焦作市博爱一中2023—2024 学年高三（上）12 月月考
物 理
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证
号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答
案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共 10 小题，共 40 分。在每小题给出的四个
选项中，第1至7 小题只有一项符合题目要求，每小题4 分。
第8至10 小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4 分，
选对但不全的得2 分，有选错或不答的得0 分。
1.《国家地理频道》实验证实：四个水球就可以挡住子弹！四个完
全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做
匀变速直线运动。如图所示，子弹恰好能穿出第四个水球，则可
以判定（ ）
A.子弹在每个水球中的速度变化量相同
B.子弹穿出第二个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
C.子弹穿过每个水球的时间比为1357
D.子弹射入每个水球时的速度比为 2 : 3 : 2 :1
2.已知：弹簧振子的振动周期T 2 m ，总机械能与振幅 A 的平方
k
1
成正比，即 E kA2 ，k 为弹簧的劲度系数，m 为振子的质量。如
2
图所示，一劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定，另一端连接着质量
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为 m 的物块，物块在光滑水平面上往复运动。当物块运动到最大
位移为 A 的时刻，把另一质量也为 m 的物块轻放在其上，两个物
块恰好始终一起振动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加
速度为 g。放上质量也为 m 的物块后，下列说法正确的是（ ）
kA
A.两物块之间的动摩擦因数为
2mg
B.物块振动周期变为原来的2倍
1 kA2
C.物块经过平衡位置时速度为
2 m
D.系统的振幅减小
3.2023年4月1112 日，全球25 个国家的科学家们参加了我国举
办的“夸父一号”卫星观测数据全球开放共享及使用的培训会，体
现了大国担当。“夸父一号”卫星是我国首颗综合性太阳探测卫星
，也是首颗在近地轨道观测太阳“一磁两爆”的卫星。如图所示，
它和另一颗卫星在同一平面内分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球逆
时针运动（圆半径与椭圆半长轴等长），两轨道相交于A、B 两点。
图示为某时刻两卫星与地球在同一直线上，则下列说法中正确的
是（ ）
A． 两颗卫星在 A 或B 点处不可能相遇
B.两颗卫星在B 处的万有引力大小相等
C.两颗卫星的运动周期可能大于24小时
D.两颗卫星在此时刻的速度v1 和 v2 可能相等
4.如图所示，平行板 PQ、MN 与电源相连，开关K 闭合，从 O 点沿
两板间中线不断向两板间射入比荷一定的带正电的粒子，粒子经
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电场偏转后发生的侧移为 y，不计粒子的重力，要减小侧移 y，下
列操作可行的是（）
A． 仅将 PQ 板向下平移一些
B.仅将 PQ 板向上平移一些
C.将开关K 断开，仅将 PQ 板向下平移
D.将开关K 断开，仅将 PQ 板向上平移
5.一列沿着x 轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形图如图甲所示
，m、n 是介质中的两个质点，质点 m、n 的平衡位置坐标分别为
x 0 、x 0.5m ，波长 6m ，图乙是波源的振动图像，下列说
1 2
法正确的是（）
A.该时刻m 点向上振动
2
B.波速大小为 m / s
3
1
C.质点 m 经 s 回到平衡位置
3
D.波从 m 传播到 n 的时间为 0.2s
6.如图所示，有一原副线圈匝数比为n1 : n2 1: 2 的理想变压器，原
线圈连接有一光滑且足够长的水平导轨，两轨道之间距离为 d 1m
，轨道内有磁感应强度为B 10T 的磁场，磁场方向垂直轨道所在
平面向下。一长为l 2m ，电阻为R 10 的金属棒垂直导轨在水
平方向上运动，且金属棒始终与导轨接触良好，金属棒的运动速
度v 20 2sin10tm/s 。 变压器副线圈并联有两相同电阻，
