浙江省北斗星盟2023-2024学年高三年级上册月考物理试卷含答案

绝密★考试结束前浙江省北斗星盟2023-2024学

年高三上学期月考物理试卷

高三年级物理学科试题

考生须知：

1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟；

2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、学号和姓名；考场号、座位号写在指定位置；

3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；

4.考试结束后，只需上交答题纸。

选择题部分

一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个

是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1.现代健身人群，常控制卡路里（cal）的摄入来达到健身效果。已知lcal=4.2J,下列用国际单

位制中的基本单位来表示卡路里的单位正确的是

A.kg,m2,s-2B.N,m,sC.kg,m2•s-1D.N,m

2.端午节两个队伍比赛的速度与时间关系图像如图所示，甲在第一段时间的加速度是第二段时

间加速度的2倍，下列说法正确的是

A.甲乙两队伍同时出发

B.0-to内，甲平均速度大于乙的平均速度

第2题图

C.甲在to时刻的速度是vo/3

D.乙到达终点的时刻为llto/12

3.鼓浪屿原名“圆沙洲”，因岛西南有一海蚀岩洞受浪潮冲击时声如擂鼓，故自明朝起雅化为

今称的“鼓浪屿”，现为中国第52项世界遗产项目。某次涨潮中，海浪以6m/s的速度垂直撞击

到一平直礁石上，之后沿礁石两侧流走，已知礁石受冲击的面积为4m2,海水的密度为1.05X

W3kg/m3,则海浪对礁石每秒的冲量约为

A.2.4X10W«5B.2.5X10W•5C.1.44X10W«5D.1.51X10W*5

4.如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中,单刀双掷开关先置于1位置,

待一段时间后，再置于2位置,利用电容器放电过程中记录的数据作出的h图像如图乙所示，己

知电源电动势为&0V,下列说法正确的是

第4题图第4题图

A.t=0到t=2s时间内，电容器放电量约为3.0X10-3C

B.电容器的电容约为4.0xl04F

C.如果将平行板电容器的板间距离增大，放电I-t图像距坐标原点会变远

D.如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，则电容C均匀变小

高三物理学科试题第1页（共8页）

5.一电阻R=10Q的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期T=2〃xl0-2s内穿过线框

的磁通量中随时间t的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取“2=10,

则下列说法正确的是

A.线框中电流的有效值为6岔AB.t=/xl0-2s时，电流到最大值

C.t=nXlO—s到2nxlO—s间,线框产生的焦耳热8兀J

D.4nX10-s内电流方向变化2次

6.如图所示,有一截面为等腰直角三角形ABC的光学介质，其上方放置了一块平面镜，该平面镜所

在平面与三角形的底面/C（长为A）平行且相距为粤L现一束光从底面上的D点（与A点距离为

垂直底面入射，该束光在界面4B上的E点（图中未画出）发生反射和折射;若把反射光到达界面

BC的位置记为F点（图中未画出），发现E点处的折射光经过平面镜发生一次反射后也恰能到达F

点.下列说法正确的是（设三角形介质和平面镜均处于真空中）

A.设光在介质中经历的时间和折射光经平面镜反射到介质的时间比值为k,则入射点越靠近

A点，k越大

B.该介质对该光束的折射率为粤

C.在E点的反射光和折射光的光速均为c（3xl08m/s）

D.D点以各个角度入射的光，都能在AB边发生折射

7.第二宇宙速度（又称为逃逸速度）是指物体完全摆脱地球引力束缚，飞离地球所需的最小发

射速度。已知第二宇宙速度为v=序，其中G、M、R分别为引力常量、地球的质量、地球的

半径。在目前的天文观测范围内，宇宙内物质的平均密度为P。若将宇宙看成一个密度均匀的球

体，任何物体都不能脱离宇宙，则宇宙的半径至少为

A.B.C.1-^-D.

员Gp4»Gp勺8贝GP8HGP

8.如图所示，相距3m的Si和S?是两个完全相同声源，选某一时刻为计时零点，两声源振动方程均

为y=5cosl70丸t（cm）,声速v=340m/s。以两声源连线中点O为坐标原点过两个声源建立x轴,下

列说法正确的是

A.Si发出的声波和另一个频率为l/85Hz的声波能发生干涉

B.当人位于x=lm处时，几乎听不到声音

--------•-------•--------•--------->

C.t=85s时,x=0处的质点位移为-^cmS1°Sj刈01

D.在Si和S2之间有2个振动加强点第8题图

高三物理学科试题第2页（共8页）

9.近年来无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示.发射线圈的输入电压为

220V,电流为正弦式交流电，接收线圈的输出电压为8.8V.若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量

