北京市顺义区第九中学2023-2024学年高三下学期2月月考
物理
（考试时间：90分钟，满分：100分）
第一部分14题，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
在核反应方程中，X表示的是
A． B． C． D．
利用图示装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是
A．甲对应双缝，乙对应单缝
B．甲对应单缝，乙对应双缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
下列说法正确的是
A．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
B．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是
A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
(
A
B
C
D
x
O
y
x
O
y
x
O
y
x
O
y
)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t=时的波形图为
右图理想变压器的输入电压保持不变。当变阻器R的阻值变小时，下列说法正确的是
A.表的示数减小 B.表的示数增大
C.表的示数减小 D.表的示数增大
如图所示，铅球放在固定斜面上，用竖直挡板挡住并处于静止状态。不计一切摩擦。下列说法正确的是
A．铅球对斜面的压力小于铅球所受的重力
B．铅球对挡板的压力大于铅球对斜面的压力
C．若减小斜面倾角,铅球对挡板的压力增大
D．若减小斜面倾角,铅球对斜面的压力减小
如图所示，从平抛物体的运动曲线上某点处画三段连续等长的水平直线，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段y轴方向的位移y1、y2、y3，则三段y轴位移之间应满足的关系是
A． B．
C． D．
两个完全相同的小球A、B，质量皆为m，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平和竖直向上抛出，不计空气阻力，重力加速度为g，若两球落地时的速度大小分别为vA和vB，则
A．两球从抛出到落地，重力的冲量相等
B．落地时，两球重力的瞬时功率分别为mg vA和mg vB
C．vA2- v02= vB2 - v02
D．球A机械能越来越大，球B机械能先变小后变大
处于磁感应强度为B的匀强磁场中的一个带电粒子质量为m，电荷量为q，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动的速度大小为v。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值为
A． B． C． D．
如图所示的I-U图像中，直线I为某电源的电流与路端电压的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的电流与电压特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知
A．R阻值为2.0Ω B．电源内阻为1.5Ω
C．电源输出功率为3.0W D．电源的效率为50%
(
B
E
Ⅰ
Ⅱ
)在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0射入场区，则
A．若电子沿轨迹Ⅰ运动，则v0＞E/B，射出场区时，速度v＞v0
B．若电子沿轨迹Ⅱ运动，则v0＜E/B，射出场区时，速度v＜v0
C．若电子沿轨迹Ⅰ运动，则v0＜E/B，射出场区时，速度v＜v0
D．若电子沿轨迹Ⅱ运动，则v0＞E/B，射出场区时，速度v＜v0
如图所示的平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框 abcd，ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀减小， (
I
a
b
c
d
)则下列判断正确的是
A．线框中产生的感应电流方向为a→d→c→b→a
B．线框中产生的感应电流大小恒定
C．线框ad边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验。同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致。测量后，在计算机上得到了如图乙所示的图象。
由实验，同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当磁感应强度最大时，穿过线圈的磁通量也最大。按照这种猜测，下列判断正确的是
A．感应电流变化的周期为0.1s
B．在t＝0.1 s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变
C．在t＝0.15 s时，线圈内产生的感应电流的方向发生变化
D．在t＝0.15 s时，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
第二部分 本部分共6小题，共58分
（6分）
（1）某次实验利用50Hz打点计时器得到的一条匀加速直线运动的纸带，从O点开始每5点取一个测量点，分别为A、B、C、D、E、F，各点间距如图。则纸带的加速度a=_________m/s2 ，vB=_________m/s。（结果均保留两位有效数字）
(
1.22 2.00 2.78 3.
5
6 4.
3
4 5.1
2
cm
O A B C D E F
)
（2）某同学用多用表欧姆“×10”挡粗测金属丝的电阻，发现指针偏转角度过大，需要进行调整。下列实验步骤正确的操作顺序为__________（选填各步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“×1”位置
B．将选择开关置于“×100”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆零点
（12分）用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。
（1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E 和内电阻r 。若电流表内电阻用RA表示，请你用E、r和RA表示出E 、r 。E =__________、r =__________。简要说明理由。
（2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是__________；对应图乙电路分析的U-I图像是________。
（3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的________（填“甲”或“乙”）。
（9分）如图所示，圆弧轨道位于竖直平面内，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，刚运动到B点时的速度大小为vB，最后落在地面C点处，不计空 (
A
B
C
H
x
O
R
)气阻力。求：
（1）小球刚运动到B点时对轨道的压力大小FB；
（2）小球在圆弧轨道上运动过程中，摩擦力对小球做的功Wf；
（3）小球落地点C与B点的水平距离x；。
（9分）如图所示，水平放置的两块带电金属极板a、b平行正对，极板长度和极板间距都为L，板间存在方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央射入极板间，恰好做匀速直线运动。不计粒子的重力及空气阻力。
（1）求匀强磁场磁感应强度B的大小；
（2）若撤去磁场，粒子能从极板间射出，求粒子刚穿出电场时的动能Ek；
（3）若撤去电场，调整磁感应强度B的大小使粒子刚好能从极板a的右端射出，求粒子穿过磁场过程中运动方向的偏转角度θ。
(
v
0
E
B
b
a
+
q
)
（10分）如图所示，螺线管与相距L的两竖直放置的导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场。已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g。不计导轨的电阻，不计空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响。
（1）为使ab杆保持静止，求通过ab杆的电流的大小和方向；
(
a
b
B
B
0
)（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；
（3）若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率（k>0）。将金属杆ab由静止释放，杆将向下运动。当杆的速度为v时，仍在向下做加速运动。求此时杆的加速度的大小。设导轨足够长。
（12分）类似光学中的反射和折射现象，用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示，在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；Ⅰ区宽度为d，存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面向外的匀强磁场，Ⅱ区的宽度很小。Ⅰ区和Ⅲ区电势处处相等，分别为和，其电势差。一束质量为m、电荷量为e的质子从O点以入射角θ射向Ⅰ区，在P点以出射角θ射出，实现“反射”；质子束从P点以入射角θ射入Ⅱ区，经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区，其出射方向与法线夹角为“折射”角。已知质子仅在平面内运动，初速度为v0，不计质子重力，不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。
（1）若使任意角度进入磁场的质子都能实现“反射”，求d的最小值；
（2）若，求入射角正弦与折射角正弦的比值；
（3）计算说明如何调控电场，实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”（即质子束全部返回Ⅰ区）；
参考答案
1-14. ABBAB DDACA DDBB
15.（1）0.78 ， 0.24 （2）ADC
16. （1）、. 断路时，“等效电源”路端电压的数值等于其电动势，短路时，短路电流. （2）C，A；（3）乙；
17.（1）由解得，由牛顿第三定律对轨道的压力
（2）由解得
（3）平抛运动解得
18．（1）由受力平衡 解得
（2）粒子做类平抛运动 ；； 解得
由动能定理 解得
(
v
0
E
B
b
a
+
q
)（3）粒子刚好从极板间射出，如答图1所示，由几何关系
解得
粒子偏转角等于圆心角θ
解得
19.（10分）
⑴受力平衡解得；由b到a；
⑵由解得
⑶解得
20.（1）根据题意可知粒子从右侧射出，临界情况为
根据牛顿第二定律解得
（2）根据动能定理解得
设折射角为，水平方向为x方向，竖直方向为y方向，x方向速度不变，
解得
（3）全反射临界情况：到达Ⅲ区的时候y方向速度为零，即
可得
即应满足
