浙江省9+1高中联盟长兴中学2024年高三下第一次(4月)月考物理试题

浙江省9+1高中联盟长兴中学2024年高三下第一次（4月）月考物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、一个物体在外力F 的作用下静止在倾角为θ的光滑固定斜面上，关于F 的大小和方向，下列说法正确的是（ ）
A ．若F =mg ，则F 的方向一定竖直向上
B ．若F =mg tan θ，则F 的方向一定沿水平方向
C ．若F =mg sin θ，则F 的方向一定沿斜面向上
D ．若F =mg cos θ，则F 的方向一定垂直于斜面向上
2、在边长为L 的正方形abcd 的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a 点处有离子源，可以向正方形abcd 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b 边射出，下列说法正确的是（ ）
A ．磁场区域的最小面积为22
4L π-
B 2L
C ．磁场区域的最大面积为24L π
D ．离子在磁场中运动的最长时间为
23L v π 3、如图所示，轻绳跨过光滑定滑轮，左端与水平地面上的物块M 相连，右端与小球N 相连，整个装置处于静止状态。

现对小球N 施加一水平拉力使其缓慢移动一小段距离，整个过程物块M 保持静止，地面对物块M 的摩擦力为f 则此过程中（ ）
A．f变大，F变大
B．f变大，F变小
C．f变小，F变小
D．f变小，F变大
4、下列关于行星运动定律和万有引力定律的发现历程，符合史实的是（）
A．哥白尼通过整理第谷观测的大量天文数据得出行星运动规律
B．牛顿通过多年的研究发现了万有引力定律，并测量出了地球的质量
C．牛顿指出地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的万有引力
D．卡文迪许通过实验比较准确地测量出了万有引力常量，并间接测量出了太阳的质量
5、如图所示，铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B与理性发光二极管D相连，衔铁E连接弹簧K 控制触头C的通断，忽略A的自感，下列说法正确的是
A．闭合S，D闪亮一下
B．闭合S，C将会过一小段时间接通
C．断开S，D不会闪亮
D．断开S，C将会过一小段时间断开
θ=︒、质量为M的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板，6、如图所示，一倾角60
轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为m的小球。

现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A ．若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大
B ．若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零
C ．斜面对小球的支持力大小为233mg
D ．水平推力大小为3()3M m g μ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭
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、下列说法中正确的是（ ）
A ．物体在竖直方向上作匀加速运动时就会出现失重现象
B ．合力与该合力的分力同时作用在物体上
C ．两物体间的摩擦力一定与两物体间的压力垂直
D ．物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致
8、如图所示，两个等量异种点电荷A 、B 固定在同一条水平线上，电荷量分别为Q +和Q -。

MN 是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球P ，其质量为m ，电荷量为q +（可视为试探电荷，不影响电场的分布）。

现将小球从点电荷A 的正下方C 点由静止释放，到达点电荷B 的正下方D 点时，速度为22m/s ，O 为CD 的中点。

则（ ）
A ．小球从C 至D 先做加速运动，后做减速运动
B ．小球运动至O 点时速度为2m/s
C ．小球最终可能返回至O 点
D ．小球在整个运动过程中的最终速度为2m/s
9、如图，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h ＝0.1m 处，滑块与弹簧不拴接。

现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h 并作出滑块的动能E k －h 图象，其中h ＝0.18m 时对应图象的最顶点，高度从0.2m 上升到0.35m 范围内图象为直线，其余为曲线，取g ＝10m/s 2，由图象可知（ ）
A ．滑块的质量为0.18kg
B ．弹簧的劲度系数为100N/m
C ．滑块运动的最大加速度为50m/s 2
D ．弹簧的弹性势能最大值为0.5J
10、如图所示，一直角三角形acd 在竖直平面内，同一竖直面内的a 、b 两点关于水平边cd 对称，点电荷1Q 、2Q 固
定在c 、d 两点上。

