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2024届甘肃省天水市第一中学高三上学期第三次月考试题 物理 （解析版）
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这是一份2024届甘肃省天水市第一中学高三上学期第三次月考试题 物理 （解析版），共22页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
时长：100分钟 总分：100分
一、选择题（每题5分，共45分）
1. 某同学利用无人机携带的速度记录仪记录它的运动情况，若某次试验时无人机从地面竖直向上起飞至返回地面的20s内的v-t图像如图所示，则本次试验中（ ）
A. 画v-t图像时取向上为正方向B. 上升的最大速度为3m/s
C. 全过程中最大加速度是0.75m/s2D. 上升到最大高度用了8s钟时间
2. 我国发射了嫦娥号系列卫星，其中嫦娥二号可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，嫦娥一号可以在离月球比较远的圆轨道b上运动．下列说法正确的是（ ）
A. 在a上运行的卫星的周期大于在b上运行的卫星的周期
B. 在a上运行卫星的加速度大于在b上运行的卫星的加速度
C. 在a上运行的卫星的线速度小于在b上运行的卫星的线速度
D. 在a上运行的卫星的角速度小于在b上运行的卫星的角速度
3. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ）
A. 电压u的频率为100 Hz
B. 电压表V的示数为22 V
C. 当光强增大时，变压器的输入功率变大
D. 当L1的灯丝烧断后，V示数变小
4. 人眼对绿光最为敏感，而绿光其实是由绿光光子组成的．每个绿光光子的能量约为3. 6eV，人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子，就能产生视觉．则能引起视觉时，每秒钟进入人眼的最少光能大约为（ ）
A. B.
C. D.
5. 如图所示，在粗糙的水平面上并列放置两物块A和B．已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，对B的最大静摩擦力为2N，当用F=4N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则（ ）
A. FfA=2N，FfB=2NB. FfA=0N，FfB=4N
C. FfA=4N，FfB=0ND. 因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算
6. 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k。C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。则此时（ ）
A. 拉力做功的瞬时功率为
B. 物块B满足
C. 物块A的加速度为
D. 弹簧弹性势能增加量为
7. 某质点做简谐运动的x-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的振幅为10cm
B. 一个周期内，质点运动的路程为20cm
C. t=1.5s时，质点的速度方向为x轴正向
D. t=2.5s时，质点的加速度方向为x轴正向
8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，则（ ）
A. 原、副线圈两端的电压之比为2：1
B. 原、副线圈中的电流之比为2：1
C. 原线圈两端的电压为88V
D. 副线圈两端的电压为88V
9. 如图所示，在xOy坐标系中，x轴上关于y轴对称的A、C两点固定等量异种点电荷、，B、D两点分别位于第二、四象限，ABCD为平行四边形，边BC、AD分别与y轴交于E、F，以下说法正确的是（ ）
A. E、F两点电势相等
B. B、D两点电场强度相同
C. 试探电荷+q从B点移到D点，电势能增加
D. 试探电荷+q从B点移到E点和从F点移到D点，电场力对+q做功相同
二、实验题（18分）
10. 气垫导轨是常用的种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某同学利用带有标尺（最小刻度为）的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，设计实验装置如图甲所示，实验步骤如下：
a.用天平分别测出滑块A、B的质量、；
b.给气垫导轨通气并调整使其水平；
c.A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线栓住，静置于气垫导轨上；
d.烧断细线，利用频闪照片记录A、B各自运动的过程如图乙所示。
(1)已知频闪的频率为，则滑块A离开弹簧后的动量大小为______，滑块B离开弹簧后的动量大小为______（结果均保留三位有效数字）；
(2)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能______J（结果保留三位有效数字）。
11. 某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱。实验室提供的器材如下：电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0~999.9Ω）；开关、导线若干。
（1）根据图中的电路图，将器材连接成实验电路；
（2）实验时，改变电阻箱R值，记录下电压表的示数U，得到若干组R、U的数据；
（3）根据实验数据绘出如图所示的 图线，由图像得出电池组的电动势E=___________V，内电阻r=______Ω。（结果保留二位有效数字）
（4）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是_______（单选）
A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C.本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小偶然误差
三、计算题（36分）
12. 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V，则
