文档内容
2024 年 1 月葫芦岛市普通高中学业质量监测考试
高三物理
注意事项：
1.满分：100分。考试时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名代码，准考证号，涂写在答题卡上。
3.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净
后，再选涂其他答案标号。不能答在试卷上。
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-
10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的
得0分）
1. 有些餐厅使用机械人为顾客上菜，不仅节省了人力，也增添了用餐的乐趣。如图所示，机械人用水平的
托盘托举菜盘先匀速前行，此时托盘对菜盘的作用力大小为 ；机械人快到餐桌前变为减速向前运动，此
时托盘对菜盘的作用力大小为 ，下列说法正确的是（ ）
A. 和 的方向相同 B. 和 的方向相同
C. 和 的方向不相同 D. 和 的方向不相同
【答案】C
【解析】
【详解】机械人托举菜盘先匀速前行，此时托盘对菜盘的作用力大小 等于菜盘的重力，方向竖直向上；
即
在机械人快到餐桌前变为减速向前运动过程中，此时菜盘为研究对家，菜盘受到竖直向下的重力和竖直向
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学科网（北京）股份有限公司上的支持力 ，且有
还受到一个与运动方向相反的摩擦力 ，此时托盘对菜盘的作用力为 与 的合力，即
方向背离餐桌方向斜向上。
故选C。
2. 我国某些农村地区人们仍用手抛撒种子进行水稻播种。某次同时抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图所
示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O、且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为
和 ，其中 方向水平， 方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的
是（ ）
A. 谷粒2在最高点的速度等于 B. 谷粒2在最高点的速度小于
C. 两谷粒同时到达Р点 D. 谁先到Р点取决于谷粒的质量
【答案】B
【解析】
【详解】CD．根据图像可知，谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜抛运动，令谷粒2抛出速度与水平方向夹角
为 ，从O到P过程，对谷粒1、2分别有
，
解得
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学科网（北京）股份有限公司，
则有
可知，故粒1先到达P点，运动时间与谷粒质量无关，故CD错误；
AB．结合上述，两谷粒在水平方向做匀速直线运动，则有
，
由于
则有
即谷粒2在最高点的速度小于 ，故A错误，B正确。
故选B。
3. 闭合回路中的交变电流在1个周期内的i—t图像如图所示，其中图线的ab段和bc段均为正弦曲线的四
分之一，则该交变电流的有效值为（ ）
A. B. C. 1A D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据有效值的定义可知，令该交变电流的有效值为I，则有
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学科网（北京）股份有限公司解得
故选A。
4. 2023年10月1日在杭州亚运会田径铁饼赛场上，几只电子机器狗来来回回运送铁饼，这是体育赛事中
的首次。已知裁判员将铁饼放在机器狗背部的铁饼卡槽中，机器狗从静止开始，沿直线奔跑70m恰好停到
投掷点，其运动过程的a—x图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 机器狗奔跑过程中的最大速度为3m/s
B. 机器狗在63~68m的过程中做匀速运动
C. 机器狗在68~70m的过程中做匀减速运动
D. 机器狗奔跑过程中，地面对其产生滑动摩擦力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据图像可知，机器狗先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，再做匀减速直线运动，最
后做加速度减小的变减速直线运动，可知机器狗在位移为5m时速度达到增大，则有
解得
故A正确；
B．根据图像可知，机器狗在63~68m的过程中，加速度为一恒定的负值，加速度方向与速度方向相反，可
知，此过程机器狗做匀减速直线运动，故B错误；
C．机器狗在68~70m的过程中，加速度为负值，表明方向与速度方向相反，加速度大小逐渐减小，表明机
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学科网（北京）股份有限公司器狗做加速度减小的变减速直线运动，故C错误；
D．机器狗奔跑过程中，其脚底与地面的接触部分始终与地面保持相等静止，但是有相对运动的趋势，可
知地面对其产生静摩擦力的作用，故D错误。
故选A。
5. 2023年4月14日，我国首颗太阳探测卫星“夸父一号”准时观测了部分数据，实现了数据共享。如图，
