安徽省皖江名校聯(lián)盟2024屆高三上學(xué)期12月月考物理（含答案）

安徽省皖江名校聯(lián)盟2024屆高三上學(xué)期12月月考物理考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2．答題前，考生務(wù)必用直徑0．5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3．考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0．5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4．本卷命題范圍：必修1、必修2、必修3的第九、十章。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．12月5日，NBA季中錦標(biāo)賽淘汰賽正式開打。如圖所示，比賽中籃球在球員手中被旋轉(zhuǎn)拋出，最終落入籃筐中。下列說法正確的是（）A．研究籃球旋轉(zhuǎn)情況時可以把籃球看成質(zhì)點B．籃球在空中運動時只受重力和空氣的作用力C．籃球在被拋出去之后的運動過程中，初速度與所受合力在同一條直線上D．籃球在被拋出去之后的運動過程中，所受合力的方向指向運動軌跡的外側(cè)2．輻射對人體的傷害程度用物理量“當(dāng)量劑量”來衡量?！爱?dāng)量劑量”的國際單位是“希沃特”，記作“Sv”。如果每千克人體組織吸收1焦耳能量，我們定義此時的當(dāng)量劑量為1希沃特?，F(xiàn)用國際單位制的基本單位表示希沃特，下列選項中正確的是（）A． B． C． D．3．如圖所示，飛船攜帶探測器在圓軌道I上繞地球飛行，其軌道半徑為地球半徑的k倍。當(dāng)飛船通過軌道I的A點時，飛船上的發(fā)射裝置短暫工作，將探測器沿飛船原運動方向射出，而飛船在發(fā)射探測器后速度方向不變沿橢圓軌道II向前運動，其近地點B到地心的距離近似為地球半徑R。以上過程中飛船和探測器的質(zhì)量均可視為不變。已知地球表面的重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)。下列說法中正確的是（）A．飛船在軌道I運動的速度大小B．飛船在軌道I運動的加速度大小C．飛船在軌道II上的B點運動的速度大小D．飛船在軌道II上的B點的速度等于第一宇宙速度4．近日，華為與奇瑞汽車聯(lián)合發(fā)布了雙方合作的首款智能電動汽車，智能駕駛正日益走近人們生活。某車評機構(gòu)對這款汽車做AEB（自動緊急剎車系統(tǒng)）測試，汽車運動的位移一時間圖象如圖所示。已知該汽車的運動分為兩階段，第一階段，從時刻至?xí)r刻，汽車在平直的道路上做勻速直線運動；第二階段，時刻，激光雷達發(fā)現(xiàn)前方障礙，行車電腦立即控制剎車踏板，車輛開始做勻減速直線運動，時刻后圖線與時間軸平行。下列說法正確的是（）A．汽車勻減速直線運動的加速度大小為B．后汽車開始做勻速運動C．時間內(nèi)，汽車的位移為D．時間內(nèi)，汽車的平均速度大小為5．如圖所示，吸附在豎直玻璃上質(zhì)量為m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿與豎直方向夾角為的虛線方向做加速度大小為的勻加速直線運動，若摩擦力大小等于，其中g(shù)為重力加速度，則拉力的大小為（）A． B． C． D．6．如圖所示，水平桌面上的物塊A通過一根不可伸長的輕繩，繞過桌邊的輕滑輪與物塊B相連，輕繩處于伸直狀態(tài)且與桌面平行，用手按住A，使其靜止于P點，此時B距地面的距離，將A由P點靜止釋放，若B落地后不反彈，最終A停在Q點。測量PQ間距離，A、B質(zhì)量相等。若不計空氣阻力和滑輪上所有摩擦，取重力加速度，則下列說法正確的是（）A．A與桌面的動摩擦因數(shù)B．B落地后A做減速運動的加速度約為C．從開始運動至A停在Q點，A和B組成的系統(tǒng)機械能守恒D．