2023年12月中學2024屆高三月考試卷(五) 物理試卷（含答案）

姓名___________

準考證號___________

絕密★啟用前

上旗考中學2024屆高三月考試卷（五）

物理

命題人:張偉鋒吳正富審題人:劉輝顏云芳

注意事項：

i.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試

卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題（本題共6小題,每小題4分，共24分。每小題只有一項符合題目要求）

1.雨雪天氣時路面濕滑，汽車在緊急剎車時的剎車距離會明顯增加。如圖所示為駕駛員駕駛同

一輛汽車在兩種路面緊急剎車時的v-t圖像,駕駛員的反應時間為1s。下列說法正確的有

A.從力=0到停下，汽車在干燥路面的平均速度等于在濕滑路面的平均速度

B.從％=1s到停下，汽車在干燥路面的平均速度大于在濕滑路面的平均速度

C.從t=O到停下，汽車在干燥路面的行駛距離比在濕滑路面的行駛距離少10m

D.從力=1s到停下，汽車在干燥路面的加速度是在濕滑路面的加速度的1.33倍

2.如圖所示,一小球（可視為質點）從坐標原點。處開始做平拋運動，初速度沿

著1軸正方向。在坐標原點O處有束激光照射到小球上，隨著小球的運動,

激光束繞。點不停旋轉，總能保持激光束正照射到小球上。設任意時刻激光

束與x軸正方向的夾角為。，小球做平拋運動的時間為人不計空氣阻力，則

A.tanB.tangc7C.tan98tD.tan08產

r

3.如圖所示,圖中陰影部分ABC為一折射率〃=2的透明材料做成的柱形光學

元件的橫截面,AC為一半徑為R的四分之一圓弧，在圓弧面圓心。處有一

點光源,ABCD構成正方形，若只考慮首次從AC直接射向AB.BC的光線,

光在真空中的光速為c,則

A.從面有光射出的區(qū)域總長度為R

B.從AB、BC面有光射出的區(qū)域總長度為第R

O

C.點光源發(fā)出的光射到AB面上的最長時間為遜

C

D.點光源發(fā)出的光射到AB面上的最長時間為迎

C

4.深秋時節(jié)，郡園里的銀杏果紛紛從樹上掉落,2024屆高三的某同學在某個無風的中午觀察到

一個銀杏果從8m高處從靜止落下，落地速度為5m/s。已知這顆銀杏果的質量為4g,且下落

過程中所受空氣阻力與速度成正比，且關系為/=0.005曾,重力加速度為10m/s2,請你計算銀

杏果下落時間t為

A.1.20sB.11.6sC.1.50sD.1.60s

5.輸電能耗演示電路如圖所示。左側變壓器原、副線圈匝數比為|曰

1：6,輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導線-------

總電阻為廠，負載R的阻值為10。。開關S接1時,右側變壓器原、副線圈匝數比為2：上

的功率為40W；接2時，匝數比為1：2,R上的功率為P。以下判斷正確的是

A.r=8。B.r=4Q

C.P=90WD.P=180W

6.已經從郡園畢業(yè)20年并躬耕中國航天事業(yè)的你帶領著團隊于2044年6月9日成功發(fā)射了一

顆木星同步衛(wèi)星Q,P為地球同步衛(wèi)星,P、Q均做勻速圓周運動。已知木星的自轉周期為Ti,

地球自轉周期為72，木星質量為地球質量左倍，設Q與木星中心的連線在單位時間內掃過的

面積SQ,P與地球中心的連線在單位時間內掃過的面積為SP,則為

二、選擇題（本題共4小題,每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得

5分,選對但不全得3分，有選錯或不選得0分）

7.某電場的等勢面如圖所示，圖中a、6、c、d、e為電場中的5個點，則///4\\\

A.一電子從6點運動到c點，電場力做負功//\\\

B.一質子從a點運動到d點，電場力做負功\\4vf6v））

C.a點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右2V弋上/J//^

D.a、6、c、。四個點中,6點的電場強度大小最大

8.如圖所示的電路中,L是一個自感系數很大、直流電阻不計的線圈,D】、D2和

D3是三個完全相同的燈泡，不考慮燈泡電阻的變化,E是電源，內阻不能忽

略,開關為S。分別用h、A表示流過Di和Dz的電流，下列說法中正確的是

A.若S由斷開到閉合,D立馬變亮

B.若S由斷開到閉合,Dz和D3立馬達到最亮，后亮度稍有減小最終保持不變

C.若閉合S待電路穩(wěn)定后，在斷開S瞬間，由于自感L和A方向都不變

D.若閉合S待電路穩(wěn)定后，在斷開S瞬間,Dz和D3亮度會突然增大，后逐漸熄滅

9.質譜儀的工作原理如圖所示，大量粒子飄入加速電場,其初速度幾乎

為0,經過加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進照rot

.WV

入勻強磁場中，最后打到照相底片上。在一次測試中，大量的某種粒..................

