2024届安徽省皖江名校联盟高三上学期12月月考物理试题及答案

姓名________座位号________（在此卷上答题无效）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1、必修2、必修3的第九、十章。8小题，每小题4分，共32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。1．12月5日，NBA季中锦标赛淘汰赛正式开打。如图所示，比赛中篮球在球员手中被旋转抛出，最终落入篮筐中。下列说法正确的是（）A．研究篮球旋转情况时可以把篮球看成质点B．篮球在空中运动时只受重力和空气的作用力C．篮球在被抛出去之后的运动过程中，初速度与所受合力在同一条直线上D．篮球在被抛出去之后的运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹的外侧2．辐射对人体的伤害程度用物理量“当量剂量”来衡量。“当量剂量”的国际单位是“希沃特，记作“Sv。如果每千克人体组织吸收11希沃特，下列选项中正确的是（）Jkg1B．kg2m2s2C．m2s2D．ms12A．3I上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的k倍k1轨道I的A方向不变沿椭圆轨道II向前运动，其近地点B到地心的距离近似为地球半径R。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变。已知地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转。下列说法中正确的是（）kA．飞船在轨道I运动的速度大小1B．飞船在轨道I运动的加速度大小agkC．飞船在轨道II上的B点运动的速度大小vBD．飞船在轨道II上的B点的速度等于第一宇宙速度4．近日，华为与奇瑞汽车联合发布了双方合作的首款智能电动汽车，智能驾驶正日益走近人们生活。某车评机构对这款汽车做AEB（自动紧急刹车系统）测试，汽车运动的位移一时间图象如图所示。已知该汽车的运动分为两阶段，第一阶段，从t0时刻至t时刻，汽车在平直的道路上做匀速直线运动；第二阶段，t时刻，00t0后图线与时间轴平行。下列说法正确的是（）0t02A．汽车匀减速直线运动的加速度大小为B．t0后汽车开始做匀速运动03C．t~t时间内，汽车的位移为000t0D．t~t时间内，汽车的平均速度大小为005m6011的虚线方向做加速度大小为gmgg22的大小为（）13A．mgB．mgC．D．5226A通过一根不可伸长的轻绳，绕过桌边的轻滑轮与物块B直状态且与桌面平行，用手按住A，使其静止于P点，此时B距地面的距离h0.30m，将A由P点静止释BA停在QPQ间距离s0.60mAB质量相等。若不计空气阻力和滑轮上所有摩擦，取重力加速度g10m/s2，则下列说法正确的是（）A．A与桌面的动摩擦因数0.5B．B落地后A做减速运动的加速度约为/s2C．从开始运动至A停在Q点，A和B组成的系统机械能守恒D．B落地时损失的机械能等于B下落过程中重力势能的减少量7O为原点建立xx轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆。现从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势和转过的角度，可以用此数据绘制2r3r0为，，。下列说法正确的是（）000图甲图乙A．曲线①中电势的最小值为0B．坐标原点O的电势为00rC．电场强度的大小为D．电场方向斜向右上方且与x轴正方向的夹角为08．在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在接近木星时受其磁场和辐射影响，导致行星发动机故d物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂，这个临界距离d被称为“洛希极限。如图所示，假设地球和木星的质量分别M、M0R由于木星的质量大约为地球的1300倍，可以近似以木星为惯性系来研究问题。取地球表面上距离木星最近的地方一质量为m的物体，计算它刚好被木星吸走时木星与地球距离为临界距离，则木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”满足下列哪个表达式（）M(dR)MM(dR)MMA．GC．GoGB．GD．G0GGGG002R222R2d2MMMM(dR)MMGoG00R2(dR)2d2R2d22小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9N弧轨道半径为R。质量为m的小滑块（可视为质点）自圆弧轨道最高点M由静止释放，滑块在传送带上运动RN点高度为4速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．传送带匀速传动的速度大小为gRB．经过足够长的时间，滑块最终静止于N点RC．滑块第一次在传送带上向右运动的最大位移为D．滑块第三次在传送带上运动的整个过程中产生的热量为mgR10平面的任意位置的重力势能相等。现有一根光滑的细杆被弯成如图所示的形状，并被固定在竖直平面xOy内，其形状曲线方程为yax2（am的小环，当杆绕y轴以恒定角速度转动时，环在杆上任何位置均能相对杆静止，这一现象依旧可以用等势面解释。