山西省晋城市名校2023-2024学年高三上学期8月月考物理试题（含答案）

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物理

本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。请将全部答案按要求写在答题卡上。

第I卷（选择题，共48分）

一、选择题（本题共12小题，其中1—8题只有一个选项符合题意、9—12题有多个选项符合题意，每小题4分，共48分。多选题选对但不全得2分，错选或不选得0分。）

1.如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO＝OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放（）

A.做匀加速直线运动

B.在O点所受静电力为零

C.由E到O的时间小于由O到F的时间

D.由E到F的过程中电势能先增大后减小

2.如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（）

A.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动

B.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动

C.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动

D.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动

3.《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（）

A.B.C.D.

4.下雨时，某同学在家发现屋檐上有雨滴无初速度落下，相邻两水滴滴下的时间间隔相等。当第1个水滴刚好落到地面上时，第3个水滴刚好离开屋檐。设屋檐到地面的高度为H，水滴从离开屋檐到落到地面的时间为t，不计空气阻力，则（）

A.水滴下落0.5t时，到地面的高度为0.5H

B.第1个水滴落地时，第2个水滴到地面的高度为0.25H

C.相邻两水滴均在空中下落时，两者距离不变

D.相邻两水滴均在空中下落时，两者速度差不变

5.无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接，已知无线连接的最大距离为10m。A、B两位同学做了一个有趣实验，A同学佩戴无线蓝牙耳机，B同学携带手机检测。如图甲所示，A、B两位同学同时沿两条相距8m的平行直线轨道向同一方向运动。其运动的v—t图像如图乙所示，在运动过程中，手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为（）

A.2sB.4sC.8sD.13s

6.如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）

图（a）图（b）

A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度

B.两谷粒从O到P的运动时间相等

C.两谷粒从O到P的平均速度相等

D.谷粒2在最高点的速度小于v1

7.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为＋q，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（）

A.粒子在磁场中运动的圆弧半径为a

B.粒子质量为

C.管道内的等效电流为nq

D.粒子束对管道的平均作用力大小为

8.如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（）

A.木板的动能一定等于

B.木板的动能一定小于

C.物块的动能一定大于

D.物块的动能一定等于

9.某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的车辆的运动情况描绘图像，如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是（）

A.机动车的加速度越来越小

B.机动车的位移与时间的函数关系

C.机动车的加速度为大小为

D.机动车在前3秒内的位移是24m

10.某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为4：1，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形，共n匝，总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）

A.线圈转动的角速度为

B.灯泡两端电压有效值为

C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为

D.若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更暗

11.一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（）

图（a）图（b）图（c）

A.图（b）是用玻璃管获得的图像

B.下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次

C.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快

D.图（c）中与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大

12.如图所示，质量为m，带电量为＋q的点电荷，从原点以初速度射入第一象限内的电磁场区域，在（为已知）区域内有竖直向上的匀强电场，在区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度（E值有多种可能），可让粒子从NP射入磁场后偏转打到接收器MN上，则（）

A.粒子从NP中点射入磁场，电场强度满足

B.粒子从NP中点射入磁场时速度为

C.粒子在磁场中做圆周运动的圆心到NM的距离为

D.粒子在磁场中运动的圆周半径最大值是

第I卷（非选择题，共52分）

二、实验题（本题共2小题，共16分）

13.（8分）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。

图（a）

（1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s.以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为Δx和，表中__________cm，__________.

图（b）

位移区间ABACADAEAF

Δx（cm）6.6014.6034.9047.30

（cm/s）66.073.087.394.6

（2）根据表中数据得到小车平均速度随时间Δt的变化关系，如图（c）所示

图（c）

（3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，根据此

直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小__________，小车的加速度大小a＝__________。（结果用字母k、b表示）

14.（8分）用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，，

（1）根据电路图，请把实物连线补充完整；

（2）按以下步骤完成实验

①将变阻器滑动头P移至最左端，将调至最大值；

②断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节使表头满偏；

③闭合开关S2，调节，使微安表半偏，并读出阻值；

④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材

（3）如图是调节后面板，则待测表头的内阻为__________，则真实值__________（填“大于”、“小于”、“等于”）该测量值。

（4）某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱，使电表半偏时读出，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为__________（用、表示）

三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明和演算步骤）

15.（7分）如宋代已经出现冲天炮这种玩具（如图），也叫“起火”，每到逢年过节人们都要放“起火”庆祝。若冲天炮从地面由静止发射竖直升空时加速度大小为，2s后冲天炮中的火药燃尽（未爆炸），此后冲天炮做竖直上抛运动，不计空气阻力，重力加速度g取，求：

（1）冲天炮上升离地面的最大高度；

（2）从火药燃尽到落地的过程中，冲天炮的平均速度。（结果可保留根号）

16.（7分）汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力.如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车.助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力.每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，K1闭合，K2打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一次抽气过程.已知助力气室容积为，初始压强等于外部大气压强，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为。假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。

（1）求第1次抽气之后助力气室内的压强；

（2）第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小。

17.（10分）如图，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，其平行部分的间距为l，导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R、长度也为l的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为3m的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为的速度向P运动并与P发生弹性碰撞，碰撞时间很短。碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行。不计空气阻力。求

（1）金属棒P滑出导轨时的速度大小；

（2）金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量；

（3）与P碰撞后，绝缘棒Q在导轨上运动的时间。

18.（12分）如图，一竖直固定的长直圆管内有一质量为M的静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l，圆管长度为.一质量为的小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：

（1）第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小；

（2）在第一次碰撞到第二次碰撞之间，小球与圆盘间的最远距离；

（3）在第二次碰撞到第三次碰撞之间，圆盘向下运动的距离。

晋城市名校2023-2024学年高三上学期8月月考

物理答案

一、选择题（48分）

题号123456789101112

答案BCCDCDDBBCABDCDAB

二、实验题（每空2分）

13.（1）24.0080.0（3）b

14.（1）

（3）大于（4）

三、计算题（36分）

15.（7分）（1）冲天炮向上做匀加速直线运动，内冲天炮上升的高度为

（1分）

2s末冲天炮的速度

后冲天炮做竖直上抛运动，则有

（1分）

则冲天炮上升离地面的最大高度为

（1分）

（2）冲天炮从火药燃尽到上升到最高点所用时间为

（1分）

冲天炮从最高点到落地过程做自由落体运动，则有

解得（1分）

则从火药燃尽到落地的过程中，冲天炮的平均速度大小为

（1分）方向竖直向下.（1分）

16.（7分）以助力气室内的气体为研究对象，则初态压强，体积，

第一次抽气后，气体体积（1分）

根据玻意耳定律（1分）

解得（1分）

（2）同理第二次抽气（1分）

解得（1分）

以此类推……

则当n次抽气后助力气室内的气体压强（1分）

则刹车助力系统为驾驶员省力大小为（1分）

17.（10分）（1）由于绝缘棒Q与金属棒