高三年級物理試卷

時量:75分鐘滿分：100分

一、單項選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題

目要求的）

L下列說法正確的是（）

A.電場和電場線一樣，是人為設想出來的，其實并不存在

B.運動的物體也可以受到靜摩擦力的作用

C.由R=p2可知，將一根粗細均勻的電阻絲對折后，電阻率將變為原來的四分之一

D.物體超重時，加速度向上，速度也一定向上

2.《墨經》中記載古代建造房屋過程中，通過斜面提升重物，如圖所示，若斜面體上表面光滑，則在緩慢

拉升重物的過程中（）

A.重物受到的支持力減小

B.重物受到的支持力不變

C.斜面受到地面的支持力不變

D.斜面受到地面的支持力先增大后減小

3.小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為

U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是（）

A.對應P點，由于是非線性元件，故歐姆定律不適用

B.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小

C.對應P點，小燈泡的電阻為生

D.對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積

4.如圖所示為清洗汽車用的高壓水槍。設水槍噴口直徑為D,水流速度為v,水柱垂直汽車表面，水柱沖

擊汽車后水沿汽車表面散開。已知水的密度為p。下列說法正確的是（）

A.高壓水槍單位時間噴出的水的體積為兀

B.高壓水槍單位時間噴出的水的質量為；

C.水柱對汽車的平均沖力為;2。2盧

4

D.當高壓水槍噴口的出水速度變為原來的2倍時，噴出的水對汽車的壓力變為原來的4倍

5.全球最大水平臂上回轉自升塔式起重機的開發和應用，意味著中國橋梁及鐵路施工裝備進一步邁向世

界前列。該起重機某次從t=0時刻由靜止開始提升質量為m的物體，其所受合外力隨時間變化的圖像如圖

所示，〃?力內起重機的功率為額定功率，不計物體受到的空氣阻力，重力加速度為g,下列說法正確的是

A.物體勻加速階段的加速度為空吆------?

B.OF和t-tz時間內牽引力做的功之比為二三

C.t2時刻物體正在減速上升；\t

JiJ羽

D.0?h階段牽引力所做的功為警

2m

6.如圖所示，一根輕質彈簧一端固定于光滑豎直桿上，另一端與質量為m的滑塊P連接，P穿在桿上，一

根輕繩跨過定滑輪將滑塊P和重物Q連接起來，重物Q的質量M=6m,把滑塊從圖中A點由靜止釋放后

沿豎直桿上下運動，當它經過A、B兩點時彈簧對滑塊的彈力大小相等，已知。4與水平面的夾角在53。，

0B長為L,與AB垂直，不計滑輪的摩擦力，重力加速度為g,$畝53。=0.8COS53G0.6,滑塊P從A到B的

過程中，下列說法正確的是（）]