B

子經加速電場加速后剛進入勻強磁場時的速度大小均為曾，打在底片..................

上的位置到M點的最小距離為a,勻強磁場的磁感應強度為B,不考慮粒子的重力及它們之間

的相互作用。則

A.粒子的比荷為屋市

B.加速電場的電壓為里竺乙過

C.粒子在磁場中運動的時間為返±9

D.大量粒子所經過磁場區(qū)域最窄處的寬度為任匕式返巫

10.如圖所示，形狀相同且足夠長的木板A.B靜止在光滑水平面上，物二周

塊C靜止在B的右側。某時刻木板A以水平向右的速度。與木板?〃〃〃/—

B發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短可不計。若A、B、C的質量分別為即、/?、%,其中k>0,B.

C之間粗糙,不計空氣阻力,則

A.A、B碰撞后A將水平向左運動

B.A、B、C構成的系統(tǒng)在整個過程中動量守恒，機械能不守恒

C.A、B碰撞后一定不會發(fā)生第二次碰撞

D.A.B碰撞后仍可能會再次發(fā)生碰撞

三、填空題（本題共2小題，共14分）

11.（6分）由于打點計時器出現故障,物理實驗小組用圖甲所示的裝置來測量滑塊運動的加速

度。將一較長且下端系著盛有有色液體的小漏斗（可視為質點）的細線，上端固定在拉力傳感

器上。置于水平桌面上的滑塊用細繩跨過定滑輪與鉤碼相連，做合適的調節(jié)后使滑塊拖動固

定在其后面的寬紙帶一起做勻加速直線運動。同時，使漏斗在垂直于滑塊運動方向的豎直平

面內做擺角很小（小于5°）的擺動。漏斗中漏出的有色液體在寬紙帶上留下如圖乙所示的痕

跡。拉力傳感器獲得漏斗擺動時細線中拉力F的大小隨時間，的變化圖像如圖丙所示，重力

加速度為g,完成以下問題：

（1）圖乙中測得A,C兩點間距離為兩點間距離為處。則液體滴在D點時滑塊速度

的大小VD=，在A、E兩點間滑塊加速度的大小為a=o（從題給物理

量符號、雙、to、g及冗中選擇你需要的符號來表示）

（2）根據題中所給數據，可知系著小漏斗（可視為質點）的細線長度L=o（從題給物

理量符號處、工23、g及冗中選擇你需要的符號來表示）

12.（8分）某同學利用下列實驗器材設計一個電路來研究某壓敏電阻凡的壓阻效應，然后將該

壓敏電阻改裝為壓力傳感器測量壓力。已知該電阻凡的阻值變化范圍為50。?250Q。供

選擇的實驗器材如下：

A.電源E：電動勢為3V,內阻不計

B.電流表A：量程為3mA,內阻/"1=10Q

C.電流表A2：量程為30mA,內阻r2約為1Q

D.電阻箱Ri：阻值范圍0—9999.9O

E.定值電阻R。：凡=50Q

F.開關S、導線若干

（1）為了較準確地測量電阻R,,某同學設計了圖甲的實驗電路圖,根據所設計的電路圖，設電

流表A\、Az的示數分別為八、八，電阻箱的電阻為Ri,則R工的測量值為o

（用所給字母表示）

（2）該同學根據實驗測量結果，作出壓敏電阻凡隨所加外力F的RN-F圖像,如圖乙所示,

則由此圖像可知,隨壓力F的增大，壓敏電阻凡的阻值（填“增大”“減小”或“不

變”）。

（3）該同學將這種壓敏電阻應與一個量程為4V的理想電壓表按如圖丙所示電路改裝成測

量壓力的儀表，已知電源電動勢E=5V,內阻不計，為了使改裝后的壓力表的量程為0?

