西安市铁一中学2025届高三上学期第三次月考物理试卷(含答案)

西安市铁一中学2025届高三上学期第三次月考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．《论衡》是中国思想史上的一部重要著作，是东汉时期杰出的唯物主义思想家王充的智慧结晶。其《效力篇》中有如下描述：“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”“任重，其进取疾速，难矣”，由此可见，王充对运动与力的理解( )
A.与牛顿第一定律相近 B.与牛顿第二定律相近
C.与牛顿第三定律相近 D.与亚里斯多德的观点相近
2．笔记本电脑静止在可调节角度的底座上，如图，对比底座处于卡位1和卡位4时( )
A.底座对电脑的作用力始终不变
B.卡位4电脑受到的支持力小
C.卡位4电脑受到的摩擦力大
D.电脑受到的支持力与摩擦力大小之和等于其重力
3．高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以5m/s的速度匀速进入ETC通道，ETC天线用了0.4s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是立即刹车，汽车刚好紧贴栏杆停下。已知司机的反应时间为0.3s，刹车时汽车的加速度大小为，则该ETC通道的长度约为( )
A.3.5m B.4.2m C.6.5m D.7.7m
4．“磁星”（Magnetar）是中子星的一种，拥有极强的磁场，通过磁场的衰减，使之能源源不绝地释放出以X射线及γ射线为主的高能量电磁辐射，下列说法正确的是( )
A.X射线是高速电子流
B.X射线的波长大于γ射线的波长
C.γ射线主要是热作用
D.γ射线是原子内层电子受激发而产生的
5．中国科幻电影《流浪地球》讲述了人类为应付太阳“氦闪”地球毁灭的危机，在世界各地建造核聚变大功率发动机，先利用赤道发动机反向喷射停止地球自转，再开动全部发动机让地球加速至逃逸速度脱离太阳系开始流浪，其中正确的是( )
A.喷出的气体对赤道发动机的力和赤道发动机对地球的力是一对作用力和反作用力
B.地球自转刹车的过程中，赤道附近的重力加速度逐渐变大
C.地球速度至少达到7.9km/s才能脱离太阳系的束缚
D.脱离太阳系后，地球上的物体将处于完全失重状态
6．如图所示，质量分别为的小球用刚性轻杆相连，并用两根等长的细线悬挂于同一点，两个小球可视为质点，且，此时装置处于静止状态。现对b球施加一外力，使装置从图示位置开始在竖直平面内绕悬点顺时针缓慢转动，转动过程中两细线始终绷直，直至a球到达与悬点等高处。对该过程下列说法正确的是( )
A.细线对a球的拉力逐渐增大 B.细线对a球的拉力先减小后增大
C.轻杆对b球的弹力先增大后减小 D.轻杆对b球的弹力逐渐增大
7．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，两质点的横坐标分别为和，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像。以下说法中错误的是( )
A.该波沿方向传播，波速为
B.质点a经过4s通过的路程为1m
C.在时质点b的速度沿方向
D.质点b简谐运动的表达式为（国际单位制）
二、多选题
8．荡秋千是古今中外大家喜爱的一项体育活动，苏轼就在《蝶恋花·春景》里描写过荡秋千的场景。某秋千的简化模型如图所示，长度均为L的两根细绳下端拴一质量为m的小球，上端拴在水平横杆上，小球静止时，细绳与竖直方向的夹角均为θ。保持两绳处于伸直状态，将小球拉高H后由静止释放，已知重力加速度为g，忽略空气阻力及摩擦，以下判断正确的是( )
A.小球运动到最低点时速度大小为
B.小球释放瞬间处于平衡状态
C.小球释放瞬间，每根细绳的拉力大小均为
D.小球摆到最低点时，每根细绳的拉力大小均为
9．某中学生助手在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，为等势面上的点，为两电荷连线上对称的两点，为两电荷连线中垂线上对称的两点。则( )
A.两点的电势差
B.负电荷从b点移到d点，电势能增加
C.两点的电场强度等大反向
D.两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小
10．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与质量为m的小滑块A相连接，在A的右边靠着另一质量为m的滑块B，A与B不粘连。已知A、B与水平地面的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。现将A、B一起由原长O点处向左压缩弹簧，当压缩量时将滑块A、B由静止释放，则在A、B以后的运动过程中，下列说法正确的是( )
A.滑块A、B将在O点右侧分离
B.滑块B运动的总位移大小为
C.A向右运动的最大位移为
D.当A、B都静止时A与B间的距离为
三、实验题
11．某物理兴趣小组用图甲所示装置来测量“滑块与木板之间的动摩擦因数”。主要操作步骤如下：
①正确安装实验装置后，使托盘的质量与滑块（含遮光条）的质量相等均为M，并测出遮光条的宽度d、遮光条中心到光电门中心的距离x；
②接通电源，将滑块和托盘同时由静止释放，记录光电门的遮光时间t；
③依次往托盘中加入质量均为m的砝码，用n表示所加砝码的个数，重复第②步操作。
