安徽省“皖江名校联盟”2023-2024学年高三上学期12月月考 物理

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。一、单项选择题：本题共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1焦耳能量，我们定义此时的当量剂量为1希沃特。现用国际单位制的基本单位表示希沃特，下列选项中正确的是（）A．Jkg1B．kg2m2s2C．m2s2D．m2s13．如图所示，飞船携带探测器在圆轨道I上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的k倍k1。当飞船通过轨道I的A点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，而飞船在发射探测器后速度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（）gRA．飞船在轨道I运动的速度大小v1kgB．飞船在轨道I运动的加速度大小akC．飞船在轨道II上的B点运动的速度大小vBkgRD．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t0时刻至t0时刻，汽车在平直的道路上做匀速直线运动；第二阶段，t0时刻，激光雷达发现前方障碍，行车电脑立即控制刹车踏板，车辆开始做匀减速直线运动，时刻2t0后图线与时间轴平行。下列说法正确的是（）x．汽车匀减速直线运动的加速度大小为0A22t0B．2t0后汽车开始做匀速运动xC．t~2t时间内，汽车的位移为0003x0D．t0~2t0时间内，汽车的平均速度大小为2t05．如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿与竖直方向夹角为6011的虚线方向做加速度大小为g的匀加速直线运动，若摩擦力大小等于mg，其中g为重力加速度，则拉力22的大小为（）13A．mgB．mgC．3mgD．5mg226．如图所示，水平桌面上的物块A通过一根不可伸长的轻绳，绕过桌边的轻滑轮与物块B相连，轻绳处于伸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h0.30m，将A由P点静止释放，若B落地后不反弹，最终A停在Q点。测量PQ间距离s0.60m，A、B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g10m/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3.3m/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7．如图甲所示，有一平行于纸面的匀强电场，以电场内某一位置O为原点建立x轴，选取x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图线。同理，当半径分别取2r、3r时，做同样的测量，用数据在同一个坐标系中绘制图线。绘制图线如图乙中所示的三条曲线。三条曲线①、②、③均在0时达到最大值，最大值分别为40，30，20。下列说法正确的是（）图甲图乙A．曲线①中电势的最小值为40B．坐标原点O的电势为04C．电场强度的大小为0D．电场方向斜向右上方且与x轴正方向的夹角为3r08．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，导致行星发动机故障熄火，被木星引力“捕获”后加速向木星靠近。当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，在地球表面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、M0，地球的半径为R。地球没有自转，同时不考虑木星自转和太阳系其他星球的作用，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（）MMMMMA．GGoB．GGG00()dR2R2()dR2R2d2MMMMMMC．GGGo0D．GGG00R2()dR2d2()dR2R2d2二、多项选择题：本题共2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。9．如图所示，一固定的四分之一光滑圆弧轨道与逆时针匀速传动、足够长的水平传送带平滑连接于N点，圆弧轨道半径为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R一段时间后返回圆弧轨道，上升到最高点时距N点高度为。已知滑块与皮带间的动摩擦因数为，重力加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mgR10．一小球可以停在光滑水平面的任意位置。从力的角度讲，小球受力平衡；从能量的角度讲，小球在光滑水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yax2（a为正的常数）。杆上套有一质量为m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”，同时环还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。质量为m的小环（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示1为Em2x2。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，p2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2agB．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1D．该“势能”的表达式Em2x2是选取了y轴处“势能”为零p2三、非选择题：本题共5小题，共58分。11．（6分）某同学按如图所示连接电路，利用电流传感器和电压传感器研究电容器的充、放电情况。实验时，先将开关S与“1”端相连，待电路稳定后，将开关掷向“2”端，传感器将信息传入计算机，屏幕上可以显示出电流、电压随时间变化的it图线、ut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ut图线应是________；当开关与“2”端相连时，电流传感器所描绘的it图线应是________。A．B．C．D．（2）结合屏幕显示的it、ut图线可知________。A．刚开始充电时充电电流最大B．刚开始充电时充电电流最小C．充电结束时电压为零D．充电电流跟两极电压成正比（3）假设上述所选的it图线与横轴围成的面积为S1、ut图线与横轴围成的面积为S2，再利用图像中已知数据，则计算该电容器电容C的表达式为________（题中及图像中所给数据单位均为国际单位）。12．（9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）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是________。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hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g，打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________。（用上述测量量和已知量的符号表示）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，实验小组又设计了如图丙所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上，另一端与轻弹簧相连，轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物，在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器，两个传感器再通过数据采集器和电脑相连（图未画出）。实验过程中保持铁架台固定，弹簧始终在弹性限度内，重物只在竖直方向上下运动，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；②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点，用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离，继而得到重物的重力势能Ep；③将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离，与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量，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E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Ft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．B．C．13．（10分）4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ab。一电荷量为q210C的带正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v120m/s，方向水平向右。已知A、B连线长为L50m，连线与等势面间的夹角为37，电场场强E1104N/C，cos370.8，sin370.6，空气阻力不计，重力加速度为g10m/s2。求：（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v2。14．（15分）如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0，S1，S2为板上正对的小孔。平行金属板P和Q水平放置且关于小孔S1，S2所在直线对称，P、Q两板的长度和板间距离均为d，P、Q两板间加电压可形成偏转电场；距离金属板P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S1、S2共线。加热的阴极K发出的电子经小孔S1进入M、N两板间，通过M、N间的加速电场加速后，进入P、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S1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UU10，判断电子最终是落到金属板还是荧光屏上，并求出落上时