安徽省滁州市定远民族中学2024-2025学年上学期高三12月 物理检测试卷

这是一份安徽省滁州市定远民族中学2024-2025学年上学期高三12月 物理检测试卷，共12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.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移−时间图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且a=−2m/s2，t=3s时直线a和曲线b刚好相切。下列说法正确的是( )
A. a车的速度大小为83m/sB. t=0时，a车和b车的距离为7m
C. t=2s时，a车在b车前方1m处D. 0−2s内，b车比a车多行驶6m
2.如图所示，物体A，B置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A，B用一跨过光滑轻质动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面的夹角为53∘，拉B物体的绳子与水平面的夹角为37∘，此时A，B两物体刚好处于平衡状态，则A，B两物体的质量之比mAmB为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8)( )
A. 4μ+33μ+4B. 3μ+44μ+3C. 4μ−33μ−4D. 3μ−44μ−3
3.某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其E−x关系如图所示，ON=OP，OA=OB.取O点的电势为零，则
A. A、B的电势相等
B. 从N到O的过程中，电势一直增大
C. 电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小
D. 电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等
4.如图所示，D为理想二极管，R为滑动变阻器，C1、C2为电容器，且电容相等，P、Q为带电粒子，开关S闭合后，P、Q均处于静止状态，下列说法正确的是( )
A. C1、C2所带的电荷量不相等
B. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片下滑，P加速向上运动，Q仍静止
C. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q仍静止
D. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q也加速向下运动
5.北京时间2020年11月24题时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是( )
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在P点由轨道1进入轨道2需要瞬间点火加速
C. 分别由轨道1与轨道2经过P点时，加速度大小相等
D. 在轨道2上经过Q点时的速度小于经过轨道1上P点时的速度
6.如图所示，竖直平面内有竖直方向的匀强电场(图中未画出)和竖直放置的光屏。光屏左侧水平距离为L处的S点放置点光源和不带电的小球A(可视为质点)。质量为m的带电小球B贴着光屏向下运动，当B与点光源在同一高度时，水平抛出小球A，发现A的影子总与B重合。已知重力加速度g，不计阻力，以下说法正确的是( )
A. 小球B受到的电场力方向竖直向上，且电场力大小为F=mg2
B. 小球B做匀减速直线运动，加速度为a=12g
C. 抛出小球A时，B球与A球的速度关系为vB1=gL2vA1
D. 小球A、B相遇时，B球与A球的速度关系为vB2vA2=12
7.充气弹跳飞人娱乐装置如图1所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动，其重心运动轨迹如图2虚线POB所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面AC，与水平方向夹角θ=37∘。已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与AC垂直，B点到轨迹最高点O的竖直高度h=3.2m，水平距离l=2.4m，AB在同一水平面上，忽略空气阻力，sin37∘=0.6，重力加速度g=10m/s2，则( )
A. P点到B点的位移为3.6m
B. AB之间的距离为0.4m
C. 娱乐者从P点到B点过程中的时间为1s
D. 娱乐者从P点到B点过程中的最大速度9m/s
8.如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为m的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为ρ，1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为( )
A. 7103P2ρSB. 453P2ρSC. 335 P2ρSD. 7203P2ρS
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，有质量为2m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，α=30°时，弹簧处于原长。当α=30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中( )