B落地時損失的機械能等于B下落過程中重力勢能的減少量7．如圖甲所示，有一平行于紙面的勻強電場，以電場內(nèi)某一位置O為原點建立x軸，選取x軸上到O點距離為r的P點，以O(shè)為圓心、r為半徑作圓。現(xiàn)從P點起沿圓周逆時針測量圓上各點的電勢和轉(zhuǎn)過的角度，可以用此數(shù)據(jù)繪制圖線。同理，當(dāng)半徑分別取2r、3r時，做同樣的測量，用數(shù)據(jù)在同一個坐標(biāo)系中繪制圖線。繪制圖線如圖乙中所示的三條曲線。三條曲線①、②、③均在時達到最大值，最大值分別為，，。下列說法正確的是（）圖甲圖乙A．曲線①中電勢的最小值為 B．坐標(biāo)原點O的電勢為C．電場強度的大小為 D．電場方向斜向右上方且與x軸正方向的夾角為8．在科幻電影《流浪地球》中有這樣一個場景：地球在接近木星時受其磁場和輻射影響，導(dǎo)致行星發(fā)動機故障熄火，被木星引力“捕獲”后加速向木星靠近。當(dāng)?shù)厍蚺c木星球心之間的距離小于某個值d時，在地球表面物體就會被木星吸走，進而導(dǎo)致地球可能被撕裂，這個臨界距離d被稱為“洛希極限”。如圖所示，假設(shè)地球和木星的質(zhì)量分別M、，地球的半徑為R。地球沒有自轉(zhuǎn)，同時不考慮木星自轉(zhuǎn)和太陽系其他星球的作用，由于木星的質(zhì)量大約為地球的1300倍，可以近似以木星為慣性系來研究問題。取地球表面上距離木星最近的地方一質(zhì)量為m的物體，計算它剛好被木星吸走時木星與地球距離為臨界距離，則木星使地球產(chǎn)生撕裂危險的臨界距離d——“洛希極限”滿足下列哪個表達式（）A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9．如圖所示，一固定的四分之一光滑圓弧軌道與逆時針勻速傳動、足夠長的水平傳送帶平滑連接于N點，圓弧軌道半徑為R。質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點）自圓弧軌道最高點M由靜止釋放，滑塊在傳送帶上運動一段時間后返回圓弧軌道，上升到最高點時距N點高度為。已知滑塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．傳送帶勻速傳動的速度大小為B．經(jīng)過足夠長的時間，滑塊最終靜止于N點C．滑塊第一次在傳送帶上向右運動的最大位移為D．滑塊第三次在傳送帶上運動的整個過程中產(chǎn)生的熱量為mgR10．一小球可以停在光滑水平面的任意位置。從力的角度講，小球受力平衡；從能量的角度講，小球在光滑水平面的任意位置的重力勢能相等。現(xiàn)有一根光滑的細(xì)桿被彎成如圖所示的形狀，并被固定在豎直平面xOy內(nèi)，其形狀曲線方程為（a為正的常數(shù)）。桿上套有一質(zhì)量為m的小環(huán)，當(dāng)桿繞y軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動時，環(huán)在桿上任何位置均能相對桿靜止，這一現(xiàn)象依舊可以用等勢面解釋。建立一個隨桿一起轉(zhuǎn)動的參考系，桿和小環(huán)均在參考系中靜止。在此參考系中，小環(huán)除受重力、支持力外，還多受到一個“力”，同時環(huán)還將具有一個與這個“力”對應(yīng)的“勢能”。質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點）在這個坐標(biāo)系下具有的“勢能”可表示為。該“勢能”與小環(huán)的重力勢能（以x所在平面為重力勢能零面）之和為小環(huán)的總勢能，小環(huán)能穩(wěn)定在桿上的任何位置，說明穩(wěn)定時小環(huán)在桿上任何位置總勢能是相同的。下列說法正確的是（）A．細(xì)桿旋轉(zhuǎn)的角速度B．與該“勢能”對應(yīng)的“力”的方向平行x軸指向正方向C．