吉林省梅河口市第五中学2024届高三物理上学期9月月考试题（Word版附解析）

高三物理

一、选择题（第1-4题只有一个选项正确，第5-8题多个选项正确）

1. 如图所示，长L＝0.5m的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在物块B上，B的表面光滑，当B在图示位置被锁定时θ=，现解除锁定，控制物块B由静止开始水平向左做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，则在t=1s时，直杆端点A的线速度为（　　）

A. m/s B. m/s C. m/s D. m/s

2. 如图所示，半径为5m的四分之一圆弧ABC固定在水平地面上，O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点处，水平向左抛出一个小球，小球可视为质点，恰好垂直击中圆弧上的D点，D点到水平地面的高度为2m，g取10 m/s2，则小球的抛出速度是（　　）

A.  B.

C.  D.

3. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3s，自动识别系统的反应时间为0.3s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示为某同学研究一钢球做平拋运动时的一段轨迹，在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则的值不可能为（　　）

A.  B.  C.  D.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5. 如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图中从a到b的直线所示。在此过程中（　　）

A. 气体温度一直降低 B. 气体内能一直减少

C. 气体一直对外做功 D. 气体一直从外界吸热

6. 如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一带正电的点电荷，不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，。若B球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），在B球到达O点正下方前，下列说法正确的是（　　）

A. A球的质量小于B球的质量 B. 此过程中A球保持静止状态

C. 此过程中点电荷对B球的库仑力逐渐增大 D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小

7. 某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为，则下列说法中正确的是（　　）

A. 用户得到的功率为P B. 输电线上损失电功率为

C. 用户得到的功率为 D. 输电线上损失电压为

8. 如图甲所示，左侧接有定值电阻R＝2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T，导轨间距L＝1m．一质量m＝2kg，阻值r＝2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v－x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.2，则从起点发生x＝1m位移的过程中(g＝10 m/s2)(　　)

A. 金属棒克服安培力做的功W1＝0.25 J

B. 金属棒克服摩擦力做功W2＝5 J

C. 整个系统产生的总热量Q＝4.25 J

D. 拉力做的功W＝9.25 J

三、实验题（共18分）

9. 某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律．某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出，打点计时器所接交流电源频率为50Hz．分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离，x1、x2、x3、x4，以打A点作为计时起点，算出小车位移与对应运动时间的比值，并作出－t图象如图丙所示．

(1)实验中下列措施必要的是_________(填正确答案标号)

A.打点计时器接220V交流电源 B.平衡小车与长木板间的摩擦力

C.细线必须与长木板平行          D.小车质量远大于钩码的质量

(2)由图内中图象求出小车加速度a=_________m/s2，打A点时小车的速度vA=_________m/s．(结果均伓留两位有效数字)

10. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，如下图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图：

(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________；

(2)本实验采用的科学方法是________；

A.理想实验法    B.等效替代法

C.控制变量法    D.建立物理模型法

(3)实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是________________。

A.用两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于用一个弹簧测力计拉力的大小

B橡皮条沿同一方向伸长

C橡皮条伸长到同一长度

D.橡皮条沿同一方向伸长到同一长度

四、计算题

11. 一个物体从O点先向正南方向运动4m到A，接着向正东方向运动3m到B，再向正北方向运动8m到C，求物体从O到C位移的大小和路程。

12. 一物体以v1=4m/s速度向东运动了5s后到达A点,在A点停了5s后又v2=6m/s的速度沿原路返,运动了10s后到达B点,求物体在全程的平均速度和平均速率.

13. 汽车在刹车前的速度为12m/s，刹车获得的加速度大小为2m/s2，则求

（1）从开始刹车后8s内滑行的距离x1；

（2）从开始刹车到汽车位移为27m时所经历的时间t；

（3）从开始刹车第3s内的距离x3；
高三物理

一、选择题（第1-4题只有一个选项正确，第5-8题多个选项正确）

1. 如图所示，长L＝0.5m的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在物块B上，B的表面光滑，当B在图示位置被锁定时θ=，现解除锁定，控制物块B由静止开始水平向左做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，则在t=1s时，直杆端点A的线速度为（　　）