一质量为m 、带负电的小球P 在a 点处于静止状态，取重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．2Q 对P 3
B ．1Q 、2Q 3
C ．将P 从a 点移到b 点，电场力做功为零
D ．将P 从a 点沿直线移到b 点，电势能先增大后减小
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）某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，其主要实验步骤如下：
A ．用游标卡尺测量挡光条的宽度为d ，用天平测量滑块（含挡光条）的质量为M ，砝码盘及砝码的总质量为m ；
B ．调整气垫导轨水平；
C ．光电门移到B 处，读出A 点到B 点间的距离为x 1，滑块从A 处由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为t 1；
D ．多次改变光电门位置，重复步骤C ，获得多组数据。

请回答下列问题：
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示，其读数为___________mm ；
(2)调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能__________，表明导轨水平了；
(3)在实验误差允许范围内，机械能守恒定律得到验证，则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t 随滑块的位移大小x 的变化规律的是_________。

A ．
B ．
C ．
D ．
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B 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M ，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m 进行多次实验，每次小车都从同一位置A 由静止释放（g 取10m/s 2）．
（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F ，测出小车质量M ，通过光电门的挡光时间t 及遮光条的宽度d ，还需要测量的物理量是________。

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）如图所示，直角坐标系xOy 的第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内有一半径为R 的圆形有界匀强磁场，磁场边界与x 轴相切于A (L ，0)点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一质量为m ，电荷量为q 的带负电的粒子，从y 轴上的P (0，2
L )点以速度v 0平行于x 轴射入电场中，粒子恰好从A 点进入磁场，然后从C 点离开磁场(C 点图中未标出)，若匀强磁场的磁感应强度02mv B qR
，不考虑粒子的重力，求C 点的位置坐标。

14．（16分）有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好在一半在水下，正方形边长l=1.2m，AB侧前方
10.8
s m
=处有一障碍物．一潜水员在障碍物前方
23.0
s m
=处下潜到深度为
1
h的P处时，看到A点刚好被障碍物挡
住．已知水的折射率
4
3
n=．求：
（1）深度1h；
（2）继续下潜2h恰好能看见CD右侧水面上方的景物，则2h为多少？
15．（12分）如图所示，上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置，管长55cm，其中有一段长为6cm的水银柱，将长为20cm的空气柱A封闭在管的上部，空气柱B和大气连通.现用一小活塞将管口封住，并将活塞缓慢往上压，当水银柱上升4cm时停止上压
.已知外界大气压恒为76cmHg，上压过程气体温度保持不变，A、B均为理想气体，求：
（1）气体A、B末状态的压强；
（2）试分析此过程中B气体是吸热还是放热？
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】
A ．由甲图可知，若F=mg ，则F 的方向可能竖直向上，也可能与竖直方向成2θ角斜向下，选项A 错误；
B ．由乙图可知，若F =mg tan θ，则F 的方向可能沿水平方向，也可能与斜面成θ角斜向上，选项B 错误；
C ．由甲图可知，若F =mg si nθ，则F 的方向是唯一的，一定沿斜面向上，选项C 正确；
D ．由图丙可知，若F =mg cos θ，则若以mg cos θ为半径做圆，交过G 且平行于N 的直线于两个点，则说明F 的解不是唯一的，且F 的方向一定不是垂直于斜面向上，选项D 错误；故选C 。

2、C
【解题分析】
A B ．由题可知，离子垂直bc 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R =L ；磁场区域的最小面积为
222min 11(2)2()422
L S L L ππ-=-= 故AB 错误；
CD ．磁场的最大区域是四分之一圆，面积
2max 14
S L π= 离子运动的最长时间
42T L t v
π＝＝ 故C 正确，D 错误。

故选C 。

3、A
【解题分析】
对小球N 进行分析，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为α，则有
tan F mg α=
cos mg T α
= 细绳与竖直方向夹角α逐渐增大，tan α增大，所以水平拉力增大；cos α减小，所以绳子拉T 增大；
由于物块M 始终静止在地面上，在水平方向，由平衡条件可得
f =T cosθ
则地面对物块M 的摩擦力f 也变大，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

