湖北省沙市中学2024-2025学年高三上学期11月月考物理试题

这是一份湖北省沙市中学2024-2025学年高三上学期11月月考物理试题，共8页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
命题人：黄勇 审题人：余小路
考试时间：2024年11月26日
考试时间：75分钟
一、选择题（本大题共10小题，其中1－7题为单选题，8－10题为多选题，每题4分，共40分）。
1．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，下列叙述正确的是
A．电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法
B．用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如场强E=Ud，加速度a=Fm都是采用比值法定义的
C．库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向
D．伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律总结出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
2．图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．波速为10m/s
B．简谐横波传播方向为x轴正方向
C．t=0时刻P的速度小于Q的速度
D．从t=0时刻之后，P比Q先到达位移最大处
3．2018年12月8日2时23分，“嫦娥四号”探测器用“长征三号”乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，并于2019年1月3日成功实现月球背面软着陆，执行人类首次巡视月球背面的任务。“嫦娥四号”飞到月球主要分四步走，第一步为发射入轨段，实现嫦娥四号升空入轨，器箭分离；第二步为地月转移段，实现嫦娥四号进入地月转移轨道；第三步为近月制动段，在地月转移轨道高速飞行的卫星减缓速度，完成“太空刹车减速”，被月球的引力所吸引；第四步为环月飞行段，嫦娥四号环绕月球轨道飞行，实现环月降轨，最后着陆月球。关于“嫦娥四号”探测器，下列说法正确的是
A．根据开普勒第三定律，探测器先后绕地球和月球做椭圆圆轨道运行时，其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值相等
B．探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时，探测器的动能减小，机械能守恒
C．探测器由地月转移轨道进入环月轨道应减速
D．若已知探测器在环月段圆轨道运行的半径R、周期T和引力常量G，可以求出月球的密度
4．如图所示，一均匀带电+Q细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为+Q2的固定点电荷q。已知b点处的电场强度为零，则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量) （ ）
A．kQ2L2B．5kQ9L2C．3kQ2L2D．9kQ2L2
5．如图所示，真空中两个点电荷电荷量分别为+4q和-q，O是它们连线的中点，P、Q位于连线上且关于O对称，R、S位于连线的中垂线上且关于O对称.下列说法正确的是（ ）
A．P、Q两点电场强度相同
B．R、S两点电场强度相同
C．若两点电荷的电荷量均加倍，R、S两点间电势差不变
D．若将一负试探电荷沿连线自P移至Q，静电力先做负功后做正功
6．如图所示，AC和BC是两个固定的斜面，斜面的顶端A、B在同一竖直线上。质量相等的甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止下滑，两物块与斜面间的动摩擦因数相等。则两物块从顶端滑到底端的过程中（ ）
A．甲克服摩擦力做功多
B．甲、乙损失的机械能相等
C．甲、乙所受重力的平均功率相等
D．甲运动到C点时的速度比乙小
7．如图所示，在水平地面上，某运动员手拿篮球站在滑板车上向一堵竖直的墙(向右)滑行，为了避免与墙相撞，在接近墙时，运动员将篮球水平向右抛出，篮球反弹后运动员又接住篮球，速度恰好减为0。不计地面的摩擦和空气阻力，忽略篮球在竖直方向的运动，篮球与墙的碰撞过程无能量损失。运动员和滑板车的总质量为M，篮球的质量为m。抛球前，运动员、滑板车和篮球的速度为v0。则（ ）
A．整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量守恒
B．运动员抛球与接球时对篮球的冲量相同
C．墙对篮球的冲量大小为12(M+m)v0
D．篮球被墙反弹后的速度大小为M+m2mv0
8．在同一均匀介质中，位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动，形成横波a和b。如图所示，t=0时波ab分别传播到x=-2m和x=8m处；t=5s时波a、b恰好相遇，则下列说法正确的是（ ）