100N,壓力為100N時對應電壓表4V的刻度，則定值電阻R應取R=。，電壓

表2.5V刻度對應壓力表N的刻度。

四、計算題（本題共3小題,其中第13題10分，第14題14分，第15題18分，共42分。寫出必要

的推理過程，僅有結果不得分）

13.（10分）如圖甲所示,質量為m的物體B放在水平面上，通過輕彈簧與質量為2m的物體A連

接,現在豎直方向給物體A—初速度，當物體A運動到最高點時，物體B與水平面間的作用

力剛好為零。從某時刻開始計時，物體A的位移隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知重力加

速度為g，求：

（1）物體A的振動方程；

（2）物體B對地面的最大壓力大小。

★14.（14分）如圖甲所示,固定的光滑平行導軌（電阻不計）與水平面夾角為0=30°,導軌足夠長

且間距L=0.5m,底端接有阻值為R=4Q的電阻，整個裝置處于垂直于導體框架向上的

勻強磁場中，一質量為根=1kg、電阻r=l。、長度也為L的導體棒MN在沿導軌向上的外

力F作用下由靜止開始運動，拉力F與導體棒速率倒數關系如圖乙所示。已知g=

10m/s2o

（1）勻強磁場的磁感應強度的大??；

（2）導體棒MN兩端的最大電壓；

（3）當棒的加速度a=8m/s2時,導體棒的速度大小。

15.（18分）“魯布?戈德堡機械”是用迂回曲折的連鎖機械反應完成一些簡單動作的游戲。圖為

某興趣小組設計的該類游戲裝置:靠是半徑為2L的光滑四分之一圓弧軌道,其末端B水平；

在軌道末端等高處有一質量為m的勺”形小盒C（可視為質點），小盒C與質量為3加、大小可

忽略的物塊D通過光滑定滑輪用輕繩相連，左側滑輪與小盒C之間的繩長為2L；物塊。壓

在質量為m的木板E左端，木板E上表面光滑、下表面與水平桌面間動摩擦因數〃=0.5（最

大靜摩擦力等于滑動摩擦力），木板E右端到桌子右邊緣固定擋板（厚度不計）的距離為L；質

量為m且粗細均勻的細桿F通過桌子右邊緣的光滑定滑輪用輕繩與木板E相連，木板E與

定滑輪間輕繩水平，細桿產下端到地面的距離也為L；質量為機的圓環(huán)（可視為質點）套在細

桿F上端，環(huán)與桿之間滑動摩擦力和最大靜摩擦力相等,大小為開始時所有裝置均靜

止,現將一質量為m的小球（可視為質點）從圓弧軌道頂端A處由靜止釋放，小球進入小盒C

時剛好能被卡住（作用時間很短可不計），然后帶動后面的裝置運動，木板E與擋板相撞、細桿

F與地面相撞均以原速率反彈，最終圓環(huán)剛好到達細桿的底部。不計空氣阻力，重力加速度

為g,求:

（1）小球與小盒C相撞后瞬間,與小盒C相連的繩子上的拉力大小;