约为发射线圈的80%,忽略其他损耗，下列说法正确的是

A.接收线圈与发射线圈中匝数比为1:20

B.接收线圈与发射线圈中电流之比等于20：1

C.发射线圈与接收线圈中交变电流的频率不相同

D.当发射线圈的正弦式交流电处于峰值时，受电线圈的磁通量为0

交流电门〜

/7少TT,\第9题图第10题图

10.静止在匀强磁场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与磁场

方向垂直，且经过一定时间后形成的轨迹如图所示。那么碳14的核反应方程可能是

A.^C^He+^BeB.fC'e+fBC."»e+VND.”一；11+铝

11.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为加=0.2kg的小球从弹簧正上方某高度处自

由下落，从它接触弹簧到压缩弹簧至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩

量Ax之间的函数图像如图乙所示，其中人为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,

空气阻力不计，g取10m/s2.下列说法正确的是

A.当Ax=0.05m时，小球处于超重状态

B.若小球接触弹簧瞬间粘住（不计能量损失），最低点的小球加速度大小可能等于g

C.该弹簧的劲度系数为20.0N/m

D.从接触弹簧到压缩弹簧至最短的过程中,小球的机械能先增大后减小

12.如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。尸0时开关S打到b端，已知线圈

中的电场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s,不考虑振荡过程中的能量损失，下列说法正

确的

A.电容器两端电压最大时所储存的电场能最小

B.若线圈的自感系数L增大为原来的4倍时，周期T=0.02s

C.Z=1.01s时，/点电势低于N点的电势

D.Z=L00s至片1.01s内，电容器一直放电

第12题图

高三物理学科试题第3页（共8页）

13.如图所示,面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为8的匀强磁场中绕垂直于磁感线

的轴。。匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡Li、L2、L3均正常发光.已知LI、&、L3的

额定功率均为P,额定电流均为/,线框及导线电阻不计，则

A.理想变压器原、副线圈的匝数比为I:2

B,在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率城小

C.若在副线圈再并联一个相同的小灯泡L，则灯泡L3将变暗

D,线框转动的角速度为①军空

第13题图

二、选择题n(本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个

是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

14.下列说法不正确的是：

A.查德维克通过a粒子散射实验否定了汤姆逊的模型

B.某激光器能发射波长为人的激光，发射功率为P,真空中光速为c,普朗克常量为九则该激光器每

秒发射的光子数为苦

he

C.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律

D.肉眼可以观察到悬浮微粒的布朗运动

15.下列说法正确的有

图(a)图(b)图(c)图(d)

A.如图(a)所示，丙同学制作的“彩虹糖旋风”，在玻璃容器里放置少量液体，色素逐渐溶于水,

呈现出图片中的状态，这是分子运动引起的扩散现象导致的

B.如图(b)所示，张华在《博物志》中记载“孔雀毛，随光色变易，或黄或赤”，孔雀羽毛的在

阳光下色彩斑斓，这属于光的全反射现象

C.如图(c)所示，《庄子》中曾记载，不同房间里的瑟，在调音一致后，弹动其中一只瑟，另一

只也会发生振动，这是因为两只瑟的固有频率十分接近

D.如图(d)所示，辉光球在其周围形成了一不均匀的电场，丁同学利用辉光球“点亮”了日光

灯灯管，这是感应起电现象。

非选择题部分

三、实验题(本题有I、n、m3小题，共14分)

16-1.(7分)

①在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中(图1所示)，下列说法正确的是.

A.实验不需要平衡摩擦力

B.实验下面所挂重物的质量应满足远小于小车处总质量

C.探究加速度与质量关系时，控制小车质量不同,钩码质量相同

高三物理学科试题第4页(共8页)

②用图2装置进行实验探究，下列说法正确的是

图1图2

A.可以用来研究“机械能守恒”实验

B.装置可以用来探究“小车速度随时间变化的规律”实验

C.装置平衡摩擦力时，平衡的是小车与木板之间的摩擦力

③在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中

（1）用游标卡尺测量小球的直径示数如图3所示，小球直径为

图3图4

（2）某同学通过多次改变摆长的方法，测得了多组不同摆长下对应的连续50次全振动所用的时

间"摆线长为L,d为小球直径.利用计算机作出了T2d的图线（如图4所示），图像斜率均为4,

请问：绘制的图像是（选填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度（取出=9.869,

结果保留三位有效数字）.