與該“勢能”對應(yīng)的“力”的大小隨x的增加而減小D．該“勢能”的表達式是選取了y軸處“勢能”為零三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11．（6分）某同學(xué)按如圖所示連接電路，利用電流傳感器和電壓傳感器研究電容器的充、放電情況。實驗時，先將開關(guān)S與“1”端相連，待電路穩(wěn)定后，將開關(guān)擲向“2”端，傳感器將信息傳入計算機，屏幕上可以顯示出電流、電壓隨時間變化的圖線、圖線。（1）下列選項中，當(dāng)開關(guān)與“1”端相連時，電壓傳感器所描繪的圖線應(yīng)是________；當(dāng)開關(guān)與“2”端相連時，電流傳感器所描繪的圖線應(yīng)是________。A． B．C． D．（2）結(jié)合屏幕顯示的、圖線可知________。A．剛開始充電時充電電流最大 B．剛開始充電時充電電流最小C．充電結(jié)束時電壓為零 D．充電電流跟兩極電壓成正比（3）假設(shè)上述所選的圖線與橫軸圍成的面積為、圖線與橫軸圍成的面積為，再利用圖像中已知數(shù)據(jù)，則計算該電容器電容C的表達式為________（題中及圖像中所給數(shù)據(jù)單位均為國際單位）。12．（9分）某物理實驗小組利用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律。圖甲（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含夾子）、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還需要使用的一組器材是________。A．直流電源、天平（含砝碼）B．直流電源、刻度尺C．低壓交流電源、天平（含砝碼）D．低壓交流電源、刻度尺（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取連續(xù)打出的5個點A、B、C、D、E，測得C、D、E三個點到起始點O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m，則從打下O點到打下D點的過程中，重物的重力勢能減少量為________，動能增加量為________。（用上述測量量和已知量的符號表示）圖乙（3）機械能包括動能、重力勢能和彈性勢能，為了在三種能量相互轉(zhuǎn)化的情況下再次驗證機械能守恒定律，實驗小組又設(shè)計了如圖丙所示的實驗裝置。力傳感器一端固定在鐵架臺的橫梁上，另一端與輕彈簧相連，輕彈簧下端懸掛著下表面水平的重物，在重物正下方放置著上表面水平的運動傳感器，兩個傳感器再通過數(shù)據(jù)采集器和電腦相連（圖未畫出）。實驗過程中保持鐵架臺固定，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物只在豎直方向上下運動，沒有轉(zhuǎn)動。圖丙小組同學(xué)首先用天平測得重物的質(zhì)量為m，然后：①用運動傳感器實時記錄重物的速度繼而得到重物的動能；②選擇運動傳感器的上表面所在位置為重力勢能零點，用運動傳感器實時記錄重物下表面與運動傳感器上表面的距離，繼而得到重物的重力勢能；③將彈簧原長時重物下表面到運動傳感器上表面間的距離，與物體運動過程中這兩個表面間的實時距離之差作為彈簧形變量，結(jié)合力傳感器測得的彈力大小F，通過計算得到了彈簧在每個時刻的彈性勢能。分析上述三種能量之和E隨時間的變化情況，如果在誤差允許的范圍內(nèi)，E隨時間保持不變，則可認(rèn)為重物（包括地球）和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。已知實驗得到的圖象如圖丁所示，則下列選項中的圖象中可能正確的是________。圖丁A． B． C．13．（10分）如圖所示，a、b、c、d為電場中四個平行等距的水平等勢面，且。