建立一个随杆一起转动的参考系，杆和小环均在参考系中静止。在此参考系中，小环除受重力、支持力外，还多受到一个“力，同时环还将具m可表示1px2。该“势能”与小环的重力势能（以x所在平面为重力势能零面）之和为小环的总势能，2为E2小环能稳定在杆上的任何位置，说明稳定时小环在杆上任何位置总势能是相同的。下列说法正确的是（）A．细杆旋转的角速度2B．与该“势能”对应的“力”的方向平行x轴指向正方向C．与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小1px2是选取了y轴处“势能”为零2D．该“势能”的表达式E2三、非选择题：本题共5小题，共58分。116分）S“1“2压随时间变化的it图线、ut图线。（1）下列选项中，当开关与“1端相连时，电压传感器所描绘的ut图线应是________“2端相连时，电流传感器所描绘的it图线应是________。A．B．C．D．（2）结合屏幕显示的it、ut图线可知________。A．刚开始充电时充电电流最大C．充电结束时电压为零B．刚开始充电时充电电流最小D．充电电流跟两极电压成正比（3）假设上述所选的it图线与横轴围成的面积为S、ut图线与横轴围成的面积为S，再利用图像中已12知数据，则计算该电容器电容C的表达式为________129分）某物理实验小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。图甲（1用的一组器材是________。A．直流电源、天平（含砝码）B．直流电源、刻度尺C．低压交流电源、天平（含砝码）D．低压交流电源、刻度尺（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为h、h、h。已知当地重力加速度为g，打CDE点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为________，动能增加量为________图乙（3）机械能包括动能、重力势能和弹性势能，为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律，动，没有转动。图丙小组同学首先用天平测得重物的质量为m，然后：①用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能Ek；的距离，继而得到重物的重力势能Ep；为弹簧形变量，结合力传感器测得的弹力大小F，通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能弹。分析上述三种能量之和E随时间的变化情况，如果在误差允许的范围内，E随时间保持不变，则可认为重物（包括地球）和弹簧组成的系统机械能守恒。已知实验得到的Ft图象如图丁所示，则下列选项中的图象中可能正确的是________。图丁A．1310分）B．C．如图所示，a、b、c、d为电场中四个平行等距的水平等势面，且。一电荷量为q210C的带正4ab电小球在该电场中运动，轨迹如图曲线所示，A、B为其运动轨迹上的两个点。小球在A点的速度大小为120m/s，方向水平向右。已知A、B连线长为L50m，连线与等势面间的夹角为37，电场场强E110N/C，370.8，sin370.6，空气阻力不计，重力加速度为g10m/s2。求：4（1）小球从A运动到B的时间；（2）小球的质量；（3）小球到达B点时的速度大小2。1415MNU，S，S为板上正对的小孔。012平行金属板P和Q水平放置且关于小孔S，SPQ两板的长度和板间距离均为dPQ两12P和Q右边缘d处固定有一足够长的竖直正对荧光屏，屏上O点与S、SK发出的电子经小孔S进入MNMN121P、Q间的偏转电场。已知电子的质量为m，电荷量值为e，从小孔1进入的电子初速度可以忽略。整个装置处于真空中，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应，电子撞击荧光屏时会产生亮斑。（1）若在P、Q两板间加一恒定电压UU，判断电子最终是落到金属板还是荧光屏上，并求出落上时的10动能；3（2PQ两板间加一交变电压UUsint，电子穿过偏转电场的时间远小于0020个电子在PQy与进入电场时刻t的关系式。1518分）的移动平板APQA推至物块掉落口下沿P处由静止释放，此后启动装置不再工作。当平板A运动到斜面顶端Q处时速度恰好减BB与APB从物块掉落口落下，移动平板A的底边长大于物块掉落口尺寸，不会掉下。此后，平板A在弹簧的作用下将重新上升，设计A到Q处时才会接收到另一个相同物块，循环往复。已知斜面与水平面夹角为37，平3板AB与斜面间的动摩擦因数均为PQ间距为L6mA的质量为m10kg8为g10m/s2。为了方便计算，不计弹簧质量和移动平板A及物块的大小，cos370.8，sin370.6。求：（1）移动平板A从P运动到Q的过程中，弹簧弹性势能的变化量Ep；（2）物块B的质量M；（3）由于设备故障，平板A刚要从P处启动时，物块B就被从Q处轻推而下。系统立即关闭P处物块掉落口，同时关闭启动装置使移动平板A就停在P处不能移动，此后B下滑，与A发生弹性碰撞，经多次往返运动最终静止。求物块B运动的总路程s和总时间t。物理参考答案1．B2．C3．A7．B4．D8．