吉林省长春市长春汽车经济技术开发区第三中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

汽开三中2024-2025学年度上学期月考 高三物理 命题人： 审题人： 注意事项： 1.试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共3页，总分100分，考试时间75分钟。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.年英国物理学家约瑟夫约翰汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。下列有关电子的说法正确的是(    ) A. 电子的发现说明原子核是有内部结构的 B. 射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力 C. 光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关 D. 卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的 2.跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降已知运动员的重力为，圆顶形伞面的重力为，在伞面边缘有条均匀分布的相同轻细拉线与运动员相连，每根拉线和竖直方向都成角设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为    (    ) A. B. C. D. 3.如图所示是天工开物中牛力齿轮的图画及其原理简化图，牛拉动横杆驱动半径为的大齿轮匀速率转动，大齿轮与半径为的中齿轮垂直咬合，中齿轮通过横轴与半径为小齿轮相连，小齿轮驱动抽水桶抽水，已知牛拉横杆转一圈需要时间为，则抽水桶的运动速率约为(    ) A. B. C. D. 4.如图所示是完全相同的个小球，其中小球、分别从同一高度由静止释放如图甲和图丙，小球水平抛出如图乙，其中图丙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程，不计空气阻力，下列说法正确的是(    ) A. 该过程中，小球的重力做功最多 B. 个小球落地瞬间的速度大小相等 C. 小球落地瞬间的重力的功率最小 D. 该过程中，个小球的重力做功的平均功率相等 5.如图所示，小滑块、的质量分别为、，其中套在固定的竖直杆上，静置于水平地面上，、间通过铰链用长为的刚性轻杆连接。一轻弹簧左端与相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平。当时，弹簧处于原长状态，此时将由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，、始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则下降过程中(    ) A. A、组成的系统机械能守恒 B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 竖直杆对的弹力一定大于弹簧弹力 D. 的速度达到最大值前，地面对的支持力大于 6.如图甲所示，一粮食储备仓库工人正利用传送带运送货物，以恒定速率逆时针运行的传送带与水平面的夹角，转轴间距。工人将货物可视为质点沿传送方向以速度从传送带顶端推下，时货物运动到传送带底端，货物在传送带上运动的图像如图乙所示。已知，，重力加速度取，不计空气阻力，则(    ) A. 时，货物所受摩擦力方向改变 B. 货物与传送带间的动摩擦因数为 C. 传送带运行的速度大小为 D. 货物向下运动过程中所具有的机械能先减小后不变 7.如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为，一细光束从上表面射入的入射角，折射角，光在真空中的光速为，则(    ) A. 玻璃砖的折射率 B. 光从下表面射出时的折射角为 C. 光在玻璃中传播的时间为 D. 增大入射角，光在下表面可能发生全发射 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.在研究曲线运动中，一同学手拿铅笔在桌面的白纸上朝一个方向划线，同时另一位同学水平向右加速抽动了白纸，如图所示。白纸上的划痕图样可能是(    ) A. B. C. D. 9.如图所示，载人飞船先后在圆形轨道、椭圆轨道和圆形轨道上运行。已知轨道、的半径分别为、，轨道和、和分别相切于、两点，则飞船(    ) A. 在轨道上加速追上天和核心舱完成对接 B. 在轨道和轨道上经过点时加速度相同 C. 在轨道经过点的速度等于轨道经过点的速度 D. 在轨道和轨道上的线速度大小之比为 10.一简谐横波沿轴方向传播，在时刻，该波的波形图如图甲所示，、是介质中的两个质点图乙表示介质中质点的振动图像下列说法正确的是(    ) A. 该横波传播的速度为 B. 该横波沿轴正方向传播 C. 时，质点的加速度的大小比质点的大 D. 时，质点的回复力最大，并指向平衡位置 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11.一位同学用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从 点的正上方点自由下落，下落过程中经过光电门时，光电计时器记录下小球过光电门时间，当地的重力加速度为。 为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________。 A.之间的距离；   小球的质量为； C.小球从到的下落时间   小球的直径 小球通过光电门时的瞬时速度________用（1）中测量物理量表达 多次改变之间距离，重复上述过程，作出随的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率的理论值________。用（1）中测量物理量表达 在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力的比值为________用、表示。 12.