山东省济宁市嘉祥县第一中学2024-2025学年高三下学期4月月考物理试题

保密★启用前 高三下学期4月份物理月考试题 一、单选题每题3分 1．根据图示，下列实验的操作处理中，正确的是（　　） A．甲图为用单摆测重力加速度的实验，测周期T时应该从小球摆至最高点开始计时 B．乙图中当两通电导线的电流方向相同时，两通电导线会互相排斥 C．图丙是某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度小的玻璃砖来测量 D．图丁是双缝干涉实验中得到的干涉条纹，若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转测量头即可 2．某同学在游玩时，观察到一只翠鸟捕鱼的场景。如图所示，翠鸟把小鱼叼出水面，斜向上飞行途中，小鱼挣扎掉落，忽略空气阻力，关于小鱼（可看作质点）掉落后的运动，下列说法正确的是（　　） A．小鱼做自由落体运动 B．小鱼做平抛运动 C．小鱼运动的加速度小于g D．小鱼在相同时间内速度改变量相同 3．蜻蜓在水中“点水”激起的波纹，俗称“蜻蜓点水”，一只蜻蜓在平静的水面上匀速飞行时，两次点水后在水面上激起的波纹，俯视看其形状如图所示，由图可分析出（　　） A．蜻蜓向左飞行，蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小 B．蜻蜓向右飞行，蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大 C．蜻蜓向右飞行，蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小 D．蜻蜓向左飞行，蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大 4．如图，、、、是正方形的四个顶点，正方形的边长为，在点和点放有电荷量都为的正电荷，在点放了某个未知电荷后，恰好点的电场强度等于。则下列说法正确的是（　　） A．放在点的电荷为正电荷 B．放在点的电荷电荷量为 C．将处的电荷从点沿连线运动到点的过程中，电势能先增大后减少 D．一带负电的试探电荷在点电势能比正方形中心电势能小 5．图a为玻尔的氢原子能级图。氢原子光谱在可见光区域内的四条谱线Hα、Hβ、Hγ和，如图b所示，它们都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光。下列关于Hα、Hβ、Hγ和四条谱线的描述正确的是（  ） A．Hα对应的前后能级之差最大 B．同一介质对Hβ的折射率最大 C．同一介质中Hγ的传播速度最大 D．用Hβ照射某一金属能发生光电效应，则用照射该金属时也一定能发生光电效应 6．如图甲所示为牛顿环装置意识图，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心圆环，如图乙所示。如果将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，如图丙，则观察到的条纹可能是（已知A选项中的同心圆环条纹与乙图完全相同）（　　） A． B． C． D． 7．如图甲所示是一种门后挂钩，相邻挂钩间的距离相等，均为。图乙所示的单肩包底边长度，包和包内物品的总质量，柔软肩带长100，肩带与挂钩间的摩擦可忽略不计。现要挂包时两边肩带受到的拉力最小（带的两端与包的接点间的距离始终保持与底边的长度相等），需将挂包肩带跨挂在（　　） A．2个挂钩上 B．3个挂钩上 C．4个挂钩上 D．5个挂钩上 8．如图所示，AB、CD组成一个平行轨道，导轨间距为L，轨道平面的倾角θ=30°，轨道与导轨EF、GH由两小段光滑绝缘的圆弧（长度可忽略）BE、DG相连，倾斜导轨部分处于垂直导轨平面向下的匀强磁场当中，磁感应强度大小为B，水平部分（足够长）处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为2B（磁场未画出），质量为m、电阻为的导体棒Q静止于水平导轨上。AC端接一个电容器，电容器的电容为，质量为m、电阻忽略不计的导体棒P与导轨垂直放置，从靠近AC端的位置由静止释放，导体棒P初始时离水平轨道的高度为h。已知重力加速度为g，不考虑导体棒P与导轨间的摩擦力，不计导轨的电阻，整个过程中Q始终静止不动且PQ没有发生碰撞。则下列说法正确的是（　　） A．导体棒P在倾斜导轨上做匀加速运动，加速度大小为 B．导体棒P进入水平导轨时的速度大小为 C．导体棒Q在此过程中受到的最大摩擦力为 D．导体棒P在水平轨道发生的位移为 二、多选题每题4分，半对2分 9．一只青蛙从一片荷叶跳入平静的湖水中，平静的水面以青蛙的入水点开始上下做简谐运动，在水面上激起一层涟漪。