A.對于滑塊Q,其重力的功率一直減小|

B.P與Q的機械能之和先減小后增加11/±

C.輕繩對滑塊P做功為4mgL"X

D.滑塊P運動到位置B處速度達到最大，且大小為智1

二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要

求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分）

7.利用圖像法研究物理量之間的關系是常用的一種數學物理方法。如圖所示為物體做直線運動時各物理

量之間的關系圖像（x、v、a、t分別表示物體的位移、速度、加速度和時間），則下列說法中正確的是（）

//(m'??*,)ta/(ms

A.甲圖表示質點做勻速直線運動

B.由乙圖中v2-x關系可求出物體的加速度大小為5m/s2

C.由丙圖中7-t關系可求出物體的加速度大小為4m/s2

D.由丁圖中a-t關系可求出物體在前2s內的速度變化量大小為6m/s

8.在某次洪災中，由于河水突然猛漲，河水流速短時間內異常增加，救援部隊快速響應，利用救援艇成

功救出被困對岸的群眾。假定該河寬240m,河水流速為16m/s,救援艇在靜水中的速度為8m/s,下列說

法正確的是（）

A.救援艇最短渡河時間為30s

B.救援艇以最短位移渡河時，船頭與上游河岸夾角為30°

C.救援艇船頭垂直河岸時，到達對岸時的位置位于出發點正對岸下游的480m

D.救援艇在河中運動路程可能為450m

9.2023年4月24日是“中國航天日”，我國正在進行月球探測的四期工程，如圖為某次發射月球探測航天

器的部分過程，航天器從軌道I變軌到軌道n,再變軌到軌道III,在A、B兩點該航天器點火變速。已知地

球半徑為R,軌道I為近地軌道，軌道in離地高度2R,I、in為圓形軌道，軌道II為橢圓軌道；軌道I和II

相切于A點，軌道n和ni相切于B點。設航天器在n和ni軌道上運行的周期分別為T2和T3,下列說法正確

的是（）

A.T2:T3=2A/2:3V3

B.航天器在軌道in運行時的加速度大小始終小于在軌道II上時的加速度大小

c.航天器分別在I、n、in軌道上運行時，在相等

時間內航天器與地心連線掃過的面積相等

D.航天器從軌道ii變軌到軌道ni時需要在B處點火加速

10.如圖甲所示，光滑絕緣水平面上有一帶負電荷的小滑塊，可視為質點，在Alm處以初速度為=

b/n/s沿x軸正方向運動。小滑塊的質量為m=2kg,帶電量為（q=-0/C。整個運動區域存在沿水平方向的

電場，圖乙是滑塊電勢能Ep隨位置x變化的部分圖像，P點是圖線的最低點，虛線AB是圖像在尸1m處的

切線，并且AB經過（1,2）和（2,1）兩點，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）

⑦ng....如

12345

A.在x=lm處的電場強度大小為20V/m

B.滑塊向右運動的過程中，加速度先增大后減小

C.滑塊運動至x=3m處時，速度的大小為2m/s

D.若滑塊恰好能到達x=5m處，則該處的電勢為-50V

三、實驗題（本大題共2小題，每空2分，共16分）

11.某同學用圖甲實驗裝置驗證動量守恒定律。已知入射小球質量為mi,被碰小球質量為m2,且1n次于

如。記錄小球拋出點在水平地面上的垂直投影點O,測出碰撞前后兩小球的平均落地點的位置M.P、N

與O的距離分別為x/、X2、心，如圖乙，分析數據：

（1）入射小球從軌道上滑下時，軌道的粗糙程度對實驗結論—（選填“有影響”或“無影響”）;

（2）若兩球碰撞時的動量守恒，應滿足的關系式為

若碰撞是彈性碰撞，則還應滿足的關系式為（用題中

所給物理量的符號表示）。

⑶某實驗小組用另一組裝置驗證動量守恒定律，如圖所示，在水平槽

末端與水平地面間放置了一個斜面，斜面的頂點與水平槽等高且無縫連

接，使入射小球仍從斜槽上S點由靜止滾下，多次實驗，得到兩球落在

斜面上的平均落點M'、P'、V。用刻度尺測量斜面頂點到M'、P\N三

點的距離分別為1、2、5,測得入射小球質量為（mi,被碰小球質量為心2,且機,大于血2,則驗證兩球碰撞過

程中動量守恒的表達式為（用所測物理量的符號表示）。

12.在學校社團活動中，某實驗小組先測量一只量程為300RA的微安表頭G的內阻值，然后將其改裝為量

程為0.3A的電流表。可供選擇的實驗器材有:

微安表頭G（量程300NA,內阻約為幾百歐姆）

滑動變阻器七（0?10/C12）

滑動變阻器?5OH2）

電阻箱R（0~999Q）

電源E/（電動勢約為L5V）

電源及（電動勢約為9V）

開關、導線若干

實驗小組先用如圖所示電路測量表頭G的內阻.勺,實驗方法是：

A.按圖連接好電路，將滑動變阻器的滑片調至圖中最右端

B.斷開S2,閉合Si,,調節滑動變阻器的滑片位置，使G滿偏

C.閉合S2,并保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節電阻箱的阻值，使表頭G的示數為200NA,記錄此時

