文档内容
高三物理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对
应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题
区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第三册第九章、选择性必修第一册第一章~第三章（70%）；必修第一
册、必修第二册（30%）。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.如图所示，两个完全相同的弹簧，悬挂在同一水平天花板上，下面分别吊着细线连接的A、B两球和细线
连接的C、D两球，A、C两球的质量相等，B球的质量大于D球的质量，四球均处于静止状态.某时刻，同
时剪断两细线，弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，比较A球和C球的振动，下列判断正确的是（）
A.A球振动周期比C球振动周期小
B.A球振动幅度比C球振动幅度大
C.A球振动平衡位置比C球振动平衡位置高
D.C球第一次到达最高点时，A球正在向上运动
2.某排球运动员比赛发球时，竖直向上抛出球后迅速跳起，把在最高点时的排球水平扣出，从排球扣出到
排球运动的速度与水平方向成30°的过程中，排球的动量变化量大小为p，不计空气阻力，则扣球过程合力
对排球的冲量大小为（）
A. B. C. D.
3.如图所示，A、B是电荷量相等的同种点电荷，固定在同一水平线上，在A、B连线的垂直平分线上有一
点电荷C，给C一个大小为 的初速度，C仅在电场力作用下恰能做匀速圆周运动.已知O为A、B连线与
垂直平分线的交点， ，点电荷C的带电量为q，质量为m，静电力常量为k，不计重力，则
点电荷A的带电量为（）A. B. C. D.
4.如图所示为一单摆的共振曲线，已知重力加速度g取 ，取 ，则下列判断正确的是（）
A.单摆的固有周期为1s
B.单摆的摆长为2m
C.发生共振时，摆球沿振动方向的最大加速度约为
D.若仅增大摆球的质量，共振曲线的峰值将向左移动
5.如图所示，一张白纸放在水平桌面上，一本书放在白纸上，用大小为F的水平力拉动白纸，最终书和白
纸一起在桌面上匀速运动，已知各个接触面的动摩擦因数相同，书的质量为m、白纸的质量不计，重力加
速度为g，则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中，下列说法正确的是（）
A.白纸对书的摩擦力方向水平向右 B.书和白纸间的动摩擦因数等于
C.增大拉力，桌面对白纸的摩擦力增大 D.书对白纸的压力是由于纸的形变引起的
6.2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，
该卫星主要用于观测宇宙中的剧烈爆发现象.其发射过程如图乙所示，卫星先进入圆形轨道Ⅰ，然后由轨道
Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在轨道Ⅱ上运动时，经过近地点a时的速度大小为经过远地点b时速度大小的3
倍，卫星在轨道Ⅱ上b点再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅰ上运行的周期为T，则下列关系正确的是
（）A.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
B.卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上运行的加速度大小之比为
C.卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上的运行速度的大小之比为
D.卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b，线速度、加速度、机械能均减小
7.如图甲所示，A、B是两个相距5m的波源，两波源处质点均沿竖直方向做简谐振动，振动在同一介质中
传播，质点A的振动图像如图乙所示，质点B的振动与质点A的振动完全相反，在两振动传播叠加的区域
内，形成稳定的干涉图样，振动减弱点的振幅为2cm，振动传播的速度的大小为1m/s，则下列判断正确的
是（）
A.A、B连线中点一定是振动加强点 B.A、B之间连线上共有10个振动加强点