“夸父一号”卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球沿逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴
相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法中正确的是（ ）
A. 两颗卫星的运动周期
B. 两卫星在图示位置的速度
C. 两卫星在A处受到的万有引力
D. 两颗卫星在A或B点处不可能相遇
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于圆的半径与椭圆的半长轴相等，根据开普勒第三定律可知，两颗卫星的运动周期
故A错误；
B．以地球中心为圆心，以图中卫星在椭圆的位置到地心间距为半径做一个圆，如图所示
令该圆轨道上卫星的线速度为 ，由于该圆相对于椭圆是高轨道，由椭圆变轨到该圆轨道上，需要在切点
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学科网（北京）股份有限公司加速，即有
对于圆轨道，万有引力提供向心力，则有
解得
轨道半径越大，线速度越小，则有
可知
故B错误；
C．根据万有引力定律有
两卫星在A处距离地心间距相等，由于两卫星的质量关系不确定，则两卫星受到的万有引力关系也不确定，
故C错误；
D．由于两卫星军沿逆时针运动，周期相等，某时刻两卫星与地球在同一直线上，两轨道相交于A、B两点，
夸父一号刚开始到达B点的时间小于半个周期，刚开始到达A点的时间大于半个周期，而椭圆上的卫星刚
开始到达B点的时间大于半个周期，刚开始到达A点的时间小于半个周期，可知，两颗卫星不可能同时到
达A点或B点，即两颗卫星在A或B点处不可能相遇，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，竖直面内有一匀强电场，其方向与x轴夹角为37°。现有质量为m的一带负电的小球，从О
点以速度 竖直向下抛出。已知小球的加速度沿x轴方向。sin37°=0.6，cos37°=0.8，则关于带电小球运动
过程中的说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司的
A. 小球加速度可能沿x轴负方向 B. 小球 机械能一直在减少
C. 小球的电势能一直在增加 D. 小球所受电场力的大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球带负电，所受电场力方向与电场强度方向相反，对小球进行分析，受到电场力与重力，
根据矢量合成规律可知，小球的加速度一定沿x轴正方向，故A错误；
BC．结合上述可知，小球的加速度方向与初速度方向垂直，可知，小球做类平抛运动，若过O点做电场
线的垂线，可知，小球先在垂线的左侧远离该垂线，后靠近垂线，越过垂线后，在垂线右侧又远离该垂线，
可知，电场力先做负功，后做正功，则电势能先增大后减小，即机械能先减小后增大，故BC错误；
D．根据上述，小球所受到电场力与重力的合力方向沿x轴正方向，根据矢量合成可知
故D正确。
故选D。
7. 如图所示，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场（坐标轴上无磁场），位于x轴上的Р点有一粒子发
射器，沿与x轴正半轴成60°角方向发射不同速率的电子，已知当速度为 时，粒子恰好从О点沿y轴负
方向离开坐标系，则下列说法正确的是（ ）
A. 如果 ，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
B. 如果 ，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
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学科网（北京）股份有限公司C. 如果 ，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长
D. 如果 ，则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
【答案】B
【解析】
【详解】AB．当速度为 时，粒子恰好从О点沿y轴负方向离开坐标系，作出此时的轨迹如图所示
该轨迹恰好与y轴相切，若 ，粒子速度越大，轨迹半径越大，轨迹飞出点逐渐从上述轨迹的切点位
置上移，可知，对应轨迹圆心角 越小，根据
可知，粒子在磁场中运动的时间越短，故A错误，B正确；
CD．若 ，结合上述可知，粒子轨迹为一段优弧，粒子从x轴正方向射出，根据单边有界磁场的对称
性，飞出的速度方向与x轴正方向夹角仍然等于60°，根据几何关系可知，轨迹所对应的圆心角始终为
240°，根据
可知，如果 ，则在磁场中运动的时间一定，与速度大小无关，故CD错误。
故选B。
8. 渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，大大地降低了人工
成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与传送带有一定的高度差，鱼虾
落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. “虾”可能沿着传送带向下做匀加速直线运动