（1）两板间的场强是多大？
（2）电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？
（3）若B板接地，P1和P2两点电势各是多少？
13. 如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度为，将质量kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带端，传送带长度为m，“9”字全高m，“9”字上半部分圆弧半径为m，滑块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速g=10m/s2，试求：
（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；
（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力大小和方向；
（3）若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度 h(保留两位有效数字)．
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
15. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求：
（i）玻璃的折射率；
（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
天水一中2023-2024学年第一学期第三次月考
《高三物理》试卷
时长：100分钟 总分：100分
一、选择题（每题5分，共45分）
1. 某同学利用无人机携带的速度记录仪记录它的运动情况，若某次试验时无人机从地面竖直向上起飞至返回地面的20s内的v-t图像如图所示，则本次试验中（ ）
A. 画v-t图像时取向上为正方向B. 上升的最大速度为3m/s
C. 全过程中最大加速度是0.75m/s2D. 上升到最大高度用了8s钟时间
【答案】D
【解析】
【详解】A．无人机从地面竖直向上起飞至返回地面，由题图可知，画v-t图像时取向上为负方向，A错误；
B．因为取向上为负方向，所以上升的最大速度为－2m/s，B错误；
C．v-t图像的斜率表示加速度，最大加速度是
负号表示加速度方向向上。C错误；
D．由题图可知在0～8s是上升阶段，所以上升到最大高度用了8s钟时间，D正确。
故选D。
2. 我国发射了嫦娥号系列卫星，其中嫦娥二号可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，嫦娥一号可以在离月球比较远的圆轨道b上运动．下列说法正确的是（ ）
A. 在a上运行的卫星的周期大于在b上运行的卫星的周期
B. 在a上运行的卫星的加速度大于在b上运行的卫星的加速度
C. 在a上运行的卫星的线速度小于在b上运行的卫星的线速度
D. 在a上运行的卫星的角速度小于在b上运行的卫星的角速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，周期越大，故卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期.故选项A不符合题意.
B根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，加速度越小，故卫星在a上运行时的加速度大于在b上运行时的加速度.故选项B符合题意.
C.根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，速度越小，故卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度.故选项C不符合题意.
D.根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，角速度越小，故卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度.故选项D不符合题意.
3. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ）
A. 电压u的频率为100 Hz
B. 电压表V的示数为22 V
C. 当光强增大时，变压器的输入功率变大
D. 当L1的灯丝烧断后，V示数变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．电压的频率
选项A错误；
B．初级电压有效值为220V，故次级电压有效值为22V，所以电压表的示数小于22V，选项B错误；
C．当光强变大时，R的阻值减小，次级电阻减小，电流变大，则初级电流变大，变压器输入功率变大，选项C正确；
D．灯泡L2和电阻R串联以后与L1并联，其总电阻小于灯泡L2和电阻R串联，当L1灯丝断后，电路变为灯泡L2和电阻R串联，副线圈电压不变，总电流减小，电阻R的分压降低，则L2上的电压变大，则V的示数变大，选项D错误；
故选C。
【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。
4. 人眼对绿光最为敏感，而绿光其实是由绿光光子组成的．每个绿光光子的能量约为3. 6eV，人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子，就能产生视觉．则能引起视觉时，每秒钟进入人眼的最少光能大约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】人眼对绿光最为敏感，人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子，就能产生视觉；能引起视觉时，每秒钟进入人眼的最少光能．
A．与计算结果不符，故A项错误．
B．与计算结果不符，故B项错误．
C．与计算结果不符，故C项错误．
D．与计算结果相符，故D项正确．
5. 如图所示，在粗糙的水平面上并列放置两物块A和B．已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，对B的最大静摩擦力为2N，当用F=4N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则（ ）