C.振动加强点的振动频率为2Hz D.波源B处质点的振动方程一定为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有两个
或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平面上，在斜面顶端A点沿水平方向抛出小球1，小球1落在斜
面上的C点，在A点上方高d处的B点沿水平方向抛出小球2，小球2也落在斜面上的C点，小球2平抛
运动的时间是小球1平抛运动时间的2倍，重力加速度为g，不计小球的大小，两球的质量相等，则下列
判断正确的是（）
A.球1、2做平抛运动的初速度大小之比为B.球1抛出的初速度大小为
C.A、C两点间的距离为d
D.球1、2到达C点时重力的瞬间功率之比为
9.一列简谐横波沿x轴正向传播，波的振幅为2cm，a、b是平衡位置分别在 ， 处的两个质
点， 时刻，两质点所在位置及振动方向如图所示，已知波长大于2m，从图示时刻，质点b经过0.2s
第一次到达波峰，则下列判断正确的是（）
A. 时刻，a、b两个质点的加速度相同 B.当质点b到达波峰时，质点a到达平衡位置
C.质点a振动的频率为 D.波传播的速度大小为2m/s
10.如图所示，质量为3m、两端带有固定挡板的平板车静止在光滑的水平面上，质量为m的物块放在平板
车上，用水平细线将物块与平板车左侧挡板连接，轻弹簧放在物块与左侧挡板之间，弹簧的左端与挡板连
接，弹簧处于压缩状态，平板车两挡板间的距离为L，弹簧的原长为 ，O为平板车的中点，O点左侧
平板车上表面光滑，右侧粗糙.某时刻剪断细线，最终物块相对于平板车停在O点与右侧挡板之间的中点，
不计物块的大小，物块被弹簧弹出后，弹簧仅又被压缩了一次，物块与挡板间的动摩擦因数为 ，不计碰
撞过程的能量损失，已知重力加速度为g，则剪断细线后，下列判断正确的是（）
A.物块相对车向右运动时，车相对地面一定向左运动
B.物块与车相对运动过程中，物块与车的加速度大小之比始终为
C.物块与车相对运动过程中，物块与车的速度大小之比始终为D.弹簧开始具有的弹性势能大小一定为
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（6分）甲、乙两位同学分别用如图甲所示装置测当地的重力加速度.
（1）甲同学先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径 ______cm；
（2）甲同学用秒表测量单摆的周期.当单摆振动稳定且到达最低点时开始计时并记数为 ，单摆每经过
最低点记一次数，当数到 时秒表的示数为50.50s，该单摆的周期是 ______s.测得摆线长
，则求得当地重力加速度 ______ .（结果均保留三位有效数字）
（3）乙同学为了提高实验的准确度，多次改变摆长L进行实验，并测出相应的周期T，根据得出的几组对
应的L和T的数值，以L为横坐标、 为纵坐标作出 图线，该同学实验时忘记测小球的直径，以
摆线的长作为摆长，得到的图像应是图丙中的______（填“①”“②”或“③”），若图像的斜率为k，
则求得当地的重力加速度 ______；若测摆长时未考虑小球的半径，则对重力加速度测量的结果______
（填“有影响”或“无影响”）.
12.（8分）某同学设计如图所示装置来验证“动量守恒定律”.两个半径相同、质量不等的小球A、B用等
长的不可伸长的细线分别悬于力传感器a、b上，静止时两线竖直且两球刚好接触.力传感器a、b的示数分
别为 、 ，当地的重力加速度为g.
（1）小球A的质量为 ______，小球B的质量为 ______；（2）将B球拉开一定的角度，由静止释放小球B，A、B碰撞后，发现B球被弹回，则表明B球的质量
______（填“大于”“小于”或“等于”）A球的质量；
（3）接（2），若测得碰撞前传感器b显示的最大拉力为 ，碰撞后力传感器a、b显示的最大拉力分别
为 、 ，当表达式______成立时，表明 、 两球碰撞过程中动量守恒.
13.（10分）如图所示，光滑绝缘粗细均匀的直细杆竖直固定， 点固定一个电荷量为 、带负电的点电
荷，一个质量为 的带电小球套在杆上（可自由运动），当小球在 点由静止释放，小球恰好能处于静止
状态，AO垂直于杆，AO长为L，AB与水平方向的夹角为 ， 、 关于 点对称，静电力常量为 ，
不计小球的大小，重力加速度为 ， ， ，求：
（1） 处的点电荷在 点产生的场强大小；
（2）小球所带的电量；
（3）若将小球移到 点由静止释放，则释放的一瞬间，小球的加速度多大.
