2025---2026年湖南省武冈市第十中学高三上学期第三次月考实验班物理试卷（含解析）

2025---2026年湖南省武冈市第十中学高三上学期第三次月考实验班物理试卷
试卷共15题 考试时间：75分钟 总分 ：100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
1．[4分]2024年，国家文物局公布：“考古中国”重大项目一武王墩墓，是经科学发掘的迄今规模最大、等级最高、结构最复杂的大型楚国高等级墓葬，考古学家通过对其中的测定可推测其距今年限，已知的半衰期为5730年，下列说法正确的是（ ）
A．全球气候变暖，的半衰期变长
B．50个经过5730年后将剩余25个
C．若测量某古木样品的，发现其含量为现代植物的0.25倍，说明其距今约为11460年
D．人工核电站的原理与的衰变属于同一种核反应类型
2．[4分]图甲为游乐场中一种叫作“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向魔盘边缘，其装置可以简化为图乙.若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（ ）
A．受到魔盘的支持力缓慢增大 B．受到魔盘的摩擦力缓慢增大
C．受到的合外力大小不变 D．受到魔盘的作用力大小不变
3．[4分]火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，则（　　）
A．火星与地球绕太阳运动的周期之比为2：3
B．火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为
C．火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为4：9
D．火星与太阳连线和地球与太阳连线相等时间扫过的面积之比为1：1
4．[4分]一列水平传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示,图中A、B两质点平衡位置的间距为8 m,B、C两质点平衡位置的间距为3 m,当t=1 s时,质点C恰好通过平衡位置,则该简谐波的波速不可能为 （ ）
A．24 m/s B．23 m/s
C．21 m/s D．19 m/s
5．[4分]如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场，电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场，速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时，电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出，在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3，则（ ）
A．t1 < t2 = t3 B．t1 < t2 < t3 C．t1 = t2 > t3 D．t1 > t2 > t3
6．[4分]（河北邢台高二上联考）如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是(　　)
A．电子到达Q板时的速率，与板间电压无关，仅与两板间距离有关
B．电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关
C．两板间距离越小，电子的加速度就越小
D．两板间距离越大，加速时间越短
二、多选题（本大题共4小题，共20分）
7．[5分]如图所示,用与水平面成θ=30°夹角的传送带输送货物,传送带以v=1 m/s的速度顺时针运行,地勤人员将一质量m=1 kg的货物以初速度v0=5 m/s从底部滑上传送带,货物恰好能到达传送带的顶端。已知货物与传送带之间的动摩擦因数为μ=,令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2,下列正确的是
A．货物在传送带上一直向上做匀减速直线运动
B．传送带从底端到顶端的长度是1.5 m
C．货物在传送带上运动的时间为1.0 s
D．货物在传送带上向上运动的过程中由于摩擦产生的热量为3．75 J
8．[5分]如图所示，质量为M、长度为L的平板小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，下列结论正确的是（　　）
A．小物块到达小车最右端时具有的动能为
B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为
C．小物块与小车的摩擦生热为
D．小物块和小车增加的机械能为
9．[5分]某学生电源内部的降压变压器，可等效为如图中所示的模型，a、b为变压器的输入端，c、d为变压器的输出端，虚框内为理想变压器，原线圈回路中电阻r1=9.68Ω，副线圈回路中有电阻r2。某实验小组在a、b间接入电压为U0=220V的交流电，改变c、d间接入的负载，可得c、d间电压U与输出电流I的伏安特性曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．c、d间的最大输出功率为5W B．a、b间的最大输入功率为10W
C．原、副线圈的匝数之比为11：1 D．副线圈回路中电阻r2=4.98Ω
10．[5分]为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水中有一点光源S，能同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域内只有b光，中间小圆内为复色光，下列说法正确的是（　　）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．观察到的光源S的位置比实际位置浅一些
