2024-2025学年江苏省徐州市丰县中学高三（上）月考物理试卷（12月）（含答案）

2024-2025学年江苏省徐州市丰县中学高三（上）月考
物理试卷（12月）
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光从上方入射后，从上往下会看到干涉条纹现若在如图所示装置中抽去一张纸片，则条纹( )
A. 向右移动 B. 间距变小 C. 间距不均匀 D. 发生旋转
2.图甲是某燃气灶点火装置的原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。开关闭合后( )
A. 电压表的示数为 B. 放电针每隔时间点火一次
C. 穿过原、副线圈的磁通量之比为 D. 将钢针替换为钢球，更容易引发电火花
3.某充气泵的结构示意图如图所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。当电流从电磁铁的接线柱流入时，发现吸引小磁体向下运动，则( )
A. 电磁铁中磁场向上，小磁体的下端为极 B. 电磁铁中磁场向下，小磁体的下端为极
C. 电磁铁中磁场向上，小磁体的下端为极 D. 电磁铁中磁场向下，小磁体的下端为极
4.甲图表示振荡电路，乙图图像为其电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而板仍带正电，则这段时间对应图像中( )
A. 段 B. 段 C. 段 D. 段
5.年月日，神舟十九号载人飞船与空间站组合体完成交会对接空间站绕地球可看作做匀速圆周运动，空间站的飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标明了空间站连续次飞临赤道上空所对应的地面的经度则( )
A. 空间站的轨道与赤道平面不重合 B. 空间站的速度大于第一宇宙速度
C. 空间站的轨道高度比地球同步卫星的高 D. 航天员在空间站中不受地球的万有引力
6.某同学在家中用单摆测重力加速度大小他选用一鹅卵石做摆球，通过改变摆线长度，用手机的计时软件测出几组对应的周期，并作出如图所示的图像下列说法中正确的是( )
A. 应选用质量小、体积小的鹅卵石做实验
B. 由图像可以得出鹅卵石的重心位置
C. 图像不过原点的原因是鹅卵石所受空气阻力太大
D. 由斜率计算重力加速度，可消除因鹅卵石质量分布不均匀而导致的系统误差
7.如图所示的电路中，单刀双掷开关分别接和，直流电动机和电灯均能正常工作。已知两种情况下电流表的示数相同，则( )
A. 电动机线圈、电灯的电阻相等 B. 电动机、电灯的额定电压相等
C. 开关接时，电源的内耗功率大 D. 开关接时，电源的输出功率大
8.如图所示，点是波源，振动频率为，产生的简谐波向右传播，波速为。波在传播过程中经过点，已知为。某时刻，点通过平衡位置向上运动，则从该时刻起点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
9.如图所示，真空中有一对平行金属板，两板加电压为的直流电压。一带电粒子位于板旁，仅在电场力的作用下由静止运动到板。若增大板间的距离，该粒子仍由板旁由静止运动，则( )
A. 板所带的电荷量增大 B. 粒子运动的加速度变大
C. 粒子运动的时间变长 D. 粒子运动到板时的电势能变大
10.如图所示，为建筑工地上的四分之一圆弧轨道，圆心为，半径竖直，点将分成等份。工件甲、乙分别从点水平向右抛出，不计空气阻力，则能垂直击中轨道的是( )
A. 仅甲能 B. 仅乙能 C. 甲、乙都能 D. 甲、乙都不能
11.如图所示，质量相同的物体、用轻弹簧连接，静止在光滑水平面上，其中靠在墙壁上。现用力推动压缩弹簧至点后再释放，当弹簧的长度最大时，弹性势能为。则( )
A. 释放后，、组成的系统机械能守恒
B. 释放后，、组成的系统动量守恒
C. 弹簧被压缩至点时的弹性势能为
D. 释放后，的动能最大值为
二、实验题：本大题共1小题，共12分。
12.某实验小组用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度。电磁铁、小钢球和光电门处于同一竖直线上，小球吸在电磁铁上时测量出小球球心到光电门中心的竖直距离为。
电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，本实验中的电磁铁的铁芯应该用______选填“硬”或“软”磁性材料制作；
本实验______选填“需要”或“不需要”测量小球的质量；
用游标卡尺测量小球的直径时应使用______选填“内”或“外”测量爪测量。游标卡尺的示数如图乙所示，则小球的直径______；
调整小球的下落高度，断开电磁铁电源，记录计时装置显示的挡光时间，多次重复上述过程，作出随的变化图像如图丙所示。已知图线的斜率为，则当地的重力加速度为______用表示；
小明每次测量时均测量的是电磁铁下端到光电门下端的距离，仍作出图像，他是否可以通过图像求得重力加速度？请简要说明理由_________。
三、计算题：本大题共4小题，共44分。
13.单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图所示为单反照相机取景器的示意图，为五棱镜的一个截面，。光线垂直射入，分别在和上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直射出。若两次反射都为全反射，五棱镜折射率的折射率为。光在真空中的速度为。
已知光在五棱镜中的路程为，求光在五棱镜中的传播时间；
求该五棱镜折射率的最小值。计算结果可用三角函数表示
14.如图甲所示，轻绳吊着匝数的正方形闭合线圈，下方区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，线圈始终处于静止状态。已知线圈的质量、边长、电阻，取。求时
线圈中的感应电流大小；
轻绳中的拉力大小。
15.某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道。如图所示，小明比赛时将质量为的球置于球拍中心，以大小为的加速度从静止开始做匀加速运动，当速度达到时，再以做匀速直线运动跑至终点。比赛中，通过改变球拍的倾角，使球在整个过程中一直保持在球拍中心。设球在运动过程中受到的空气阻力与其速度大小的关系为为常数，方向与运动方向相反，整个加速过程中乒乓球克服空气阻力做的功为，不计球与球拍之间的摩擦，重力加速度为。
当球匀速运动时，求球拍的倾角的正切值；
求整个加速过程中空气阻力对球的冲量大小；
求整个加速过程中球拍对球的弹力的平均功率。
16.如图所示，在平面直角坐标系内有一直角三角形，坐标分别为和，三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，轴下方有沿着轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的粒子从点沿纸面射入磁场区域，速度方向与轴的夹角为，并从点离开磁场，不计粒子重力。
求粒子射入磁场时的速度大小；
求从粒子射入磁场至粒子第次经过轴过程的时间；
若该粒子从轴上的某点由静止释放，能沿垂直于边的方向射出磁场，求点距点的距离。
参考答案
1.
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8.
9.
10.
11.
12.软
不需要
外

