物 理
注意事項：
1.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t=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t=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=0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t=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О外開始做平拋運動.初速度沿著x軸正方向。在坐標原點О處有束激光照射到小球上，隨著小球的運動，激光束繞О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θ，小球做平拋運動的時間為t，不計空氣阻力，則
A. B. C. D.
3.如圖所示，圖中陰影部分ABC為一折射率n=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D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AB、BC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
C.點光源發(fā)出的光射到AB面上的最長時間為
D.點光源發(fā)出的光射到AB面上的最長時間光
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，重力加速度為10m/s2，請你計算銀杏果下落時間t為
B.s
5.輸電能耗演示電路如圖所示。左側變壓器原、副線圈匝數(shù)比為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r，負載R的阻值為10Ω。開關S接1時，右側變壓器原，副線圈匝數(shù)比為2：1，R上的功率為40W；接2時，匝數(shù)比為1：2，R上的功率為P。以下判斷正確的是
A.r=8Ω B.r=4Ω C.P=90W D.P=180W
6.已經(jīng)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T1，地球自轉周期為T2，木星質量為地球質量k倍，設Q與木星中心的連線在單位時間內(nèi)掃過的面積SQ，P與地球中心的連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為SP，則為
A. B. C. D.
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、b、c、d、e為電場中的5個點，則
A.一電子從b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
C.a點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右 D.a、b、c、d四個點中，b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(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、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(nèi)阻不能忽略，開關為S。分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，下列說法中正確的是
A.若S由斷開到閉合，D1立馬變亮
B若S由斷開到閉合，D2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Ⅰ1和I2方向都不變
D.若閉合S待電路穩(wěn)定后，在斷開S瞬間，D2和D2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(jīng)過加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進入勻強磁場中，最后打到照相底片上。在一次測試中，大量的某種粒子經(jīng)加速電場加速后剛進入勻強磁場時的速度大小均為v，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
B加速電場的電壓為
C.粒子在磁場中運動的時間
D.大量粒子所經(jīng)過磁場區(qū)域最窄外的寬度頭
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，物塊C靜止在B的右側。某時刻木板A以水平向右的速度v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km，m、，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(xiàn)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(nèi)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t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，A，E兩點間距離為。則液體滴在D點時滑塊速度的大小=________，在A、E兩點間滑塊加速度的大小為=_________。(從題給物理量符號、、、g及中選擇你需要的符號來表示)
(2)根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)，可知系著小漏斗(可視為質點)的細線長度L=_________。(從題給物理量符號、、、g及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Rx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Rx的阻值變化范圍為50Ω~250Ω。供選擇的實驗器材如下：
A.電源E：電動勢為3V，內(nèi)阻不計
B.電流表A1：量程為3mA，內(nèi)阻r1=10Ω
C.電流表A2：量程為30mA，內(nèi)阻r2約為12Ω
D.電阻箱Rl：阻值范圍0~9999.9Ω
E.定值電阻R0：R0=50Ω
F.開關S、導線若干
(1)為了較準確地測量電阻Rx，某同學設計了圖甲的實驗電路圖，根據(jù)所設計的電路圖，設電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2，電阻箱的電阻為R1，則Rx的測量值為Rx=_________。(用所給字母表示)
(2)該同學根據(jù)實驗測量結果，作出壓敏電阻Rx隨所加外力F的Rx-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Rx的阻值__________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)該同學將這種壓敏電阻Rx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(nèi)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=__________Ω，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(xiàn)在豎直方向給物體A一初速度，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θ=30°，導軌足夠長且間距L=0.5m，底端接有阻值為R=4Ω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m=1kg、電阻r=1Ω、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(shù)關系如圖乙所示。已知g=10m/s2。
(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：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“”形小盒C(可視為質點)，小盒C與質量為3m，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D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(shù)=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F下端到地面的距離也為L；質量為m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mg。開始時所有裝置均靜止，現(xiàn)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??；