B. “鱼”在传送带上一定做匀变速直线运动
C. “虾”在传送带上运动时，摩擦力对“虾”做负功
D. “鱼”在传送带运动时，加速度方向沿传送带先向下后向上
【答案】AC
【解析】
【详解】A．虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度，虾相对传送带向下运动，传送带对虾的摩擦力沿皮
带向上，若滑动摩擦力小于虾重力沿传送带向下的分力，则虾向下做匀加速直线运动，故A正确；
B．根据图像可知，鱼最终向上运动，表明传送带对鱼的滑动摩擦力大小大于鱼重力沿传送带向下的分力，
鱼先向下做匀减速直线运动，减速至0后，又沿传送带向上做匀加速直线运动，若鱼的初速度大于传送带
的速度，则鱼加速至与传送带速度相等后与传送带保持相对静止，与最后向上做匀速直线运动，若鱼的初
速度小于传送带的速度，与可能一直向上做匀加速直线运动，即与可能做匀变速直线运动，也可能先做匀
变速直线运动，后做匀速直线运动，故B错误；
C．根据上述，虾向下运动，传送带对虾的摩擦力方向沿皮带向上，可知，“虾”在传送带上运动时，摩
擦力对“虾”做负功，故C正确；
D．根据上述可知，鱼的加速度方向可能一直沿传送带向上，也可能先沿传送带向上，后为0，故D错误。
故选AC。
9. 某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示：将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁
场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，ab和cd长
度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小
为B，方向竖直向上。车头刚进入磁场时速度为 ，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。
车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. 列车进站过程中电流方向为abcd
B. 列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C. 列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小为
D. 列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热
【答案】AC
【解析】
【详解】A．列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方
向为abcd，故A正确；
BC．列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为
由闭合电路 的欧姆定律得
对列车由牛顿第二定律得
联立解得
B错误，C正确；
D．列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的热量与克服空气阻力产生的摩擦生热，故
D错误。
故选AC。
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学科网（北京）股份有限公司10. 如图，原长为 的轻质弹簧，一端固定在О点，另一端与质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的
粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.2。杆上M、N两点与O点的距离均为 ，P点到О点的距离为 。
OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为
g。现将小球以某一初速度 从M点向下运动到N点。在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正
确的是（ ）
A. 弹簧的最大弹力为5mg
B. 小球在Р点下方 处的加速度大小为
C. 小球从M到N点的过程中受到的摩擦力先变小再变大
D. 小球从M到Р点和从Р到N点的过程中动能的变化量
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．小球在M点时，弹簧的形变量为
小球在P点时，弹簧的形变量为
可知小球在P点时，弹簧弹力最大，由于小球置于杆上P点时恰好能保持静止，根据平衡条件有
，
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学科网（北京）股份有限公司解得弹簧弹力的最大值为
故A正确；
B．小球在Р点下方 处，弹簧与杆之间的夹角为 ，弹簧的弹力
弹簧处于压缩状态，结合上述解得
对小球进行分析，根据平衡条件有
，
解得
故B正确；
C．弹簧在M点处于拉伸状态，弹簧在P点处于压缩状态，可知，在弹簧与杆之间的夹角为30°时，弹簧
处于原长，此时弹簧弹力为0，导致杆与小球之间的弹力为0，此时摩擦力为0，同理可知，当弹簧处于P
点下方运动时，弹簧先处于压缩，后处于拉伸，在弹簧与杆之间的夹角为30°时，弹簧处于原长，此时弹
簧弹力为0，导致杆与小球之间的弹力为0，此时摩擦力也为0，由于弹簧弹力在水平方向上的分力大小等