電阻箱的阻值.R。。

（1）實驗中電源應選用,滑動變阻器應選用（選填儀器字母代號）；

（2）測得表頭G的內阻后=＞表頭內阻的測量值較其真實值____（選填“偏大”或“偏小”）;

四、解答題（本大題共3小題，13題10分,14題14分,15題16分）

13.如圖所示，質量為M=4kg、長為L=3.2m的長木板乙放在地面上，另一質量為m=4kg且可視為

質點的物體甲放在長木板的最右端.現在甲上施加一斜向左上方與水平方向成53。,大小為40N的恒力F,

使甲開始在長木板上滑動，經過一段時間甲運動到長木板的中點時將恒力撤走，已知甲與乙之間、乙與

地面之間的動摩擦因數分別為〃1=0.5,生=02,重力加速度g取10zn/s2,s譏53。=0.8。求：

（1）撤去恒力瞬間，物體甲的速度（由題設條件可以判斷撤去恒力前長木板乙不動）；

（2）整個過程長木板乙的位移。

14.如圖甲所示，在坐標系xOy中，a射線管由平行于x軸的金屬板A、B和平行于金屬板的細管C組成。

細管C到兩金屬板距離相等，右側的開口在y軸上。放射源P在A板左端，可以沿特定方向發射某一初

速度的a粒子。若金屬板長為L、間距為d,當A、B板間加上某一電壓時，a粒子恰好以速度如從細管

C水平射出，進入位于第I象限的靜電分析器中。靜電分析器中存在如圖所示的輻向電場，電場線沿半徑

方向，指向與坐標系原點重合的圓心O。a粒子在該電場中恰好做半徑為r的勻速圓周運動，軌跡上的場

強大小.E。處處相等(E。未知)。t=0時刻a粒子垂直x軸進入第IV象限的交變電場中，交變電場的場強大

小也為殳,方向隨時間的變化關系如圖乙所示(T已知)，規定沿x軸正方向為電場的正方向。已知a粒子的

電荷量為2e(e為元電荷)、質量為重力不計。求：

(1)靜電分析器中的電場強度大小Eo;

(2)a粒子從放射源P發射時的初速度Dp大小;

(3)在t=27時刻，a粒子的位置坐標。

15.如圖所示，一光滑曲面與足夠長的水平直軌道平滑連接，直軌道段粗糙，其余部分光滑，段

存在方向水平向右的勻強電場，N點右側的P點處靜止放置一絕緣物塊b,一帶正電的物塊a從曲面上距

水平面高為〃處由靜止釋放，滑出電場后與物塊b發生彈性碰撞。已知h=1.0犯直軌道長L=1.0犯，物

塊a與MN之間的動摩擦因數〃=0.4,物塊a的質量m=1kg,物塊b的質量.M=2kg,場強.E=

2X106yV/C?物塊a的電荷量q=+6X10-6。,重力加速度g取IOM/SZ-物塊內b均可視為質點，運動過

程中物塊a的電荷量始終保持不變。

(1)求物塊a與物塊b第一次碰撞前瞬間物塊a的速度大小；

(2)求物塊a與物塊6第一次碰撞后，物塊6的速度大小；

(3)若每次物塊。與P點處的物塊碰撞之后，都立即在P點放入與物塊匕完全相同的靜止物塊。求物塊。靜

止釋放后，經過足夠多次的碰撞，物塊a在電場中運動的總路程。

明德中學2024年11月階段測試

高三年級物理參考答案

題號12345678910

答案BADDBCBCACADCD

I.A.電場線是人為設想出來的，其實并不存在，電場是客觀存在的，故A錯誤；

B.運動的物體也可以受到靜摩擦力作用，如A物體帶著B物體一起加速，故B正確;