青蛙入水不远处的水面上有两片树叶，其振动图像分别为图中的a、b所示。已知水波的波长为0.4m，两片树叶在入水点的同侧且与入水点在一条直线上，则两片树叶之间的距离可能为（　　） A．0.4m B．0.5m C．0.6m D．0.7m 10．把一根匀质铁链水平拉直，沿AB方向一部分放在顺时针匀速转动的水平传送带上，一部分放在光滑水平桌面上，桌面和传送带在A点平滑相接（忽略衔接处空隙），由于传送带摩擦力的作用，铁链向右做直线运动，传送带长度大于铁链长度．x为铁链在A点右侧的长度，f为传送带对铁链的摩擦力，a为铁链的加速度，F为A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，为铁链的动能，则在铁链加速进入传送带的过程中，下列图像可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   11．“天问一号”探测器需要通过转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时转移轨道是一个近日点B和远日点C都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示）。在近日点短暂点火后“天问一号”进入转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为M，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法中正确的是（　　） A．两次点火时喷气方向都与运动方向相同 B．两次点火之间的时间间隔为 C．两次点火之间的时间间隔大于6个月 D．如果火星运动到A点，地球恰好在B点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹BC运动到C点时，恰好与火星相遇 12．如图所示，一根长为L的轻杆的两端分别固定小球A和B。轻杆可绕距A球为处的轴O在竖直平面内转动，初始时杆处于竖直位置，小球B恰好与水平光滑地面接触。在杆的左侧紧贴着B球有边长为的立方体滑块C，A、B、C的质量均为m。现用一水平恒力F作用于A球上，使之绕固定的O轴顺时针转动，直到B转动到C的右上角分离。设在此过程中C滑块一直紧贴地面，不计一切摩擦。关于此过程，下列判断正确的是（　　） A．力F的功率逐渐减少 B．分离之前滑块C的动能始终小于球A的动能 C．力F做的功大于滑块C的动能增量与球A、B重力势能增量之和 D．滑块C的最大速度为 三、实验题（14分，每空2分） 13．某同学利用如图甲所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，物块的质量为0.5kg，长木板的质量为1kg，重力加速度g取。水平向左拉动木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。    (1)从F-t图像可以看出在1.0～1.2s时间内，物块与木板之间的摩擦力是 （选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”）。 (2)在实验过程中，若木板加速运动，在2.0s后，力传感器的示数 （选填“＞”＜”或“＝”）物块所受的滑动摩擦力大小。 (3)测得物块与长木板间的动摩擦因数为 。 14．如图为某同学设计具有“×100”和“×1k”两种倍率简易欧姆表的电路，现可提供的器材如下： A．干电池（电动势E=1.5V，内阻不计） B．电流计G（量程0~100μA，内阻为450Ω） C．定值电阻R0（阻值为50Ω） D．滑动变阻器R（阻值范围为0~15kΩ） E.开关S，红、黑表笔各一支，导线若干 选择以上器材组装电路，欧姆表表盘的中央刻度值为15，请回答下列问题： (1)表笔A应为 （填“红”或“黑”）表笔； (2)开关S闭合时，对应的挡位为 （填“×100”和“×1k”）； (3)断开开关S，欧姆调零后，在两表笔间接入待测电阻Rx，发现电流计G指针恰好指到30μA处，则可知待测电阻Rx= Ω； (4)若该欧姆表使用一段时间后，电源的电动势变小，内阻变大，但仍能欧调零，按正确操作再测上述Rx的阻值，其测量结果与原结果相比将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、解答题 15．（6分）打板投篮是一种很直接、命中率很高的投篮方式，因此是一种很常见的篮球技术动作训练。如图所示，一篮球以水平初速度碰撞竖直篮板后水平弹回，速率变为原来的倍（为一定值），弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的半径为，篮框半径为，篮框中心距篮板的距离为，碰撞点与篮框中心的高度差为，不考虑篮球转动和空气阻力，重力加速度为。