A. P、Q组成的系统机械能守恒
B. 当α=45°时，P、Q的速度相同
C. 弹簧弹性势能最大值为( 3−1)mgL
D. P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg
10.在带电粒子“碰撞”实验中，t=0时，粒子P以初速度v₀向静止的粒子Q运动，两粒子在某段时间内运动的v−t图像如图所示，S₁、S₂分别是0∼t1、t1∼t2时间内两速度图像所围面积的大小，且S₁=S₂。已知P、Q的质量分别为mp、mQ，仅考虑静电力的作用，且P、Q始终未接触。则下列说法中正确的是( )
A. mP=2mQB. 两粒子在t₁时刻的电势能最大
C. P在t₂时刻的速度大小为v03D. t₂时刻后两图像仍会出现交点
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力F的情况，实验步骤如下：
①数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为n1和n2；
②用天平称量小滑块的质量m；
③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直；
④控制主动齿轮以某一角速度ω主匀速转动，记录力传感器的示数F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。
回答下面的问题：
(1)滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由ω=__________计算得出。(用题中给定的符号表示)
(2)处理数据时，该同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方ω主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示(图中a、b为已知量)，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数μ=__________。(用题中给定的符号表示)
(3)该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F−ω主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
12.现设计一电路，可用来测量未知电阻Rx的阻值，同时还可测量电源电动势与内阻，如图甲所示，R为电阻箱(0∼99.9Ω)，先置于阻值最大位置。
(1)断开K2，闭合K1，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R−1I图线。分析可得电源电动势E= V，电源内阻r= Ω;
(2)断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1=1.5A;保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2=1.2A。可测得Rx= Ω;
(3)K1断开、K2闭合时，将R的阻值从10Ω逐渐减小到0Ω的过程，电源输出功率 (选填“一直减小”“一直增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，半径为R的34光滑绝缘圆形轨道固定在竖直面内，以圆形轨道的圆心O为坐标原点，沿水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴．y轴右侧(含y轴)存在竖直向下、范围足够大的匀强电场，电场强度大小为E1=mgq，第二象限存在匀强电场E2(方向与大小均未知).不带电的绝缘小球a质量未知，带电量为+q的小球b质量为m，a球从与圆心等高的轨道A处以初速度v0= 3gR(方向竖直向下)开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的b球发生弹性正碰，碰撞后b球恰好能通过轨道最高点C，并落回轨道A处，小球落回A处时的速度大小与小球离开最高点C时速度大小相等，重力加速度为g，小球b的电荷量始终保持不变．求：
(1)小球a的质量ma；
(2)第二象限中电场强度E2的大小和方向；
(3)小球b从B点运动到A点的过程中电势能的变化量．
14.在某次军事演习中，歼击机以v0=220m/s的恒定速度追击前面同一直线上匀速飞行的无人靶机。当两者相距x0=3.2km时，歼击机发射一枚导弹，导弹脱离歼击机后沿水平方向做加速度为a=20m/s2的匀加速直线运动，t0=20s时击中无人靶机并将其击落。已知发射导弹的时间不计，发射导弹对歼击机速度无影响。求：
(1)无人靶机被击中前飞行的速度大小;
(2)导弹飞行过程中与无人靶机的最大距离;
(3)若导弹击中无人靶机后，歼击机须尽快到达无人靶机被击落的空中位置，且要求歼击机到达时速度为零继而悬停在空中。已知歼击机以最大加速度加速t=4.8s后达到最大速度vm=340m/s，且歼击机加速和减速过程最大加速度大小相等，忽略歼击机从发现导弹击中无人靶机到开始加速的反应时间，求从导弹击中无人靶机至歼击机到达无人靶机所在位置的最短时间。(结果保留3位有效数字)
