福建省龙岩第一中学2023-2024学年高三上学期第三次月考物理试题含答案.pdf

试卷第 1 页，共 4 页学科网（北京）股份有限公司龙岩一中 2024 届高三上学期第 3 次月考物理试卷龙岩一中 2024 届高三上学期第 3 次月考物理试卷考试时间：75 分钟 满分：100 分一、单选题（4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）一、单选题（4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1下列说法正确的是（）A自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷B牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小C绕太阳运行的 8 颗行星中，海王星被人们称为“笔尖下发现的行星”D卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来2两节动车的额定功率分别为1P和2P，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为1v和2v。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（）A1 12212PvPvPP B1 22 112PvPvPP C121 21 122PP v vPvPv D121 21 22 1PP v vPvPv3如图所示，空间有一正三棱锥,PABC D点是BC边上的中点，O点是底面ABC的中心，现在顶点P点固定一正的点电荷，在O点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。下列说法正确的是（）A、ABC三点的电场强度相同B底面ABC为等势面C将一负的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点，静电力对该试探电荷先做负功再做正功D将一负的试探电荷从P点沿直线PO移动到O点，电势能先增大后减少4如图所示，在绝缘光滑水平面上的 C 点固定正点电荷甲，带负电的试探电荷乙（可看成点电荷）仅受甲的库仑力作用沿椭圆轨道 I 运动，C 点是椭圆轨道的其中一个焦点。乙在某一时刻经过 A 点时因速度大小突然发生改变（电量不变）而进入以 C 为圆心的圆形轨道做匀速圆周运动，下列说法错误错误的是（）A在甲电荷的电场中，轨道 I 上的各点，D 点的电势最高B乙在轨道 I 运动，经过 D 点时电势能最大C乙在两个轨道运动时，经过 A 点的加速度大小相等D乙从轨道 I 进入轨道运动时，速度变小二、双项选择题（4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，错选得 0 分）二、双项选择题（4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，错选得 0 分）5“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空 110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（）A“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的 5 倍B“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的 25 倍C站在赤道上的人可观察到“轨道康复者”向东运动D“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救试卷第 2 页，共 4 页6多个点波源在空间也可以形成干涉图样，如图甲是利用软件模拟出某时刻三个完全相同的横波波源产生的干涉图样。图乙是三个完全相同的横波波源在均匀介质中位置，波源 S1，S2，S3分别位于等边三角形的三个顶点上，且边长为 2m。三个波源 0t时刻同时开始振动，振动方向垂直纸面，振动图像均如图丙所示。已知波的传播速度为 0.25m/s，O 处质点位于三角形中心，C 处质点位于 S2与 S3连线中点。下列说法正确的是（）A位于 O 处的质点的振幅为 6cmB其中一列波遇到尺寸为 0.8m 的障碍物时，不能发生明显的衍射现象Ct=4.5s 时，C 处质点与平衡位置之间的距离是2 2cmD由于三列波在同一种介质中传播，所以三列波的频率不同时也能够发生干涉现象7冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目，运动员需要先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面达到指定区域，若某次比赛过程冰面可视为光滑，质量为3kg的冰壶（可视为质点）静止于光滑水平面上。