A. FfA=2N，FfB=2NB. FfA=0N，FfB=4N
C. FfA=4N，FfB=0ND. 因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对A进行分析可知，当F=4N作用于A时，由于A 的最大静摩擦力为4N，所以F推不动物体A，所以A相对桌面静止；A静止，受到摩擦力为4N，则AB间没有相互挤压，从而没有作用力。则B相对地面没有运动趋势，故B不受地面的摩擦力。
故选C。
6. 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k。C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。则此时（ ）
A. 拉力做功的瞬时功率为
B. 物块B满足
C. 物块A的加速度为
D. 弹簧弹性势能的增加量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知，拉力做功的瞬时功率为Fv，故A错误；
B．当系统处于静止状态时，弹簧被压缩，设弹簧的压缩量为，则对A有
当B刚要离开挡板C时，弹簧被拉伸，设弹簧的拉伸量为，则此时对B有
由于物块A运动距离为d，则可知
联立以上各式可得，当物块B刚要离开挡板C时，物块B满足
故B错误；
C．对物块A由牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．根据功能关系可知，弹簧弹性势能的增加量等于拉力所做的功减去系统动能与重力势能的增加量，则可得
故D错误。
故选C。
7. 某质点做简谐运动的x-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的振幅为10cm
B. 一个周期内，质点运动的路程为20cm
C. t=1.5s时，质点的速度方向为x轴正向
D. t=2.5s时，质点的加速度方向为x轴正向
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．质点的振幅为10cm，选项A正确；
B．一个周期内，质点运动的路程为4A=40cm，选项B错误；
C．t=1.5s时，质点的速度方向为x轴负向，选项C错误；
D．t=2.5s时，质点的加速度方向指向平衡位置，即为x轴正向，选项D正确。
故选AD。
8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，则（ ）
A. 原、副线圈两端的电压之比为2：1
B. 原、副线圈中的电流之比为2：1
C. 原线圈两端的电压为88V
D. 副线圈两端的电压为88V
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据变压器电压变化规律得
A正确；
B．根据变压器电流变化规律得
B错误；
CD．设原线圈两端的电压为U1，则副线圈两端的电压为0.5U1，则副线圈中的电流为，根据电流关系得，原线圈中的电流为，所以有
解得
则副线圈两端的电压为88V。C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，在xOy坐标系中，x轴上关于y轴对称的A、C两点固定等量异种点电荷、，B、D两点分别位于第二、四象限，ABCD为平行四边形，边BC、AD分别与y轴交于E、F，以下说法正确的是（ ）
A. E、F两点电势相等
B. B、D两点电场强度相同
C. 试探电荷+q从B点移到D点，电势能增加
D. 试探电荷+q从B点移到E点和从F点移到D点，电场力对+q做功相同
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．等量异种点电荷、连线的垂直平分线是一条等势线，所以y轴是一条等势线，E、F的电势相等，故A正确；
B．根据电场线的分布情况和对称性可知，B、D两点电场强度相同，故B正确；
C．根据顺着电场线电势降低可知，B点的电势高于D点的电势，而正电荷在电势高处电势大，所以试探电荷从B点移到D点，电势能减小，故C错误；
D．由上分析可知，B、E间的电势差等于F、D间的电势差，根据电场力做功公式得知从B点移到E点和从F点移到D点，电场力对做功相同，故D正确。
故选ABD。
二、实验题（18分）
10. 气垫导轨是常用的种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某同学利用带有标尺（最小刻度为）的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，设计实验装置如图甲所示，实验步骤如下：
a.用天平分别测出滑块A、B的质量、；
b.给气垫导轨通气并调整使其水平；
c.A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线栓住，静置于气垫导轨上；
d.烧断细线，利用频闪照片记录A、B各自运动的过程如图乙所示。
(1)已知频闪的频率为，则滑块A离开弹簧后的动量大小为______，滑块B离开弹簧后的动量大小为______（结果均保留三位有效数字）；
(2)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能______J（结果保留三位有效数字）。
【答案】 ①. 0.240 ②. 0.240 ③. 0.240
【解析】
【详解】(1)[1]已知频闪的频率为，则T=0.1s；滑块A离开弹簧后的速度为
动量大小为
[2]滑块B离开弹簧后的速度
动量大小为
(2)[3]利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能
11. 某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱。实验室提供的器材如下：电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0~999.9Ω）；开关、导线若干。
（1）根据图中的电路图，将器材连接成实验电路；
（2）实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到若干组R、U的数据；
（3）根据实验数据绘出如图所示的 图线，由图像得出电池组的电动势E=___________V，内电阻r=______Ω。（结果保留二位有效数字）