D．通过相同的单缝，a光的衍射现象比b光更明显
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11．[8分]用如图1所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车,盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出,以小车为研究对象,改变砝码质量,便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。
图1
①关于这个实验,下列说法正确的是　　　　(多选)。
A．需要补偿小车受到阻力的影响
B．该实验装置可以“验证机械能守恒定律”
C．需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行
D．需要满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量
②如图2所示是两条纸带,实验时打出的应是第　　　　条(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)纸带。
图2
③根据实验数据,在坐标纸上画出的W-v2图像是一条过原点的直线,据此图像　　　　(填“能”或“不能”)求出小车的质量。
12．[8分]在“金属丝电阻率的测量”的实验中：
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图1所示，金属丝直径 。
(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻。小明将单刀双掷开关分别打到a处和b处，通过观察分析，发现电压表示数变化更明显，由此判断开关打到 （填“a”、“b”）处时进行实验系统误差较小。
(3)小明为了消除系统误差，他设计用电流计G和电阻箱替代V，电路如图3所示。实验绘制出了图像是如图4所示直线，斜率为k，纵截距为b。为电阻箱阻值读数，I为A示数，为G示数。试求 。
13．[10分]如图所示，内径均匀的玻璃管长，其中有一段长的水银柱把一部分空气封闭在管中。当管竖直开口向上时，封闭气柱A长度。现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过至竖直开口向下，之后保持竖直，把开口端向下缓慢插入水银槽中，直至气柱B的长度为时为止。已知大气压强，整个过程温度保持不变。求此时管内气体A长度。
14．[14分](13分)如图所示，顶角为74°足够长的等腰三角形金属轨道MON水平固定在方向竖直向上，磁感应强度大小B= T的匀强磁场中，沿轨道角平分线方向建立坐标轴Ox.质量m=0.01 kg且足够长的金属棒ab静止放在轨道上，其中点与O点重合.质量为M=0.04 kg的绝缘物块沿Ox方向以速度v0=0.25 m/s与金属棒ab发生碰撞并迅速粘在一起，之后一起在轨道上做减速运动.金属棒与坐标轴Ox始终垂直，与轨道始终接触良好.已知金属棒与轨道单位长度电阻值均为r=0.125 Ω，不计一切摩擦阻力，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求:
(1)物块与ab棒碰撞后瞬间共同速度的大小；
(2)物块与ab棒一起运动速度v=0.1 m/s时，回路中感应电流的大小；
(3)从物块与ab棒碰撞后瞬间到它们停下来的过程中，物块与ab棒运动的距离.
15．[16分]如图所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直圆形轨道与PQ相切于Q．已知传送带长L＝4．0 m，且沿顺时针方向以恒定速率v＝3．0 m/s匀速转动．两个质量均为m的滑块B、C静置于水平导轨MN上，它们之间有一处于原长的轻弹簧，弹簧与B连接但不与C连接．另一质量也为m的滑块A以初速度v0沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘在一起，碰撞时间极短．若C距离N足够远，滑块C脱离弹簧后以速度vC＝2．0 m/s滑上传送带，并恰好停在Q点．已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ＝0．20，装置其余部分均可视为光滑，重力加速度g取10 m/s2．求：
(1)P、Q间的距离；
(2)v0的大小；
(3)已知竖直圆轨道半径为0．55 m，若要使C不脱离竖直圆轨道，求A的初速度v′0的范围．
第三次月考实验班物理试卷参考答案
1．【答案】C
【解析】的半衰期不会随环境温度改变，A错误；半衰期的概念是对大量的原子核才有意义的，少量的原子核是没有意义的，B错误；人工核电站的原理是重核的裂变，而题中是衰变，不属于同一种核反应类型.
2．【答案】B
【详解】对游客受力分析如图所示,分别沿水平和竖直方向列方程,水平方向,竖直方向,则随着魔盘转速缓慢增大,游客需要的向心力增大,但必须保证竖直方向受力平衡,因为重力不变,则、两个力只能一个增大一个减小,结合水平方向方程,只能增大,减小,故错误,正确；滑动之前,游客在竖直方向受力平衡,水平方向的向心力由合外力提供,随着转速缓慢增大,需要的向心力增大,即合外力增大,故错误；把游客受到魔盘的支持力和摩擦力看成一个力（合力）,即为游客受到魔盘的作用力,将其在水平和竖直方向正交分解,竖直方向的分力与重力等大反向,保持不变,水平方向的分力提供向心力,随着转速缓慢增大而增大,所以游客受到魔盘的作用力缓慢增大,故错误.
【教材变式】
本题目由教材P46第1题演变而来.教材考查了“魔盘”转动后人的运动情况，本题延伸考查了魔盘转速增大时，人在滑动之前的受力情况.