(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。
大聯(lián)考長郡中學2024屆高三月考試卷(五)
物理參考答案
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.C 【解析】從t=0到停下，汽車在濕滑路面的位移為=50m，平均速度為m/s=12.5m/s，從t=0到停下，汽車在干燥路面的位移為=40m，平均速度為m/s=13.3m/s，比較以上數(shù)據(jù)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=1s到停下，設汽車在干燥路面的平均速度為，在濕滑路面的平均速度為，==m/s=10m/s，說明二者平均速度大小相等，故B錯誤；從t=1s到停下，汽車在濕滑路面的加速度大小m/s2=6.7m/s2，從t=ls到停下，汽車在干燥路面的加速度大小m/s2=10m/s2，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，因此激光束與x軸正方向的夾角θ的正切值為，即，故選C。
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=，即C=30°，則∠ADF=30°，同理沿DG方向射到BC面上的光線剛好發(fā)生全反射，則∠CDH=30°，根據(jù)幾何關系可得AE=CG=Rtan30°=，AB、BC面有光射出的區(qū)域總長度為L=AE+CG=，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，在材料中的傳播時間為，又，解得，光在空氣中傳播的時間為，所以，光源發(fā)出的光射到AB面上的最長時間為，故CD錯誤。
4.C 【解析】銀杏果下落過程中由動量定理得：，代入數(shù)據(jù)得：，得t=1.50s，故C正確。
5.C 【解析】開關S接l時，，，=40W，且，代入數(shù)據(jù)解得：r=5Ω，故A，B錯誤；開關S接2時，，，，，，代入數(shù)據(jù)解得：P=90W，故C正確，D錯誤。
6.C 【解析】對Q有，，對P有，，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，則負電荷電荷從b點運動到從c點，電場力做正功，A錯誤；由題圖可知=3V，=7V，電場力做功有=-4eV=-6.4×10-19J，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b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(nèi)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，I1方向不變，I2方向變化，電路穩(wěn)定時D1電流為D2電流的兩倍，由于自感線圈及D1，D2和D3組成閉合回路，電流立馬都變?yōu)榈扔贒1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，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，故A正確；粒子在電場中加速，根據(jù)動能定理可得聯(lián)立，可得，故B錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為，粒子在磁場中運動的時間為，聯(lián)立可得，故C錯誤；粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域為圖中的陰影部分，根據(jù)幾何關系有，最窄處的究度為，聯(lián)立，可得，故D正確。
10.BC 【解析】設A，B碰撞后速度分別為，，由彈性碰撞，，解得，，若，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，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，設B，C最終達到的共同速度為，由B、C整體動量守恒有，解得，由，可知，即時，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)
11.(6分，每空2分)(1)；；(2)。
【解析】⑴根據(jù)圖丙可知漏斗振動的周期，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；由，即，解得.
(2)根據(jù)單擺的周期公式，可得擺長。
12.(8分，每空2分)(1)；(2)減?。?3)200；25。
【解析】(1)的測量值為。
(2)由圖可知，隨壓力F的增大﹐壓敏電阻的阻值減小。
(3)由圖乙，
根據(jù)歐姆定律
當F=100N時，=50Ω，此時電壓表電壓為4V，定值電阻的阻值為R=200Ω
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=….1分
周期為T=1.0s
角速度為rad/s……1分
規(guī)定向上為正方向，t=0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
…1分
則振子的振動方程為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…2分
解得
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
……2分
解得F′=5mg
由物體B的受力可知，物體B受水平面的最大支持力為……1分
由牛頓第三定律=6mg……1分
14.(14分)【解析)(1)導體棒的最大速度=0.1m/s，所以最大速度=10m/s……1分
此時拉力最小為=7N
根據(jù)共點力平衡條件可得…….2分
得……l分
代入數(shù)據(jù)得B=2T……1分
(2)導體棒速度最大時﹐產(chǎn)生的電動勢最大，其兩端電壓最大
…2分
……1分
解得U=………1分
(3)根據(jù)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F'，速度為
根據(jù)牛頓第二定律可得…2分
而，'…1分
整理可得
解得=5m/s(或=-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，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……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……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
….….……………………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D對木板E壓力為零，此時桌面對木板E的最大靜摩擦力
由知，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…1分
解得……1分
對圓環(huán)由牛頓第二定律…1分
可知圓環(huán)所受摩擦力…1分
所以木板E向右運動與擋板相撞前，圓環(huán)與細桿F之間未發(fā)生相對滑動
假設第一次相撞的速度大小為，則由勻變速直運動推導公式
……1分
故.……1分
(3)由分析知，第一次相撞后細桿F與圓環(huán)發(fā)生相對滑動，設相撞后圓環(huán)向下做勻減速直線運動的加速度大小為，木板E向左、細桿F向上做勻減速直線運動的加速度大小為，則對圓環(huán)由牛頓第二定律
………1分
對木板E、細桿F整體由牛頓第二定律長
…1分
解得，………1分
因為，大小相等，則圓環(huán)與木板E、細桿F同時減速為零，且圓環(huán)與細桿F的位移大小相等，方向相反。設第一次相撞后，木板E向左的最大位移為，則由勻變速直線運動推導公式
解得分
同理可得：第二次相撞后，木板E向左的最大位移為
第n次碰撞后，木板E向左的最大位移為
則第一次相撞后，圓環(huán)與細桿F的最大相對位移
同理可得：第二次相撞后﹐圓環(huán)與細桿F的最大相對位移
第n次相撞后﹐圓環(huán)與細桿F的最大相對位移
設細桿F的長度為x，則……1分
設木板E運動的總路程為
由能量守恒：..….……1分題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
答案
C
C
B
C
C
C
BD
BD
AD
BC

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