一電荷量為的帶正電小球在該電場中運動，軌跡如圖曲線所示，A、B為其運動軌跡上的兩個點。小球在A點的速度大小為，方向水平向右。已知A、B連線長為，連線與等勢面間的夾角為，電場場強，，，空氣阻力不計，重力加速度為。求：（1）小球從A運動到B的時間；（2）小球的質(zhì)量；（3）小球到達B點時的速度大小。14．（15分）如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為，，為板上正對的小孔。平行金屬板P和Q水平放置且關(guān)于小孔，所在直線對稱，P、Q兩板的長度和板間距離均為d，P、Q兩板間加電壓可形成偏轉(zhuǎn)電場；距離金屬板P和Q右邊緣d處固定有一足夠長的豎直正對熒光屏，屏上O點與、共線。加熱的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)小孔進入M、N兩板間，通過M、N間的加速電場加速后，進入P、Q間的偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量值為e，從小孔進入的電子初速度可以忽略。整個裝置處于真空中，忽略電子重力及電子間的相互作用，不考慮相對論效應(yīng)，電子撞擊熒光屏?xí)r會產(chǎn)生亮斑。（1）若在P、Q兩板間加一恒定電壓，判斷電子最終是落到金屬板還是熒光屏上，并求出落上時的動能；（2）若在P、Q兩板間加一交變電壓，電子穿過偏轉(zhuǎn)電場的時間遠(yuǎn)小于，可以認(rèn)為每個電子在P、Q間運動過程中兩板間的電壓恒定，不考慮電場變化時產(chǎn)生的磁場。不同時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子，偏轉(zhuǎn)電壓不同，打到熒光屏上的位置就不同，寫出電子打到熒光屏上的亮斑的位置y與進入電場時刻t的關(guān)系式。15．（18分）如圖所示為一種大型機械緩沖器的簡易模型。緩沖器由一個帶有物塊掉落口的斜面、合適的彈簧和與彈簧相連的移動平板A構(gòu)成。緩沖器工作時，移動平板將在斜面PQ間往復(fù)運動。系統(tǒng)工作時，啟動裝置將移動平板A推至物塊掉落口下沿P處由靜止釋放，此后啟動裝置不再工作。當(dāng)平板A運動到斜面頂端Q處時速度恰好減為零，此時物塊B被輕推到斜面上，接下來，B與A一起沿斜面下滑。當(dāng)二者到達P處時，速度恰好為零，B從物塊掉落口落下，移動平板A的底邊長大于物塊掉落口尺寸，不會掉下。此后，平板A在彈簧的作用下將重新上升，設(shè)計A到Q處時才會接收到另一個相同物塊，循環(huán)往復(fù)。已知斜面與水平面夾角為，平板A、物塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為，P、Q間距為，A的質(zhì)量為，重力加速度為。為了方便計算，不計彈簧質(zhì)量和移動平板A及物塊的大小，，。求：（1）移動平板A從P運動到Q的過程中，彈簧彈性勢能的變化量；（2）物塊B的質(zhì)量M；（3）由于設(shè)備故障，平板A剛要從P處啟動時，物塊B就被從Q處輕推而下。系統(tǒng)立即關(guān)閉P處物塊掉落口，同時關(guān)閉啟動裝置使移動平板A就停在P處不能移動，此后B下滑，與A發(fā)生彈性碰撞，經(jīng)多次往返運動最終靜止。求物塊B運動的總路程s和總時間t。

物理參考答案1．B 2．C 3．A 4．D5．C 6．B 7．B 8．B9．CD 10．AD1．B【解析】研究籃球旋轉(zhuǎn)情況時不能把籃球看成質(zhì)點，選項A錯誤；籃球被拋出去之后，受到重力和空氣的作用力，其運動軌跡是一條曲線，其初速度與所受合力不在同一條直線上，選項B正確，C錯誤；籃球做曲線運動時，其所受合力的方向指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)，選項D錯誤。2．C【解析】由題意知，。3．