于杆对小球的弹力，可知小球从M到N点的过程中，杆对小球的弹力先减小，再增大，随后减小，最后增
大，可知小球受到的摩擦力先减小，再增大，随后减小，最后增大，故C错误；
D．结合上述，弹簧在M点与N点时，弹簧均处于拉伸状态，拉伸形变量相等，弹簧在P点时，弹簧处于
压缩状态，在P点的形变量大于M点与N点时的形变量，可知在小球从M到Р点过程弹簧弹性势能增大，
弹簧对小球的弹力做负功，从Р到N点的过程中，弹簧弹性势能减小，弹簧对小球的弹力做正功，根据对
称性，克服摩擦力做功相等，重力做功相等，可知，小球从M到Р点过程中合力对小球做的功小于小球从
P到N点过程中合力对小球做的功,根据动能定理可知，动能的变化量关系有
故D正确。
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学科网（北京）股份有限公司故选ABD 。
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开
启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，
地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相
同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向______（左或右）转弯，该
地重力加速度表达式g=______（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v=72km/h，事后他经比
例换算求得r=820m，用角度测量软件测得θ=3°（角度极小，取sinθ=tanθ=0.05），则计算可得
g=______m/s2（保留3位有效数字）。
【答案】 ①. 右 ②. ③. 9.76
【解析】
【详解】[1]对中性笔进行受力分析，如图所示
根据矢量合成可知，中性笔所受外力的合力方向向右，即加速度方向向右，则可以判断地铁在经过弯道时
是向右转弯；
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学科网（北京）股份有限公司[2]稳定后中性笔也做匀速圆周运动，则有
解得
的
[3]圆周运动 速度
v=72km/h=20m/s
结合上述，将相应数据代入，可以解得
12. 某兴趣小组欲利用伏安法测量一未知电阻R（阻值在0.4~0.6Ω之间），实验室提供如下器材：
A.电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；
1
B.电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；
2
C.定值电阻R（阻值4.5Ω）；
0
D.电阻箱R（调节范围0~999.9Ω）；
E.滑动变阻器 （最大阻值100Ω）；
F.电源E（电动势5V，内阻约12Ω）；
G.开关一个；
H.导线若干。
（1）欲将电压表V，改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R调节至______Ω后与V 表并联（结果保
2 2
留2位有效数字）。
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学科网（北京）股份有限公司（2）由于待测电阻阻值过小，为保证电表读数总能在量程的 以上，需将定值电阻R 接入电路。图（a）
0
所示电路图中合理的是______（选填“A”、“B”或“C”）。
（3）按合理的电路图完成实验，绘制出两电压表示数的关系如图（b）所示。由此可计算出待测电阻
R=______Ω（结果保留1位有效数字）。
x
（4）电源内阻不是准确值，这对R 的测量结果______（选填“有”或“无”）影响。
x
【答案】 ①. 5.0 ②. A ③. 0.5 ④. 无
【解析】
【详解】（1）[1]将电压表V，改装成量程为0.6A的电流表，需在电压表上并联一个电阻，改装电流表的
2
内阻为
解得
即要讲将电阻箱R调至5.0Ω后与V 表并联。
2
（2）[2]由于两电压表的量程与内阻均相同，且内阻值远远大于待测电阻R、定值电阻R 与改装电流表并
x 0
联接入的电阻R，为了保证两电压表读数总能在量程的 以上，则需要使得与两电压表并联部分的电阻阻
值差不多，由于电阻箱R接入电阻为5.0Ω，定值电阻R 阻值为4.5Ω，而待测电阻R 的阻值约为0.4~0.6Ω
0 x
之间，可知，为了达到要求，需要将待测电阻R 与定值电阻R 串联后再与电压表V 并联，可知，第一个
x 0 1
电路图符合要求。
故选A。
（3）[3]由于电压表的内阻值远远大于待测电阻R、定值电阻R 与改装电流表并联接入的电阻R，实验时，
x 0
可以忽略电压表的分流，则有
则有
结合图（b）有
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学科网（北京）股份有限公司解得
（4）[4]根据上述可知，待测电阻的测量过程与电源内阻的大小无关，即电源内阻不是准确值，这对R 的
x
测量结果无影响。
13. 手压式自发电手电筒（如图甲所示）是一种节能产品，其微型发电系统应用了法拉第电磁感应原理，
其简单原理如乙图，通过手压可使半径为L的金属圆环绕圆心О顺时针转动，其角速度 与时间t的关系
为 （β为正常数）。电阻为r、长度为L的导体棒，一端与圆环连接，并能随着圆环一起绕О点转
