安徽省滁州市凤阳博文学校2024-2025学年高三（上）月考物理试卷

这是一份安徽省滁州市凤阳博文学校2024-2025学年高三（上）月考物理试卷，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，一倾角为θ=30∘斜面静止在水平地面上，位于斜面体上的物体M正沿斜面匀速下滑。现施加一个如图所示的推力F，物体仍继续沿斜面下滑且斜面体仍保持静止状态。则与F作用前相比，下列说法正确的是( )
A. 物块M所受摩擦力减小B. 物块M所受摩擦力不变
C. 地面对斜面体的静摩擦力增大D. 地面对斜面体的静摩擦力不变
2.一列简谐横波沿x轴正方向传播，从某时刻开始计时，在t=6s时的波形如图(a)所示。在x轴正向距离原点小于一个波长的A质点，其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. A质点在t=3s与t=7s时刻速度方向相反
B. A点的平衡位置离原点的距离为x=0.25m
C. t=9s时，平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴负方向
D. t=13.5s时，平衡位置在x=1.4m处的质点位移为正值
3.电影中的太空电梯非常吸引人。现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转。图中配重空间站比同步空间站更高，P是缆绳上的一个平台。则下列说法正确的是( )
A. 太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心的距离成反比
B. 宇航员在配重空间站时处于完全失重状态
C. 若从P平台向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球
D. 若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的远地点
4.2024年巴黎奥运会上，郑钦文为中国队勇夺网球女子单打首枚金牌。若某次训练中，她第一次在地面上方A点把网球以初速度v0水平击出，落在水平面上B点；第二次在地面上方C点把网球以一定初速度斜向上击出，初速度方向与水平方向的夹角为α=53°，网球运动的最高点恰好为A点，落在水平面上D点，如图为网球两次运动的轨迹，两轨迹在同一竖直平面内，A点在水平地面的投影点为A′，A′B=2A′D，A点到地面的距离是C点到地面的距离的43，不计空气阻力，重力加速度大小为g，sin 53°=0.8。下列说法错误的是
A. 网球两次在空中均做匀变速运动B. 网球第二次的初速度大小为5v06
C. A、C两点间的水平距离为v023gD. 网球在B点的速度大小为2v0
5.在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为m1和m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力拉物块A，使它以加速度a沿斜面向上做匀加速运动直到物块B刚要离开挡板C。在此过程中( )
A. 物块A运动的距离为m1gsinθkB. 拉力的最大值为(m1+m2)gsinθ
C. 弹簧的弹性势能持续增大D. 拉力做功的功率一直增大
6.质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，如图是该汽车牵引力随速度变化的F−v图像(其中的曲线为双曲线的一部分)，图中F0、f、v1、vm已知，运动中的汽车受到的摩擦阻力大小为f并保持不变，忽略因耗油引起的汽车质量变化，则( )
A. 做匀加速运动的那段时间内，汽车的平均速度为v1+vm2
B. 整个过程中汽车的最大功率等于F0vm
C. 速度为v1时，汽车牵引力的功率为fv1
D. 速度为v1时，汽车的加速度大小为F0−fm
7.如图，学校人工湖水面上x1=−5m和x2=5m处有两个稳定的振源S1、S2，它们振动频率相同且步调一致，在水面上产生了两列波长为0.3m、振幅分别为3cm和5cm的水波，一段时间后水面上形成了稳定的干涉图样，下列说法正确的是( )
A. x轴上x=6m处的质点振幅小于8cm
B. 水波遇到湖中假山时能绕过假山传播到它的后方
C. y轴上y=1m处的质点会随水波传播到y=5m处
D. 图中方程为x29−y216=1的曲线上的A点为振动减弱点
8.中国国家邮政局监测数据显示。2023年1～4月中国快递业务量达300亿件，我们的生活离不开快递。图甲为快递物流配送分拣示意图，水平传送带和倾斜传送带以相同的速率逆时针运行。现将一质量为0.5kg的货物(可视为质点)，轻放在倾斜传送带上端A处，图乙为倾斜传送带AB段的数控设备记录的货物的速度—时间图像，1.2s末货物刚好到达下端B处，随后以不变的速率滑上水平传送带C端。已知CD段的长度L=6m，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，货物与两条传送带间的动摩擦因数相同，B、C间距忽略不计，取g=10m/s2。下列说法不正确的是( )
A. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
B. 倾斜传送带与水平面间的夹角为30°
C. 货物在水平传动带上做匀变速直线运动的时间为0.4s
D. 货物从C端运动到D端的过程中，货物与传送带间因摩擦产生的总热量为1J
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，A、B、C三点在同一水平面上，D点在B点正上方，A、C到B的距离均为d，D到B点的距离为 22d，AB垂直于BC空间存在着匀强电场，一个质量为m、电荷量为+q的粒子从A移到D时电场力做的功为零，从C到D时电场力做的功也为零，从B移到D时克服电场力做的功为W，则下列说运正确的是( )
A. 带电粒子从A移到C时电场力做的功一定为零
B. 电场强度既垂直于AD，又垂直于AC
C. 电场强度的大小为Wqd
D. C点和B点间的电势差大小为Wq
10.如图所示，质量为M=2kg的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点处固定一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态时左端在C点，C点到木板左端的距离L=1.0m，可视为质点的小木块质量为m，静止放置在木板的左端；现对木板AB施加水平向左的恒力F=24N，0.5s时撤去恒力F，此时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中没有超过弹簧的弹性限度。已知木板C点左侧部分与木块间的动摩擦因数为μ=0.2，C点右侧部分光滑；取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 撤去恒力F后，木板先做减速后做匀速运动
B. 恒力F对木板AB做功为26J
C. 整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能EP=8.0J
D. 整个运动过程中，系统产生的热量Q=8.0J
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量相同的砝码，砝码的质量为50 g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f=50 Hz。(计算结果均保留两位有效数字)
(1)某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则
①打下C点时纸带的速度为 m/s；
②纸带的加速度大小为 m/s2。
(2)若该组同学得到的n−a图像如图丙所示，重力加速度g=10 m/s2，则每个砝码盘的质量为 g。
12.某实验小组要测量阻值约为90Ω的定值电阻Rx，为了精确测量该电阻阻值，实验室提供如下实验器材：
A.电压表V(量程为1V，内阻RV为1500Ω)；
B.电流表A1(量程为0∼0.6A，内阻RA1约为0.5Ω)；
C.电流表A2(量程为0∼50mA，内阻RA2约为10Ω)；
D.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω)；
E.滑动变阻器R2(最大阻值为2kΩ)；
F.电阻箱R0(最大阻值9999.9Ω)；
G.电源(电动势3V、内阻不计)、开关，导线若干。
(1)该小组同学分析实验器材，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成3V量程的电压表，应串联电阻箱R0，并将R0的阻值调为_______Ω；
(2)实验时，电流表选用_______，滑动变阻器选用_______(填写各器材前的字母序号)；
(3)请设计一种能够消除系统误差的实验方案，并将电路图画在方框内；
(4)某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值Rx=_______(用U、I、R0、RV表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量均为m=0.1kg，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)与B碰撞前瞬间A对轨道的压力N的大小；
(2)碰撞过程中A对B的冲量I的大小；
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l。
14.如图所示，左、右两平台等高，在两平台中间有一个顺时针匀速转动的水平传送带，传送带的速度恒为v=6m/s、长度L=27m。t=0时刻将一质量mA=1kg的物体A无初速地放在传送带左端，t=6s时与静止在传送带右端的质量mB=1kg的物体B发生弹性碰撞，一段时间后B又与质量mC=3kg的物体C发生弹性碰撞。已知开始时C与传送带右端相距L1=3m，距离台边L2,A与传送带的动摩擦因数和C与平台的动摩擦因数均为μ,B与传送带和平台均无摩擦，所有碰撞时间均很短，物体均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)动摩擦因数μ。