问： (1)值为多少？ (2)碰撞点不变时，为保证篮球不与篮框碰撞的情况下进篮，碰撞篮板前瞬间速度的最大值为多少？ 16．（9分）2024年10月25日第57届田径运动会正式开幕。小明所在班级使用了桶装纯净水进行供水，图甲为桶装纯净水使用压水器供水的示意图，图乙是简化的原理图。当手按下压水器时，压水器中的活塞打开，外界空气压入桶内，放手后，压水器活塞关闭，当压水器将水压到出水管管口时，水可以流出。压水器出水管上方有一个止水阀，按下止水阀，桶内空气可以与外界相通。已知桶底横截面积，容积V＝20L。现桶内有10L水，初始时出水管竖直部分内外液面相平，出水口与桶内水面的高度差h＝0.3m，压水器气囊的容积，空气可视为理想气体。出水管的体积与桶内水的体积相比可忽略不计，水的密度，外界大气压强恒为，重力加速度g取。 (1)若桶内气体温度不变，刚好有水从出水管流出时桶内气体的压强为多少。 (2)已知小明的水杯容量为500mL，现有10位拥有相同容量水杯的同学需要接水。若每次将气囊完全压下，需要压多少次，可以让10位同学刚好接满水。已知整个过程桶内温度不变，压气完成后打开出水管开关进行接水。 17．（15分）真空中的立方体区域边长为L，按如图方式建立空间直角坐标系，底面中心处有一点状放射源S，仅在abcO所在平面内向各个方向均匀发射带正电粒子，所有粒子的速度大小均为v，电荷量为q，质量为m。abfe面放有一个接收屏，用以接收粒子。现给立方体内施加竖直向上的匀强磁场，使接收屏上恰好没有收到任何粒子。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B； （2）现在正方体内再加竖直向上的匀强电场，要使所有从S发出的粒子刚好都能从上表面中心P离开，求出所有满足条件的电场强度E的大小； （3）若电场强度E的大小取第（2）问中的最大值，现让abfe屏向左沿z轴负方向平移（图中未画出），求打在abfe屏上的粒子中x坐标最大值和最小值时对应点的坐标（x，y，z）。 18．（16分）如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中间有一个以的速度逆时针匀速转动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平轨道PM平滑连接，半径，高的光滑圆弧的最低点与PM在P点平滑连接，在P点处安装有自动控制系统，当物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带右端与半径的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，物块a从右侧圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带，经过M点时控制系统会使静止在P点的物块b自动解锁，之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知物块a、b的质量分别为、，两物块均可视为质点，物块a与传送带间的动摩擦因数，MN间的距离为，取。求： （1）物块a运动到圆弧轨道最低点N时受到的支持力大小； （2）物块a在第一次碰后，从经过M点到再次回到M点所用的时间； （3）物块b第一次在P点相碰后到再次回到P所用的时间； （4）若物块a每次经传送带到达M点时，物块b都已锁定在P点，则两物块从第1次碰撞后到最终都静止，物块a与传送带之间由于相对运动产生的总热量为多少。 《高三下学期4月份物理月考试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B D D B C A BD AC 题号 11 12 答案 BC CD 1．D 【详解】A．甲图为用单摆测重力加速度的实验，为方便和比较准确测量，在测周期T时应该从小球摆至最低点开始计时，A错误； B．乙图中当两通电导线的电流方向相同时，由安培定则可知，左侧直线电流在右侧直线电流处产生垂直纸面向外的磁场，由左手定则可知，右侧直线电流受到的安培力方向水平向左，同理可知左侧直线电流受到的安培力水平向右，所以两通电导线会互相吸引，B错误； C．利用“插针法”测定玻璃的折射率时，由图丙可知，为了减小误差，应选用宽度大的玻璃砖来测量，C错误； D．在双缝干涉实验中得到的干涉条纹位置是不变的，测量头是用来测量条纹宽度的设备，由图丁可知，若要使测量头的分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转测量头即可，D正确。 故选D。 2．D 【详解】AB．