安徽省合肥市區(qū)市管高中2024-2025學年高三上學期1月教學評一體化研究之學情監(jiān)測物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12022級高三教學評一體化研究之學情監(jiān)測物理試題時間：75分鐘滿分：100分一、單選題（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，只有一項是正確的。）1.如圖所示為甲、乙兩物體運動的位移-時間圖像，在內(nèi)，下列說法正確的是（）A.甲沿曲線運動，乙沿直線運動 B.兩物體運動路程均為30mC.乙物體運動位移大小為450m D.兩物體的平均速度大小均為1m/s【答案】D【解析】A．圖像只能表示直線運動，故甲、乙均做直線運動，A錯誤；B．甲先向正方向運動位移大于30m后，再反方向運動，回到位移30m處，則甲的路程大于30m；乙一直向前做勻速直線運動，則乙的路程為30m，B錯誤；CD．根據(jù)圖像可知甲和乙的位移相等，為30m，時間為30s，則平均速度為C錯誤，D正確。故選D。2.如圖所示，導線框中電流I，導線框垂直于磁場放置,磁感應(yīng)強度為B,AB與CD相距為d,則棒MN所受安培力大小()A. B.C. D.【答案】D【解析】導體棒在磁場中，故安培力為故選D。3.如圖，有一水平傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一物塊（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶A端，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2，已知傳送帶長度為LAB=10m，則（）A.物塊離開傳送帶時的速度大小為1m/s B.物塊在傳送帶上留下的劃痕長為1mC.物塊在傳送帶上運動的時間為4.5s D.物塊在傳送帶上運動的時間為5s【答案】B【解析】A．物塊剛放上傳送帶上時的加速度與傳送帶共速時用時間運動的位移此后將以2m/s的速度勻速運動到達B端，可知離開傳送帶時的速度大小為2m/s，選項A錯誤；B．物塊在傳送帶上留下的劃痕長為選項B正確；CD．物塊在傳送帶上運動的時間為選項CD錯誤。故選B。4.如圖，在光滑的定滑輪下方處固定一個帶電小球A。絕緣細線繞過定滑輪與另一帶電小球B連接。開始時A、B兩球間距為d，在同一水平面上處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)有一力F緩慢向左拉動細線，在A、B連線轉(zhuǎn)至與水平面成45°的過程中，下列說法正確的是（）A.細線上的拉力先減小后增大B.B球受到的庫侖力大小不變C.B球受到的庫侖力對對B球做負功D.細線與豎直方向的夾角不變【答案】B【解析】設(shè)A、B兩小球所帶電荷量分別為qA、qB，B球的質(zhì)量為m，OA=h，當小球B被拉至某位置時，受力如圖所示設(shè)此時OB=l，AB=r，兩球的庫侖力大小為根據(jù)相似三角形可知解得、由于l一直在減小，故F一直減小，由可知，r保持不變，因此B球的運動軌跡是以A為圓心的一段圓弧，B球受到的庫侖力對對B球不做功，細線與豎直方向的夾角會發(fā)生變化，且r保持不變，h保持不變，庫侖力大小不變故選B。5.真空中某靜電場，電場線的分布如圖所示，如圖中P、Q兩點關(guān)于點電荷q1水平對稱。P、Q兩點電場強度的大小分別為EP、EQ，電勢分別為φP、φQ。一個帶電粒子沿虛線軌跡從M移動至N。以下選項正確的是（）A.φP<φQB.EQ>EPC.此帶電粒子帶負電，它的電勢能先變大后變小D.此帶電粒子帶正電，它的電勢能先變大后變小【答案】C【解析】A．根據(jù)沿電場線方向電勢降低，P點的電場線密，等差等勢面也密，可知φP>φQ，故A錯誤；B．根據(jù)電場線的疏密比較電場強度的大小，可知P點電場線密，電場強度大，EP>EQ，故B錯誤；CD．根據(jù)電場線的特點，可知此電場是由不等量的異種電荷產(chǎn)生的，其中q1帶負電，q2帶正電，粒子從M點運動到N點，軌跡向左彎曲，受到了庫侖斥力，所以此帶電粒子帶負電，電勢先降低后升高，所以負電荷的電勢能先變大后變小，故C正確，D錯誤。故選C。6.真空中有一勻強磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為a和3a的同軸圓柱面，磁場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。一速率為v的電子從圓心沿半徑方向進入磁場。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略重力。為使該電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應(yīng)強度最小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】電子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力則磁感應(yīng)強度與圓周運動軌跡關(guān)系為即運動軌跡半徑越大，磁場的磁感應(yīng)強度越小。令電子運動軌跡最大的半徑為，為了使電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，其最大半徑的運動軌跡與實線圓相切，如圖所示A點為電子做圓周運動圓心，電子從圓心沿半徑方向進入磁場，由左手定則可得，，ΔABO為直角三角形，則由幾何關(guān)系可得解得解得磁場的磁感應(yīng)強度最小值故選C。