某同学用电压表和电流表测一节电池的电动势和内阻，并按照图甲所示的电路图进行实验，所用电压表可视为理想电压表． 图乙为根据实验数据绘制的图象，从图象中可知该电池电动势          ，内阻          均保留小数点后一位 该同学找资料查证量程为的电流表内阻比较小，接近电池内阻，则该电池内阻的测量值          填“”“”或“”真实值． 该同学放弃电压表，并且将滑动变阻器更换为电阻箱，采用如图丙所示电路进行实验，经多次测量并记录电阻箱阻值及对应的电流强度，重新绘制出如图丁所示的图象忽略电流表的内阻，已知图线斜率为，图线与纵坐标轴的截距为，则电池电动势          ，内阻          用、中的物理量表示 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 一个无风晴朗的冬日，小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行54m后进入水平雪道，继续滑行40.5m后匀减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60kg，整个滑行过程用时10.5s，斜直雪道倾角为37°。求小明和滑雪车： (1)滑行过程中的最大速度的大小； (2)在斜直雪道上滑行的时间； (3)在斜直雪道上受到的平均阻力的大小。 14.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气视为理想气体。粗细均匀的细管上端的压力传感器能感知细管中的空气压力，从而控制进水量。初始时，洗衣缸和细管内的水面等高。封闭的空气长度，周围环境的热力学温度为。已知管内空气温度始终保持与周围环境的温度相同，水的密度，大气压强恒为，取。 当封闭的空气长度时，洗衣缸刚好停止进水，求洗衣缸内的水面上升的高度。 若周围环境的温度变为，且注水结束时洗衣缸和细管内的水面高度差和中的相同，求此时细管内空气的长度。 15.如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道的下端与光滑的圆弧轨道相切于点，点是最低点，圆心角，点与圆心等高，圆弧轨道半径，一个质量为可视为质点的小物体，从点的正上方点处自由下落，距离，小物体与斜面之间的动摩擦因数。取，，。求： 小物体第一次通过点时对轨道的压力的大小； 要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度至少要多长； 高三物理试卷 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高三物理月考答案和解析 1.【答案】  【解析】【分析】 电子的发现说明原子可分，不是最小的；射线是原子核内释放的；光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率有关；核外电子的轨道半径是量子化的是波尔的原子模型中的理论。 本题主要考查了电子的发现、射线、光电效应和卢瑟福的原子核式结构模型，都比较简单，要多注意平时积累。 【解答】 A.电子的发现说明原子是有内部结构的，故A错误； B.射线是原子核内中子转化为质子的过程中释放出的，它具有中等的穿透能力，故B错误； C.根据爱因斯坦对光电效应的解释可知，逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关，故C正确； D.玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的，卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故D错误； 故选C。 2.【答案】  【解析】【分析】 运动员受本身的重力及根丝线的拉力而处于平衡状态；将丝线的拉力分解为水平和竖直两个方向上的分力，则竖直上的分力之和等于向下的重力． 本题注意根绳子在竖直方向上的分力均是相同的，而向上的合力与向下的重力一定是大小相等、方向相反的． 【解答】 如图： 以一根丝线为例，每根丝线拉力向上的分力； 由共点力的平衡条件可知： ； 解得：； 故选：． 3.【答案】  【解析】半径为的大齿轮匀速率转动，大齿轮与半径为的中齿轮垂直咬合，二者线速度相等，，中齿轮通过横轴与半径为小齿轮相连，二者角速度相等，抽水桶的运动速率，故A项正确。 4.【答案】  【解析】【分析】 下落高度相同，利用运动学规律分别求解时间，根据动能定理分析落地速度，运用公式求解瞬时功率，利用恒力做功公式比较重力做功大小，利用求解平均功率。 本题考查运动学规律、功和功率的综合运用，解题关键要根据物体的运动形式选择合适的规律解决问题。平均功率根据求解，瞬时功率用其中为与的夹角。 【解答】A、重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，全过程重力做功： ，故A错误； B、三个物体下降的高度相同，乙中物体有初速度，甲、丙中物体由静止开始运动，初速度为零，则在运动过程中，根据动能定理，可得：，故B错误； C、设相同的高度为，根据牛顿第二定律结合运动学规律：甲做自由落体运动，由  ，得：，乙做平抛运动，由，得：，丙沿光滑的斜面下滑，由，，解得：，根据公式可知，落地瞬间重力的功率等于重力乘以竖直方向的分速度，即，甲落地瞬间重力的功率为： ，乙落地瞬间重力的功率为：，丙落地瞬间重力的功率为：，故，故C正确； D、重力做功相同，由于，根据可知，，故D错误。 故选C。 5.【答案】  【解析】【分析】本题考查系统机械能守恒和牛顿第二定律，能正确选取研究对象是解题的关键。 【解答】  对于、和弹簧系统只有重力和弹簧弹力做功，机械能守恒；、沿杆方向速度相等，由静止释放，下降到最低点时、速度为零，根据机械能守恒有： ，解得：，故A错误，B正确； C.对于、系统水平方向先加速后减速，根据牛顿第二定律，竖直杆对的弹力和弹簧对弹力的合力提供的水平方向加速度，所以竖直杆对的弹力先大于弹簧弹力后小于弹簧弹力，故C错误； D.下降过程中动能达到最大前，对于、系统有向下的加速度，根据牛顿第二定律： ，所以受到地面的支持力小于，故D错误。 故选B。 6.【答案】  【解析】A.由图乙可知，在内，货物的速度大于传动带的速度，则货物受沿斜面向上的滑动摩擦力，在内，货物匀速下滑，根据平衡条件可知，货物受沿斜面向上的静摩擦力，所以时货物所受摩擦力方向不变，故A错误； C.