（2）木板E與擋板第一次相撞瞬間的速度大小；

（3）細桿F的長度以及木板E運動的總路程。

上旗考中學2024屆高三月考試卷（五）

物理參考答案

m/s=12.5m/s,從￡=0到停下，汽車在干燥路面的位移為生=她+未3=20X1m+伴X（3—1）m=

I灰4ZZ

40m,平均速度為二=隹7=整m/s=13.3m/s,比較以上數據可知汽車在干燥路面的平均速度大于在濕滑路面的

平均速度，汽車在干燥路面的行駛距離比在濕滑路面的行駛距離少10m,故A錯誤,C正確；從t=lS到停下，設汽

車在干燥路面的平均速度為笠3，在濕滑路面的平均速度為弘，笠3="=妥=9m/s=10m/s,說明二者平均速度大小

相等，故B錯誤;從t=ls到停下，汽車在濕滑路面的加速度大小=―7m/s2=6.7m/s?,從［=1s到停下，

△ii4—1

汽車在干燥路面的加速度大小"2=當=曉\m/s2=10m/s?,則從t=ls到停下，汽車在干燥路面的加速度是在濕

滑路面的加速度的1.5倍，故D錯誤。

2.C【解析】物體做平拋運動豎直方向的位移為，水平方向的位移為。=功力，因此激光束與x軸正方向的夾

—

角3的正切值為tan0=-^-=-=產即tangc方，故選Co

3.B【解析】如圖所示，若沿DE方向射到AB面上的光線剛好發(fā)生全反射，因為臨界角滿足

sinC=工，即C=30°,則ZADF=30°,同理沿DG方向射到BC面上的光線剛好發(fā)生全反射，

n

則ZCDH=30°,根據幾何關系可得AE=OG=Rtan30°=縉,AB、BC面有光射出的區(qū)域總

長度為L=AE+CG=^R,故B正確，A錯誤；由題意可知，沿DB方向到達AB面上的光在

材料中的傳播距離最大，時間最長，由幾何關系可知光從光源D到AC面的傳播距離為R,材料中的傳播距離為s=

解一DR,在材料中的傳播時間為人=工，又"=￡，解得友=區(qū)返二型，光在空氣中傳播的時間為&=區(qū)，所以點

VVCC

光源發(fā)出的光射到AB面上的最長時間為f=力1+t2=（2/T）R,故CD錯誤。

C

4.C【解析】銀杏果下落過程中由動量定理得：mgt-Ek皿=nuu,代入數據得：0.004X10^-0.005X8=0.004X5,得

t=l.50s,故C正確。

5.C【解析】開關S接1時樣=強,崇=色,3=強,2=咯=1/=40亞,且5—。3=加代入數據解得"=5

U2"2U4九414%3K

故A、B錯誤;開關S接2時瞽=皆,￡=，,「=%,5—5'=13），"=14次，代入數據解得：2=90W,故C

正確，D錯誤。

6.C【解析】對Q有甯=^R,SQ=等，對P有器=青4，5「=啜，整理得故選C。

二、選擇題(本題共4小題,每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得5分,選對但不全得3

分，有選錯或不選得0分)

7.BD【解析】由題圖可知他一則負電荷電荷從。點運動到從c點，電場力做正功，A錯誤；由題圖可知R=3V,

-19

(pa=7V,電場力做功有Wad=(<pa—<pd')"e=-4eV=-6.4X10J,電場力做負功，B正確；沿電場線方向電勢逐

漸降低，則a點處的電場強度方向向左，C錯誤；由圖可知四點中6點等差等勢面最密集，則b點處的電場強度最大，

D正確。

8.BD【解析】A、B選項是通電自感，S閉合瞬間線圈L對電流的阻礙作用很大，由于電源內阻不能忽略，此時等效于

外電阻最大，此時路端電壓最大，隨著電路的逐漸穩(wěn)定路端電壓逐漸減小后不變，故A錯誤，B正確；C、D選項是斷

電自感，工方向不變，A方向變化，電路穩(wěn)定時Dj電流為D電流的兩倍，由于自感線圈及D、D和D組成閉合回

路，電流立馬都變?yōu)榈扔贒i的電流，故C錯誤，D正確。

9.AD【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，軌道半徑為支=亨，根據牛頓第二定律可得

解得篇=而作7^)，故A正確；粒子在電場中加速，根據動能定理可得qU=

4■混聯立，可得U=空區(qū)抖故B錯誤;粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為7=細，粒子在磁場中運動的

Z4V

時間為t=9,聯立可得,故C錯誤；粒■子在磁場中經過的區(qū)域為圖中的陰影部分，根據幾何關系有d=

/2L+aV,最窄處的寬度為△4=「一/聯立，可得△/="+)-嗯+2n,故口正確。

\2r)

2

10.BC【解析】設A、B碰撞后速度分別為"、物，由彈性碰撞加。=加以+?15，］左ww=1左zn談+端，解得vA=

*3%=咨也若Q>1，A、B碰撞后A將繼續(xù)水平向右運動，故A錯誤；B、C間相對運動，克服摩擦做功，A、B、

C構成的系統(tǒng)在整個過程中動量守恒，機械能不守恒，故B正確；若0<后<l,A、B碰撞后A將水平向左運動,A、B

碰撞后不會發(fā)生第二次碰撞，若左>1,設B、C最終達到的共同速度為p頭,由B、C整體動量守恒有利%=

(利十571)也關，解得2g由.一也關=(1,J，可知"AV。我，即4>1時,A、B碰撞后也不會發(fā)生第

二次碰撞，故C正確，D錯誤。故選BC。

三、填空題(本題共2小題，共14分)

n.(6分，每空2分)(1)&尸&酒(2)岑

4石0IOCQTV

【解析】(1)根據圖丙可知漏斗振動的周期7=鈦，由勻變速直線運動的規(guī)律可得液體滴在D點時滑塊速度的大小

l2X2

5)=庠=""為;由xCE-Xfc=aT,即七一25=a(4f0)，解得a=-.o

(2)根據單擺的周期公式7=24廣，可得擺長L=竽。

12.(8分，每空2分+個)(2)減小(3)20025

【解析】⑴上的測量值為心="廣?

