东北三省联考2023-2024高三上学期12月联考物理试卷（含解析）

东北三省联考2023-2024学年高三上学期12月联考
物理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：必修第一、二册，必修第三册第9—10章，动量。
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项是符合题目要求的，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．两个物体具有相同的动量，则它们一定具有（ ）
A．相同的速度 B．相同的质量
C．相同的运动方向 D．相同的加速度
2．一带电粒子（重力不计）射入一正点电荷的电场中，运动轨迹如图所示，粒子从A经B运动到C，则（ ）
A．粒子可能带正电
B．粒子的动能一直变大
C．粒子的加速度先变小后变大
D．粒子运动所受正点电荷的库仑力先变大后变小
3．参加拉力赛的汽车由沙滩驶上山坡，如图所示．车在沙滩上行驶时的最大速率为v，当其驶上山坡后，其阻力变为汽车在沙滩上行驶时所受阻力的3倍．已知汽车在行驶过程中发动机功率保持不变，则汽车在山坡上行驶的最大速率为nv，则n等于（ ）
A．2 B． C．3 D．
4．如图所示，在匀强电场中有a、b、c、d四点，它们处于同一圆周上，且ac、bd分别是圆的直径，已知a、b、c三点的电势分别为、、，则此圆的圆心O与d点的电势差为（ ）
A．2V B．3V C．4V D．6V
5．如图所示，平行板A、B带等量的异种电荷，B板接地，两板间有一固定点P，将A板向上平移一小段距离，则下列物理量一定增大的是（ ）
A．平行板电容 B．两板间电场强度
C．P点的电势 D．两板间电场能
6．一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示，则（ ）
甲 乙 丙
A．0～4s时间内水平拉力做的功为36J
B．0～6s时间内合外力做的功为6J
C．时合外力做功功率为4W
D．0～8s时间内物体克服摩擦力所做的功24J
7．2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与“天和核心舱”完成对接，航天员费俊龙、邓清明、张陆进入“天和核心舱”．对接过程的示意图如图所示，“天和核心舱”处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十五号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与“天和核心舱”对接．则神舟十五号飞船（ ）
A．由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点减速
B．沿轨道Ⅱ运行的周期为
C．在轨道Ⅲ上B点的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的线速度
D．在轨道Ⅰ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度
8．如图所示，A、B是点电荷电场中的两点，A点的电场强度大小为，方向与AB连线夹角，B点的电场强度大小为A点电场强度大小的．将B点电场强度沿AB方向和垂直AB方向分解，沿AB方向的分量水平向右，则下列判断正确的是（ ）
A．场源电荷带负电 B．场源电荷带正电
C． D．
9．如图所示，带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置，两板间电场强度，方向向下．M板和N板相距10cm，电场中A点距N板为4cm，B点距M板为1cm．下列说法正确的是（ ）
A．B点电势高于A点电势，AB间的电势差
B．让N板接地，则A点的电势
C．一个电子从A点移动到B点，电势能减少
D．将一个电子从A点沿直线移到B点静电力做的功，与将电子先从A点移到C点再移到B点静电力做的功数值不同
10．如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，物块A套在光滑杆上可自由滑动，绕过光滑定滑轮的细绳一端连接在物块A上，另一端竖直悬挂着物块B，开始时锁定物块A，细线与竖直杆的夹角为37°，解除物块A的锁定，物块B由静止向下运动，当细绳与杆垂直时，物块A的速度刚好为零，物块B下降的最大高度为h，重力加速度为g，，，则（ ）
A．物块A到最高点时，物块B的速度最大
B．物块A向上运动过程中机械能一直增大
C．物玦A、B的质量之比为
D．当细绳与竖直杆间的夹角为53°时，物块A的速度大小为