（4）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是_______（单选）
A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小偶然误差
【答案】 ①. 2.8##2.9 ②. 0.65##0.66##0.67##0.68##0.69##0.70##0.71##0.72##0.73##0.74 ③. C
【解析】
【详解】（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
可得
可知，图像的斜率和截距分别为
结合图像可知
解得
（4）[3] A．电压表的分流作用引起的误差属于系统误差，A错误；
B．同学读电压表读数引起的误差属于偶然误差，B错误；
C．本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差，C正确；
D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差，D错误。
故选C
三、计算题（36分）
12. 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V，则
（1）两板间的场强是多大？
（2）电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？
（3）若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？
【答案】(1)1200V/m；(2)48V；(3)54V，6V
【解析】
【分析】
【详解】(1)两板间是匀强电场，由
求解两板间的场强
(2)P1、P2两点沿场强方向的距离
则
(3)B板接地，即B板电势为零，则
电场中某点的电势就等于这点与B板的电势差。所以
则P1和P2两点的电势分别为54V、6V。
13. 如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度为，将质量kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带端，传送带长度为m，“9”字全高m，“9”字上半部分圆弧半径为m，滑块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速g=10m/s2，试求：
（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；
（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向；
（3）若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度 h(保留两位有效数字)．
【答案】（1）3s；（2）90N，方向竖直向上；（3）1.4m
【解析】
【详解】（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律
得
加速到与传送带达到共速所需要的时间
前2s内的位移
之后滑块做匀速运动的位移
所用的时间
故
（2）滑块由B到C的过程中动能定理
在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得
解得
方向竖直向下， 由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小 90N，方向竖直向上
（3）滑块从B到D的过程中由动能定理得
在P点
又
故
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
【答案】 ①. 2 ②. 0.55
【解析】
【详解】[1]由P点的振动图像可得出该波的周期
T = 0.2s
由于该波的波速为10m/s，则该波的波长
λ = vT = 2m
[2]由题知P、Q两质点相距
xPQ = 5m
则波从P点传播到Q点需经过
由P点的振动图像可得出该波的起振方向向上，则Q点从起振到第一次到达正向最大位移处还需经过，则经过t = 0.55s，Q点第一次到达正向最大位移处。
15. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求：
（i）玻璃的折射率；
（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示
根据几何关系可知
i1 = θ = 30°，i2 = 60°
根据折射定律有
nsini1 = sini2
解得
（ii）设全反射临界角为C，则
光在玻璃球内的传播速度有
根据几何关系可知当θ = 45°时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长
则最短时间为
时长：100分钟 总分：100分
一、选择题（每题5分，共45分）
1. 某同学利用无人机携带的速度记录仪记录它的运动情况，若某次试验时无人机从地面竖直向上起飞至返回地面的20s内的v-t图像如图所示，则本次试验中（ ）
A. 画v-t图像时取向上为正方向B. 上升的最大速度为3m/s
C. 全过程中最大加速度是0.75m/s2D. 上升到最大高度用了8s钟时间
2. 我国发射了嫦娥号系列卫星，其中嫦娥二号可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，嫦娥一号可以在离月球比较远的圆轨道b上运动．下列说法正确的是（ ）
A. 在a上运行的卫星的周期大于在b上运行的卫星的周期
B. 在a上运行卫星的加速度大于在b上运行的卫星的加速度
C. 在a上运行的卫星的线速度小于在b上运行的卫星的线速度
D. 在a上运行的卫星的角速度小于在b上运行的卫星的角速度
3. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ）
A. 电压u的频率为100 Hz
B. 电压表V的示数为22 V
C. 当光强增大时，变压器的输入功率变大
D. 当L1的灯丝烧断后，V示数变小
4. 人眼对绿光最为敏感，而绿光其实是由绿光光子组成的．每个绿光光子的能量约为3. 6eV，人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子，就能产生视觉．则能引起视觉时，每秒钟进入人眼的最少光能大约为（ ）
