2024届江苏常熟市张桥中学高三物理试题综合试卷（16）物理试题

2024届江苏常熟市张桥中学高三物理试题综合试卷（16）物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5亳米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、在边长为心的正方形。加d的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，。点处有离子源，可以向正方形M“所

在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直。边射出，下列说法正确的是（）

A.磁场区域的最小面积为三二片

4

B.离子在磁场中做圆周运动的半径为及心

C.磁场区域的最大面积为工Z?

4

2”

D.离子在磁场中运动的最长时间为T

2、如图所示，两平行导轨加、勿竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒尸0放在导轨上使其

水平且始终与导轨保持良好接触，现在金属棒只9中通以变化的电流/,同时释放金属棒/彳屐其运动.已知电流/随时间

/变化的关系式为/=切（4为常数，k>0）,金属棒与导轨间的动摩擦因数一定.以竖直向下为正方向，则下面关于棒的

速度V、加速度〃随时间/变化的关系图象中，可能正确的有

3、如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连

线，且〃与。关于对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（）

M

I

•b

o—di-e

原

A.〃点场强大于d点场强

B.〃点场强为零

C.a、力两点间的电势差等于6c两点间的电势差

D.试探电荷+夕在。点的电势能小于在c点的电势能

4、如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，Si.S2为双缝，P为光屏.用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏

P上观察到干涉条纹.下列说法正确的是。.

左三右

A.减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小

B.增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大

C.将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小

D.将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大

5、如图所示，四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上，另一端分别系在一个正方形的框架上，框架下面悬吊着重物,

起重机将重物以0.51%的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为20kW，每根缆绳与竖直方向的夹角均

为37。，忽略吊钩、框架及绳的重力，不计一切摩擦，sin370=0.6,CQS370=0.8.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小

为（）

A.5.0X104NB.4.0X104N

C.1.25X104ND.1.0XI04N

6、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地

球同步卫星的轨道半径为地球半径的1.1倍。假设将来地球的自转底期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述

目的，她地球自转的最小周期约为

A.5小时B.4小时C.1小时D.3小时

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、下列说法正确的是（）

A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动

B.理想气体温度升高时，分子动能一定增大

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

D.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

E.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化

8、“嫦娥四号”探测器在2017年自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。若已知月球半径为上“嫦娥五

号”在距月球表面高度为H的圆轨道上飞行，周期为丁，万有引力常量为G,下列说法正确的是（）

A.月球表面重力加速度为当四

T2

B.月球质量为噤

C.月球第一宇宙速度为生旦

T

D.月球密度为球

9、关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（)

A.伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验

B.伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验

C.伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动

D.伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因

10、如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，。、c摆的摆长相同且小于力摆的摆长。当。摆振动的时候，通过张紧

的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是。摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g,不计空

气阻力，贝U()

乙

A.。、从。单摆的固有周期关系为

B.b、c摆振动达到稳定时，。摆振幅较大

C.达到稳定时力投的振幅最大

D.由图乙可知，此时力摆的周期几小于fo

E.a摆的摆长为线

4乃2

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.(6分)在一次测量定值电阻心阻值(凡”5。)的分组实验中，甲、乙两组分别进行了如下实验过程:

⑴甲组可选器材如下：

滑动变阻器RA(0〜500。，100mA)：

滑动变阻器RB(0-5H,2A)；

电流表A（0-0.6A、内阻约2C；0-3A、内阻约0.5C）；

电压表V（0~3V、内阻约L5kC；0~15V、内阻约7.5kQ）；

电源£（电动势为3V）；

开关S,导线若干。

①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择（选填“RC或"品产）;

②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整_________________;

③按以上操作，测得心测—公真（填•>"、"=”或“v”）。

⑵乙组可选器材如下：

电压表V（0~3V）；

滑动变阻器Ac（10H,1A）；

电阻箱岛（0〜999.990）；

电源E（电动势为3V）；

开关S。

请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在"N处先接.,按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接,正

确操作后测出R、的阻值;

若在处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将（填“变大”、“变小”或“不

变”）。

⑶比较甲乙两组测量结果,组更接近真实值（填“甲”或"乙

12.（12分）如图所示，一端固定滑轮的长木板放在桌面上，将光电门固定在木板上的〃点，用重物通过细线拉小车,

且重物与力的传感器相连，若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验“，小车质量为

保持小车质量不变，改变所挂重物质量，〃进行多次实验，每次小车都从同一位置4由静止释放（g^lOm/s2）.