14.（12分）如图所示，一列简谐横波沿 轴传播，实线为 时刻的波形图，虚线为 时刻的波
形图. 时刻，质点 正沿 轴负方向运动，从 时刻开始到 时刻这段时间内，质点
共两次经过平衡位置，且 时刻和 时刻质点 在同一位置，求：
（1）试确定质点 的平衡位置坐标及该列波的传播速度；
（2）写出质点 的振动方程.
15.（18分）如图所示，质量为 、长为 的长木板 静止在光滑的水平面上，质量为 物块 放在长木
板上表面的左端，半圆弧体竖直固定在长木板右侧某位置，半圆弧面最低点的切面与长木板上表面在同一水平面，质量为 的小球 用长为 的不可伸长细线悬于固定点 点，将小球 拉至与 点等高点，细
线刚好伸直，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生碰撞，碰撞后一瞬间 、 的速度大小之
比为 ，此后当 滑到长木板右端时 、 共速且此时 刚好与半圆弧体碰撞， 与半圆弧体碰撞后
粘在一起，重力加速度为 ，不计物块的大小.求：
（1） 、 碰撞过程， 、 系统损失的机械能；
（2）开始时， 的右端离半圆弧面最低点的水平距离；
（3）要使 在轨道上运动时不脱离圆弧轨道，圆弧轨道的半径应满足的条件.高三物理参考答案、提示及评分细则
1.B弹簧振子振动周期仅由本身的因素决定，因此两振子的振动周期相同，选项A、D错误；由于 球质
量大于 球质量，因此 球振动幅度比 球振动幅度大，选项B正确；由于 、 两球质量相同，因此
两振子的平衡位置的高度相同，选项C错误.
2.D根据动量定理，重力的冲量等于动量的变化量，排球在空中运动的速度与水平方向成 时，竖直分
动量等于 ，水平分动量为 ，扣球过程，根据动量定理有 ，选项D正确.
3.B根据题意 ，解得 ，点电荷 在点电荷 所在处产生的场强为 ，则
，又 ，解得 ，选项B正确.
4.C由图像可知，单摆的固有频率为0.5Hz，因此固有周期为2s，选项A错误；单摆的摆长 ，
选项B错误；发生共振时，摆球沿振动方向的最大加速度 ，选项C正确；若
仅增大摆球的质量，不改变单摆的固有周期，共振曲线的峰值位置不变，选项D错误.
5.B由于书做匀速运动，因此不受摩擦力作用，选项A错误；对书、纸整体研究，桌面对纸的摩擦力
，因此有 ，由于各个接触面的动摩擦因数相同，选项B正确；增大拉力，桌面对纸的
滑动摩擦力不变，选项C错误；书对纸的压力是由于书的形变引起的，选项D错误.
6.A设轨道Ⅰ的半径为 ，轨道Ⅲ的半径为 ，由开普勒第二定律可得 ，椭圆轨道的半长轴
，根据开普勒第三定律有 ，解得 ，选项A正确；由 可
知，卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运行的加速度大小之比为 ，选项B错误；由 ，得
，因此卫星在轨道Ⅰ上，轨道Ⅲ上的运行速度的大小之比为 ，选项C错误；卫星在轨道Ⅱ上从 运动到 ，线速度、加速度均减小，机械能不变，选项D错误.
7.B由于两波源处质点振动方向相反，因此连线中点处一定是振动减弱点，选项A错误；由题意知，两列
波的波长 ， 、 之间连线上某点到 、 的路程差 ，振动加强点
，则 取0，1，2，3，4，因此 、 之间连线上共有10个振动加强点，选项B正确；
振动加强点的振动频率为1Hz，选项C错误；由于振动减弱点的振幅为2cm，所以质点 振动的振幅可能
是12cm，也可能是8cm，根据题意可知，波源 处质点的振动方程为 ，或
，选项D错误.
8.BD由于两球做平抛运动的水平位移相同，小球2平抛运动的时间是小球1平抛运动时间的2倍，则球
1，2做平抛运动的初速度大小之比为 ，选项A错误；根据竖直方向分运动的规律可知， 、 两点
的高度差为 ， 、 两点间的距离为 ，选项C错误； 、 两点的水平位移为 ，
，选项B正确；由 可知，球1、2到 点时速度沿竖直方向的分速度之
比为 ，由 可知，球1、2到达 点时重力的瞬间功率之比为 ，选项D正确.