A. m/s B. m/s C. m/s D. m/s

【答案】C

【解析】

【详解】物块B由静止开始水平向左做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，则在t=1s时，B的速度大小

v=at=0.2×1m/s=0.2m/s

运动的位移为

x=at2=0.1m

而杆的长度为L=0.5m，依据三角知识，则有

得

θ′=

如图将A点的速度分解

接触点A的实际运动，即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成，所以

vA

那么直杆端点A的线速度为

vAm/s=m/s

故选C。

2. 如图所示，半径为5m的四分之一圆弧ABC固定在水平地面上，O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点处，水平向左抛出一个小球，小球可视为质点，恰好垂直击中圆弧上的D点，D点到水平地面的高度为2m，g取10 m/s2，则小球的抛出速度是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】小球在竖直方向做自由落体运动，则竖直分速度

vy=m/s=2m/s

垂直击中D点，速度反向延长线过圆心，如下图所示

根据几何关系，有

sin θ=

解得

θ=37°

则在D点，分解速度可得

v0=m/s

故选C。

3. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3s，自动识别系统的反应时间为0.3s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】由题意可知，横杆转动的时间为

在3s的时间内，横杆的距离O点0.6m的点（即点的正上方）至少要抬高的高度为

则在此时间内横杆至少转过的角度为

直杆转动的角速度至少为

故选D。

4. 如图所示为某同学研究一钢球做平拋运动时的一段轨迹，在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则的值不可能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】钢球在竖直方向做初速度为0的匀加速运动，如果A点为拋出点，则根据连续相等时间间隔内的竖直位移比为，可知最小为，故不可能为选项C。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5. 如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图中从a到b的直线所示。在此过程中（　　）

A. 气体温度一直降低 B. 气体内能一直减少

C. 气体一直对外做功 D. 气体一直从外界吸热

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A．由图可知气体的一直增大，由

知气体的温度一直升高，故A错误；

B．一定量的理想气体内能只与温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B错误；

C．气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C正确；

D．气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律

可知气体一直从外界吸热，故D正确。

故选CD。

6. 如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一带正电的点电荷，不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，。若B球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），在B球到达O点正下方前，下列说法正确的是（　　）

A. A球的质量小于B球的质量 B. 此过程中A球保持静止状态

C. 此过程中点电荷对B球的库仑力逐渐增大 D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】A．开始时B球受力如图所示

由几何关系知

而，则，A正确；

BC．假设此过程中A球保持静止状态，由于B球所带的电荷量缓慢减少，B球缓慢下摆，B球受力平衡，根据三角相似有

由于、OB、OC均不变，BC逐渐减小，则轻绳拉力T不变，假设成立，库仑力F逐渐减小，B正确，C错误；

D．由于轻绳拉力T不变，逐渐减小，轻绳OA、OB的拉力的合力逐渐增大，即滑轮受到轻绳的作用力逐渐增大，D错误。

故选AB。

7. 某电站不用变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，用户得到的电压为，则下列说法中正确的是（　　）

A. 用户得到的功率为P B. 输电线上损失电功率为

C. 用户得到的功率为 D. 输电线上损失电压为

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AC．输电线上的电流为，故损失电压为

用户得到的功率为

AC错误；

B．输电线上损失电功率为

B正确；

D．输电线上的电流为，故损失电压为

D正确

故选BD。

8. 如图甲所示，左侧接有定值电阻R＝2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T，导轨间距L＝1m．一质量m＝2kg，阻值r＝2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v－x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.2，则从起点发生x＝1m位移的过程中(g＝10 m/s2)(　　)

A. 金属棒克服安培力做的功W1＝0.25 J

B. 金属棒克服摩擦力做的功W2＝5 J

C. 整个系统产生的总热量Q＝4.25 J

D. 拉力做的功W＝9.25 J

【答案】AC

【解析】

【分析】由速度图象得出v与x的关系式，由安培力公式得到FA与x的关系式，可知FA与x是线性关系，即可求出发生s=1m位移的过程中安培力做功WA=-x，再根据动能定理求解拉力做功；根据能量守恒求解整个系统产生的总热量Q．