16-11.（5分）（1）某实验小组想借助电阻箱得到欧姆表内部的电动势E、内阻R内和表头的满偏

电流小为此设计了如图1所示的电路，测得电阻箱的示数心和表头的电流满足如图2所示的

关系，其中小h、&已知，则E=___________&内=4=__________o

（2）因表头故障，无法读出电流的大小（仍可显示0刻度和满偏值），为了得到电流，小组在电

阻箱的旁边串联了一个电流表之后，再进行欧姆调零，如图3,由于电流表有内阻，£的测量值

比真实值_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”），R内的测量值比真实值__________（填“偏

大”、“偏小”或“不变”）。

高三物理学科试题第5页（共8页）

⑹皿（2分）

以下实验中，说法正确的是（多选）

A.“双缝干涉实验”中，将屏向靠近双缝的方向移动，可增加从目镜中观察

到的条纹个数

B.“油膜法实验"中，水面上爽身粉撒的较多，油酸分子的直径测量值偏小

C.“观察光敏电阻特性实验”如图所示，光照增强，电压表示数减小

D.“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系实验”中，实际情况是原副线圈测得的电压之比大

于匝数之比

四、计算题（解答计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤.只写出最后答案的不能

得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位.）

17.把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置，在玻璃管内引入

一小段水银柱，将一定质量的空气密封在容器内。如果不计水银柱与管壁间的摩擦和外界大气压

强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。

（1）瓶内气体在温度，压强时，可视为理想气体。

（2）已知Imol任何气体在压强Po=lxl（）5pa,温度/尸0。（：时，体积约为522.4L。瓶内空气的平

均摩尔质量M=29g/moL体积%=2.24L,温度为〃=25。（3。试估算瓶内空气的质量。

（3）改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积忆与对应温度T的值，作出匕T图像如图所示。己知