C.電阻率由材料及溫度決定，故C錯誤；

D.物體超重時，加速度向上，速度不一定向上，故D錯誤。故選B。

2.AB.對重物受力分析，如圖所示

mg

緩慢拉升重物的過程中，重物所受重力大小方向不變，支持力的方向不變，而繩拉力的方向不斷變化，根

據圖解法可知，重物所受支持力N不斷減小，繩拉力尸不斷增大，故A正確，B錯誤；

CD.設連接重物的繩與水平面的夾角為a,對重物和斜面整體，在豎直方向有

(Af+m)g=尸sina+綜

重物緩慢沿斜面向上移動過程中，a不斷增大，sina增大，所以外不斷減小，故CD錯誤。

故選Ao

3.B.圖線上的點與原點連線的倒數等于電阻大小，由數學知識可知，隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻

增大，故B錯誤；

C.根據電阻的定義式可知，對應P點，小燈泡的電阻為

故C錯誤，

A.雖然該元件是非線性元件，但仍能用歐姆定律計算導體在某狀態的電阻，故A錯誤;

D.由功率公式

P=UI

可知對應P點，小燈泡的功率為

尸=UL即對應圖中矩形尸所圍的面積，故D正確。故選D。

4.AB.高壓水槍單位時間噴出水的質量等于單位時間內噴出的水柱的質量，即

D212

m0=pV=p7r-—^-v=—7ipvD

單位時間噴出的水的體積為

故AB錯誤；

C.水柱對汽車的平均沖力為R由動量定理得

Ft=mv

即

1o

FZ=-npvD-t'V

解得

F=^7tpv2D~

故C錯誤；

D.當高壓水槍噴口的出水速度變為原來的2倍時，結合C選項分析可知，噴出的水對汽車的壓力變為原來

的4倍，故D正確。故選D。

5.A.題圖縱軸表示合外力，因此0~4時間內，物體加速度為

m

故A錯誤；

BD.。~%時間內牽引力做功為

叱=耳玉=(mg+與)444月~4時間內牽引力做功為

2m

F

%=盤，一。)=(mg)

(2+4m

聯立可得。~4和/[~t2時間內牽引力做的功之比為

叱二二1

嗎2")

故B正確，D錯誤；

C.由題圖可知L時刻合外力仍大于零，合外力仍向上，物體繼續做加速運動，故C錯誤。

故選Bo

6.A.重物Q釋放瞬間的速度為零，當滑塊P運動至B點時，根據運動的合成與分解，可知重物Q的速度

也為零，所以P從A點運動至B點的過程中，重物Q的速度先增加后減小，重物Q的重力的功率先增加后

減小，故A錯誤；

B.對于P、Q系統，豎直桿不做功，系統的機械能變化只與彈簧對P的做功有關，由題知，P經過A、8兩

點時彈簧彈力大小相等，則P在A處時彈簧被壓縮，P在B處時彈簧被拉伸，故P從A到B的過程中，彈

簧對P先做正功，后做負功，所以系統的機械能先增加后減小，故B錯誤；

C.設P從A到B過程中，輕繩拉力對Q做功為W,P到達8點時Q的速度為0,對Q利用動能定理得

6mg(——---L)+W=0-0

cos53°

解得

W=-4mgL

則輕繩對P做功為

W'=TV=4mgL

故C正確；故選C

D.由于滑塊P在A、B兩點處彈簧的彈力大小相等，所以滑塊P在4點時受到彈簧向上的彈力，運動至B

點時受到彈簧向下的彈力，對P受力分析可知，滑塊P運動到B點時所受合力豎直向下，則加速度豎直向

下，所以滑塊P從A到2過程中，開始時加速最后減速，即在A、2間某位置速度最大，故D錯誤。故選C

7.A.甲圖位移隨時間平方均勻變化，質點不是勻速直線運動，A錯誤；

B.根據

v2=lax

得

2a=10

加速度為

a=5m/s2

B正確;