光

电遮光条JJ

拉力传感器C

HOO

.

/?A

重物

（1）完成该实验时,（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力;

（2）在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数下，测出小车质量”，通过光电门的挡光时间，及遮光条

的宽度d,还需要测量的物理量是O由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为

（用测得的物理量表示）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图1所示，在直角坐标系xOy中，MN垂直x轴于N点，第二象限中存在方向沿j轴负方向的

匀强电场，Oy与MN间（包括Oy.MN）存在均匀分布的磁场，取垂直纸面向里为磁场的正方向，其感应强度随时

q7iL

间变化的规律如图2所示。一比荷2二丁的带正电粒子（不计重力）从O点沿纸面以大小山产厂、方向与Oy夹

角。=6。，的速度射入第一象限中，已知场强大小E=（I+冥1）竺邑,av=（-+

3%兀

（1）若粒子在/=/＜）时刻从O点射入，求粒子在磁场中运动的时间Q

⑵若粒子在OTo之间的某时刻从O点射入，恰好垂直j轴进入电场，之后从P点离开电场，求从O点射入的

时刻ti以及P点的横坐标XP；

⑶若粒子在0”。之间的某时刻从O点射入，求粒子在Oy与MN间运动的最大路程6。

m।

14.（16分）如图，两固定的绝缘斜面帧角均为仇上沿相连.两细金属棒，必（仅标出。端）和〃（仅标出c端）长度均为

L,质量分别为2机和机；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路Hdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑

绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为方向垂直于斜面向上.已

知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为凡两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为〃，重力加速度大小为g.已知金属

棒a力匀速下滑.求:

（I）作用在金属棒ab上的安培力的大小:

⑵金属棒运动速度的大小.

15.（12分）如图为过山车的简化模型，力乃是一段光滑的半径为R的四分之一圆弧轨道，V点处接一个半径为尸的竖

直光滑圆轨道，滑块从圆轨道滑下后进入一段长度为L的粗糙水平直轨道最后滑上半径为R,圆心角。二60。的光

滑圆弧轨道。及现将质量为，〃的滑块从A点由^止释放，求：

⑴若K=3r,求滑块第一次到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小；

⑵若要求滑块能滑上OE圆弧轨道但不会从£点冲出轨道，并最终停在平直轨道上，平直轨道80的动摩擦因数〃需

满足的条件。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解题分析】

AB.由题可知，离子垂直儿边射出，沿ad方向射出的粒子的轨迹即为磁场区域的边界，其半径与离子做圆周运动的

半径相同，所以离子在磁场中做圆周运动的半径为磁场区域的最小面积为

心„=25〃-维

故AB错误；

CD.磁场的最大区域是四分之一圆，面积

5=-7vl3

IIUIA4

离子运动的最长时间

T苒L

t=—=—

42v

故C正确，D错误。

故选C。

2、B

【解题分析】

以竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度a=誓，f=MN=MFA=MBIL=MBLkt,联立解得加速度

a=g-若，与时间成线性关系，且t=0时，a=g,故CD错误。因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运

动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大

的减速运动。故A错误，B正确。故选B。

【题目点拨】

解决本题的关键会根据合力确定加速度的变化，结合加速度方向与速度方向判断物体做加速运动还是减速运动，知道

速度时间图线的切线斜率表示加速度.

3、C

【解题分析】

A.在两等量异种点电荷连线上中点的场强最小，在两等量异种点电荷连线的中垂线上中点的电场强度最大。所以b点

的场强小于连线中点的场强，d点的场强大于中点的场强，则b点场强小于d点场强，选项A错误；

B.根据适矢量的叠加，b点的合场强由b指向c,不为零，选项B错误；

C.由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，选项C正确；

D.因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误。

故选C。

4、B

【解题分析】

试题分析：根据公式=减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离变大，A错误，

d

根据公式=增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大，B正确，

a

根据公式Ax二44,将绿光换为红光，频率减小，即波长增大，所以干涉条纹间的距离增大，C错误

根据公式Ax=A,将绿光换为紫光，频率增大，即波长减小，所以干涉条纹间的距离减小，D错误,

考点；本题考查光波的干涉条纹的间距公式，

点评：应牢记条纹间距的决定因素，不要求定量计算，但要求定性分析.