7.如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的最大阻值為，兩定值電阻、的阻值均為，電容器C的電容為。初始時的滑片置于最上端，開關(guān)S擲于a端。下列說法正確的是（）A.當?shù)幕蛳乱苿訒r，兩端的電壓減小B.移動的滑片過程中，消耗的最大功率為C.開關(guān)從a擲向b，流過的電流方向由d到cD.開關(guān)從a擲向b，流過的電荷量為【答案】D【解析】A．開關(guān)擲于端，與串聯(lián)，兩端的電壓當?shù)幕蛳禄瑒訒r，接入電路中的電阻值變小，兩端電壓變大，A錯誤；B．消耗的功率電流解得當時，消耗的功率最大為，B錯誤；C．開關(guān)擲于端時，電容器右極板帶正電，開關(guān)從擲向，電容器左極板帶正電，所以電容器先放電后充電，電流方向為，C錯誤；D．流過的電荷量D正確。故選D。8.如圖所示，質(zhì)量分別為m、2m小物塊A和小物塊B在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，開始時A、B均靜止，現(xiàn)給B施加一豎直向下的恒力，使B向下運動，當速度為零時，立即撤去恒力，一段時間后小物塊A恰好能離開地面。已知彈簧的彈性勢能可表示為，k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度為g，則恒力所做的功為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】由題意知開始時彈簧的壓縮量為小物塊A恰好離開地面時彈簧的伸長量為設(shè)小物塊B在恒力作用下向下運動的最大位移為，恒力所做的功為W，由能量守恒得聯(lián)立解得故選A。二、多選題（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，有多個選項是正確的。全部選對得5分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分。）9.如圖，地月拉格朗日點L1位于地球和月球連線上，處在該點的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運動．據(jù)此，科學家設(shè)想在拉格朗日點L1建立空間站，使其與月球以相同的周期繞地球運動，則此空間站的（）A.線速度大于月球的線速度B.線速度小于月球的線速度C.向心加速度大于月球的向心加速度D.向心加速度小于月球的向心加速度【答案】BD【解析】AB．在拉格朗日點建立空間站，使其與月球同周期繞地球運動，則二者的角速度相同，根據(jù)可知，空間站的線速度小于月球的線速度，故選項A錯誤，B正確；CD．根據(jù)向心加速度由于拉格朗日點的軌道半徑小于月球軌道半徑，所以其向心加速度小于月球的向心加速度，故選項C錯誤，D正確。故選BD。10.如圖所示，質(zhì)量M=2kg、半徑R=2m、內(nèi)壁光滑的半圓槽靜置于光滑水平地面上?，F(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小球（可視為質(zhì)點）自左側(cè)槽口A點的正上方h=2m處由靜止釋放，小球下落后剛好自A點進入槽內(nèi)，B點為半圓槽內(nèi)壁的最低點。不計空氣阻力，重力加速度，下列說法正確的是（）A.小球從A到B的過程中，小球?qū)Π雸A槽做正功B.小球運動到B時，小球速度大小為C.小球從A到C的過程中，半圓槽的位移為D.小球從C點飛出后做斜拋運動【答案】AC【解析】A．由于小球從A到B的過程中對槽有斜向左下的壓力，同時半圓槽向左運動，位移方向向左，所以小球?qū)Π雸A槽做正功，故A正確；B．小球在半圓槽內(nèi)滑動的過程中，系統(tǒng)水平方向合力為0，所以水平方向動量守恒，根據(jù)水平動量守恒得解得，故B錯誤；C．小球從A點運動到C點這一過程，水平方向類似于人船模型，則有解得，故C正確；D．根據(jù)水平方向動量守恒可知小球從C點飛出瞬間，小球和半圓槽的水平速度都為0，小球做豎直上拋運動，故D錯誤。故選AC。三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分）11.如圖1所示，是利用自由落體運動進行“驗證機械能守恒定律”的實驗。所用的打點計時器通以50Hz的交流電。（1）甲同學按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖2所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點。已知重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=______J；重物的動能增加量ΔEk=_______J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（2）乙同學想利用該實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣取Ｋ虺隽艘粭l紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如圖3所示的圖線。