【详解】由速度图象得：v=2x，金属棒所受的安培力，代入得：FA=0.5x，则知FA与x是线性关系．当x=0时，安培力FA1=0；当x=1m时，安培力FA2=0.5N，则从起点发生x=1m位移的过程中，安培力做功为：WA=-x=-0.25J；即金属棒克服安培力做的功为：W1=0.25J，故A正确．金属棒克服摩擦力做的功为：W2=-μmgx=-0.2×2×10×1J=-4J，故B错误；克服安培力做功等于产生的电热，克服摩擦力做功等于产生的摩擦热，则整个系统产生的总热量Q＝WA+W2=4.25 J，选项C正确；根据动能定理得：WF+W2+WA=mv2，其中v=2m/s，μ=0.2，m=2kg，代入解得拉力做的功为：WF=8.25J．故D错误．故选AC．

【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．

三、实验题（共18分）

9. 某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律．某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出，打点计时器所接交流电源频率为50Hz．分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离，x1、x2、x3、x4，以打A点作为计时起点，算出小车位移与对应运动时间的比值，并作出－t图象如图丙所示．

(1)实验中下列措施必要的是_________(填正确答案标号)

A.打点计时器接220V交流电源 B.平衡小车与长木板间的摩擦力

C.细线必须与长木板平行          D.小车的质量远大于钩码的质量

(2)由图内中图象求出小车加速度a=_________m/s2，打A点时小车的速度vA=_________m/s．(结果均伓留两位有效数字)

【答案】    ①. C    ②. 5.0    ③. 0.40

【解析】

【分析】（1）根据实验的原理以及实验注意事项选择必要的措施；（2）根据x=v0t+at2可得结合图像的斜率和截距求解初速度和加速度.

【详解】（1）电磁打点计时器接4-6V交流电源，选项A错误；实验时不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项B错误；细线必须与长木板平行，选项C正确；实验中小车做匀加速运动即可，没必要小车的质量远大于钩码的质量，选项D错误；故选C.

（2）根据x=v0t+at2可得，由图像可知：v0=vA=0.4m/s；

10. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，如下图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图：

(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________；

(2)本实验采用的科学方法是________；

A.理想实验法    B.等效替代法

C.控制变量法    D.建立物理模型法

(3)实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是________________。

A.用两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于用一个弹簧测力计拉力的大小

B.橡皮条沿同一方向伸长

C橡皮条伸长到同一长度

D橡皮条沿同一方向伸长到同一长度

【答案】    ①. F′    ②. B    ③. D

【解析】

【详解】(1)[1]．如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，F是两个分力合力的理论值，F′是两个分力合力的实际值，其方向一定沿AO方向；

(2)[2]．本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。

(3)[3]．实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是将结点O拉到相同的位置，即橡皮条沿同一方向伸长到同一长度，故选D。

四、计算题

11. 一个物体从O点先向正南方向运动4m到A，接着向正东方向运动3m到B，再向正北方向运动8m到C，求物体从O到C位移的大小和路程。

【答案】5m，15m

【解析】

【详解】根据位移的大小等于物体初、末位置之间有向线段的长度，由题意，可得该物体的位移大小为

路程为物体运动路径的长度，可得物体的路程大小为

12. 一物体以v1=4m/s的速度向东运动了5s后到达A点,在A点停了5s后又v2=6m/s的速度沿原路返,运动了10s后到达B点,求物体在全程的平均速度和平均速率.

【答案】平均速度为；平均速率

【解析】

【详解】设向东为正方向。

第1个5s内位移

第2个5s内位移

第3个10s内位移

物体在全程平均速度

物体在全程的平均速率

【点睛】本题考查平均速度与平均速率的区别需要同学们辨析二者之间的区别进行求解。

13. 汽车在刹车前的速度为12m/s，刹车获得的加速度大小为2m/s2，则求

（1）从开始刹车后8s内滑行的距离x1；

（2）从开始刹车到汽车位移为27m时所经历的时间t；

（3）从开始刹车第3s内的距离x3；

【答案】（1）36m；（2）3s ；（3）7m

【解析】

【详解】（1）汽车从开始刹车到停下所用时间为

则从开始刹车后8s内滑行的距离为

（2）根据位移时间关系可得

可得

解得

或（舍去）

（3）从开始刹车第3s内的初速度是第2s的末速度，则有

从开始刹车第3s内的距离为