A．t=2s时，质点Р沿y轴正方向运动
B．x=3m处质点的位移最大值为2cm
C．波a、b相叠加后，会出现稳定的干涉现象
D．t=11s时，x=2m处质点的位移为10cm
9．如图所示，一抛物线形状的光滑导轨竖直放置，固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A在O点正下方，A、B两点相距2h，轨道上套有一个小球P，小球P通过轻杆与光滑地面上的小球Q相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为2h，重力加速度为g。现将小球P从距地面高度为34h处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．小球P即将落地时，它的速度大小为 3gh2
B．小球P即将落地时，它的速度方向与水平面的夹角为45∘
C．从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为14mgh
D．若小球P落地后不反弹，则地面对小球P的作用力的冲量大小为m gh
10．水平面上放置一质量为m的滑块B，上方有圆形凹槽，质量也为m的圆柱A恰好能放置在凹槽中，其截面图如图所示，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角α=30°。一质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连，细绳张紧后由静止释放C，不计一切摩擦，B离定滑轮足够远，下列说法正确的是（ ）
A．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为g m2+M24
B．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为mg M2(M+2m)2+1
C．当M=( 32+1)m时，A恰要从凹槽中滚出
D．若α=45°时，则无论M为多大，A都不能滚出凹槽
第II卷（非选择题）
二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分）
11．某同学用如图甲所示的实验装置来研究动量守恒定律，光电门1、2固定在气垫导轨上，质量分别为mA=0.4 kg和mB=0.1 kg的两个滑块(含遮光片)从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两个光电门之间某位置发生碰撞并粘在一起继续运动，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。
（1）两滑块上的遮光片宽度相同，用游标卡尺测量遮光片宽度的结果如图乙所示，则遮光片的宽度为 mm。
（2）实验中光电门2记录了三次挡光时间均为Δt=0.045 s，则碰撞前滑块B的速度大小为 m/s，碰撞后滑块整体的速度大小为 m/s。(结果均保留两位有效数字)
（3）实验过程中，该同学忘了记录滑块A经过光电门1的时间，若碰撞过程中两滑块的动量守恒，则滑块A通过光电门1的时间为 s。(结果保留三位小数)
12．探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源，定值电阻R0，电容器，单刀双置开关S。
（1）为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测__________(电流、电压)的仪器。
（2）将单刀双掷开关S与“2”端相接时，通过电阻R的电流_________(填“从a到b”或“从b到a”)。
（3）放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图乙所示。已知图线与坐标轴围成的面积为S0，最大电压为Um，根据该图像可以粗略测出实验中电容器的电容C=_________。(用题中已知物理量表示)
四、计算题：本大题共3小题，共46分。
13．（11分）如图所示，质量为m的小球在长为R的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力Tm=3mg，转轴离地高度h，重力加速度为g。求：
（1）若小球某次运动中恰好能通过最高点，则最高点处的速度为多大；
（2）若小球某次运动中在最低点时细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大；
（3）在第(2)问中，细绳断后小球最终落到水平地面上。若绳长R长短可调整，求小球做平抛运动的水平距离x最大值是多少。
1
14．（16分）如图甲所示，竖直平行板A、B间加有恒定电压U0，在A板附近有一个粒子源，可以按时间均匀地释放质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子，粒子的初速度忽略不计，经A、B板间电场加速后，沿平行金属板C、D间的中线垂直进入C、D板间电场，C、D板间所加的电压随时间变化如图乙所示，C、D板长为L，C、D板的右侧有一竖直的荧光屏，荧光屏到C、D板右端的距离为12L，有23的粒子能打在荧光屏上，不计粒子的重力，粒子在C、D板间运动的时间远小于T，求：