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某实验小组测量一弹簧测力计内弹簧的劲度系数，如图甲所示，将弹簧测力计水平放置右端固定，水平向左拉动测力计挂钩，读出示数，并使用刻度尺测量测力计固定点到测力计指针位置的距离．改变水平拉力大小，重复上述步骤，便可根据所测数据计算得到该弹簧测力计内弹簧的劲度系数．完成下列问题：
甲 乙 丙
（1）某次实验弹簧测力计示数如图乙所示，则水平拉力大小为______N．
（2）若当水平拉力为时，刻度尺测量读数为；当水平拉力为时，刻度尺测量读数为，则该弹簧测力计内弹簧的劲度系数______．
（3）若实验室有两种规格的弹簧测力计，图丙为另一弹簧测力计的刻度盘，已知图乙最小分度的长度和图丙最小分度的长度相同，则图乙弹簧的劲度系数和图丙弹簧的劲度系数的关系为______．
12．（9分）如图所示，某同学用图示装置做验证动量守恒定律的实验，先将a球从斜槽轨道上某标记点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原标记点处由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．
（1）本实验必须测量的物理量有______．
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量、
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F．a球的标记释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）小球a、b的质量、应该满足的关系是______．
（3）让a球仍从原标记点处由静止开始滚下，和b球相碰后，下列说法正确的是______．
A．碰撞后两小球做平抛运动的时间不相同
B．碰撞后两小球做平抛运动的时间相同
C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点
D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上的B点
（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是______________________________．
13．（10分）如图所示，场强大小为E的匀强电场方向水平向右，两个带电小球A、B用绕过光滑定滑轮的绝缘细线连接，静止在电场中，连接A球的细线与水平方向的夹角为，连接B球的细线与竖直方向的夹角也为，A、B两球在同一竖直线上，A球的质量为m，带电量为q，重力加速度为g，不计滑轮及两球的大小，，．求B球的质量与带电量．
14．（13分）如图所示，在光滑水平地面上有一质量为2m的平板车B，距离平板车B的左端d处放有一固定竖直挡板，平板车最右端上面放有一质量为m的重物A（可视为质点）．开始时，平板车B和重物A都静止，现在给重物A一向左的初速度，当平板车左端到达挡板时，平板车B和重物A的速度恰好相等，且重物A未到挡板处，已知平板车与挡板碰撞时没有机械能损失．
（1）求B与竖直挡板碰撞之前的加速度大小；
（2）要使A不离开B，则B的度L至少多长？
15．（16分）如图所示的平面直角坐标系xOy，y轴和直线之间存在沿x轴负方向的匀强电场Ⅰ，在直线和直线之间存在与直线的夹角为60°的匀强电场Ⅱ，一质量为m、带电量为（）的带电粒子，从y轴上的A点以沿着y轴负方向的初速度进入匀强电场Ⅰ，经过直线上的B点（图中未画出），进入匀强电场Ⅱ做匀变速直线运动，最后粒子达到直线上的C点（图中未画出），速度刚好为0，不计粒子的重力．求：
（1）A、B两点的电势差及匀强电场Ⅱ的电场强度；
（2）粒子从A点到B点的运动时间；
（3）粒子从A点到C点沿y轴方向的分位移．
参考答案、提示及评分细则
1．C 动量是矢量，两物体的动量相同，其大小和方向都得相同，故方向一定相同，而大小，如果质量不同，则速度不同；如果速度不同，则质量不同，故只有项正确．
2． 根据运动轨迹可知，粒子带负电，选项A错误；从到，库仑力对粒子做正功，从到，库仑力对粒子做负功，所以粒子从经运动到，粒子的动能先变大后变小，选项B错误；由库仑定律可知，粒子所受库仑力先变大后变小，根据牛顿第二定律，粒子的加速度先变大后变小，选项C错误、D正确．
3．D 根据可知，当不变，变为原来的3倍时，则最大速率变为原来的，故D正确．
4．A 由于电场是匀强电场，则有，，可得，．圆心与点的电势差为，A项正确．
5．D 由可知，平行板电容减小，A项错误；由可知，两板间电场强度大小不变，B项错误，P点与B板的距离s不变，因此P点的电势不变，C项错误；由于两板间距离增大，因此静电力做负功，板间电场能增大，D项正确．