从0t时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力 F 作用，外力 F随时间变化的关系如图所示下列说法正确的是（）A冰壶第1s末的速度大小为1m/sB力 F 前1s内的冲量大小为1N s C冰壶第1s末与第2s末速度大小之比为3:4D前2s内运动员对冰壶做的功为0.6J8如图，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为 2m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看作质点的小球，质量为 m，半径略小于管道半径，以水平速度 v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车。不计空气阻力，关于这个过程，下列说法正确的是（）A小球滑离小车时，小车回到原来位置B小球滑离小车时相对小车的速度大小为 vC车上管道中心线最高点的竖直高度为22vgD小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为23mv三、非选择题（共 60 分。911 题为填空题,1213 题为实验题，1416 为计算题，请考试根据要求作答）三、非选择题（共 60 分。911 题为填空题,1213 题为实验题，1416 为计算题，请考试根据要求作答）9（2分）如图所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由 a、b 两个小物块粘在一起组成的物块在光滑水平面上左右振动，振幅为 A0，周期为 T0当物块向右通过平衡位置时，a、b 之间的粘胶脱开；以后小物块 a 振动的振幅和周期分别为 A 和 T，则 A A0（填“”“”“=”），T T0（填“”“”“=”）。10（1 分）一个摆长为1l的单摆，在地面上做简谐运动，周期为1T，已知地球的质量为1M，半径为1R；另一摆长为2l的单摆，在质量为2M，半径为2R的星球表面做简谐运动，周期为2T。若122TT，124ll，124MM，则地球半径与星球半径之比12:RR为 。试卷第 3 页，共 4 页学科网（北京）股份有限公司11（3 分）在 xOy 水平面内有一个波源恰好位于坐标原点 O 处，0t时刻，波源在竖直方向开始做简谐运动，形成的简谐横波在 xOy 水平面内传播，波面为圆。某时刻的波面分布如图a所示，其中实线表示波峰，虚线表示与其相邻的波谷。波源O的振动图像如图b所示，竖直向上为z轴正方向。由此可知，A 点的起振方向沿 z 轴 （填“正”或“负”）方向，该波的波长为 m，该 波从A 点所在的波面传播到 B 点所在的波面需要的时间为 s。12（6 分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为 d、质量为 m 的金属小球由 A 处由静止释放，下落过程中能通过 A 处正下方、固定于 B 处的光电门，测得 A、B 间的距离为 H（Hd），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为 t，当地的重力加速度为 g。则：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径 d=cm。（2）多次改变高度 H，重复上述实验，作出21t随 H 的变化图像如图丙所示，当图中已知量00tH、和重力加速度 g 及小球的直径 d 满足以下表达式：时，可判断小球下落过程中机械能守恒。（3）实验中发现动能增加量kE总是稍小于重力势能减少量pE，增加下落高度后，则pkEE将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。13（8 分）物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。（1）为测量摆长，必须使单摆处于 状态（填“A”、“B”或“C”）。A水平放置且拉直 B竖直面内自然悬垂 C悬挂且用竖直外力拉紧（2）他已测得摆线长度为098.80cmL；然后用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为2.265cmd，此测量数据是选用了仪器 （填“A”、“B”或“C”）测量得到的。A毫米刻度尺 B10 分度游标卡尺 C20 分度游标卡尺（3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成 30 次全振动的时间为 s。（4）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期 T 与摆长 L 的关系时将会得到如图所示的 线（填“A”、“B”或“C”）。试卷第 4 页，共 4 页14（10 分）均匀介质中质点 A、B 的平衡位置位于 x 轴上，坐标分别为 0 和 xB=16cm。