（1）粒子经加速电场加速后速度多大；
（2）C、D板间的距离为多少；
（3）荧光屏上有粒子打上的区域长度为多少；打在荧光屏上的粒子最大速度为多少。
15．（19分）如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，半圆轨道bcd在b处与水平轨道ab相切，半径R=0.32m。轨道ab上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B(均可视为质点)，A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(弹簧与A、B未被拴接)，用轻质细绳将A、B连接在一起。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为M、长为L=0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，与弹簧分开之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。物块A与小车之间的动摩擦因数μ=0.2，小车质量M满足1kg≤M≤3.5kg，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）物块B运动到圆弧最低点b时对轨道的压力；
（2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；
（3）物块A在小车上滑动过程中产生热量Q的可能值(计算结果可含有M)。
高三11月月考物理参考答案
1．【答案】D 【解析】【分析】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。
【解答】电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，忽略带电体的体积大小和形状，采用了理想模型法，故选项 A错误;公式a=Fm是牛顿第二定律的表达式，加速度的比值定义是a=△v△t，故选项B错误；
法拉第提出电场的概念，并引入电场线形象地描述电场的强弱和方向，故选项C错误; 伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90∘的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律总结出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故选项D正确;故选D。
2．【答案】D 【解析】λ=2m，T=0.4s，v=λT=5m/s，A错误。图2可知，t=0时刻，P点振动方向向y轴正方向，所以在图1中，P点此时向y轴正方向运动，由同侧法，图1简谐横波传播方向为x轴负方向，B选项错误。
由图1可知，t=0时刻Q的位移较大，所以此时Q的速度较小，C选项错误。根据波传播的是振动的状态，即将传播到P、Q两点的位移最大的状态分别为M、N两点，有图易得M点的状态会更快传到P，故P比Q先到位移最大，D选项正确。
3．【答案】C 【解析】【分析】根据万有引力提供向心力，结合探测器的轨道半径和周期，求出月球的质量，由于月球的半径未知，无法求出密度；根据万有引力与向心力的大小关系判断加速还是减速根据万有引力做功判断引力势能的变化；根据动能定理，通过引力做功判断速度的变化，从而得出速度的大小关系。
【解答】A．探测器在地球和月球做椭圆轨道运行时，中心天体不同，其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值是不一个定值，故A错误；BC.探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时，探测器做负功由环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道减速，探测器的动能减小，机械能减小，故B错误，C正确；D．已知探测器环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据万有引力提供向心力可以求出月球的质量，但是月球的半径未知，无法求出月球的体积，则无法得出月球的密度，故D错误。故选C。
4．【答案】B 【解析】电荷量为Q2的点电荷在b处产生电场强度为E=kQ2L2，方向向右；在b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棍与Q2在b处产生电场强度大小相等，方向相反，则知细棍在b处产生的电场强度大小为E=kQ2L2，方向向左；根据对称性可知细棍在d处产生的电场强度大小为kQ2L2，方向向右；而电荷量为Q2的点电荷在d处产生电场强度为E'=k·Q2(3L)2=kQ18L2，方向向右；所d点处场强的大小为Ed=E+E'=k5Q9L2，方向向右；故B正确，ACD错误。
5．【答案】C