3．【答案】C
【详解】A. 根据牛顿第二定律得
解得 ，A错误；
B. 根据牛顿第二定律得
解得 ，B错误；
C. 根据牛顿第二定律得
解得 ，C正确；
D. 假如火星与太阳连线和地球与太阳连线相等时间扫过的面积之比为1：1，有
解得 ，与实际周期之比不符，D错误。
故选C。
4．【答案】A
【详解】由题图可知,波长λ=8 m.若波向右传播,质点C恰好通过平衡位置时,波传播的距离可能是(nλ+1)m或(nλ+5)m(n=0,1,2,…),则波速v= =(8n+1)m/s或(8n+5)m/s(n=0,1,2,…),当n=2时,v=17 m/s或v=21 m/s;当n=3时,v=25 m/s或v=29 m/s.同理,若波向左传播,质点C恰好通过平衡位置时,波传播的距离可能是(nλ+3)m或(nλ+7)m(n=0,1,2,…),则波速v= =(8n+3)m/s或(8n+7)m/s(n=0,1,2,…),当n=2时,v=19 m/s或v=23 m/s;当n=3时,v=27 m/s或v=31 m/s.显然该简谐波的波速不可能为24 m/s,故选A．
5．【答案】A
【详解】电子带负电，在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，运动周期 （m是电子质量，q是电子电荷量，B是磁感应强度），周期仅与电子本身属性和磁感应强度有关，与运动速度无关。电子在磁场中运动的时间t与运动轨迹对应的圆心角θ有关，关系为 ，即圆心角越大，运动时间越长。设正方形 abcd 的边长为l：当电子从 ab 边的中点射出时，根据几何关系可确定其运动轨迹的圆心角θ1 小于90 （2π 弧度）；当电子从 b 点射出时，轨迹圆心在 ad 边的某点，圆心角θ2 =90 ；当电子从 c 点射出时，轨迹圆心在 a 点正上方，圆心角θ3 =90 。由于θ1 <θ2 =θ3 ，且周期T相同，根据T，可得t1 6．【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变，由E＝可知两极板距离d越大，场强E越小，电场力F＝Ee越小，加速度越小，加速时间越长，由eU＝mv2，得v＝，则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关，与加速电压有关，A、C、D错误， B正确．
7．【答案】CD　
【解析】经典试题：传送带模型
货物刚滑上传送带时,货物相对传送带向上运动,受到摩擦力沿传送带向下,将匀减速上滑,直至与传送带速度相等,设此过程为第一阶段且加速度大小为a1,由牛顿第二定律得mgsin θ+μmgcos θ=ma1,代入数据解得a1=8 m/s2,则货物相对传送带匀减速上滑直至与传送带共速的时间t1== s=0.5 s,货物沿传送带向上的第一阶段位移大小x1=t1=×0.5 m=1.5 m,货物与传送带相对静止瞬间,由于最大静摩擦力f=μmgcos θ【巧思妙解】
作出货物和传送带运动的v-t图像,如图所示,由图可知货物在传送带上运动的时间为1.0 s,C正确;阴影部分面积表示货物与传送带间的相对位移大小,易得ΔS=1.25 m,则货物在传送带上向上运动的过程中由于摩擦产生的热量Q=μmgcos θ·ΔS,解得Q=3.75 J,D正确。
8．【答案】AB
【详解】
A．对物块分析，根据动能定理得
解得
故A正确；
B．对小车分析，小车对地的位移为x，根据动能定理
知物块到达小车最右端时，小车具有的动能
故B正确；
C．小物块与小车摩擦生热为
故C错误；
D．小物块和小车增加的机械能为
故D错误。
故选AB。
9．【答案】AD
【详解】根据图乙，有，c、d间的输出功率为，解得，当 ，即 时，P最大，P的最大值为，A正确；当时，，则，C错误；当时，，则，又因为，联立解得，D正确；根据，解得，a、b间的最大输入功率为20W，B错误。
10．【答案】AC
【详解】A．环状区域内只有b光，可知a光发生全反射时，b光未发生全反射，则a光的临界角小于b光的临界角，因此由可知，a光的折射率大于b光的折射率，A正确；
B．由可知，在水中，a光的传播速度小于b光的传播速度，B错误；
C．由于折射的原因，观察到光源的位置比实际位置浅一些，C正确；
D．a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，根据可知，a光的波长小于b光的波长，所以通过相同的单缝，b光的衍射现象比a光更明显，D错误。选AC。
11．【答案】①ACD　②Ⅱ　③能　
【命题点】探究功与速度变化的关系实验
【详解】①题中需要将盘和砝码的重力当作小车的牵引力,所以首先需要补偿小车受到阻力的影响,即抬高长木板右端,在不接盘和砝码的情况下,轻推小车,小车做匀速直线运动,表示小车重力沿木板平面的分力与小车所受阻力等大反向,A正确;然后挂上质量为m'的盘和砝码,根据牛顿第二定律得m'g-T=m'a,对质量为m的小车,根据牛顿第二定律得T=ma,解得细线的拉力大小T=·m'g=·m'g,可知当满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量时,可认为T=m'g,盘和砝码的重力可当作小车的牵引力,D正确;实验过程中摩擦阻力无法消除,本实验装置无法验证“机械能守恒定律”,B错误;细线与长木板平面需要平行,以保证细线的拉力与小车运动方向一致,C正确。
②小车做匀加速直线运动,相邻相等时间内位移逐渐增大,即相邻两点间距逐渐增大,纸带Ⅰ后面的点迹间距保持不变,所以实验打出的纸带是第Ⅱ条。
③根据动能定理可知W=mv2,则W-v2图像的斜率为m,能求出小车的质量。
12．【答案】(1)0.500（0.498-0.502均可），(2)a，(3)
【详解】（1）由图中的显示可知，螺旋测微器读数为
（2）单刀双掷开关分别打到a处和b处，发现电压表示数变化更明显，说明电流表分压对实验影响较大，应采用电流表外接法，即开关应接a处。
（3）根据并联电路两支路电压相等可得，化简整理可得图像中的斜率为，所以可得
13．【答案】
【详解】以封闭气体为研究对象，玻璃管旋转过程做等温变化，初状态为
末状态为
根据玻意耳定律有
则由
解得
此时气柱B的长度为
插入水银后，以B部分气体为研究对象，做等温变化，初状态：压强为，体积为；末状态：压强，体积为，根据玻意耳定律有
以A气体为研究对象，设此时A气体的长度为，此过程A气体做等温变化，初状态：压强为，体积为；末状态：压强为，体积为；根据玻意耳定律有
两式联立解得
14．【答案】(1)0.2 m/s　(2)0.1 A　(3)0.2 m
【详解】本题考查碰撞后粘连的电磁切割模型.