根据题意，翠鸟把小鱼叼出水面，斜向上飞行途中，小鱼挣扎掉落，则在掉落前小鱼和翠鸟有共同速度，速度方向斜向上，当小鱼掉落时，其速度方向斜向上，做斜抛运动，故AB错误； C．由于忽略空气阻力，因此可知小鱼掉落后所受合外力即为重力，加速度等于重力加速度，故C错误； D．小鱼掉落后所受合外力恒定，加速恒定，为重力加速度，小鱼做匀变速曲线运动，则其在相同时间内速度改变量相同，均为 故D正确。 故选D。 3．B 【详解】根据图示，蜻蜓连续两次点水过程中激起的波纹，圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向则为从大圆到小圆，即蜻蜓的飞行方向向右；若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的；然而图中到圆圈边线距离小于半径，说明水波运动了一段时间，水波才到圆心，则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大。 故选B。 4．D 【详解】A．点的点电荷在点产生的电场的电场强度方向沿方向，点的点电荷在点产生的电场的电场强度方向沿方向，点的合电场强度方向沿方向，故B点的未知点电荷在点产生的电场的电场强度方向沿方向，点的未知点电荷带负电，A错误； B．点和点的点电荷在点产生的电场的电场强度大小均为 则合电场强度 点的未知点电荷在点产生的电场的电场强度大小为 又因为 解得 B错误； C．根据等量正电荷电场的分布情况可知，负电荷从点沿连线运动到点的过程中，电场力先做正功后做负功，则其电势能先减少后增加， C错误； D．点的电场强度等于，根据点电荷和等量同种电荷的电场分布特点及电场的叠加原理可知，从到的连线上电场强度方向沿方向，则点的电势大于点的电势，根据 可知一带负电的试探电荷在点电势能比正方形中心电势能小，D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．Hα波长最长，根据 频率最小，能量最小，Hα对应的前后能级之差最小，故A错误； B．频率最大，则同一介质对的折射率最大，故B错误； C．Hα波长最长，频率最小，折射率最小，根据 同一介质中的传播速度最大，故C错误； D．频率大于Hβ频率，用Hβ照射某一金属能发生光电效应，则用照射该金属时也一定能发生光电效应，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个空气薄膜，当竖直向下的平行光射向平凸透镜时，尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。同一半径的圆环处的空气膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使干涉图样呈圆环状。若将下方的玻璃平板换成凸面朝上的平凸透镜，即对应图乙同一亮环，这一厚度要内移，对应的牛顿亮环的半径变小，其它环半径依次变小，所以圆环半径要变小，环更密。 故选B。 7．C 【详解】合力一定时，分力之间夹角越小，每个分力越小。当分力方向相同时，挂包时两边肩带受到的拉力最小，因为，肩带长100cm，当将挂包肩带跨挂在4个挂钩上，恰好满足肩带平行，此时拉力最小。 故选C。 8．A 【详解】A．对导体棒P在下滑过程中受力分析有 而 ，，，， 联立解得 所以导体棒P做匀加速直线运动，加速度大小为， A正确； B．导体棒在倾斜导轨上做匀变速直线运动，由 解得 故选项B错误； C．当导体棒P进入水平导轨后，导体棒P切割磁感线产生感应电动势，产生感应电流，导体棒在安培力作用下开始减速，产生的感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，所以当P刚进入水平轨道时产生的感应电动势最大，感应电流最大，安培力最大，由受力平衡可知此时导体棒Q受到的摩擦力最大，所以有 故选项C错误； D．导体棒P在安培力作用下减速最后速度为零，对导体棒P由动量定理有 而 解得 D错误； 故选A。 9．BD 【详解】题意可知0时刻a波在波谷，b波在平衡位置，且波长均为，若波从b向a传播，则两片树叶之间的距离满足（n=0，1，2，3，...） 整理得（n=0，1，2，3，...） n=0、1、2时，x分别为0.1m、0.5m、0.9m 若波从a向b传播，则两片树叶之间的距离满足（n=0，1，2，3，...） 整理得 （n=0，1，2，3，...） n=0，1，2时，x分别为0.3m、0.7m、1.1m 故选BD。 10．AC 【详解】A．铁链受传送带的摩擦力 则图像为过原点的直线，故A正确； B．铁链在传送带上的加速度大小 则图像为过原点的直线，故B错误； C．A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力 则图像为抛物线，故C正确； D．