（1）用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则______mm。
（2）滑块通过光电门时的速度大小______，滑块运动的加速度大小______。（均用题中所给物理量符号表示）
12．某同学想测绘小灯泡的图像，所用器材如下：
A.待测小灯泡一只（额定电压为3.7V，额定电流为0.3A）；
B.双量程电压表V，内阻约为，内阻约为；
C.双量程电流表A，内阻约为，内阻约为；
D.滑动变阻器；
E.滑动变阻器；
F.4节干电池（每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为）；
G.开关和导线若干。
（1）请将图甲中的电路补充完整。______
（2）滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关前滑动变阻器应移动到______（填“左”或“右”）端。
（3）根据实验数据描绘出小灯泡的图像，如图乙所示，现串联2节干电池并将小灯泡接在干电池两端，如图丙所示，则此时小灯泡的实际功率为______W（结果保留两位小数）。
四、计算题
13．我国突发的新型冠状病毒肺炎时期，勤消毒是防疫很关键的一个措施。如图是防疫消毒用的喷雾消毒桶的原理图，圆柱形喷雾器高为h，内有高度为的消毒液，上部封闭有压强为、温度为的空气。将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K，恰好有消毒液流出。已知消毒液的密度为ρ，大气压强恒为，喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体。
（1）求室内温度。
（2）在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的质量比。
14．如图所示，圆O半径为为直径，圆处于平行纸面的匀强电场中。质量为m电荷量为q（）的带电微粒（不计重力）自A点由静止释放，微粒从圆周上的C点以速率离开，与的夹角。现将该微粒从A点先后以不同的速率平行纸面、垂直方向射入圆内，已知：，。求：
（1）场强的大小和方向；
（2）从圆周上离开时，电场力做功最多的微粒入射速度大小；
15．如图所示，在倾角的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度，。求：
（1）释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞；
（2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度；
（3）从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小.
参考答案
1．答案：B
解析：“其满而重者行迟，空而轻者行疾”、“任重，其进取疾速，难矣”，本质上的意思是，在相同力的作用下，质量大的物体速度变化慢，加速度小，质量小的物体速度变化快，加速度大，因此王充对运动与力的理解与牛顿第二定律相近。故选B。
2．答案：A
解析：CB.设底座与水平面的倾角为θ，电脑的质量为m，底座对电脑的摩擦力大小为f，支持力大小为N，根据受力平衡可得对比底座处于卡位1和卡位4时，由于卡位4的倾角θ较小，则卡位4电脑受到的摩擦力小，电脑受到的支持力大，故CB错误；A.根据平衡可知，底座对电脑的作用力大小等于电脑的重力，方向竖直向上，即底座对电脑的作用力始终不变，故A正确；D.电脑受到的支持力与摩擦力大小之和为不一定等于mg，故D错误；故选A。
3．答案：D
解析：汽车在前0.4s+0.3s内做匀速直线运动通过的位移随后汽车做匀减速运动通过的位移所以该ETC通道的长度约为故选D。
4．答案：B
解析：A.X射线是电磁波，不是高速电子流，故A错误；B.X射线的波长大于射线的波长，故B正确；C.γ射线的频率较高，具有很高的能量，可以摧毁病变的细胞：主要具有热作用的是红外线，故C错误；D.γ射线是原子核发生衰变时，新核从高能态跃迁到低能态而发射出来的，故D错误。故选B。
5．答案：B
解析：A.喷出的气体对赤道发动机的力和赤道发机对喷出的气体的力是一对作用力和反作用力，A错误；B.地球在正常自转时赤道处的万有引力等于重力和此时自转的向心力之和，当自转逐渐减小时，向心力减小，可得重力逐渐增大即重力加速度逐渐变大，B正确；C.地球速度至少达到第三宇宙速度即16.7km/s才能脱离太阳系的束缚，C错误；D.脱离太阳系后，地球上的物体仍受到地球的万有引力，对地球的压力不为零，此时不处于完全失重状态，D错误。故选B。
6．答案：D
解析：对a球进行受力分析，如图1所示，a球受到重力、细线的拉力和轻杆的弹力作用。在装置绕悬点顺时针缓慢转动，直至a球到达与悬点等高处的过程中，a球受力平衡，细线的拉力和轻杆的弹力的夹角保持不变，作出力的矢量三角形如图2所示，由几何知识可知，细线对a球的拉力先增大后减小，轻杆对a球的弹力逐渐增大，由牛顿第三定律和轻杆受力平衡可知，轻杆对b球的弹力也逐渐增大，故A、B、C错误，D正确。
7．答案：C