A【解析】設(shè)地球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m，探測器質(zhì)量為，當(dāng)飛船與探測器一起繞地球做圓周運動時的速度為，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有，對于地面附近的質(zhì)量為的物體有，解得：，A正確；，B錯誤；由開普勒第二定律，C錯誤；飛船在B點的速度大于第一宇宙速度，D錯誤。4．D【解析】勻速運動的速度為，勻減速末速度為零，加速度大小為，A錯誤；后汽車靜止，B錯誤；時間內(nèi)，汽車位移為，C錯誤；內(nèi)，汽車平均速度的大小為D正確。5．C【解析】在豎直平面內(nèi)，擦窗工具受重力、摩擦阻力、拉力三個力作用。把力沿運動方向和垂直于運動方向分解，列牛頓第二定律方程：，解得；，，，C正確。6．B【解析】設(shè)A、B質(zhì)量為m，選取兩物體和繩的整體為研究對象，由動能定理可得：過程一，從B開始運動至落地：。過程二，A做勻減速運動至停止：，聯(lián)立以上二式得，解得，A錯誤；，B正確；由于B落地?fù)p失動能，同時A受到桌面的摩擦力做功，故系統(tǒng)機械能不守恒，C錯誤；B下落減少的重力勢能等于AB獲得的動能和A克服摩擦力做功，B落地?fù)p失的機械能等于B落地動能，故D錯誤。7．B【解析】從圖象可知，電場強度的方向與時半徑方向平行，方向斜向左下方。且當(dāng)半徑與Ox方向夾角為時，半徑為、、時電勢分別為、、，所以可知場強大小為，坐標(biāo)原點處的電勢為。曲線①中最高電勢與圓心電勢差為，圓心與最低電勢差也為，最低電勢為，ACD錯誤，B正確。8．B【解析】已知地球質(zhì)量為M，木星質(zhì)量為，地球表面上距離木星最近的地方有一質(zhì)量為m的物體。地球在木星引力作用下向木星靠近，根據(jù)牛頓第二定律，有，物體m在木星引力和地球引力作用下，有，滿足時，即滿足時，地球開始被撕裂。故選B。9．CD【解析】滑塊滑動到底端時速度為，，?；瑝K向右減速為零后返回與皮帶共速，再次滑上圓弧，，，A錯誤；滑塊再次滑回皮帶向右再次減為零又返回與皮帶共速，滑上圓弧高度為，以后周期性重復(fù)此過程，B錯誤；，，C正確；滑塊第三次以滑上皮帶，向右滑行距離為，，時間為，滑塊相對于皮帶滑動，滑塊返回過程中，皮帶相對皮帶滑動，，產(chǎn)生熱量，D正確。10．AD【解析】當(dāng)小環(huán)在細(xì)桿的最低點時，小環(huán)的總勢能為零，由于小環(huán)可以相對靜止于環(huán)上的任何位置，所以，在任何位置的總勢能為零。，即，解得，A正確；由公式可知，在曲線左右等高點（y相同）該“勢能”相同，說明從O點到兩側(cè)對稱點該力做的功相同，說明力是平行于x軸，但左右力的方向相反，B錯誤；假設(shè)x增加相同的情形下，重力勢能增加變大，總勢能不變，故該“力”增加，C錯誤；由公式可知，，，D正確。11．（6分）（1）C（1分）B（1分）（2）A（2分）（3）（2分）【解析】（1）電容器充電過程中，電容器兩端電壓越來越大，電源與電容器間電勢差越來越小，電路中電流逐漸減小，電容器充電會越來越慢，電壓增加也就越來越慢，最終電容器電壓等于電源電動勢，電壓最大，電流為零。電容器放電時，開始兩極板電勢差最大，電路中電流最大，隨著電容器電壓降低，電路中電流減小，放電速度也越來越慢，最終電流為零。故圖像分別選C和B；（2）根據(jù)（1）分析可知只有A正確；（3）圖線與橫軸圍成的面積表示電容器充電獲得的電量，再根據(jù)電容器充電結(jié)束時電壓，求出電容的表達式為。12．（9分）（1）D（2分）（2）（2分）（2分）（3）AC（選對1個給1分，有錯選不給分，3分）【解析】（1）電磁打點計時器工作需要低壓交流電壓，長度測量需要刻度尺。質(zhì)量可以不測，故選D；（2）重力勢能減少量，動能增加量；（3）由圖丁可知，振子的周期為2T，T時刻彈力最小，彈簧伸長量最小，在最高點；2T時刻彈力最大，彈簧伸長量最大，在最低點。故A正確；在最高點和最低點動能都是零，變化周