4、C
【解题分析】
A.开普勒通过整理第谷观测的大量天文数据得出行星运动规律，故A 错误；
B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了万有引力常量，并间接测量出了地球的质量，故B 错误，D 错误；
C.牛顿通过研究指出地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的万有引力，万有引力提供地球做曲线运动所需的向心力，故C 正确。

故选：C 。

5、D
【解题分析】
AB.当闭合S 瞬间时，穿过线圈B 的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，线圈B 的电流方向逆时针，而由于二极管顺时针方向导电，则线圈B 不会闪亮一下，则线圈A 中磁场立刻吸引C ，导致其即时接触，故A ，B 错误；
CD.当断开S 瞬间时，穿过线圈B 的磁通量要减小，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则D 会闪亮，同时对线圈A 有影响，阻碍其磁通量减小，那么C 将会过一小段时间断开，故C 错误，D 正确；故选D ．
【题目点拨】
该题考查楞次定律与右手螺旋定则的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈相当于电源，而电流是从负板流向
正极，同时理解二极管的单向导电性．
6、B
【解题分析】
A ．斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力不变，故A 错误；
B ．若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为 tan30a g '=︒
以整体为研究对象可得
a g μ'=
由此可得摩擦因数 33μ= 所以当33μ
时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故B 正确； C ．弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示
竖直方向根据平衡条件可得
cos60N mg ︒=
则支持力 0.5N mg =
故C 错误；
D ．对小球根据牛顿第二定律可得
tan60mg ma ︒=
解得
3a g =
再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得
()()F M m g M m a μ-+=+
解得水平推力
()()()F M m g a M m g μμ=++=+
故D 错误。

故选B 。

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、CD
【解题分析】
A ．物体做向下的加速运动时才是失重现象，选项A 错误；
B ．合力与分力是等效替代的关系，不能同时作用在物体上，选项B 错误；
C ．物体间的摩擦力方向一定与压力方向垂直，选项C 正确；
D ．物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致，如做曲线运动的物体，选项D 正确。

故选CD 。

8、BD
【解题分析】
A ．根据等量异种点电荷的电场线分布，可知，两点电荷连线的中垂面是等势面，电势为0，正点电荷附近电势大于0，负点电荷附近电势小于0，根据对称关系可得
C D ϕϕϕ=-=
其中
0C ϕ>，0D ϕ<
所以小球从C 到D 运动过程中，只有电场力做功，且由于电势降低，所以电势能减小，电场力做正功，小球在做加速运动，所以A 错误；
B ．小球由
C 到
D ，由动能定理得
212CD CD W U q mv == 21242
mv m ϕ== 则由C 到O ，由动能定理可得 212CO CO O W U q mv == 21
2O mv ϕ=
2m/s O v == 所以B 正确；
C ．由分析可知
0O ϕ=
无穷远处电势也是0，小球由O 到D 加速运动，再由D 到无穷远处，电势升高，电势能增加，电场力做负功，小球做减速运动，所有不可能返回O 点，所以C 错误；
D ．小球从O 到无穷远处，电场力做功为0，由能量守恒可知，动能变化量也是0，即无穷远处的速度为 2m/s O v v ==
所以D 正确。

故选BD 。

9、BD
【解题分析】
A ．在从0.2m 上升到0.35m 范围内，△E k =△E p =mg △h ，图线的斜率绝对值为:
0.3N=2N 0.350.2
k E k mg h ∆=
==∆- 则 m =0.2kg
故A 错误；
B ．由题意滑块与弹簧在弹簧原长时分离，弹簧的原长为0.2m ，h =0.18m 时速度最大，此时
mg =kx 1
x 1=0.02m
得
k =100N/m
故B 正确；
C ．在h =0.1m 处时滑块加速度最大
kx 2-mg =ma
其中x 2=0.1m ，得最大加速度
a =40m/s 2
故C 错误；
D ．根据能量守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以
E pm =mg △h m =0.2×10×（0.35-0.1）J=0.5J
故D 正确。