解析：A.由图乙可知质点该时刻向上振动，根据“同侧法”可知，该波沿+x方向传播，由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则波速为故A正确；B.由于可知质点a经过4s，振动的路程为故B正确；C.波向+x方向传播，由图甲可判断知0时刻，质点b从平衡位置向下振动，由于可推知时，质点处于从正向最大位移向平衡位置运动的过程中，即质点b的速度沿-y方向，故C错误；D.根据
且该时刻质点向下运动，则质点简谐运动的表达式为故D正确。由于本题选择错误的，故选C。
8．答案：ACD
解析：A.小球摆到最低点时，此时速度满足解得小球运动到最低点时速度大小为选项A正确;BC.设每根绳的拉力大小为T，小球释放瞬间，受力分析如图1，所受合力不为0，不是平衡状态;由于速度为0，则有
如图2，由几何关系，有联立得,B错误，C正确;D.小球摆到最低点时，图1中的，此时速度满足由牛顿第二定律得其中，联立解得选项D正确;故选ACD。
9．答案：AD
解析：该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，等量异种电荷的电场线分布如图
A.d、a两点的电势差选项A正确；B.从b点移到d点电势升高，但由于是负电荷所以电势能减小，选项B错误；C.a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小、方向相同，C错误；D.c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点，c、d两点的电场强度大小方向都相同，根据等势线的密程度可判断出从c到d的直线上电场强度先变大后变小，选项D正确。故选AD。
10．答案：BD
解析：设两滑块分离时的速度为，根据能量守恒有
又
解得
分离后滑块B做匀减速运动直到停止，设此过程的位移为，则有
则滑块B运动的总位移大小为
经分析知A最后静止于弹簧原长处，则当A、B都静止时A与B间的距离
11．答案：（1）3.75（2）;
解析：（1）根据游标卡尺读数规则，可读出该遮光条的宽度为
（2）由于遮光条的宽度较小，可以把遮光条通过光电门的平均速度近似看作通过光电门的瞬时速度，即
滑块做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移公式可得
解得滑块运动的加速度大小为
12．答案：（1）见解析（2）见解析（3）0.60W
解析：（1）测小灯泡额定电压为3.8V，电压表的量程应选用，待测小灯泡额定电流为0.3A，电流表的量程应选用，待测阻值约为
根据为减小实验误差，电流表应采用外接法，想测绘小灯泡的图像，小灯泡两端电压应从零开始，滑动变阻器应采用分压式接法，实物连接如图所示。
（2）滑动变阻器应采用分压式接法，滑动变阻器应选阻值较小的，故选。
小灯泡两端电压应从零开始，闭合开关前滑动变阻器应移动到右端。
（3）2节干电池的曲线为整理得在小灯泡的图像中作出2节干电池的曲线，交点坐标为，此时小灯泡的实际功率为
13．答案：（1）（2）
解析：（1）设喷雾器的截面积为S，室内温度为，气体压强为，根据平衡可得气体体积
保持不变，气体做等容变化，根据查理定律
解得
（2）以充气结束后喷雾器内空气为研究对象，排完液体后，压强为，体积为，若此气体经等温度变化，压强为时，体积为，根据平衡可得
根据玻意耳定律可得即
同温度下同种气体的质量比等于体积比，设打进气体质量为，有
解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）带电微粒自A点由静止释放，从圆周上的C点以速率离开，由于，故电场线方向由A指向C。
由几何关系得间距离
自A点到C点由动能定理得
联立解得
（2）微粒从A点垂直方向射入圆内做类平抛运动，过O点作平行于的直线交圆周与D点，经分析知从D点射出时粒子沿电场线方向运动的距离最远，动能最大，如图所示：
根据平抛运动规律和几何关系有
联立解得
15．答案：（1）（2）1.2m/s（3）见解析
解析：（1）设球和槽的质量为m，槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为槽所受重力沿斜面的分力
因为，所以槽受力平衡，释放后保持静止，释放后，球做匀加速运动
由得，
经时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞，得。
（2）碰撞前球的速度为
球和槽发生碰撞前后，动量定恒
碰撞过程不损失机械能
解得第一次碰撞后瞬间球的速度和槽的速度分别为（方向沿斜面向下）。
（3）第一次碰撞后，B以做匀速运动，A做初速度为0的匀加速运动，设经过时间的速度与B的速度相等，A与B的左侧壁距离达到最大，即，解得
设时间内A下滑的距离为，则解得
因为，说明A恰好运动到B的右侧壁，而且速度相等，所以A与B的右侧壁恰好接触
但没有发生碰撞。
设A与B第一次碰后到第二次碰时所用的时间为运动的距离为运动的距离为，第二次碰时A的速度为，则
解得
第二次碰撞后，由动量守恒定律和能量守恒定律可解得再次发生速度交换，B以速度做匀速直线运动，A以的初速度做匀加速运动.
用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后续的运动过程中，物块A不会与凹槽B的右侧壁碰撞，并且A与B第二次碰撞后，也再经过与B发生第三次碰撞。
设A与B在第二次碰后到第三次碰时B运动的位移为，则；
设从初始位置到物块A与凹槽B的左内侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小为x，则.