由动能定理及图像可知，图像斜率表示f，应一直变大，故D错误。 故选AC。 11．BC 【详解】A．两次变轨均需要加速，所以两次点火时喷气方向都应与运动方向相反，故A错误； B．对地球，根据万有引力提供向心力有 求得 设“天问一号”在转移轨道上的运行周期为，根据开普勒第三定律有 联立得 所以，两次点火之间的时间间隔为 故B正确； C．因“天问一号”在转移轨道上运行的轨道半长轴大于r，所以 年 即 个月 故C正确； D．因“天问一号”在转移轨道上运行的轨道半长轴小于R，所以设“天问一号”在转移轨道上的运行周期小于火星的运行周期，“天问一号”由B点运动到C点、火星由A点运动到C点所需时间均为各自周期的一半，所以，如果火星运动到A点，地球恰好在B点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹BC运动到C点时，不会与火星相遇，故D错误。 故选BC。 12．CD 【详解】AC．用表示A球转过角时A球的速度大小，用表示A球转过角时B球的速度大小，v表示此时立方体的速度大小，则 由于A与B的角速度相同，且 OA= 则 OB= 则 根据能量守恒定律可知，力F做的功等于滑块C的动能增量与球A，B机械能增量之和，则力F做的功大于滑块C的动能增量与球A、B重力势能增量之和，可得 解得 由几何关系可知转过的最大角度为 =60° 则力F的功率为 由数学知识可知，功率增加，故A错误，C正确； B．分离前C的动能为 分离前A的动能为 由数学知识可知角度转动的范围为 0≤≤60° 则 可知 故B错误； D．当=60°时，C速度最大为 故D正确。 故选CD。 13．(1)静摩擦力 (2)＝ (3)0.4 【详解】（1）由图可知，在时间内，木板和物块没有发生相对滑动，摩擦力随外力的增大逐渐增大，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力； （2）在后，木板和物块发生相对运动，则物块所受摩擦力为滑动摩擦力，对物块根据平衡条件可知，力传感器的示数等于物块所受的滑动摩擦力大小； （3）根据 其中，，，解得 14．(1)黑 (2)×100 (3)3.5×104 (4)偏大 【详解】（1）红表笔与电池负极相连，因此表笔A为黑表笔； （2）当开关闭合时，欧姆调零时干路电流较大，欧姆表的内阻比较小，根据欧姆表的内阻等于欧姆刻线中央刻度值与倍率的乘积，可知对应的挡位为“×100”； （3）断开开关S进行欧姆调零后，欧姆表的内阻为 根据闭合电路欧姆定律有 可得 （4）断开开关S，欧姆调零后有 测量Rx时有 则电动势E减小，电路电流减小，欧姆表示数变大，即Rx的测量值偏大。 15．(1) (2) 【详解】（1）弹回后篮球做平抛运动，在水平方向 L−r=kv0t 在竖直方向 联立以上两式解得 （2）当篮球边缘恰好经过篮球框内部左边缘时，入射速度最大且为vm，则反弹过程中，做平抛运动，在水平方向 在竖直方向 联立解得 16．(1) (2)28次 【详解】（1）设刚有水出时桶内气体压强为 解得 （2）设10位同学用水总量为，则有 此时水面到管口的高度为 解得 设接水稳定后桶内压强为，则有 解得 对整个过程，根据玻意耳定律可得 联立可得 n＝28次 17．（1）；（2）；（3）（，，），（，，） 【详解】（1）所有粒子恰好被束缚在正方形abcO区域内，由几何关系得 粒子在磁场中做匀速圆周运动 解得 （2）粒子做圆周运动的周期 要使所有粒子刚好都能从上表面中心P离开，所用时间一定为周期的整数倍，在竖直方向上由运动学规律得 解得 （3）粒子运动的俯视图如图所示 由图可知，当为直径时，射出粒子的横坐标为最大值，此时横坐标为 粒子运动的时间为 此时对应的纵坐标 解得 故坐标为 （，，） 由图可知，当与abfe面相切时，射出粒子的横坐标为最小值，此时横坐标为 此时粒子运动的时间为 此时对应的纵坐标为 解得 故坐标为 （，，） 18．（1）；（2）2s；（3）1s；（4）45J 【详解】（1）对a从出发点到N，由动能定理 在N点对物块a，由牛顿第二定律 解得 （2）a在传送带上，由牛顿第二定律和运动学公式 ， 解得 故物块a到达M点时 a和b发生弹性碰撞有 解得 ， 则物块a在第一次碰后，从经过M点到再次回到M点所用的时间为 （3）对b的上升过程应用动能定理 解得 故物块b在圆弧上运动可看作是简谐运动 解得 （4）物块a第1次碰后经过M点到第2次碰前经过M点因摩擦而产生的热量为 物块a第一次碰后速度小于传送带速度，故第二次碰前速度仍为，第二次碰后a的速度为，则第2次碰后到第3次碰前产生的热量为 由数学知识可知 则物块a与传送带之间由于相对运动产生的总热量为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$