9.AC 时刻，质点 、 的位移相同，振动的加速度大小相等，方向均指向平衡位置，选项A正确；
从图示时刻，质点 第一次到达波峰用时 ，质点 第一次到达平衡位置用时 ，选项B错误；由于
波长大于2m，因此 、 间的距离小于半个波长，根据图像可知， ，解得 ，质点 经过
0.2s第一次到达波峰，即 ，解得 ，则波速 ，质点 振动的频率，选项C正确，D错误.
10.ABC物块与车组成的系统动量守恒，系统的总动量为零，因此物块相对车向右运动时，如果车也向右
运动，则物块和车均向右运动，系统的总动量不为零，选项A正确；根据牛顿第三定律，物块与车间的相
互作用力始终等大反向，由牛顿第二定律可知，物块与车相对运动过程中，物块与车的加速度大小之比始
终为 ，选项B正确；由于物块与车的动量总是等大反向，因此物块与车相对运动过程中，物块与车的
速度大小之比始终为 ，选项C正确；根据能量守恒，弹簧开始具有的弹性势能可能为 ，也
可能为 ，选项D错误.
11.（1）1.07（2）2.029.67（3）③ 无影响（每空1分）
解析：（1）该游标卡尺的游标尺为10分度值，因此精确度为0.1mm，则摆球直径
；
（2）周期 ，重力加速度
；
（3）由 可知， 图线与纵轴有交点，为图线③，由题意 ，解得
，摆长中未考虑小球的半径，对实验测量的结果没有影响.
12.（1） （2）小于（3） （每空2分）
解析：（1） ， ；
（2）发现 球被弹回，则表明 球的质量小于 球的质量；（3）碰撞前一瞬间， ，解得 ，同理碰撞后一瞬
间，小球 的动量大小为 ，小球 的动量大小为 ，
当 成立时，即 时， 、 两球
碰撞过程中动量守恒.
13.解：（1）根据点电荷电场强度公式可知， 处的点电荷在 点产生的场强大小为 （2分）
根据几何关系 （1分）
解得 （1分）
（2）设小球所带量为 ，根据力的平衡 （2分）
解得 （1分）
（3）若将小球移到 点由静止释放，释放时，根据牛顿第二定律
（2分）
解得 （1分）
14.解：（1）根据对称性可知，质点 的平衡位置为
（2分）
由于 时刻，质点 正沿 轴负方向运动，说明波沿 轴正方向传播（1分）
从 时刻开始到 时刻这段时间内，质点 共两次经过平衡位置，由图像可知 时间内波
传播的距离 （1分）
波传播的速度 （2分）（2）由于波沿 轴正方向传播，因此 时刻，质点 正沿 轴正向运动（1分）
从 时刻，质点 第一次到达平衡位置需要的时间
（1分）
质点振动的周期 （1分）
（1分）
因此质点 的振动方程 （1分）
解得 （1分）
15.解：（1）设 与 碰撞前一瞬间， 的速度大小为 ，根据机械能守恒
（1分）
解得 （1分）
设碰撞后 的速度大小为 ，则 的速度大小为 ，根据动量守恒定律有
（1分）
解得 （1分）
碰撞过程损失的机械能
（2分）
（2）设 与 间的动摩擦因数为 ， 与 共速时的速度为 ，
根据动量守恒定律有 （1分）根据能量守恒定律 （2分）
解得 （1分）
对长木板 研究，根据动能定理 （1分）
解得 （1分）
（3）物块 以速度 滑上圆弧轨道，设圆弧轨道半径为 时，物块刚好能滑到与 等高的位置，根据机
械能守恒
（1分）
解得 （1分）
设当物块刚好能到达圆弧轨道最高点时，圆弧轨道半径为 ，到最高点时速度为 ，则 （1
分）
根据机械能守恒 （1分）
解得 （1分）
因此要使物块 在圆弧轨道上运动过程中不离开圆弧轨道，轨道半径满足的条件为 或
（1分）