故选BD 。

10、BC
【解题分析】
AB ．设a 、c 间的距离为r ，则a 、d
，因为小球在P 点处于静止状态，由平衡条件可得：
12 6030kQ q cos r ︒︒
12 kQ q mg r + 联立可解得：
21Q
12mg 故A 错误，B 正确。

C ．因为a 、b 两点关于cd 对称，所以这两点的电势相等，而电场力做功的特点是只与初末位置的电势有关，与其所经过的路径无关，所以将P 从a 点移到b 点，电场力做功为零，故C 正确。

D ．由题可知，粒子在a 点受到的电场力方向竖直向上，在cd 上方受电场力方向竖直向下，所以将P 从a 点沿直线移到b 点过程中，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D 错误。

故选BC 。

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、3.40 静止 D
【解题分析】
（1）[1]因游标尺是20分度的，则游标卡尺的精确度为0.05mm ，则其读数
3mm 80.05mm=3.40mm d =+⨯
（2）[2]调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止，表明导轨水平。

（3）[3]动能的增量
2
21
1()2K d E M m t ∆=+ 重力势能的减小量
P E mgx ∆=
机械能守恒需要验证动能的增量等于重力势能的减小量，则
2211()2d M m mgx t += 则有
22
112()mg x t M m d =+ ABC 错误D 正确。

故选D 。

12、需要 A 、B 的间距x
【解题分析】
（1）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，根据动能定理：，所以还需要测量的量是A 、B 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
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、(),L R R --
【解题分析】
带电粒子在电场中做类平抛运动，假设粒子在竖直方向的加速度为a ，运动时间为1t ，
则沿y 轴方向：
21122
L at =① 1y v at =②
沿x 轴方向：
01L v t =③
设带电粒子进入磁场时速度与x 轴成α角
0tan y
v v α=④
由①②③④得：
45α=⑤
因此，带电料子进入磁场时的速度 0002cos 45v v v ==⑥
设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r
由
2
v qvB m r =⑦
得：
2
2mv
r R qB ==⑧
做出带电粒子的运动轨迹，如图所示
由几何关系可知：
2AC r =⑨
C 点的横坐标
2cos45x L r L R =-︒=-⑩
C 点的纵坐标
2sin 45y r R =-︒=-⑪
因此C 点的坐标为(),L R R --⑫
14、①14m h = ；②2 1.0h m ≈
【解题分析】
解：①设过A 点光线，恰好障碍物挡住时，入射角、折射角分别为αβ、，则：s 1
2
214sin l s α=+ ①
22221s sin s h β=
+ ② sin n sin αβ
= ③ 由①②③解得：14m h =
②潜水员和C 点连线与水平方向夹角刚好为临界角C ，则：134
sinC n == ④ 122125tan 3.42
s s l C l h h h ++==++- ⑤ 由④⑤解得：2 1.0h m ≈
15、（1）气体A 末状态的压强87.5cmHg ，B 气体末态压强93.5cmHg ； （2）B 气体是放热。

【解题分析】
（1）气体A 的初态的压强为p A ：
p A +p 柱=p 0
末态时气柱的长度为l A ′
l A ′=l A -△l
气体A 发生等温变化
p A l A S =p A ′l A ′S
解得
p A ′=87.5cmHg
气体B 的末态压强为p B ′，解得
p B ′=p A ′+p 柱=93.5cmHg
（2）气体B 的初态：压强为p 0，气体柱的长度为l B
l B =L -l A -l 柱=29cm
气体B 发生等温变化
p B l B S=p B′l B′S
解得
l B′=23.6cm
l B′＜l B，气体B的变化是等温压缩
等温变化，内能不变△U=0，压缩体积减小，外界对气体做功W＞0 由热力学第一定律△U=W+Q可知Q＜0：气体B要放热。