B5．C6．B9．CD10．AD1．B【解析】研究篮球旋转情况时不能把篮球看成质点，选项A错误；篮球被抛出去之后，受到重力和空气的作用力，其运动轨迹是一条曲线，其初速度与所受合力不在同一条直线上，选项B正确，C错误；篮球做曲线运动时，其所受合力的方向指向运动轨迹的内侧，选项D错误。kgmmNms22．C【解析】由题意知，/kg11/s2。2kgkg3AMmm，当飞船与探测器一起绕地球做圆周运动时的速度为1，v1mm2根据万有引力定律和牛顿第二定律有mm，对于地面附近的质量为0的物体有(kR)2MmR20gG0，gRk解得：I，A正确；ga，B错误；(kR)2k2由开普勒第二定律vRvvk，C错误；BABA飞船在B点的速度大于第一宇宙速度，D错误。x0x4．D【解析】匀速运动的速度为00，匀减速末速度为零，加速度大小为a0，A错误；2t0t0t0t0v0x02t后汽车静止，B错误；tt时间内，汽车位移为x0t0t，C错误；0000202t0tt内，汽车平均速度的大小为v0D正确。00t05．C【解析】在竖直平面内，擦窗工具受重力、摩擦阻力、拉力三个力作用。把力沿运动方向和垂直于运动mg方向分解，列牛顿第二定律方程：FF60，解得F；ysin600，xfx2322y，FFFy，C正确。x26．B【解析】设A、B质量为mB开始运112动至落地：mghmgh2mv2。过程二，A做匀减速运动至停止：shmv2，21，解得，A错误；2sh联立以上二式得03ag/s2，B正确；由于B落地损失动能，同时A受到桌面的摩擦力做功，故系统机械能不守恒，C错B下落减少的重力势能等于AB获得的动能和A克服摩擦力做功，B落地损失的机械能等于B落地动能，故D错误。7B0Ox方向0r夹角为r、2r、r时电势分别为、、0000000电势为。曲线①中最高电势与圆心电势差为ACD错0000误，B正确。8．B【解析】已知地球质量为M，木星质量为M0，地球表面上距离木星最近的地方有一质量为m的物体。M0M地球在木星引力作用下向木星靠近，根据牛顿第二定律，有G，物体m在木星引力和地球引力d2M0m(dR)M(dR)MMGma，满足aa时，即满足G0GG0时，地球开始被22作用下，有G2R22Rd撕裂。故选B。9．CD【解析】滑块滑动到底端时速度为1，1mgRmv2，12gR。1212RgR滑块向右减速为零后返回与皮带共速2，再次滑上圆弧，22mg，2，A错误；42R滑块再次滑回皮带向右再次减为零又返回与皮带共速，滑上圆弧高度为，以后周期性重复此过程，B错误；4RmgRmgx，x，C正确；gR12Rvg滑块第三次以222mhx，x1112243R214vtvt21R4于皮带滑动11vtx相221，滑块返回过程中，皮带相对皮带滑动，2Rxxx，产生热量Q相，D正确。相1相210．AD【解析】当小环在细杆的最低点时，小环的总势能为零，由于小环可以相对静止于环上的任何位置，112x20mgax22x202A所以，在任何位置的总势能为零。221px2公式可知，在曲线左右等高点（y相同）该“势能”相同，说明从O点到两侧对称点该力2由E2做的功相同，说明力是平行于x轴，但左右力的方向相反，B错误；假设x增加相同的情形下，重力势能增加变大，总势能不变，故该“力”增加，C错误；1p22公式可知，x0，E由Ex0，D正确。p2116分）（1）C（1分）B（1分）（2）A（2分）（3）C1（2分）U01电速度也越来越慢，最终电流为零。故图像分别选C和B21）分析可知只有A3）it图线与横轴围成的面积S表示电容器充电获得的电量，再根据电容器充电结束时电压U10C1。U0129分）（1）D（2分）m(hh)2（2）D（2分）EC（2分）T2（3）AC（选对1个给1分，有错选不给分，3分）1）电磁打点计时器工作需要低压交流电压，长度测量需要刻度尺。质量可以不测，故选D；C2m(Eh)C21E（2）重力势能减少量E，动能增加量Em；Dh2TT2（3）由图丁可知，振子的周期为2T，T2T时刻弹力最大，弹簧伸长量最大，在最低点。故A正确；在最高点和最低点动能都是零，变化周期为T，C正确；弹性势能变化周期为2T，故B错误。1310分）1）2s2）0.4kg3）/s（1）由题意知该电场为匀强电场，且方向竖直向下。小球在水平方向做匀速直线运动Lt（1分）Lcos则t（1分）1（2）FqEmg（1分）F（1分）1Lsinat2（1分）2qELsingL2联立上式得m（1分）2122代入数据解得m0.4kg（1分）11(qEmg)Lsin22mv2（1分）1（3）由动能定理222(qEmg)Lsinv2212（1分）mvv4tan)10/s（1分）2解得211415分）51）打到荧光屏上，动能E；K049（2）ydsint8011）设电子进入PQ间的速度为0，由动能定理mv2（1分）002UP、Q两板间的电场强度为E1（1分）d电子在P、Q两板间加速度a（1分）mU1dU假设电子能够飞出偏转电场，电子在P、Q两板间运动时间10（1分）d1电子在P、Q两板间偏转位移yat2（1分）211联立可得ydd（1分）42故假设正确，电子飞出偏转电场打到荧光屏上。U1d54电子动能为：Eey（1分）K00（2）若电子恰好从极板边缘飞出时极板所加电压为U2：加速度：a2（1分）d1电子在P、Q两板间偏转位移at2（1分）122可得UU（1分）203当P、Q两板间的电压UUsintU0，因此，所有电子都