可以；因为每次的测量误差相等，图像斜率不变

13.光在镜中的速度
光在镜中的传播时间
解得
作出如图所示的光路图
由题意，两次反射的入射角相等，设两次反射的入射角为 ，因为两次反射都是全反射，则入射角等于反射角，则由几何关系
即
恰好发生全反射时折射率最小
解得折射率的最小值

14.根据法拉第电磁感应定律可得
解得
则线圈中的感应电流大小为
时，线圈受到的安培力为
解得
线圈处于平衡状态，则有
解得

15.当球匀速运动时，由共点力平衡得
其中乒乓球所受的阻力为
解得
由运动学知识可知乒乓球的加速时间
所受的阻力大小为
阻力大小随时间均匀变化，整个过程所受的平均阻力为
故空气阻力对球的冲量大小为
解得
设球拍对球的弹力做功为 ，整个加速过程，对乒乓球用动能定理有
平均功率
解得

16.由洛伦兹力提供向心力有
有轨道半径为
由几何关系有
解得
由周期公式有
运动轨迹所对圆心角为 ，在磁场中的时间
粒子在电场中做类斜抛运动，牛顿第二定律有
在电场中的时间
总时间
粒子在磁场中运动轨迹的半径满足
轨道半径
解得
设 点到 点的距离为 ，动能定理
解得

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