大气压强尸产lxi（）5pa,则由状态“到状态b的过程中，若此过程中气体吸收热量60J,求气体的

内能的增加量。

18.图示为一游戏装置的简化图。其轨道48co由以顺时针转动的传送带一段粗糙的水

平直轨道BC、光滑圆轨道CDE、粗糙斜轨道组成，圆弧CDE分别与轨道BC、相切。

图中倾角为8=37。，”与。等高，底端有一弹簧装置。游戏开始时，一质量为0.02kg的小钢球

（其直径比圆管内径稍小，可视作质点）在Z点被瞬间击打，以某一水平初速度v冲上传送带，

已知传送带长L=3.6m、传动速度vo=8m/s。3处有一单向阀门，小钢球若向右运动经过能自由通

过，且能量损失不计；若向左返回阀门则阀门关闭，且被阀门吸住。小钢球若能运动到“点，

则能被等速率反弹。其中水平轨道BC长为d=2.8m,传送带、水平轨道8C和斜面的动摩擦

因数均为〃=0.5,圆轨道半径为R=0.9m。某次游戏时，小钢球恰能通过圆弧的最高点。点，

求：（计算结果可保留根号）

（1）小钢球经过C点时对轨道的压力；

（2）小钢球在A点被瞬间击打时所受冲量I满足的条件；

（3）若改变初速度V,求小钢球在粗糙斜轨道上运动的总路程s与v函数关系。

高三物理学科试题第6页（共8页）

19.图1为某种发电装置，轻质钛磁铁固定在带状薄膜上，上下各固定一个完全相同的线圈。两

线圈与磁铁共轴，以薄膜平衡位置为原点0建立竖直向上x轴，线圈与磁铁相距均为xo,当周

期性外力作用时薄膜带动磁铁在竖直方向上下振动，振幅为A。已知线圈的匝数为n、横截面

积为S、磁铁中轴线上各点磁感应强度B的大小与该点到磁铁中心距离x的关系如图2所示，忽

略线圈长度，线圈内各处磁感应强度的竖直分量近似等于线圈中心位置的磁感应强度大小，不计

线圈电阻和自感互感的影响，电路连接如图3所示。定值电阻R=5Q,电容器的电容C=0.2F,

足够长的光滑平行金属导轨AG、BH固定于水平面内，相距为L=2m,处于竖直向下、大小为

B3=1T的匀强磁场中，轨道在C、D处各被一小段正对的绝缘材料隔开，质量为ma=lkg的金属

棒a静置于导轨AB处，质量为mb=3kg的金属棒b紧贴CD右侧放置，质量为mc=lkg的金属棒

c静置于b棒右侧so=2m的EF处。a、b棒的接入电阻相同，Ra=Rb=2。,c棒的接入电阻Rc=4

Q,所有导轨的电阻均不计。初始时单刀双掷开关S与触点“1”闭合。

⑴若磁铁从0点运动到最高点历时At,判断此过程流过电阻R中电流方向及流过R的电量；

⑵磁铁上升过程某时刻，电容器带电量Qi=2C时，将开关S拨到触点“2”。当金属棒a运动至

CD时电容器的电压U=5V,此时a、b两棒相碰结合为一个“双棒”整体，最终各棒运动达到稳

定状态，求最终“双棒”整体与c棒的距离以及从a、b棒碰后到各棒稳定的过程中a棒中产生

的焦耳热；

（3）图2中B与x关系式满足B=k/x（其中k为未知常数），图中Bo、Bi，B2为已知量，写出磁铁

以速率vo向上经平衡位置时，电阻R的电功率表达式。

高三物理学科试题第7页（共8页）

20.粒子偏转装置是研究高能物理的重要仪器，主要由加速电场，偏转电场和偏转磁场三部分构

成。如图甲所示为某科研团队设计的粒子偏转装置示意图，粒子源可以均匀连续的产生质量为m,

电荷量为q正粒子，其比荷q/m=lxl08c/kg,初速度可忽略不计。带电粒子经电压。=100V的

加速电场加速后，贴近上板边缘，水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板间距为

d=0.02m,板长为2&,板间加有图乙所示的周期性变化的电压，其最大电压也为最小电

压为U/4,周期远大于粒子在偏转电场中运动的时间(忽略粒子穿越偏转电场时电压的变化)，

下极板右端正下方紧挨金属板竖直放置长度为d的探测板。若带电粒子能由偏转电场飞出，则飞

出后立即进入平行板右侧的垂直纸面向外的水平匀强磁场，最后经匀强磁场偏转后打在探测板上;

若不能飞出偏转电场，则被金属板吸收并导走。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：

(1)从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间八

(2)一个周期T内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比〃；

(3)从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度8需要满足的条件；

(4)若将匀强磁场B调成大小为0.05T,方向水平向右，并且在极板右侧空间放置另一块与原

探测板平行的足够大的光屏PQ，PQ可以在磁场中左右移动，求粒子打在光屏PQ上留下的所有

痕迹围成的面积。

P

高三物理学科试题第8页(共8页)

高三年级物理学科答案

1-5ACDBA

6-10BCBAA

11-13CCD

14ACD

15AC

1A

利用Fx=max代入基本单位可得

2C

A横轴，乙先出发B根据面积除时间，乙平均速度大C利用速度时间公式可得D利用甲

乙面积相同可得，注意时刻而非时间间隔

3D

动量定理求解，建立底面积为4,长为6的模型求解

4B

A直线为3.0x10-3

B数格子加公式

C变近

D变大

5A

A利用正弦式电流公式+法拉第电磁感应定律，可得AB利用焦耳热公式得CD一个周期应

变化2次方向

6B

几何关系可知E、尸对称，反射光在尸点不会发生全反射,A错误;在中

MN=.二L-』L='立、EN、EF」AC，L,所以tan/MEF=*=，解得尸=60。、/G£N=45。,

44Z44EN

p£

则出射角z=l80o-45°-60o=75°,n=—=!,sinC=-=正确，x3-l,C错误

nn4S*1n»'n<

折射光的时间2EM/V折时间之比上2,D

1

7C

第二宇宙速度为光速时不可脱离

8B

A角速度为170%代入频率公式频率不同B路程差为半个波长，减弱点C85s为整数

个周期，恰为计时零点时的位移，合成D仅原点一个加强点

9A

注意nl:n2=0.8Ul:U2=I2:0.8H可得A对B错，C频率同D当发射线圈的正弦式交流电处

于峰值时，电流变化率为0,磁感应强度变化率为0.受电线圈的感应电动势为3磁通量最

大

10A

动量守恒，利用半径公式可得两粒子的q之比

11C

［解析］由图像知，小球与弹簧接触的开始一段位移内速度增大,说明小球的重力大于弹簧对

它的弹力，当Ax为0.1m时，小球的速度最大，然后减小,说明当Ax为0.1m时，小球的重力大小

等于弹簧对它的弹力，由AAxfg,解得'N/m=20.0N/m,选项A错误,C正确;弹簧

的压缩量为Ax=0.3m时，弹簧弹力为F=20N/mx0.3m=6N＞冽g,故此时小球的加速度向上，处

于超重状态，选项B错;对小球进行受力分析可知，其合力是先由冽g逐渐减小至零，然后再反向

增大的，故小球的加速度先减小后增大，选项D错.