(1)物块与金属棒ab碰撞过程中系统动量守恒，有
Mv0=(M+m)v共 (2分)
解得v共=0.2 m/s (1分)
(2)设ab棒切割磁感线的切割长度为L，回路中产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有E=BLv (1分)
回路中总电阻R=r=Lr (1分)
回路中电流I= (1分)
解得I=0.1 A (1分)
(3)设某时刻ab棒在磁场中的长度为L'，则回路中电阻为R'=r (1分)
经过Δt，由动量定理可得∑F安Δt=(M+m)Δv (1分)
某时刻F'安=BI'L'=BL'=，
联立可知=(M+m)Δv (1分)
由几何关系可得tan 37°== (1分)
联立可得Δv=v共= (1分)
解得x=0.2 m (1分)
15．【答案】(1)2．25 m；(2)3 m/s；(3)0＜v′0≤9 m/s或v′0≥ m/s
【思路导引】运动过程分析
第1个过程：A、B发生非弹性碰撞，整体压缩弹簧至弹簧恢复原长后，C脱离弹簧，根据动量守恒定律和动能定理求解A的初速度；
第2个过程：C滑上传送带，先做加速运动，后做匀速运动；
第3个过程：C不脱离轨道，有两种情况：
(1)C最高只能到达圆心等高处，临界条件是C恰能到达圆心等高处，判断C滑上传送带后能不能到达Q点， 结合动量守恒定律和机械能守恒定律，求得A的初速度范围．
(2)能通过圆轨道最高处，临界条件是C恰能通过最高点，结合向心力公式和机械能守恒定律，求得A的初速度范围．
【详解】(1)由vC解得v′＝2 m/s>v，所以C在传送带上一定先加速后匀速，滑上PQ的速度为v＝3 m/s，
又因为滑块C恰好停在Q点，则有0－v2＝－2μgxPQ，
解得xPQ＝2．25 m．
(2)A与B碰撞，由系统动量守恒定律有mv0＝2mv共，
接下来A、B整体压缩弹簧到弹簧恢复原长后，C脱离弹簧，这个过程有2mv共＝2mv1＋mvC，
×2mv共2＝×2mv12＋mvC2，
联立解得v0＝3 m/s．
(3)要使C不脱离圆轨道，有两种情况，一是C最高只能到达圆心等高处，二是能通过圆轨道最高处，若恰能到达圆心等高处，从Q到与圆心等高处，根据机械能守恒定律有mvQ12＝mgR，
则vQ1＝＝ m/s，
由vQ1>v可知，从N到Q滑块C一直做减速运动，则有vQ12－v′C12＝－2μg(L＋xPQ)，可得v′C1＝6 m/s，
如果滑块从静止开始在传送带上一直加速，滑块到达P时速度为vP，则有vP2＝2μgL，得vP＝4 m/s>v＝3．0 m/s，可知滑块能滑上传送带就一定能到达Q点，
在A、B碰撞及与弹簧作用的过程中，A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，则有
2mv′共＝2mv′1＋mv′C1，
×2mv′共2＝×2mv′12＋mv′C12，
又mv01＝2mv′共，
联立解得v01＝9 m/s，则0＜v′0≤9 m/s，
若C恰能通过最高点，在最高点有mg＝，从Q到最高点的过程根据机械能守恒定律有mv上2＝mvQ22－2mgR，解得vQ2＝＝ m/s，
同理可得A的初速度范围是v′0≥ m/s，
所以v′0≥ m/s或0＜v′0≤9 m/s．
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