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R1 R2 40 。不计导轨和连接导线的电阻，下列说法正确的是（
）
A． 金属棒感应电动势的最大值为 200V
B.原线圈的电流 10A
C.金属棒上产生的热功率 2000W
D. R1 上产生的热功率 2000W
7.图甲是研究光电效应的电路图，K 极为某金属（截止频率为
5.441014 Hz ，逸出功为2.25eV ），图乙为氢原子能级图（巴耳末系
的四种可见光，是分别从n 3、4、5、6 能级跃迁到n 2 能级产生的）
。下列说法正确的是（）
A.仅将 P 移至 C 端，电流表示数一定变为0
B.氢原子从基态跃迁到高能级，电子的动能增大
C.上述四种可见光中仅有一种可见光不能让图甲中 K 极金属发生
光电效应
D.将自感系数为12H 的电感线圈和电容为3pF 电容器组成LC 振荡
电路，用该电路产生的电磁波照射n 2 能级的氢原子，可使其发
生电离
8.如图所示，一轻质滑轮通过拉力传感器固定右侧墙壁上，质量
M 4kg 长直木板 B 置于水平桌面，质量为m 2kg 物块 A 放置在
木板上，细线通过滑轮将木板和物块相连。已知物块与木板之间
动摩擦因数为1 0.4 ，木板与桌面之间动摩擦因数2 0.5 。现用
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水平拉力 F 将物块从木板上方匀速拉动，重力加速度 g 取 10m / s2
，则下列说法正确的是（）
A.细线拉力大小为 38 N
B.水平拉力 F 大小为 46 N
C.拉力传感器读数为 72 N
D.若将拉力作用在木板上，匀速抽出木板拉力大小为 38 N
9.如图所示，一根轻弹簧一端固定在 O 点，另一端固定一个带有孔
的小球，小球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的 A 点时
，弹簧处于原长，现将小球从 A 点由静止释放，小球向下运动，
经过与 A 点关于 B 点对称的 C 点后，小球能运动到最低点 D 点，
OB 垂直于杆，则下列结论正确的是（ ）
A.小球从 A 点运动到 D 点的过程中，其最大加速度一定等于重力
加速度 g
B.小球从 B 点运动到 C 点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性
势能之和一定减少
C.小球运动到 C 点时，重力对其做功的功率最大
D.小球在 D 点时弹簧的弹性势能一定最大
10.有 a、b、c、d 四只电阻，其中三只电阻的阻值一样，只有一只
电阻的阻值偏大。要找出这只电阻，某同学设计了如图所示的电
路。当开关闭合时测出有电流从 P 流向 Q，下列说法正确的是（
）
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A.阻值偏大的电阻一定是 a 和 d 中的一个
B.阻值偏大的电阻一定是 c 和 b 中的一个
C.下一步可将 a 和 d 互换位置，根据 P、Q 间电流的流向来判断
D.下一步可将 d 和 c 互换位置，根据 P、Q 间电流的流向来判断
二、非选择题：本题共6 小题，共70 分。
11.（6 分）如图所示，气垫导轨上质量为 M 的滑块通过轻质细绳绕
过滑轮与质量为 m 的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连
，滑块上遮光条宽度为 d、实验时，滑块由静止释放，测得遮光条
通过光电门的时间为 t，拉力传感器的读数为 F。不计滑轮轴、
滑轮与轻质细绳之间的摩擦。
（1） 用游标卡尺测量遮光条宽度，其读数为 cm。
（2）甲同学用该装置探究“加速度与合外力的关系”，在实验过
程中，甲同学并未保证钩码的质量远小于滑块质量，这对该实验
的实验结果 影响（选填“有”或“无”）
（3）乙同学用该装置“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化
的关系”，实验时记录滑块的初位置与光电门的距离 L 及挡光条通
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过光电门的时间 t，测得多组 L 和 t 值。应用图像法处理数据
时，为了获得线性图像应作 图像（
1
1 L 2
选填，L 、2 或L t ）该图像的斜率 k
t t
。
12.（9 分）“探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。
（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击
打弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由