12.C

CD先放电再反向充电可得A电压最大时电场能最大B原周期为0.02s,应变为原来2倍

13D

14ACD

c

A卢瑟福B每个光子的能量£=%=/,设每秒(Pls)激光器发出的光子数是%则〃瓦即

cPA

P=nh\n=Kc,C违反了热力学第二定律

D肉眼不行

15AC

B孔雀羽毛上有很多缝隙，在自然光下衍射现象

2

D辉光球周围有高压电场，日光灯靠近，在高压下，灯管中的稀有气体电离发光

16-1【参考答案】（7分）

(1)BC(1分)

(2)B(2分)

(3)18.0(2分)

③(1分)9.87(1分)

II（1）*（1分）苦（1分）4（]分）

（2）不变（1分）偏大（1分）

16-IIIACD（2分）

17.

（1）.温度不太低，压强不太大......2分

（2）.瓶内空气体积Vi=2.24L,温度为Ti=25+273=298K

转化为标准状态，有4=1……1分

A,匕（2.24x273、

施星得/JT=LT=2.05L……1分

物质的量为几=空三之0.0915mo/……1分

故质量m=nM=0.0915moLx29g/mol=2.65g（不分步运算，m=2.66g）1分

（3）.由V-T图像可知，由状态a到状态b的过程中，气体发生等压变化，气体对外做功为

53

W=P0-AV=lxlOx(2.5-2)xlQ-J=50J

△U=-W+Q=-50J+60J=10J

则气体的内能增加了lOJo……2分

18.(1)小钢球恰过。点，有vD=0

从C至！J0:-2mgR=0--^mv^……1分角军得Vc=6m/s

C点:F-mg-m—..1分解得F=1N

•R

由牛顿第三定律，轨道受的压力F=1N,方向竖直向下……1分

1919,

（2）从B到C:-\imgd=~rnvc~—mvB解得v§=8加/s=%......1分

若小钢球从A一直匀加速到B达到则初速度最小，满足

（1加=g加v；-g加v；解得V]=2j7m/s……1分

若小钢球从A一直匀减速到B达到如则初速度最大，满足

—iimgL=—mv1—mv2解得匕=10加/s……1分

综上，初速度满足25m/sSv工\0m/s

3

，'"1,'-1:.—Ns<I<Q.2Ns……1分

25

(3)①若0Wv<2V7m/s,小钢球不能运动到斜轨道，故s=Om

②若2J7加/sWvW10加/s，小球在斜面上来回运动直至停在M处，有

mgR-[imgscos0=0-0解侍s-2.25m

③若小钢球恰好第二次到达D点，满足

-pirng(Z+)-2mgR-cos0x27?/tanB=0-^mv2，解得y=J119.2加/s

所以当10加/svJ119.2i/s，小钢球最终停在M处。满足

-\imgCL+d)-mgR-[imgscosQ=0-—mv2,解得———(m)

28

④若/加/$,则小钢球可以第二次通过。点，之后运动到8点被吸住。

所以小钢球在斜轨道上运动的总路程s=2R/tanB=一m-2.4m

5

综上，「0«v<2j7加/s,s=0m……1分

2s加/s<v<10m/s,s-2.25m

10m/s<v<^192m/s，s=v2-82(m

8

,v>7119.2^/s,s=2.4m

19.

(1)M经过R流向N；……1分

"A3JSp-Bjs

1分

Ar丁MAt

£(B、—BJS八

:.q=1・7MA——AAZ=72.........1分

RR

(2)S接2后，电容放电，棒a运动至D时，Q?=CU=\C

该过程电容放电：9=01—0=1。

对棒a：qLB=m/T.二匕=2加/s……1分

ab棒碰撞粘合：加/1=(切々+加6)v2v2=s……1分

4

此后，abc系统动量守恒，最终速度相同V3

(加a+mQV2=(加a+加人+mc)v3/.v3=0.4m/s

对棒c：&-AS相=取匕R：=&+^^=5Q

/.AS相=0.5m

R总RaK

，S=S0—AS相=(2-0.5)加=1.5加......1分

uTn

1212

撞后abc系统,能量守恒：一（加。+加PV2-一（加a+加/,+加J匕

二。〃=$。总=0』」•…1分

（3）以速率V。向上经平衡位置时，取极短一段时间A，（加趋于零），上移极小位移Ax

'ASSx-AxxnSkk_,kAx

£上=n-----=n^-n-------2-n二-------------其中一二片,一二V。

A/A/(x0-Ax)x0A/x0AZ

="SB。为同理可得；.£[="SB。％…2分

(x0-Ax)(x0+Ax)

2nSB°VoXo_2nSBv

/.£’二£上+£下QQ

22

(X0-AX