2023-2024年黑龙江省绥化市绥棱县第一中学高三上学期12月月考物理试题

2023~2024学年度上学期高三12月月考物理一、选择题1.如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车和的位移-时间（）图线，由图可知（）A.在到这段时间内，车的速度大于车的速度B.在到这段时间内，车的位移等于车的位移C.在到这段时间内，车平均速度等于车的平均速度D.在到这段时间内，车的平均速度大于车的平均速度【答案】C【解析】位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，纵坐标的变化量表示位移，图线的斜率表示速度的大小。A项：位移图线切线的斜率表示速度，在到这段时间内，车图线斜率大于车图线斜率，即车速度大于车速度，故A错误；B项：在时刻两车的位置相同，由图可知，两车并不是从同一起点开始运动，所以两车的位移不相等，故B错误；C、D项：由图可知，两车在到时间内位移相同，所用时间也相同，所以两车的平均速度相同，故C正确，D错误。解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示速度的大小，能够通过比较图线斜率得出速度大小。2.年月日，中国十大科技进展新闻在京揭晓，我国首次火星探测任务取得圆满成功是其中之一。年月日，“天问一号”进行了精准的“刹车”制动，环绕器轨控发线动机点火工作约分钟，探测器顺利进入近火点高度约千米、周期约个地球日的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，下列说法正确的是（）A.环绕器轨控发动机中的“”是国际单位制中的基本单位B.“天问一号”开始绕火星做大椭圆飞行的过程中，位移的大小和路程都在不断地增大C.“天问一号”绕火星做大椭圆飞行的过程中，其内部仪器处于非平衡状态D.“天问一号”被火星捕获的过程中，火星对它的作用力大于它对火星的作用力【答案】C【解析】A．“”是力的单位，是国际单位制中的导出单位，故A错误；B．“天问一号”绕火星飞行过程中，位移的大小先增大后减小，路程在不断地增大，故B错误；C．“天问一号”绕火星匀速飞行的过程中，它做曲线运动，其内部仪器具有加速度，不是平衡状态，故C正确；D．“天问一号”被火星捕获的过程中，火星对它的作用力与它对火星的作用力是一对相互作用力，大小始终相等，方向相反，故D错误。故选C。3.如图，在固定光滑斜面的底端分别以相同大小的初速度释放两个完全相同的小球、，小球可视为质点。的初速度沿斜面向上，的初速度与斜面有一定的夹角，到达顶端时速度恰好垂直斜面。不计空气阻力，针对两小球从斜面底端运动到顶端的过程，下列说法正确的是（）A.两球所受合力做的功相同B.两球所受合力的冲量相同C.两球重力做功的平均功率相等D.两球到达顶端时，重力的瞬时功率的大小一定相同【答案】A【解析】A．对球受力分析可知，只有重力做功，对球受力分析可知，同样只有重力做功，两小球从斜面底端运动到顶端的过程中，根据，可知重力做功相同。故A正确；B．由冲量的表达式，可知力的方向与冲量方向相同。依题意，球合力沿斜面向下，球合力竖直向下，二者方向不同，所以两球所受合力的冲量不相同。故B错误；C．把球的初速度分解为沿斜面和垂直斜面两个方向，其中沿斜面方向的速度大小必定小于球的初速度，同样也小于球的初速度大小。两球沿斜面方向的加速度相同，所以沿斜面方向球的平均速度大于球的由，可知球的时间大于球的，根据，易知，故C错误；D．根据动能定理，有，可知两球到达斜面顶端时，速度大小相等，设斜面夹角为，则有，，即两球到达顶端时，重力的瞬时功率的大小不一定相同。故D错误。故选A。4.如图，一个仅受静电力作用的带电粒子在静电场中运动，其轨迹用虚线表示。下列说法正确的是（）A.粒子可能带负电 B.点的电势一定高于点的电势C.电场力一定做正功 D.粒子的电势能一定增加【答案】B【解析】A．曲线运动物体所受的合力指向轨迹的凹侧，正电荷所受电场力方向与电场线方向相同，根据图像可知该粒子所受的电场力沿着电场线方向，所以该粒子带正电，故A错误；B．沿着电场线方向电势逐渐降低，所以点电势高于点的电势，故B正确；CD．因为不确定粒子是从点运动到点还是点运动到点，故无法判断电场力做正功还是负功，也无法判断电势能的变化情况，故CD错误。故选B。5.“滑水”是近些年兴起的一项热门运动。摩托艇后面拉着一根绳子，后面的人手拉绳子、脚踩冲浪板。摩托艇行驶起来后，人就可以借助冲浪板“滑水”。有人注意到摩托艇匀速行驶时，冲浪板相对于摩托艇并不是静止，而是做简谐运动。