A. B.
C. D.
5. 如图所示，在粗糙的水平面上并列放置两物块A和B．已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，对B的最大静摩擦力为2N，当用F=4N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则（ ）
A. FfA=2N，FfB=2NB. FfA=0N，FfB=4N
C. FfA=4N，FfB=0ND. 因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算
6. 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k。C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。则此时（ ）
A. 拉力做功的瞬时功率为
B. 物块B满足
C. 物块A的加速度为
D. 弹簧弹性势能增加量为
7. 某质点做简谐运动的x-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的振幅为10cm
B. 一个周期内，质点运动的路程为20cm
C. t=1.5s时，质点的速度方向为x轴正向
D. t=2.5s时，质点的加速度方向为x轴正向
8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，则（ ）
A. 原、副线圈两端的电压之比为2：1
B. 原、副线圈中的电流之比为2：1
C. 原线圈两端的电压为88V
D. 副线圈两端的电压为88V
9. 如图所示，在xOy坐标系中，x轴上关于y轴对称的A、C两点固定等量异种点电荷、，B、D两点分别位于第二、四象限，ABCD为平行四边形，边BC、AD分别与y轴交于E、F，以下说法正确的是（ ）
A. E、F两点电势相等
B. B、D两点电场强度相同
C. 试探电荷+q从B点移到D点，电势能增加
D. 试探电荷+q从B点移到E点和从F点移到D点，电场力对+q做功相同
二、实验题（18分）
10. 气垫导轨是常用的种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某同学利用带有标尺（最小刻度为）的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，设计实验装置如图甲所示，实验步骤如下：
a.用天平分别测出滑块A、B的质量、；
b.给气垫导轨通气并调整使其水平；
c.A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线栓住，静置于气垫导轨上；
d.烧断细线，利用频闪照片记录A、B各自运动的过程如图乙所示。
(1)已知频闪的频率为，则滑块A离开弹簧后的动量大小为______，滑块B离开弹簧后的动量大小为______（结果均保留三位有效数字）；
(2)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能______J（结果保留三位有效数字）。
11. 某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱。实验室提供的器材如下：电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0~999.9Ω）；开关、导线若干。
（1）根据图中的电路图，将器材连接成实验电路；
（2）实验时，改变电阻箱R值，记录下电压表的示数U，得到若干组R、U的数据；
（3）根据实验数据绘出如图所示的 图线，由图像得出电池组的电动势E=___________V，内电阻r=______Ω。（结果保留二位有效数字）
（4）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是_______（单选）
A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C.本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小偶然误差
三、计算题（36分）
12. 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V，则
（1）两板间的场强是多大？
（2）电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？
（3）若B板接地，P1和P2两点电势各是多少？
13. 如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度为，将质量kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带端，传送带长度为m，“9”字全高m，“9”字上半部分圆弧半径为m，滑块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速g=10m/s2，试求：
（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；
（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力大小和方向；
（3）若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度 h(保留两位有效数字)．
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
15. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求：
（i）玻璃的折射率；
（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
天水一中2023-2024学年第一学期第三次月考
《高三物理》试卷
时长：100分钟 总分：100分
一、选择题（每题5分，共45分）
1. 某同学利用无人机携带的速度记录仪记录它的运动情况，若某次试验时无人机从地面竖直向上起飞至返回地面的20s内的v-t图像如图所示，则本次试验中（ ）
A. 画v-t图像时取向上为正方向B. 上升的最大速度为3m/s
C. 全过程中最大加速度是0.75m/s2D. 上升到最大高度用了8s钟时间
【答案】D
【解析】
【详解】A．无人机从地面竖直向上起飞至返回地面，由题图可知，画v-t图像时取向上为负方向，A错误；
B．因为取向上为负方向，所以上升的最大速度为－2m/s，B错误；
C．v-t图像的斜率表示加速度，最大加速度是
负号表示加速度方向向上。C错误；
D．由题图可知在0～8s是上升阶段，所以上升到最大高度用了8s钟时间，D正确。
故选D。
2. 我国发射了嫦娥号系列卫星，其中嫦娥二号可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，嫦娥一号可以在离月球比较远的圆轨道b上运动．下列说法正确的是（ ）
A. 在a上运行的卫星的周期大于在b上运行的卫星的周期
B. 在a上运行的卫星的加速度大于在b上运行的卫星的加速度
C. 在a上运行的卫星的线速度小于在b上运行的卫星的线速度
D. 在a上运行的卫星的角速度小于在b上运行的卫星的角速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，周期越大，故卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期.故选项A不符合题意.
B根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，加速度越小，故卫星在a上运行时的加速度大于在b上运行时的加速度.故选项B符合题意.
C.根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，速度越小，故卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度.故选项C不符合题意.
D.根据万有引力提供向心力
解得
即轨道半径越大，角速度越小，故卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度.故选项D不符合题意.
3. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ）
A. 电压u的频率为100 Hz
B. 电压表V的示数为22 V
C. 当光强增大时，变压器的输入功率变大
D. 当L1的灯丝烧断后，V示数变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．电压的频率
选项A错误；
B．初级电压有效值为220V，故次级电压有效值为22V，所以电压表的示数小于22V，选项B错误；
C．当光强变大时，R的阻值减小，次级电阻减小，电流变大，则初级电流变大，变压器输入功率变大，选项C正确；
D．灯泡L2和电阻R串联以后与L1并联，其总电阻小于灯泡L2和电阻R串联，当L1灯丝断后，电路变为灯泡L2和电阻R串联，副线圈电压不变，总电流减小，电阻R的分压降低，则L2上的电压变大，则V的示数变大，选项D错误；
故选C。
【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。
4. 人眼对绿光最为敏感，而绿光其实是由绿光光子组成的．每个绿光光子的能量约为3. 6eV，人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子，就能产生视觉．则能引起视觉时，每秒钟进入人眼的最少光能大约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】人眼对绿光最为敏感，人眼若在每秒钟内接受到3个绿光光子，就能产生视觉；能引起视觉时，每秒钟进入人眼的最少光能．
A．与计算结果不符，故A项错误．
B．与计算结果不符，故B项错误．
C．与计算结果不符，故C项错误．
D．与计算结果相符，故D项正确．
5. 如图所示，在粗糙的水平面上并列放置两物块A和B．已知水平面对A的最大静摩擦力为4N，对B的最大静摩擦力为2N，当用F=4N的水平力从左侧推A时，物体A、B受的摩擦力分别为FfA、FfB，则（ ）
A. FfA=2N，FfB=2NB. FfA=0N，FfB=4N
C. FfA=4N，FfB=0ND. 因动摩擦因数和A、B的质量未知，故无法计算
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对A进行分析可知，当F=4N作用于A时，由于A 的最大静摩擦力为4N，所以F推不动物体A，所以A相对桌面静止；A静止，受到摩擦力为4N，则AB间没有相互挤压，从而没有作用力。则B相对地面没有运动趋势，故B不受地面的摩擦力。
故选C。
6. 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k。C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。则此时（ ）
A. 拉力做功的瞬时功率为
B. 物块B满足
C. 物块A的加速度为
D. 弹簧弹性势能的增加量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知，拉力做功的瞬时功率为Fv，故A错误；
B．当系统处于静止状态时，弹簧被压缩，设弹簧的压缩量为，则对A有
当B刚要离开挡板C时，弹簧被拉伸，设弹簧的拉伸量为，则此时对B有
由于物块A运动距离为d，则可知
联立以上各式可得，当物块B刚要离开挡板C时，物块B满足
故B错误；
C．对物块A由牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．根据功能关系可知，弹簧弹性势能的增加量等于拉力所做的功减去系统动能与重力势能的增加量，则可得
故D错误。
故选C。
7. 某质点做简谐运动的x-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的振幅为10cm
B. 一个周期内，质点运动的路程为20cm
C. t=1.5s时，质点的速度方向为x轴正向
D. t=2.5s时，质点的加速度方向为x轴正向
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．质点的振幅为10cm，选项A正确；
B．一个周期内，质点运动的路程为4A=40cm，选项B错误；
C．t=1.5s时，质点的速度方向为x轴负向，选项C错误；
D．t=2.5s时，质点的加速度方向指向平衡位置，即为x轴正向，选项D正确。
故选AD。
8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，则（ ）
A. 原、副线圈两端的电压之比为2：1
B. 原、副线圈中的电流之比为2：1
C. 原线圈两端的电压为88V
D. 副线圈两端的电压为88V
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据变压器电压变化规律得
A正确；
B．根据变压器电流变化规律得
B错误；
CD．设原线圈两端的电压为U1，则副线圈两端的电压为0.5U1，则副线圈中的电流为，根据电流关系得，原线圈中的电流为，所以有
解得
则副线圈两端的电压为88V。C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，在xOy坐标系中，x轴上关于y轴对称的A、C两点固定等量异种点电荷、，B、D两点分别位于第二、四象限，ABCD为平行四边形，边BC、AD分别与y轴交于E、F，以下说法正确的是（ ）
A. E、F两点电势相等
B. B、D两点电场强度相同
C. 试探电荷+q从B点移到D点，电势能增加
D. 试探电荷+q从B点移到E点和从F点移到D点，电场力对+q做功相同
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．等量异种点电荷、连线的垂直平分线是一条等势线，所以y轴是一条等势线，E、F的电势相等，故A正确；
B．根据电场线的分布情况和对称性可知，B、D两点电场强度相同，故B正确；
C．根据顺着电场线电势降低可知，B点的电势高于D点的电势，而正电荷在电势高处电势大，所以试探电荷从B点移到D点，电势能减小，故C错误；
D．由上分析可知，B、E间的电势差等于F、D间的电势差，根据电场力做功公式得知从B点移到E点和从F点移到D点，电场力对做功相同，故D正确。
故选ABD。
二、实验题（18分）
10. 气垫导轨是常用的种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某同学利用带有标尺（最小刻度为）的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，设计实验装置如图甲所示，实验步骤如下：
a.用天平分别测出滑块A、B的质量、；
b.给气垫导轨通气并调整使其水平；