静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高
度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到
的结论是 。
（2）在（1）的基础上，该组同学用如图乙所示装置继续探究平
抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是 。
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.将坐标纸上确定的点用直线依次连接
D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
该组同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹如图丙中的曲
线OP 所示。在曲线OP 上取 A、B、C、D 四点，这四个点对应的坐
标分别（xA，yA）、（xB，yB）、（xC，yC）、（xD，yD），使
yA : yB : yC : yD 1: 4 : 9 :16 ，若 xA : xB : xC : xD ，则说明钢球在 x
方向的分运动为匀速直线运动。
（3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丁所
示，已知每个小方格的边长为 L，重力加速度为g ，则钢球平抛的
初速度大小为 。
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13.（10 分）如图甲所示为某游乐场的“旋转飞椅”，其模型简化图
如图乙所示。假设“旋转飞椅”一共有10 只座椅，每只座椅上都
坐着游客，每个游客（含座椅）的质量均为 m。已知“旋转飞椅”
靠电机转动轮轴，当启动电机后，“旋转飞椅”开始转动，稳定转
动时钢绳与竖直方向的夹角为 ，钢绳的长度为 L，钢绳悬点到转
轴的水平距离为 r，重力加速度为 g，不考虑空气阻力和钢绳的重
力。求：
（1）“旋转飞椅”稳定转动时，其转动一周所用的时间和钢绳上
的拉力大小；
（2）“旋转飞椅”由静止至稳定转动过程，电机至少需要对“旋
转飞椅”做的功。
14.（12 分）如图，粗糙绝缘的水平面上，相隔2 L 的 AB 两点固定
有两个电量均为 Q 的正点电荷，a，O，b 是 AB 连线上的三点，且
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L
O 为 AB 连线的中点，Oa =Ob= 。一质量为 m、电量为 + q（q>0
2
）的点电荷以初速度v0 从 a 点出发沿 AB 连线向 B 运动，在运动过
程中电荷受到大小恒定的摩擦力作用，当它第一次运动到 O 点时
速度为2 v0，继续运动到 b 点时速度刚好为零，经过一段时间，最
后恰停在 O 点。已知静电力恒量为 k。求
（1） a 点的场强大小；
（2）摩擦力的大小；
（3）电荷在电场中运动的总路程。
15.（15 分）如图所示，一轻质弹簧的上端固定在顶部，下端拴接
小物块A，A 通过一段细线与小物块B 相连，系统静止时B距离地
面高h 5m 。将细线烧断，物块A 开始做简谐运动，当B 落地时，
A 刚好第三次到达最高点。已知B的质量mB 1k ，弹簧的劲度系g
数k 100N/m ，重力加速度 g 取10m/s2 。
（1）求小物块A 振动的振幅A；
（2）求小物块A 振动的周期 T；
（3）从细线烧断开始计时，竖直向下为正方向，写出物块A做简
谐运动的位移与时间（x t ）关系式。
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16.（18 分）在如图所示的坐标中，第二、三象限内有一电场强度
为 E、方向竖直向下的有界匀强电场，电场宽度为L 2 3d ， O1O2
为电场左边边界。在第四象限中的某一区域中有一个矩形有界匀
强磁场（图中没标出），其磁感应强度为 B。现有一个带正电、电
荷量为 q、质量为 m 的电荷从电场左边边界上 Q 点以某一速度垂直
电场方向进入电场，然后再从 O 点进入了第四象限，粒子随后进
入了磁场，运动一段时间后粒子到达 x 轴上并沿 x 轴反方向向 O
点运动并返回了电场中，忽略粒子的重力，点 Q 距 x 的距离为3 d
，试回答：
（1）求粒子从 O 点刚进入第四象限时的速度大小和方向；
（2）若粒子在磁场中做匀速圆周运动时的向心加速度大小与其在
电场中的加速度大小相同，从粒子第一次经过 O 点开始计时，经
多长时间粒子再次回到 O 点？
（3）在满足（2）问和题干中的条件下，求第四象限中的磁场的
最小面积。
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