在俯视图中建立坐标系，已知摩托艇的速度为，绳长为，绳上的最大拉力为，人和冲浪板的总质量为。水的阻力仅存在方向，且正比于速度沿轴的分量，比例系数为。下列说法正确的是（）A.当绳子与方向达到最大倾角时，绳上拉力为B.人和冲浪板做简谐运动时机械能守恒C.人和冲浪板做简谐运动的周期为D.人和冲浪板做简谐运动的周期为【答案】D【解析】A．当绳子与方向达到最大倾角时，绳上的拉力在轴方向的分力与水的阻力大小相等，故A错误；B．人和冲浪板做简谐运动时重力势能不变，动能不断变化，机械能不守恒，故B错误；CD．人和冲浪板做简谐运动类似单摆的运动，由单摆的周期公式，等效重力加速度为，可得人和冲浪板做简谐运动的周期为，故C错误，D正确故选D。6.一列频率为的简谐横波沿绳在水平方向传播，当绳上的质点达到平衡位置且向上运动时，其左方处的质点恰好到达最低点，则波速可能是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】当波由向传播时，则有，，所以（，，，……），当时，；当时，；当时，；当时，；当波由向传播时，则有，，所以（，，，……），当时，；当时，；当时，；当时，。故选C。7.如图是内燃机中一种传动装置，车轮和滑块上分别设置可以绕轴、转动的轻杆，轴固定。工作时高压气体驱动活塞在汽缸中做往复运动，再通过连杆驱动滑块在斜槽中做往复运动，最终驱动车轮做角速度为的匀速圆周运动。已知轻杆长度为，运动到图示位置时、垂直，那么此时活塞的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】点的线速度为，点的线速度沿水平杆的分速度为，滑块在斜槽中的速度分解为沿BC向上和沿水平向左的分速度，滑块沿方向的分速度与点线速度沿方向的分速度相等，即，结合图可知活塞的速度等于滑块在斜槽中沿竖直向上的分速度，所以滑块在斜槽中竖直向上的分速度为，故选B。二、选择题8.光滑水平面上有两个相同的匀质凹槽、，质量为，凹槽内有一个圆的光滑轨道。质量同为的小球，从凹槽的顶端由静止开始下滑，下列说法正确的是（）A.小球在凹槽上能达到的最大高度为B.小球在凹槽上能达到的最大高度为C.小球从凹槽返回水平面的速度为D.小球从凹槽返回水平面的速度为【答案】BD【解析】AB．以水平向右为正方向，对与小球，小球从顶端滑下过程中，在水平方向上动量守恒，由能量守恒可知，代入数据求得，对和小球，从小球开始滑上到小球上升到的最高点过程中，水平方向动量守恒，由能量守恒，代入数据求得，A错误，B正确；CD．对和小球，从小球开始滑上到小球再次回到水平面的过程中，水平方向动量守恒，能量守恒，求得，，C错误，D正确。故选BD。9.如图所示的电路包括一个由电动势为、内阻为的电源，一个理想电流表以及四个完全相同的小灯泡组成的电路，小灯泡的电阻为现在将灯泡移除，电路在该点断开，下列说法正确的是（）A.、两点间的电压增大 B.电源的输出功率变大C.电源的总功率变大 D.灯泡变暗【答案】AB【解析】C．每个小灯泡的电阻为，初态电路的总电阻为，将灯泡移除，电路在该点断开后，末态的总电阻为，故电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知干路电流变小，而电源的总功率由，可知要变小，故C错误；B．根据电源的输出功率为，而外电阻从变为，即从外电阻小于内阻变为外电阻等于内阻，则电源的输出功率达到最大，即电源的输出功率变大，故B正确；A．初态间等效电阻为，两点间的电压等于间的电压按照两等大电阻串联分成两相等的电压，为，末态两点间的电压等于间的电压，有，故两点间的电压增大，故A正确；D．灯泡的电压即为两点间的电压，初态为，末态电压为，可得灯泡的电压增大，则其功率变大，灯泡要变亮，故D错误。故选AB。10.如图是一种测量未知电荷的实验装置。其中、固定在、两点，用一根绝缘细线拴接在、连线上的点，平衡时夹角为。已知、、到点的距离分别为、、，三者均为正电荷，且均放置于光滑绝缘的水平桌面上。下列说法正确的是（）A.该实验装置需要同时已知、的电荷量大小B.该实验装置只需要已知的电荷量大小C.根据实验数据可以得到D.根据实验数据可以得到【答案】BC【解析】令、间的距离为，、间的距离为，如图所示，根据库仑定律，，利用三角形可知，利用几何关系可知，，根据余弦定理可知，，联立解得，因此该实验装置只需要已知的电荷量大小及、、的大小就可以算出的电荷量。故选BC。三、非选择题11.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：（1）用游标尺上有个小格的游标卡尺测量摆球的直径，结果如图甲所示，可读出摆球的直径为_______。