6．B v-t图像图像面积为位移，0～4s时间内水平位移为，根据功的定义式，拉力做的功为，故A错误；时间内由图，图像图像面积为位移，时间内的位移为，合外力做的功为，解得，故B正确；时合外力做功功率为，解得，故C错误；图像图像面积为位移，时间内物体的位移为，物体克服摩擦力所做的功为，故D错误．
7．C 由低轨道进入高轨道需要点火加速，所以由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在点加速，故A错误；根据开普勒第三定律，有，解得，故B错误；由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在点加速，所以在轨道Ⅲ上点的线速度大于在轨道Ⅱ上点的线速度，故C正确；根据牛顿第二定律可得，解得，所以在轨道Ⅰ上点的加速度等于在轨道Ⅱ上点的加速度，故D错误．
8．BD 如果场源电荷带负电，则点电场强度沿AB方向的分量应该水平向左，与题意矛盾，因此场源电荷带正电，A项错误，B项正确；由于点的电场强度大小为点电场强度大小的，由可知，点到场源电荷的距离为点到场源电荷的倍，由几何关系可知，场源电荷与点连接跟场源电荷与点连线垂直，如图所示，由几何关系可知，点电场强度与分量夹角为，则，则，C项错误，D项正确．
9．BC 由于顺着电场线方向电势降低，所以点电势较高，AB间的电势差，选项A错误；让板接地，则，选项B正确；电场力对电子做功为，电场力做正功，电势能减小，减小量为，选项C正确；静电力做功与路径无关，只与初末位置有关，选项D错误．
10．BC 物块A到最高点时，细绳与杆垂直，因此的速度也为零，A项错误；物块A向上运动过程中，细绳对物块A的拉力一直做正功，因此物块A的机械能一直增大，B项正确；设滑轮到杆的距离为d，则，解得，物块A上升的高度，根据机械能守恒定律，解得，C项正确；当细绳与竖直杆间的夹角为时，物块A上升的高度，物块B下降的高度，设此时物块A的速度大小为，则物块B的速度大小为，根据机械能守恒定律有，解得，D项错误．
11．（1）2.45（2.42～2.47均可得分）（2）（也可得分）（3）（每空2分）
解析：（1）弹簧测力计最小分度为0.1N，所以读数为（均可得分）．
（2）根据胡克定律，，所以．
（3）根据，长度变化相等，力变化丙图是乙的5倍，所以．
12．（1）BE（2分）（2）（2分）（3）BC（2分）（4）（3分）
解析：（1）由题意知，要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，根据，因运动的时间相同，所以速度可以用水平位移代替所以需要测量的物理量为：小球a，b的质量、，记录纸上点到A、B、C各点的距离OA，OB、OC，所以选择BE．
（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有，在碰撞过程中能量守恒，
故有，解得，
要碰后的速度，则应满足，即．
（3）碰撞后两小球做平抛运动，高度相同，所以运动时间相同，选项A错误，B正确；
小球和小球相撞后，小球的速度增大，小球的速度减小，所以碰撞后球的落地点距离点最近，小球离点最远，中间一个点是未放球时小球的落地点，所以相碰后，小球a、b的平均落点位置依次是图中A、C点，选项C正确，D错误．
（4）根据动量守恒，由于运动的时间相同，故可以用水平位移代替速度，
即．
13．解：根据力的平衡可以判断，A、B两球均带正电．
设B球带电量为，质量为，设绳的张力为T，对球A，根据力的平衡有
（2分） （2分）
对，根据力的平衡有（2分）
（2分）
解得，（2分）
14．解：（1）设与竖直挡板碰撞之前的加速度大小为，根据匀变速直线运动规律可得（2分）
根据动量守恒定律可得（2分）解得（2分）
（2）要使重物A不离开平板车B，根据能量守恒定律，有
（2分）
根据动量守恒定律，有（2分）
根据牛顿第二定律，有（2分）
解得的长度至少为（1分）
15．解：（1）根据题意，粒子在点的速度沿着匀强电场Ⅱ的方向，与直线、直线的夹角为，粒子从点到点做类平抛运动，把分别沿轴、轴分解，沿轴方向的分速度为，
（1分）
由动能定理（2分）
联立解得（1分）
设电场Ⅱ的强度为，粒子从B点到C点由动能定理（2分）
联立解得、（2分）
（2）在匀强电场Ⅰ中，粒子沿x轴的正方向做初速度为0的匀加速直线运动，设运动时间为，
（2分）
联立解得，粒子从点到点的运动时间（2分）
（3）粒子从点到点，沿轴方向做匀速直线运动，其分位移（1分）
粒子从点到点，沿轴方向的分位移（1分）
结合，可得粒子从点到点沿轴方向的分位移
（2分）
说明：利用其他合理方法得出结果也可得分．