某简谐横波沿 x 轴正方向传播，波速为 v=20cm/s，波长大于 20cm，振幅为 A=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻 A、B 偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔t=0.6s 两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在 t1时刻（t10），质点 A 位于波峰。求（1）从 t1时刻开始，质点 B 最少要经过多长时间位于波峰；（2）t1时刻质点 B 偏离平衡位置的位移。15（12 分）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆 AC 与半径为R的圆周交于 B、C 两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B 点为 AC 的中点，C 点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从 A 点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A 点距过 C 点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到 B 点时的速度大小为6gR。求：（1）A、B 两点的电势差ABU；（2）小球滑至 C 点时的速度的大小；（3）若以 C 点为参考点（零电势点），试确定 A 点的电势。16（18 分）如图（a）所示，质量为A4.0kgm 的物块 A 与质量为B2.0kgm 的长木板 B 并排放置在粗糙的水平面上，二者之间夹有少许塑胶炸药，长木板 B 的右端放置有可视为质点的小物块C现引爆塑胶炸药，爆炸后物块 A 可在水平面上向左滑行1.2ms，小物块 C 的速度随时间变化图像如图（b）所示。已知物块 A 和长木板 B 与水平面间的动摩擦因数均为016，物块 C 未从长木板 B 上掉落，重力加速度 g 取210m/s，求：（1）炸药爆炸后瞬间长木板 B 的速度大小；（2）小物块 C 的质量Cm；（3）小物块 C 静止时距长木板 B 右端的距离 d。答案第 1 页，共 1 页学科网（北京）股份有限公司龙岩一中 2024 届高三上学期第 3 次月考物理试卷参考答案龙岩一中 2024 届高三上学期第 3 次月考物理试卷参考答案1C2D3C【详解】AA、B、C 三点到 P 点和 O 点的距离都相等，根据场强的叠加法则可知 A、B、C 三点的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故 A 错误；B处于 O 点的负电荷周围的等势面为包裹该负电荷的球面，本题 O 为等边三角形 ABC 的中心，即 A、B、C 三点电势相等，但是该平面不是等势面，故 B 错误；C沿着电场线方向电势降低，越靠近负电荷，电势越低，即 B、C 电势高于 D 点电势，从 B 经 D到 C，电势先减小后增大，根据电势能的计算公式 Ep=q 可知负试探电荷电势能先增大后减小，电场力先做负功再做正功，故 C 正确；D沿着电场线方向电势降低，负试探电荷从高电势 P 点移到低电势 O 点，根据电势能的计算公式可知 Ep=q 电势能一直增大，故 D 错误。4A【详解】A电场线从正电荷出发到无穷远终止，根据正点电荷电场的分布规律是越靠近正电荷电势越高。轨道 I 上的各点，D 点的电势最低，故 A 错误，符合题意；B负电荷在电势高处电势能小，负电荷在电势低处电势能大，所以乙球在轨道 I 运动时，经过 D点时系统的电势能最大，故 B 正确，不符合题意；C乙球在两个轨道运动时，经过 A 点时所受的库仑力相等，则加速度相等，故 C 正确；D乙球从轨道 I 进入轨道运动时由离心运动变为匀速圆周运动，必须减速，故 D 正确。5BC【详解】A 根据22GMmvmrr得GMvr，“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍，A错误；B根据2GMmmar得2GMar，“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的 25 倍，B 正确；C 因为“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转的周期，站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，C 正确；D“轨道康复者”可在高轨道上减速，做近心运动，以实现对低轨道上卫星的拯救，D 错误。6AC【详解】AO 处质点位于三角形中心，该点到三个波源的间距相等，可知，该点为振动加强点，则该点振幅为33 2cm6cmA ，故 A 正确；B根据图丙可知，周期为 4s，根据波速表达式有vT，解得1m 0.8m根据发生明显衍射的条件可知，其中一列波遇到尺寸为 0.8m 的障碍物时，能发生明显的衍射现象，C 据几何关系知112sin603mS CS S，波源S1的振动传播到C所需要时间114 3s4.5sS Ctv表明 t=4.5s 时，波源 S1的振动还没有传播到 C 点。