由于圖線沒有過原點，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測量和計算都沒有出現(xiàn)問題，其原因可能是______。乙同學測出該圖線的斜率為k，如果不計一切阻力，則當?shù)氐闹亓铀俣萭______k（選填“大于”、“等于”或“小于”）?！敬鸢浮浚?）1.821.71（2）操作中先釋放重物，再接通(打點計時器)電源等于【解析】(1)[1]在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量為[2]B點的速度為則動能的增加量為(2)[3]從圖象中可以看出，當物體下落的高度為0時，物體的速度不為0，說明了操作中先釋放重物，再接通(打點計時器)電源；[4]根據(jù)機械能守恒知則斜率12.某實驗小組做“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗。除開關(guān)、導線以外，實驗室還有以下器材可供選擇：A.待測小燈泡L（，）B.電流表（量程，內(nèi)阻約）C.電流表（量程，內(nèi)阻約）D.電壓表V（量程，內(nèi)阻約）E.滑動變阻器（最大阻值，額定電流）F.滑動變阻器（最大阻值，額定電流）G.電池組E（電動勢為，內(nèi)阻不計）（1）為了盡可能減小實驗誤差，且要求能夠在的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，電流表選________，滑動變阻器選________（填寫實驗器材前的字母代號）；（2）根據(jù)所選的器材，請在圖甲中完成電路圖________；（3）某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的小燈泡伏安特性曲線如圖乙所示，將兩個規(guī)格相同的該燈泡并聯(lián)后接到電動勢為、內(nèi)阻為的另一電源上，如圖丙所示。則每個小燈泡的實際功率為_______W。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】（1）CE（2）（3）（）【解析】(1)[1]小燈泡的額定電流為0.6A，所以電流表選擇C。[2]燈泡正常工作時電阻為5Ω，所以選擇阻值與其接近的滑動變阻器。故選E。(2)[3]燈泡電阻較小，故電流表外接，因為需要從零開始連續(xù)測量燈泡的電壓與電流的關(guān)系，所以滑動變阻器應(yīng)該用分壓式連接，故電路為(3)[4]設(shè)燈泡的實際電壓為U，實際電流為I，則根據(jù)閉合電路的歐姆定律得變形后得如圖所示則燈泡的實際功率為四、計算題（本題共3小題，第13題10分，第14題15分，第15題17分，共42分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.A、B兩車在同一直線上向右勻速運動，B車在A車前，A車的速度大小為v1=8m/s，B車的速度大小為v2=20m/s，如圖所示。當A、B兩車距離x0=28m時，B車因前方突發(fā)情況緊急剎車（已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動），加速度大小為a=2m/s2，從此時開始計時，求：（1）A車追上B車之前，兩者相距的最大距離。（2）A車追上B車所用的時間?！敬鸢浮浚?）64m；（2）16s【解析】（1）當A、B兩車速度相等時，相距最遠，根據(jù)速度關(guān)系得代入數(shù)據(jù)解得此時，根據(jù)位移公式得得代入數(shù)據(jù)解得（2）B車從剎車到停止運動所用時間運動的位移此時則可見此時A車并未追上B車，而是在B車停止后才追，之后A車運動時間為故所求時間為14.如圖所示，半徑為R的光滑絕緣半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，其下端與光滑絕緣水平面相切于A點，整個空間存在水平向右的勻強電場。質(zhì)量為m、電荷量為的帶電小球（可視為質(zhì)點）從水平面上的P點以某一初速度水平向左運動，小球能沿軌道運動至C點飛出并最終落回水平面。已知帶電小球經(jīng)過Q點時對圓弧軌道無壓力，OQ與豎直方向夾角為，重力加速度大小為g，取。求：（1）勻強電場電場強度E的大?。唬?）帶電小球經(jīng)過軌道上的C點時對圓弧軌道的壓力大??；（3）帶電小球落回水平面時離A點的距離d?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）小球恰好能經(jīng)過軌道上的點且此時對圓弧軌道無壓力，小球在點的受力如圖所示由題意可知解得（2）小球在點所受合外力設(shè)小球在點的速度為，在點由牛頓第二定律得解得設(shè)小球在點的速度為，自點運動至點由動能定理可得解得在點由牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得小球經(jīng)過軌道上的點時對軌道的壓力（3）小球自點飛出后，在豎直方向做自由落體運動，設(shè)小球經(jīng)時間落回水平面，有在水平方向做勻加速直線運動，有又解得15.如左圖所示為回旋加速器的工作原理圖，和是兩個中空的半圓金屬盒，半徑為，他們之間有一定的電勢差。D形盒中心A處的粒子源產(chǎn)生初速度不計的帶電粒子，粒子的質(zhì)量為，電荷量為，它能在兩盒之間被電場加速。兩個半圓盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為，粒子可在磁場中做勻速圓周運動。經(jīng)過半個圓周之后，當粒