2

C.根據

12

x=vQt+—at

得一

x=1

—vH—at

n0

t2

得

加速度為

2

a=-4m/s

加速度大小為4m/s2,C正確；

D.a-f關系圖像的面積等于速度變化量，物體在前2s內的速度變化量大小為

Av=—x2x3m/s=3m/s

2

D錯誤。故選BC。

8.A.若要救援艇最短時間過河，需要船頭始終與河岸垂直，有

故A項正確；

B.由題意可知，船速小于水的速度，若要最短位移過河，需要船頭朝向河岸上游，設其夾角為e,有

cos0=—=—

除2

解得

6=60°

所以救援艇以最短位移渡河時，船頭與上游河岸夾角為60。，故B項錯誤；

C.救援艇船頭垂直河岸時，其以最短時間過河，有之前分析可知，過河時間為30s,則該時間內，船隨水

位移為

x=vMnin=480m

所以救援艇船頭垂直河岸時，到達對岸時的位置位于出發點正對岸下游的480m,故C項正確；

D.由之前分析可知，當救生艇的船頭與河岸上游成60。夾角時，其在合理的位移最短，即路程最小，由幾

何關系有

s1nin=--A~v=480m>450m

sm[2T

救援艇在河中運動路程不可能為450m,故D項錯誤。

故選AC?

9.A.根據開普勒第三定律可知

,2R+2R、3

T；(3R)3

解得_

T2:T3=2V2:3A/3

故A正確；

B.在B點時(不點火加速)，都是萬有引力提供加速度，與地心距離相等，加速度大小相等，故B錯誤；

C.根據開普勒第二定律可知，在同一軌道上相同時間內與地線連線掃過的面積相等，不同軌道無法比較,

故C錯誤；

D.航天器從軌道II變軌到軌道川時需要在2處點火加速做離心運動，故D正確；

故選AD。

3

周一無圖像斜率的絕對值表示滑塊所受電場力的大小，所以滑塊在x=1m處所受電場力大小為

10.A.

△Ep2-1

=——N=1N

2-1

解得電場強度大小

￡=10V/m

故A錯誤；

B.滑塊向右運動時，電場力先減小后增大，所以加速度先減小后增大，故B錯誤;