(2)由圖可知，隨壓力F的增大，壓敏電阻尺的阻值減小。

o—oSOu

(3)由圖乙K=250~^00F=250-2F

根據歐姆定律E=U+§Rz=U+g(250—2F)

KK

當F=100N時,旦=50。，此時電壓表電壓為4V,定值電阻的阻值為R=200Q

將U=2.5V代入得F=25N

四、計算題（本題共3小題,其中第13題10分，第14題14分，第15題18分，共42分。寫出必要的推理過程，僅有結果

不得分）

13.（10分）【解析】（1）圖乙可知振幅為A=10cm........................................................................................................1分

周期為T=1.0s

角速度為3=竽=2冗rad/s...........................................................................................................................................1分

規(guī)定向上為正方向“=°時刻位移為0.05m,表示振子由平衡位置上方0.05m處開始運動,所以初相為@=當

.......................................................................................................................................................................................1分

則振子的振動方程為y=AsinQ加+例）=10sin（2戒+專）cm...............................................................................1分

（2）物體A在最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零，此時彈簧的拉力為F=mg

對于物體A有2mg+F=27m...................................................................................................................................2分

解得a=l.5g

當物體A運動到最低點時，物體B對水平面的壓力最大，由簡諧運動的對稱性可知，物體A在最低點時加速度向

上，且大小等于1.5g,由牛頓第二定律得尸一2?ng=27Ma.......................................................................................2分

解得P=5叫

由物體B的受力可知，物體8受水平面的最大支持力為FN=F^+mg=6mg.......................................................1分

由牛頓第三定律尸壓=琦=6叫......................................................................1分

14.（14分）【解析】（1）導體棒的最大速度工=0.1m/s,所以最大速度4=10m/s................................................1分

%

此時拉力最小為Fmin=7N

根據共點力平衡條件可得Enin—yngsinJ—F安=0...................................................................................................2分

得F耍=BTL=黨皆.................................................................................1分

代入數據得B=2T.......................................................................................................................................................1分

（2）導體棒速度最大時，產生的電動勢最大，其兩端電壓最大

E=BLvm.......................................................................................................................................................................2分

p

。=戰(zhàn)/..........................................................................................1分

解得U=8V...............................................................................................................................................................1分

（3）根據功率與速度的關系可得拉力的功率P=70W...........................................................................................1分

當棒的加速度a=8m/s2時，拉力設為P，速度為v

根據牛頓第二定律可得尸一mgsin6—Bl'L=ma...................................................................................................2分

整理可得/+65——350=0

解得J=5m/s（或J=-70m/s舍去）................................................................1分

15.（18分）【解析】（1）設小球滑出圓弧軌道時的速度為為，剛被卡住瞬間速度為與小盒C相連的繩子上的拉力大小

為T。

對小球從A到B,由動能定理得mg?...................................................................................................1分

小球撞擊C瞬間，二者組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得利2=（帆+機兒..........................1分

對小球和C組成的系統(tǒng)，由圓周運動公式可知，與小盒C相連的繩子上的拉力大小

T一2mg=2m.....................................................................................1分

解得T=3mg...............................................................................2分

（2）由（1）知，當小球剛被小盒C卡住時，物塊。對木板E壓力為零，此時桌面對木板E的最大靜摩擦力

f=/jmg

由/<Cm+?n）g知,木板E將向右運動；木板E向右運動與擋板相撞前,將木板E、圓環(huán)和細桿F視為一個整體,設

加速度大小為a

由牛二定律（a+?n）g-pmg=.....................................................1分

解得a=4g.................................................................................1分

對圓環(huán)由牛頓第二定律..................................................................i分

17

可知圓環(huán)所受摩擦力r=27ngv力r=27ng...................................................