定滑輪的絕緣輕繩與金屬棒連接。時，將金屬棒由靜止釋放，在時，金屬棒恰好經(jīng)過邊界進入磁場。已知導(dǎo)軌足夠長，不計導(dǎo)軌與金屬棒電阻，金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，重物始終未落地，重力加速度g取，不計一切摩擦，求：（1）金屬棒進入磁場前的加速度大小及重物的質(zhì)量；（2）金屬棒剛進入磁場時，電阻的熱功率P；（3）金屬棒勻速運動時的速度v。13.某同學(xué)正在參與一種游戲，下圖中甲為俯視圖，乙為側(cè)視圖，圖乙中A為可視作質(zhì)點的煤塊，B為一塊長為的工程泡沫板（煤塊能夠在板上留下劃跡，且若板上的劃痕有重疊時，會出現(xiàn)顏色更深的痕跡）。將A置于B表面，一起放在一足夠長的臺面上?，F(xiàn)對B施加一水平向右、大小變化的力，該力滿足（隨時間均勻改變）。已知A、B之間的動摩擦因數(shù)為，B與臺面的動摩擦因數(shù)為，質(zhì)量，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取。求：（1）從開始施加力到泡沫板剛開始運動，經(jīng)歷了多長時間？（2）當(dāng)泡沫板上即將出現(xiàn)劃痕時，煤塊的速度大小是多少？（3）該游戲獲勝的依據(jù)是：煤塊初始位置可在圖甲中虛線上任意擺放，全程不能掉落出板，在板上留下的痕跡越長越好，顏色越深越好。某同學(xué)對泡沫板重新施加一個水平向右大小為的恒力，該力作用一段時間后可撤去，為了幫助他成為超級大贏家，請分析求出該力應(yīng)作用多長時間？煤塊初始位置應(yīng)擺在距左端多遠處？天津市南開中學(xué)高三物理學(xué)科第一次月考答案1【答案】C2【答案】C3【答案】A4【答案】D5【答案】D6【答案】AB7【答案】AD8【答案】AD9【答案】（1）不需要（2）（3）A10【答案】①.方向②.不需要③.B11【答案】（1）正電，；（2）；（3）12【答案】（1），；（2）；（3）13【答案】（1）10s；（2）2.5m/s；（3），3m【解析】【詳解】（1）設(shè)經(jīng)過時間板開始運動，此時聯(lián)立解得（2）設(shè)經(jīng)過時間，煤塊與板發(fā)生相對運動對煤塊，根據(jù)牛頓第二定律解得同理對板：聯(lián)立解得，由（1）可知，煤塊和板整體一起運動的時間對整體：（3）假設(shè)如下情景:初始擺在右端，且相對運動過程中剛好能到達左端，最終又恰好停到右端，即劃痕又長又深。設(shè)煤塊放置的初始位置與板左端的距離為x，外力作用時間為，撤去外力前，板的加速度大小為，煤塊加速度大小仍為a解得撤去外力后，速度相等之前，板勻減速，加速度大小為