图线与坐标轴围成的区域的面积表示位移的大小，根据题意可得 解得，故C正确； B.由图乙和分析可知，货物在内的对物块由牛顿第二定律 由图像可知货物的加速度大小为 联立解得，故B错误； D.由于货物向下运动过程中所受到的摩擦力一直沿斜面向上，摩擦力一直做负功，根据功能关系可知，货物所具有的机械能一直减小，故D错误。 故选C。 7.【答案】  【解析】【分析】 本题主要考查折射定律以及全反射条件的应用。结合题意，由折射定律求解玻璃砖的折射率；由公式求得光在玻璃中传播的速度，由几何知识求得光在玻璃中传播的路程，即可求解光在玻璃中传播的时间；全反射的条件：光从光密介质射入光疏介质，入射角大于等于临界角，由此分析即可正确求解。 【解答】 A、由折射定律有，故A错误； B、由于光在面上的入射角等于光在面上的折射角，由折射定律可得，光从下表面射出时的折射角为，故B正确； C、光在玻璃中传播的速度为，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为，则光在玻璃中传播的时间为，故C错误； D、光在面上的折射角一定小于临界角，在面上的入射角也一定小于临界角，可知光在面一定不能全反射，故D错误。 故选B。 8.【答案】  【解析】根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向左的加速运动和水平向外的运动，若水平向外的运动为匀速运动，合力方向向左，则轨迹向左弯曲做曲线运动；若水平向外的运动为匀变速运动且与向左的运动状态相同，则合加速度与合速度共线，斜向左做直线运动；不管水平向外做什么运动，合力不可能偏向右，则轨迹不可能向右偏。故选BC。 9.【答案】  【解析】【解答】在轨道Ⅲ上加速将离心运动，不能追上天和核心舱完成对接，故A错误； B.在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上经过点时由万有引力提供加速度，所以加速度相同，故B正确； C.在轨道经过点加速进入轨道，故在轨道经过点的速度小于轨道经过点的速度，故C错误； D.由知在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为：：，故D正确。 故选BD。 10.【答案】  【解析】A.波的传播速度为 ，A错误； B.  时刻点向上振动，则该波沿  轴正方向传播，B正确； C.时刻点在平衡位置向下振动，速度最大，加速度为零， 点在波谷位置，加速度最大，速度最小为零， 质点的加速度的大小比质点的大，C正确； D. 时，质点在波峰位置，回复力最大并指向平衡位置，D正确。 11.【答案】；  ；   ；  ；  【解析】根据实验原理可知，需要测量的是点到光电门的距离，故A正确 B.根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故 B错误 C.利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误 D.利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故 D正确。 已知经过光电门时的时间小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，即。故答案为：； 若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有：，即：，解得：，则该直线斜率。故答案为：； 乙图线，因存在阻力，则有：，所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为故答案为：。 12.【答案】   【解析】【分析】 本题为测电源电动势和内阻的实验，明确实验原理是解题的关键。 图象与纵轴的交点等于电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻； 根据“等效电源法”分析； 对图丙根据闭合电路欧姆定律得出关系式，结合图丁分析。 【解答】 根据结合图像可得，； 根据“等效电源法”，图甲电路电源内阻的测量值实际上是内阻的真实值与电流表内阻之和，故内阻的测量值真实值； 由闭合电路欧姆定律：，，图像为一条倾斜的直线，这条直线的斜率，纵轴截距， 解得，。 13.【答案】【解析】(1)小明和滑雪车在斜面上滑行时做初速度为0的匀加速的直线运动，在水平上滑行时，做末速度为0的匀减速直线运动，由平均速度公式可得滑行分析运动过程可知：， 则整个过程有：， 解得：; (2)在斜直雪道上滑行过程中由可得， 滑行的时间：; (3)根据匀变速直线运动速度时间关系式可得小明和滑雪车在斜直雪道上的加速度：， 由牛顿第二运动定律：解得：. 14.【答案】解：由玻意耳定律，有， 解得， 又， 解得， 洗衣缸内的水面上升的高度； 由理想气体状态方程有， 根据题意知， 解得。   【解析】【分析】本题考查液柱类问题，此类问题一般要选择封闭气体为研究对象，分析理想气体发生的是何种变化，根据平衡条件分析初末状态的压强，并结合题意分析初末状态气体的体积、温度，利用理想气体状态方程或者气体实验定律列等式求解。 (1) ； (2) ；(3) 。 15.【答案】解：物体从到，由机械能守恒得：；      在点，由牛顿第二定律得： 联立、解得 支持力          因此，根据牛顿第三定律，小物体第一次通过点时对轨道的压力的大小为 从过程，由动能定理得                                                联立、、、解得斜面长度至少为：         【解析】【分析】由机械能守恒可求得物体在点的速度，点物体做圆周运动，则由牛顿第二定律充当向心力可求得支持力；  要使物体不飞出，则到达点时速度恰为零，则由动能定理可求得的长度；  在考查力学问题时，常常将动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律等综合在一起进行考查，并且常常综合平抛、圆周运动及匀变速直线运动等运动的形式。 高三物理试卷 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$