【解析】A、根据电场的叠加规律，P点场强大于Q点场强，故A错误；B、根据电场的叠加规律，R、S两点电场强度大小相同，但是方向不同，故B错误；C、因为R、S两点到两个点电荷的距离相等，所以R、S两点的电势相等，即电势差为零，若两点电荷的电荷量均加倍，R、S两点的电势都会变大，但是电势依然相等，所以电势差依然为零，故C正确；D、因为P、Q之间的电场线从P指向Q，若负试探电荷移动，电势减少，电势能增加，电场力一直做负功，故D错误。故选C。
6．【答案】B 【解析】AB.设OC=l，斜面的倾角为 θ ，则克服摩擦力所做的功为Wf=μmgcsθ⋅lcsθ=μmgl
可知两物块克服摩擦力做功相等，因物体机械能减小量等于克服摩擦力做功，则甲、乙损失的机械能相等，选项A错误，B正确；C．设OC=l，则物块下滑的加速度a=gsinθ-μgcsθ,lcsθ=12at2,下滑的时间t= 2lgcsθ(sinθ-μcsθ),变形得t= 4Lg 1+μ2sin2θ-β-μg,(其中 tanβ=μ )，根据题意无法确定2θ-β的取值范围，无法确定sin(2θ-β)大小关系，无法确定时间关系，重力做功的平均功率P=mgltanθt,则无法比较重力的平均功率的关系，故C错误；D．由动能定理12mv2=mgh-Wf,因甲重力做功较大，而摩擦力做功相等，可知，甲到达底端时C的速度较大，选项D错误。故选B。
7．【答案】D 【解析】A．由于墙对篮球有向左的冲量，整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量不守恒，故A错误；B．设抛出时篮球对地的速度为v，运动员抛球时对篮球的冲量为I1=m(v-v0)，方向向右，
接球时对篮球的冲量为I2=mv，方向向右，所以运动员抛球与接球时对篮球的冲量方向相同、大小不同，故B错误；CD.设运动员抛球后速度变为v1 ，抛球过程，由动量守恒定律有(M+m)v0=Mv1+mv
接球过程有Mv1-mv=0，可得v=M+m2mv0，由动量定理可知篮球撞墙过程有I=mv-(-mv)=2mv=(M+m)v0，故C错误，D正确。故选D。
8．【答案】BC 【解析】A．由题可知，t=5s两列波恰好相遇，且两列波的波速相同，故横波a的波速为v=xt=5m5s=1m/s，周期为T=λv=4S，t=0时质点P沿y轴正方向运动，故经过2s质点P沿y轴负方向运动，故A错误;B．两列波同时到达x=3m处，两列波步调相反，故在此处处于减弱状态，所以此处质点的位移最大值为2cm，故 B正确;C．横波a和b的波长相同，同种介质中波的传播速度相同，故两列波的频率相同，满足产生稳定干涉现象的条件，故 C正确;D．t=11s时，x=2m处质点同时参与了a波和b波的运动，都在波谷位置，所以此时刻x=2m处质点的位移为x=(-4)+(-6)cm=-10cm，故D错误。故选BC。
9．【答案】BC
【解析】B、小球P即将落地时，它的速度方向与抛物线轨道相切，根据平抛运动知识可知，小球P的速度方向与水平方向的夹角满足tanθ=2×h2h=1可得θ=45∘，可知，小球P的速度方向与水平方向的夹角为45°，故B正确；A、设小球P即将落地时，速度大小为v1，小球Q的速度大小为v2，根据系统机械能守恒有mg 34h=12mv12+12mv22， 小球P与小球Q沿杆方向的速度相等，有v1csθ=v2，解得v1= gh，v2= gh2，故A错误；C、根据动能定理可得，从静止释放到小球P即将落地时，轻杆对小球Q做的功为W杆=12mv22=14mgh，故C正确；D、小球P落地与地面相互作用的过程中，根据动量定理有I合=0-mv1=-m gh，由于轨道、轻杆对小球有作用力，且小球P有重力，则地面对小球P的作用力的冲量大小与I合大小不相等，即不等于m gh，故D错误。
10．【答案】BD 【解析】【分析】AB.根据牛顿第二定律求整体的加速度；对圆柱A，重力和支持力的合力产生加速度，根据合力与分力的关系求解B对A的作用力；CD.A滚出凹槽的临界条件为A受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向，根据几何关系解得临界加速度大小，对整体根据牛顿第二定律列方程进行解答。，本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用。
【解答】AB.若A、B相对静止，对ABC整体，根据牛顿第二定律得Mg=(2m+M)a，则系统加速度大小为a=Mg2m+M，对圆柱体A，根据合力与分力的关系得NBA2=(ma)2+(mg)2，代入数据联立解得，B对A的作用力NBA=mg M2(2m+M)2+1，故A错误，B正确。CD.A滚出凹槽的临界条件为A受到槽的作用力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向，如图所示，根据几何关系可得ma=mgtanα，解得临界加速度大小a= 33g，对整体根据牛顿第二定律可得Mg=(2m+M)a，联立解得M=( 3+1)m；当α=45°时，A滚出凹槽的临界条件为A受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向，根据上述分析，临界加速度大小a'=gtan45°=g，根据整体法得到系统的加速度a=Mg2m+M