由于 C 处质点位于 S2与 S3连线中点，则波源 S2与 S3的振动传播到 C 所需要时间均为21s4s4.5s0.25t，表明 t=4.5s 时，波源 S2与 S3的振动传播到了 C 点，由于231mS CS C，4.5s8TTC 点为振动加强点，表明 C 点 4.5s 时刻的位移为波源 S2与 S3在8T时刻振动形式的叠加，图丙的振动方程为22sincm2sincm42ytt，当时间为8T时，解得02cmy，则 t=4.5s 时，C 处质答案第 2 页，共 4 页点与平衡位置之间的距离是022 2cmy D根据干涉的条件可知，机械波要发生干涉，波的频率必须相等，即三列波的频率不同时不能够发生干涉现象，故 D 错误。7AC【详解】AB力 F 前1s内的冲量大小为113 1N s3N sIFt ，冰壶在第 1s 内由动量定理可得11Imv，解得冰壶第 1s 末的速度大小为11m/sv，故 A 正确，B 错误；C力 F 前 2s 内的冲量大小为221214N sIFtF t，冰壶在前 2s 内由动量定理可得22Imv，解得第 2s 末速度大小为24m/s3v，冰壶第1s末与第2s末速度大小之比为12:3:4vv，故 C 正确；D根据动能定理可知，前2s内运动员对冰壶做的功为2218J23Wmv，故 D 错误。8BD【详解】A由题意，小球恰好能到达管道的最高点，此时二者速度相同，之后小球沿左侧管道滑下，从管道的左端滑离，全过程小球给管道的弹力基本都是向右的，所以小车一直在向右加速运动，可能回到原来位置，A 错误；B由动量守恒可得2mvmvmv球车，由机械能守恒可得2221112222mvmvmv车球，解得21,33vv vv 车球，小球滑离小车时相对小车的速度vvv 球车，故小球滑离小车时相对小车的速度大小为 v，B 正确；C小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同为v，故由动量守恒定律(2)mvmm v，解得13vv；由机械能守恒定律，以小球刚滑上小车的位置为零势能面，小球在最高点的重力势能等于系统动能减小222111132233pEmvmvmv；所以，车上管道中心线最高点的竖直高度23pEvhmggC 错误；D小球恰好到达管道的最高点后，则小球和小车的速度相同，故由动量守恒定理可得此时的速度13vv，故小车的动量变化大小为12233pmvmv，由动量定理，小车所受合外力冲量大小为23mv。D 正确。9 102:111 负 8 612 0.725 022012gHtd 增大13 B C 41.5 C14（1）0.8s；（2）0.5cm【详解】（1）1t时刻质点 A 位于波峰，波长20cm则16cmABx则从 t1时刻开始，质点 B 第一次到达波峰时，波传播的距离为16cmABx答案第 3 页，共 4 页学科网（北京）股份有限公司则质点 B 到达波峰的最少时间为16s0.8s20ABxtv2 分（2）由题意可知，波的周期是21.2sTt 2 分则波长24cmvT2 分1t时刻的波形图如图所示质点 B 位于16cmx 处，则质点 B 偏离平衡位置的位移cos2BxyA2 分带入数据解得0.5cmy 2 分15（1）32ABmgRUq；（2）3CvgR；（3）32AmgRq【详解】（1）小球从 A 到 B，由动能定理可得23122ABBRmgqUmv2 分又6BvgR解得 A、B 两点的电势差为32ABmgRUq 2 分（2）根据点电荷的电场特征可知，BC 所在的圆是一个等势面，所以小球从 B 到 C 电场力做的总功为零，由几何关系可得 BC 的竖直高度为32BChR小球从 B 到 C，根据动能定理可得22311222CBmgRmvmv2 分解得3CvgR2 分（3）以 C 点为零电势点，则有ABABACU2 分解得32BAAmgRUq2 分答案第 4 页，共 4 页16（1）4.0m/sBv；（2）1.0kgCm；（3）1.75md【详解】（1）对物块 A 在爆炸后，知20102AAAm gsm v可得2.0m/sAv 2 分对物块 A 与长木板 B 在爆炸过程中知0AABBm vm v可得.4.0m/sBv 2 分（2）对 B、C 在相对滑动过程中共速时速度为1.0m/sv共对小物块 C，在 01s 内0Cvagt共可得0.12 分对长木板 B，在 01s 内知0BCCBBmmgm gm a2 分且BBvvat共1 分可得1.0kgCm 1 分（3）对长木板 B 与小物块 C 在 01s 内，相对位移为02m22Bvvvstt 共相2 分对长木板 B，在 1s 后至停下时知0BCCBBmmgm gm a2 分可得22.0m/sBa对长木板 B 与小物块 C 在 1s 后至均停下，相对位移为200.25m22Bvvsta 共共相2 分可知，小物块 C 静止时距长木板 B 右端的距离1.75mdss相相2 分