C.滑塊從尤=1m到尤=3m運動過程中電勢能減小，電場力做功為

%=YEp=-(「2)J=lJ

由動能定理得

解得滑塊運動至尤=3m處時，速度的大小為

v=2m/s

故C正確；

D.若滑塊恰好到達x=5m處，則滑塊恰好到達x=5m處，有

M=0

則滑塊從x=1m到x=5m運動過程中，有

%=-("2-4)=。-1。2

由

》=2J

解得滑塊到達x=5m處的電勢能為

Ep2=5Jx=5m處的電勢為

E.5

(p=q=——V=-50V

q-0.1

故D正確。故選CD。

口.⑴無影響

(2)叫/2=叫石+加2元3叫考=叫X；+m2xf或X2=X3-X1

⑶叫"=m1a+m2m

【詳解】(1)入射小球從軌道上滑下時，軌道的粗糙程度對實驗結論沒有影響，只有小球滑到底端時速度

相同即可；

(2)碰撞前小球叫落點為尸，碰撞后小球叫落點為小球鈾落點為N；由于兩小球在空中下落的高度

相同，所以平拋運動時間相同，設為才,由題意得

V=—=—,v=^-

tt2t

根據動量守恒定律可得

m1y=m1yl+m2v2

若兩球碰撞時的動量守恒，應滿足的關系式為

叫/=叫石+m2X3

若碰撞是彈性碰撞，則既要滿足動量守恒還應滿足機械能守恒，即滿足

叫考=m1H+叫工；與動量守恒關系式聯立可得X2=X3-X1

(3)碰撞前小球叫落點為P,碰撞后小球叫落點為ML小球牝落點為N',設斜面傾角為由平拋規

律得

2

/2sina=—gt,l2cosa=vt

解得

4

_/g/2cos2a

V2sina

同理可得______________

_g/'os2a_Jg/3cos2a

1v2sin<z'2V2sina

根據動量守恒表達式

m^v=myx+m2v2

可得

叫I=呵應+機2V4

12.(1)E2R2

⑵偏小

【詳解】(1)口］⑵閉合S2開關時認為電路電流不變，實際上閉合開關S2時電路總電阻變小，電路電流增大，

電源電動勢越大、滑動變阻器阻值越大，閉合開關S2時微安表兩端電壓變化越小，實驗誤差越小，為減小

實驗誤差，電源應選擇耳，滑動變阻器應選擇R?。

2

(2)⑺⑵閉合開關S2時認為電路電流不變，流過微安表電流為滿偏電流的々，則流過電阻箱的電流為滿

偏電流的;，微安表與電阻箱并聯，流過并聯電路的電流與阻值成反比，則閉合開關S2時整個電

路電阻變小，電路電流變大，大于300M，當表頭G示數為200兇時，流過電阻箱的電流大于100M，電

阻箱阻值小于表頭G電阻的2倍，實驗認為電流表內阻等于電阻箱阻值的一半，因此表頭G內阻測量值偏

小。

13.(1)4m/s；(2)-m

3

【詳解】(1)在物體甲上施加恒力后，設物體甲的加速度大小為％,由牛頓第二定律得

尸cos53°-耳］=mav..................................1分

又

及1=

豎直方向由力的平衡條件得

Fm=mg-Fsin530.................................1分

又木板乙與地面之間的最大靜摩擦力為

42=〃2(Mg+mg-Fsin53°)=9.6N>Fa

所以長木板靜止不動

撤走恒力瞬間，物體甲的速度為

v2=2q]..................................................]分

聯立解得

v=4m/s...................................................1分

(2)撤去尸后，甲、乙之間的摩擦力為

FB=/Jtmg=20N

乙與地面之間的摩擦力為

5=〃20"+M)g=16N<Fa

因此撤走E后，甲開始減速，乙開始加速，由牛頓第二定律對甲

/jtmg=ma2...................................................1分

對乙

/^mg-fi1{m+M)g=Mc^.....................................1分

設經時間"甲、乙達到共同的速度，則由

v-初=M

5

甲乙共同的速度為

V=%%=—m/s

該過程中甲、乙的相對位移為

因此甲、乙共速后，二者一起在地面上做勻減速運動，減速時的加速度為

%=〃2g=2m/s2...................................................................................................................1分

減速的時間為

/2=一

①

整個過程木板的位移為

+，2）

解得

1八

x=-m......................................................2分

3

14.⑴鯨=誓

⑶（廠+正，-2v0T）

2丫

【詳解】（1）。粒子在靜電分析器中做勻速圓周運動，有

2eE0=m—...................2分

解得

￡=—.............................................2分

02er

（2）由題意可知,。粒子在平行金屬板中的逆運動為類平拋運動，水平方向有

v

L=ot1分

豎直方向有

d12

————at1分

22

由牛頓第二定律有

2e。

d

聯立解得

。=嗎?a粒子從放射源P運動到C的過程中，由動能定理有

2eL2

-2e--U=AE.2分

21

解得

動能的變化量

△Ek

解得

6

_Ld2

Vp=%11+彥1分

(3)f=1時，"粒子在x軸方向的速度

T2叫T

v=a-=------?—

“2m2

所以一個周期內，。粒子在x軸方向的平均速度

7=%=也

“22m

每個周期內。粒子沿x軸正方向前進的距離

一7嗎L

/=匕7=-；—..............2分

2m

所以/=27時，。粒子的橫坐標為

』+2尤。」+里..........

1分

m2r

a粒子的縱坐標為

y=-v0-2T....................1分

綜上所述，在TT時，。粒子的坐標為S('-2%”

1分

15.(l)6m/s

(2)4m/s

,43

(3)——m

34

【詳解】(1)物塊〃從靜止釋放到與物塊人碰撞前瞬間，根據動能定理有

712

mgh+qEL-jumgL=—mvQ........................................2分

解得

%=6m/s...................................2分

(2)物塊。與物塊6發生彈性碰撞，根據動量守恒定律有

根%=mval+Mvbl...................1分

根據機械能守恒定律有

mVmV+MV

^O=^al^M1分

解得

val=-2m/s,=4m/s2分

(3)物塊。與物塊6碰撞后，物塊a第1次經過N點運動到最左端過程中，根據能量守恒定律有