5、C

【解题分析】

由尸可知/=£=4X104N,故重物的重力G=F=4X104N.设每跟缆绳的拉力大小为T根据共点力平衡条件

v

可得4Tcos37°=G,解得了=1.25x10"N,故C正确.

6、B

【解题分析】

设地球的半径为A,则地球同步卫星的轨道半径为r=lJR,已知地球的自转周期T=24h,

地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。由

GMm4/

=niR

R2尸

公式可知，做圆周运动的半径越小，则之动周期越小。由于需要三颗二星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,

所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。由几何关系可知地球同步卫星

的轨道半径为

r'=2K

由开普勒第三定律得

故B正确，ACD错误。

故选

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ACD

【解题分析】

A.布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动是由于液体分子对花粉颗粒的无规则撞击形成的，所以布朗运动反映了

水分子的热运动；故A正确；

B.理想气体的分子动能与分子的数目、温度有关，理想气体温度升高时，分子平均动能增大，但分子数目的情况不

清楚，故分子动能的变化情况不清楚，故B错误；

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；

D.当分子力表现为引力时，距离增大时，分子力做负功，故分子势能增大，故D正确；

E.根据热力学第二定律可知，不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，从而不产生其他变化，故E错误。

故选ACDo

8、BD

【解题分析】

B.对探测器，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有

4/

GJ^i_=m2R^

(2町产

解得

GT2

故B选项正确;

A.月球表面的重力加速度为

GM32/R

T2

则A选项错误;

C.月球的第一宇宙速度为月球表面的环绕速度，根据牛顿第二定律，有

「Mtnv~

G-T-=m—

KR

解得

-T-

故C选项错误;

D.月球的密度

M24几

P~~V~~GTi

故D选项正确。

故选BD.

9、CD

【解题分析】

AB.伽利略在图（a）和图（b）中都使用了光滑斜面进行实验，故AB错误；

C.伽利略从图（a）中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90。的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运

动；故C正确；

D.伽利略理想斜面实验图（b）中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在图（b）中斜面运动能到达的高度，一定

会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设

想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处，得出力不

是维持物体运动的原因；故D正确。

故选CD,

10、ABE

【解题分析】

A.由单摆周期公式7=2期知固有周期关系为Ta=Tc<Tht故A正确;

BC.因为所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，力摆的振幅最小，故B正确，C错误;

D.受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，故77等于力。故D错误。

E.由图乙与前面的分析可知。摆的周期为力。由7=解得

故E正确。

故选ABEo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、RBRxRo变小乙

【解题分析】

(1)①[1].为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的RB;

②[2].因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，则采用电流表外接，实物电路连接如图:

③[3].按以上操作，因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即测得《测〈治义。

(2)[4][5].根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接电阻

箱正确操作后测出入的阻值，此方法为等效替代法；

[6].若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，则Rc减小，若电压表渎数不变，则电路

中内阻和Rc两端电压不变，则电路中电流变大，则R、变小，即测量结果将变小。

(3)[7].比较甲乙两组测量结果，在正确操作的情况下，乙组误差较小，即乙组更接近真实值。

12、需要A、3的间距xFx=^1X7)

【解题分析】

(D本实验需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，则细线对小车的拉力就不是小车的合外力，则合外力的功无法具体计

算。

(2)小车通过光电门的速度为v=%根据动能定理：夕”-0=6,所以还需要测量的量是A、8的间距x,根据上式

可得：合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为网=条(9’

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)1/0；(2)(1--£儿，一人；(3)(5+迪)L

3J347T3万

【解题分析】

(1)若粒子在fo时刻从。点射入，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，如图所示:

由几何关系可知圆心角

2

a=—7i

3

洛伦兹力提供向心力，则

2

K

己知

—q='兀'

tnB祐

周期

T2兀R

T=-------=2fo

%

粒子在磁场中运动的时间

符合题意。

(2)由⑴可知

2

解得

R=-

71

设力时刻粒子从。点射入时恰好垂直)’轴进入电场，如图所示:

则

R/、

—7=^o^o-^)

tan6/

解得

粒子在电场中做类平抛运动，分解位移

R12

RD+-------at\

sin。23

f=卬3

根据牛顿第二定律有

qE-ma

解得

L

X

P=一一n

⑶粒子在磁场中转动，已知周期

丁=4

运动轨