（2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图乙所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值随时间的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为_______；若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径为原小球直径倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将_______（填“变大”“不变”或“变小”）。【答案】（1）；（2），变大【解析】（1）[1]根据题意，由图甲可知，摆球的直径为；（2）[2]一个周期内小球两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，由题图丙可得，周期为；[3]改用直径大的小球后，摆长变长，根据可知，周期变大。12.某学习小组设计了如下碰撞实验来探究动量守恒及其中能量损耗问题，实验装置如图甲所示。滑块、的质量均为，滑块右侧带有自动锁扣，左侧与穿过打点计时器（图中未画出）的纸带相连，滑块左侧带有自动锁扣，已知打点计时器所接电源的频率。将、两个滑块放置在水平气垫导轨上，调整好实验装置后，启动打点计时器，使滑块以某一速度与静止的滑块相碰并黏合在一起运动，纸带记录的数据如图乙所示。（以下各小题，计算结果均保留位有效数字）（1）根据纸带记录的数据，得出与碰撞前的速度大小______，碰撞后的速度大小______。（2）碰撞前系统动量大小______，碰撞后系统总动量大小______，在实验误差范围内，若______（填“＞”“＜”或“＝”），则碰撞过程动量守恒。（3）滑块与碰撞过程中，系统损失的动能为______J。【答案】（1），（2），，；（3）0.45【解析】（1）[1][2]相邻点迹间的时间间隔为，与碰撞前的速度，碰撞后与整体的速度；（2）[3][4][5]碰撞前滑块的动量，碰撞后、整体的总动量；（3）[6]碰撞前后动量守恒，碰撞前系统总动能，碰撞后系统的总动能，所以碰撞过程中，系统损失的动能为。13.一质量的物体静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中为粗糙的水平面，长度；为一光滑斜面，斜面和水平面通过与和均相切且长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量的木块以大小为的水平初速度从点向左运动，在斜面上上升的最大高度，返回后在到达点前与物体相对静止。已知重力加速度。求：（1）木块在段水平面受到的摩擦力；（2）木块最后距点的距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）从木块开始运动到木块到达最大高度的过程中由动量守恒，有，由能量守恒，有，解得；（2）木块从最大高度至与物体最终相对静止过程中由动量守恒，有，由能量守恒，有，木块最终距点的距离，解得。14.如图所示，水平面上有一竖直放置的圆弧轨道，为轨道的最低点，圆弧轨道的半径竖直，圆心角，半径；空间有竖直向下的匀强电场，电场强度的大小。一个质量、带电荷量的小球从轨道左侧与圆心等高的点水平抛出，恰好从点沿切线进入圆弧轨道，小球到达最低点时对轨道的压力。不计空气阻力，，，重力加速度取。求：（1）小球抛出时的初速度大小。（2）小球到达点时的速度大小。（3）小球从点运动到点的过程中克服摩擦所做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根据题意可知，小球抛出后从点运动到点的过程中受到重力和竖直向上的电场力的作用，小球做类平抛运动，由牛顿第二定律得，代入数据解得，与的高度差，设小球在点时的竖直分速度大小为，则有，解得，小球在点时的速度方向与水平方向的夹角为，则，解得；（2）小球在点时，由牛顿第三定律可知，轨道对小球的支持力大小，由牛顿第二定律得，代入数据解得；（3）设小球在点时的速度为，则有，小球从点运动到点的过程，由动能定理得，其中，代入数据解得。15.如图所示，为一倾斜的传送带，与水平方向的夹角为，传送带两端相距．质量为的货物放置在端，通过一条与传送带平行的细绳绕过光滑的定滑轮和配重相连，离地高度。开始时皮带不转动，释放货物，在配重的作用下，货物沿传送带加速上滑，经过配重落地（不反弹）。已知货物与皮带间的动摩擦因数为，取，要使货物运送