c.A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线栓住，静置于气垫导轨上；
d.烧断细线，利用频闪照片记录A、B各自运动的过程如图乙所示。
(1)已知频闪的频率为，则滑块A离开弹簧后的动量大小为______，滑块B离开弹簧后的动量大小为______（结果均保留三位有效数字）；
(2)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能______J（结果保留三位有效数字）。
【答案】 ①. 0.240 ②. 0.240 ③. 0.240
【解析】
【详解】(1)[1]已知频闪的频率为，则T=0.1s；滑块A离开弹簧后的速度为
动量大小为
[2]滑块B离开弹簧后的速度
动量大小为
(2)[3]利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能
11. 某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱。实验室提供的器材如下：电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0~999.9Ω）；开关、导线若干。
（1）根据图中的电路图，将器材连接成实验电路；
（2）实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到若干组R、U的数据；
（3）根据实验数据绘出如图所示的 图线，由图像得出电池组的电动势E=___________V，内电阻r=______Ω。（结果保留二位有效数字）
（4）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是_______（单选）
A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小偶然误差
【答案】 ①. 2.8##2.9 ②. 0.65##0.66##0.67##0.68##0.69##0.70##0.71##0.72##0.73##0.74 ③. C
【解析】
【详解】（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
可得
可知，图像的斜率和截距分别为
结合图像可知
解得
（4）[3] A．电压表的分流作用引起的误差属于系统误差，A错误；
B．同学读电压表读数引起的误差属于偶然误差，B错误；
C．本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差，C正确；
D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差，D错误。
故选C
三、计算题（36分）
12. 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V，则
（1）两板间的场强是多大？
（2）电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？
（3）若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？
【答案】(1)1200V/m；(2)48V；(3)54V，6V
【解析】
【分析】
【详解】(1)两板间是匀强电场，由
求解两板间的场强
(2)P1、P2两点沿场强方向的距离
则
(3)B板接地，即B板电势为零，则
电场中某点的电势就等于这点与B板的电势差。所以
则P1和P2两点的电势分别为54V、6V。
13. 如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度为，将质量kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带端，传送带长度为m，“9”字全高m，“9”字上半部分圆弧半径为m，滑块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速g=10m/s2，试求：
（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；
（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向；
（3）若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度 h(保留两位有效数字)．
【答案】（1）3s；（2）90N，方向竖直向上；（3）1.4m
【解析】
【详解】（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律
得
加速到与传送带达到共速所需要的时间
前2s内的位移
之后滑块做匀速运动的位移
所用的时间
故
（2）滑块由B到C的过程中动能定理
在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得
解得
方向竖直向下， 由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小 90N，方向竖直向上
（3）滑块从B到D的过程中由动能定理得
在P点
又
故
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为______m，经过______s，Q点第一次到达正向最大位移处。
【答案】 ①. 2 ②. 0.55
【解析】
【详解】[1]由P点的振动图像可得出该波的周期
T = 0.2s
由于该波的波速为10m/s，则该波的波长
λ = vT = 2m
[2]由题知P、Q两质点相距
xPQ = 5m
则波从P点传播到Q点需经过
由P点的振动图像可得出该波的起振方向向上，则Q点从起振到第一次到达正向最大位移处还需经过，则经过t = 0.55s，Q点第一次到达正向最大位移处。
15. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求：
（i）玻璃的折射率；
（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示
根据几何关系可知
i1 = θ = 30°，i2 = 60°
根据折射定律有
nsini1 = sini2
解得
（ii）设全反射临界角为C，则
光在玻璃球内的传播速度有
根据几何关系可知当θ = 45°时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长
则最短时间为
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