动，整个圆环（在纸面内）置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。电阻为R的小灯泡
通过电刷连接在圆环和О点之间，从静止开始按压发电手柄，经过时间t，小灯泡正常发光，不计其他电
0
阻。求：
（1）小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流大小及方向；
（2）小灯泡的额定功率。
【答案】（1） ，电流方向自上而下；（2）
【解析】
【详解】（1） 时刻导体棒的角速度
产生的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律，感应电流为
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学科网（北京）股份有限公司解得
由右手定则可知，通过小灯泡的电流方向自上而下。
（2）结合上述可知，小灯泡的额定功率
解得
14. 如图所示，一半径为R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道与光滑水平轨道cd在d处平滑连接，且与足够
长的粗糙水平轨道ab在同一竖直平面内。在ab的最右端放置一个质量M=4kg的木板，其上表面与cd等
高，木板与轨道ab间的动摩擦因数 ，质量 的滑块Q置于cd轨道上且与c点距离为
6m。现在圆弧轨道的最高点处由静止释放一质量 的滑块P，一段时间后滑块P与Q发生弹性正
碰，碰撞时间极短。从P与Q碰撞结束开始计时，3s末Q从木板左端飞出（飞出后立即被取走，对其他物
体的运动不造成影响）。已知P、Q与木板间的动摩擦因数均为 ，滑块P、Q均可视为质点，最
大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2，求：
（1）碰撞后P、Q速度的大小和方向；
（2）木板的长度L；
的
（3）若P滑块滑上木板 瞬间，地面变为光滑，问P滑块能否从木板左端滑离木板?
若能，求P从木板左端滑离时的速度；若不能，求P滑块相对木板静止时P滑块木板上的位置距木板右端
的距离 。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】（1）2m/s，6m/s，方向均水平向左；（2） ；（3）不能，
【解析】
【详解】（1）滑块P释放到与Q碰前，根据动能定理有
P、Q发生弹性碰撞，则有
解得
方向均水平向左
（2）滑块Q碰后到c点用时 ，则有
滑块P碰后到c点用时 ，则有
滑块Q滑上木板匀减速运动，则有
根据题意有
解得
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学科网（北京）股份有限公司由于
所以木板处于静止状态则木板的长度为
（3）滑块Q滑落木板后，滑块P滑上木板，滑块P做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，令二者
共速用时 ，则有
解得
令P相对木板的相对位移为 ，则有
解得
可知，P不能滑落木板，距木板右端的距离0.4m
15. 如图所示，在三维坐标系Oxyz中，z>0的空间内充满沿z轴负方向的匀强电场（电场强度大小E未
知），z<0的空间内充满沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。甲、乙两离子从坐标为
的A点以相同速率 分别沿x轴正方向、y轴正方向出射，甲离子第一次到达x轴时速度方向
与x轴正方向夹角为θ=37°。已知甲、乙离子的质量均为m、带电量均为+q，不计离子重力以及离子间的
相互作用，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
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学科网（北京）股份有限公司（1）电场强度的大小E；
（2）甲离子运动过程中的最低点到xOy面的距离与乙离子运动过程中的最低点到xOy面的距离之比k；
（3）甲离子第n次进入磁场时的x坐标与乙离子第n次进入磁场时的x坐标之差 。
【答案】（1） ；（2） ；（3） ，
【解析】
【详解】（1）离子甲在电场中做类平抛运动，有
联立可得
（2）离子甲进入磁场之后做匀速圆周运动，有
可得甲做圆周运动的半径
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学科网（北京）股份有限公司甲离子运动过程中的最低点到xOy面的距离为
可得
的
乙离子沿z轴方向 分速度为
乙离子在磁场中的运动轨迹为等距螺旋线
乙离子运动过程中的最低点到xOy面的距离为
所以
（3）甲离子第一次进入磁场时的x坐标为
甲离子第二次进入磁场时的x坐标为
甲离子第三次进入磁场时的x坐标为
依此类推，第n次进入磁场时的x坐标为
即
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学科网（北京）股份有限公司乙离子第一次进入磁场时的x坐标为
乙离子第二次进入磁场时的x坐标为
乙离子第三次进入磁场时的x坐标为
依此类推，乙离子第n次进入磁场时的x坐标为
即
所以甲、乙离子第n次进入磁场时x坐标之差为
代值可得
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学科网（北京）股份有限公司