(2)B与C第1次碰撞后C的速度大小。
(3)A与B第1次碰撞后至A与B第3次碰撞前的过程中，A与传送带间因摩擦产生的热量Q。
(4)为使B与C多次碰撞后C最终不会从台边落下，L2的最小值。
15.质谱仪的部分原理图可简化为如图甲所示，离子源(在狭缝上方，图中未画出)产生的带电离子经狭缝之间的电场加速后，匀速并垂直射入偏转磁场区域，加速电场的电压随时间变化如图乙所示。离子进入匀强磁场区域后，在洛伦兹力的作用下打到照相底片上并被接收，形成一细条纹。若从离子源产生的离子初速度为零、电荷量为+q(q>0)、质量为m，加速电压为U0时，离子恰好打在P点，PN为放置照相底片的离子检测区域，M为PO的中点。已知PM=OM=L，MN=L2(不计离子的重力以及离子在电场内加速时电压的变化与加速时间)。求：
(1)偏转磁场的磁感应强度大小B；
(2)若要求所有的离子都能打在照相底片上，求离子进入加速电场的时间范围；
(3)若偏转磁场区域为圆形，且与PQ相切于O点，如图丙所示，其他条件不变，当加速电压为19U0时，要保证离子仍恰好打在P点，求磁场区域的半径R。
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】ABD
10.【答案】CD
11.【答案】(1) ①0.84； ②1.7；(2)44
12.【答案】(1)3000.0
(2) D
(3)
(4) U(RV+R0)IRV−U

13.【答案】解：(1)A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgR=12mv2
代入数据解得碰撞前瞬间A的速率：v=2m/s
A在碰撞前受到的重力与支持力的合力提供向心力，则：FN−mg=mv2R
代入数据可得：FN=3N
根据牛顿第三定律可知，A对轨道的压力大小也是3N。
(2)A、B碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=2mv′
代入数据解得碰撞后瞬间A和B整体的速率：v′=1m/s
根据动量定理可知，B受到的冲量：I=mv′=0.1×1N⋅s=0.1N⋅s
(3)对A、B系统，由动能定理得：−μ⋅2mgl=0−12⋅2mv′2
代入数据解得A和B整体沿水平桌面滑动的距离：l=0.25m。
答：(1)与B碰撞前瞬间A对轨道的压力N的大小是3N；
(2)碰撞过程中A对B的冲量的大小是0.1N⋅s；
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l为0.25m。
14.【答案】(1)假设物体A一直加速，则L=12at 2，v末=at，
联立解得v末=9m/s>v，
假设不成立，所以A先加速后匀速，
设物体A的加速度大小为aA，加速运动的时间为t′，则
μmAg=mAaA，
v=aAt′，
L=12aAt′2+v⋅(t−t′)，
联立解得μ=0.2。
(2)由动量守恒和机械能守恒可知，A与B碰后交换速度，则vB0=6m/s，以水平向右为正方向，B与C碰撞的过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
mBvB0=mCvC1+mBvB1，
12mBvB02=12mBvB12+12mCvC12，
解得vB1=−3m/s，vC1=3m/s。
(3)B之后以3m/s的速度向左运动，与A相撞，A、B再次交换速度，A以vA=3m/s的速度向左冲上传送带先减速到0后，再向右加速到达传送带右端，则有x相对=vt1，
t1=2vAμg，
则A与传送带之间的摩擦热为Q=μmAg⋅x相对=36J。
(4)根据12mBvB02=μmCgL2，得L2=3m。
15.【答案】解：(1)加速电压为U0时，对离子经加速电场加速过程应用动能定理有qU0=12mv12
解得v1= 2qU0m
由题意可知，加速电压为U0时，离子在偏转磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为r=L
在偏转磁场中，离子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qv1B=mv12r
解得B=mv1qr=1L⋅mq 2qU0m=1L 2mU0q。
(2)当离子恰好打在N点时，离子在偏转磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为r′=L4
在偏转磁场中，离子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qv0B=mv02r ′
离子经加速电场加速过程应用动能定理有qU′=12mv02−0 解得U′=116U0
结合U−t图像可知，离子进入偏转电场的时间范围为nT+132T⩽t⩽nT+3132T(n=0,1,2,3,⋯)。
(3)当U=19U0时，由qU0=12mv2，qvB=mv2r可知r′′=13r=13L，如图：
；
由几何关系可知：13LR=2L−13L (2L)2+R2；
解得：R= 66L。。