15.如图所示，水平地面上放有木板A、B，木板B的右侧有竖直墙，A板长度为LA=2m，木板A与地面间的动摩擦因数为μ=0.1，可视为质点的物块C静置于木板A的左端。不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端拴一小球D，钉子P位于物块C的正上方，OP间距等于绳长的一半，OP连线与水平方向的夹角θ=37°。初始锁定木板B，将小球D从绳水平拉直的位置由静止释放，到达最低点时与静止的物块C发生碰撞，碰后小球D反弹到达最高点时，轻绳刚好离开钉子P；物块C滑至木板A右端时，二者共速，且此时木板A与木板B发生碰撞；碰后木板A恰好能返回初始位置。已知木板A和物块C的质量均为m=0.3kg，所有碰撞均为弹性碰撞，物块C与两木板间的动摩擦因数相同，重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)物块C与木板间的动摩擦因数μC；
(2)A右端到B左端的初始间距为x0；
(3)小球D的质量M；
(4)若B的右端距墙为0.5m，现在解除B的锁定，小球D仍由绳水平拉直的位置从静止释放，最终C在B上未掉下，已知木板B的质量mB=0.9kg，木板B与地面间的摩擦忽略不计，B碰墙后取走D。求木板B的最小长度d。
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】CD
10.【答案】BC
11.【答案】(1)n1n2ω主；
(2)amg；
(3)增大
12.【答案】3
0.75
0.5
先增大后减小

13.【答案】解：(1)设小球a沿轨道下滑到最低点时速度为v，
由机械能守恒定律得12mav2=12mav2+magR
设a、b小球在B点碰撞后的速度分别为v1、v2，b球过最高点时速度为vc，有
mav=mav1+mv2
12mav2=12mav12+12mv22
−(mg+E1q)⋅2R=12mvc2−12mv22
mg+E1q=mvc2R
解得ma=( 2+1)m
(2)要让b小球落回A处时的速度大小与小球离开最高点C时速度大小相等，电场力qE2与mg的合力应垂直于AC边斜向下，
把小球的运动沿CA方向与垂直CA方向分解，沿CA方向做匀速直线运动，垂直CA方向做匀减速运动，如图，
vc1=vccs45∘
vc2=vcsin45∘
由几何关系得CA长l= 2R
设小球b从C运动到A点时间为t，垂直CA方向加速度大小为a
有l=vc1t
vc2=at2
解得a= 2g
小球从C到A受到的合力为F=ma= 2mg
由几何关系可知电场力大小为F电=qE2=mg，方向水平向右
则E2=mgq方向水平向右
(3)小球b从B到A过程中，电场力做功W=−qE1⋅2R−qE2R=−3mgR
电势能变化量△Ep=−W=3mgR
14.【答案】解：(1)设靶机速度为v1，则x0=v0t0+12at02−v1t0，
解得v1=260m/s。
(2)设导弹被发射后经t1时间与无人靶机速度相等，此时二者间距最大，则有
v1=v0+at1，
解得t1=2.0s，
最大距离为：Δx=v1t1−(v0t1+12at12)+x0，
解得Δx=3.24km。
(3)导弹击中靶机时，歼击机与无人靶机的距离为x1=x0+(v1−v0)t0，
经分析可知，导弹击中靶机后，歼击机须先做匀加速直线运动，达到最大速度后再以最大速度做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，且到达歼击机所在位置时的速度为零。设歼击机的最大加速度为am，am=vm−v0t，
歼击机做匀加速直线运动的位移大小为x2=v0+vm2t，
歼击机做匀减速直线运动的时间和位移大小分别为t2=vmam，x3=vm2t2，
歼击机做匀速直线运动的时间为t3=x1−x2−x3vm，
所以从歼击机击中靶机至歼击机到达靶机所在位置的最短时间为tmin=t+t2+t3≈19.4s。
15.【答案】解：(1)C在A上滑行时，对A，有μCmg−μ(m+m)g=maA1，
解得aA1=(μC−2μ)g
A碰B后，对A，有μmg=maA2，
解得aA2=μg=1m/s2，
木板B锁定，A碰B后恰能返回初始位置，则
碰撞前后A的加速度大小相等aA1=aA2，
解得μC=3μ=0.3。
(2)C在A上滑行时，对C，有μCmg=maC，解得aC=μCg=3m/s2
C在A上滑行的过程中，vC−aCt1=aA1t1，
C、A的位移相对关系12(vC+v共)t1−12v共t1=LA，
解得C在A上向右滑行的初速度vC=4m/s，
时间t1=1s，
t1内A向前滑行的距离x0=12aA1t12=0.5m
(3)小球D下摆过程中，Mg(L2sin37∘+L2)=12MvD12，
解得vD1=4 L，
小球D碰后反弹上摆过程中，Mg(L2−L2sin37∘)=12MvD22，
解得vD2=2 L，
小球D碰C，MvD1=−MvD2+mvC，
12MvD12=12MvD22+12mvC2，
解得M=m3=0.1kg，
绳长L=4m。
(4)解除B锁定后，A、C共速v1=aA1t1=1m/s，方向右，
A碰B，对A、B，有mv1=mvA+mBvB1，
12mv12=12mvA2+12mBvB12，
解得vA=−12m/s，方向向左;vB1=12m/s，方向向右，
设B、C达到共同速度v2中，B未碰墙，有mv1+mBvB1=(m+mB)v2，
解得v2=58m/s，方向向右
设C在B上向右滑过d1，有μCmgd1=12mv12+12mBvB12−12(m+mB)v22
解得d1=132m
此过程中B的对地位移为xB1，有μCmgxB1=12mBv22−12mBvB12
解得xB1=9128m