黑龙江省绥化市绥棱县第一中学2023-2024高三上学期12月月考物理试题（含解析）

绥棱县第一中学2023-2024学年高三上学期12月月考
物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5．本卷主要考查内容：必修第一、二册，选择性必修第一册第一~三章，必修第三册第九~十二章（除电学实验）。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车和的位移—时间图线．由图可知（ ）
A．在0到这段时间内，车的速度大于车的速度
B．在0到这段时间内，车的位移等于车的位移
C．在到这段时间内，车的平均速度大于车的平均速度
D．在到这段时间内，车的平均速度等于车的平均速度
2．2022年1月18日，中国十大科技进展新闻在京揭晓，我国首次火星探测任务取得圆满成功是其中之一．2021年2月10日，“天问一号”进行了精准的“刹车”制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米、周期约10个地球日的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星．下列说法正确的是（ ）
A．环绕器3000N轨控发动机中的“N”是国际单位制中的基本单位
B．“天问一号”开始绕火星做大椭圆飞行的过程中，位移的大小和路程都在不断地增大
C．“天问一号”绕火星做大椭圆飞行的过程中，其内部仪器处于非平衡状态
D．“天问一号”被火星捕获的过程中，火星对它的作用力大于它对火星的作用力
3．如图，在固定光滑斜面的底端分别以相同大小的初速度释放两个完全相同的小球A、B，小球可视为质点．A的初速度沿斜面向上，B的初速度与斜面有一定的夹角，到达顶端时速度恰好垂直斜面，不计空气阻力，针对两小球从斜面底端运动到顶端的过程，下列说法正确的是（ ）
A．两球所受合力做的功相同
B．两球所受合力的冲量相同
C．两球重力做功的平均功率相等
D．两球到达顶端时，重力的瞬时功率的大小一定相同
4．如图，一个仅受静电力作用的带电粒子在静电场中运动，其轨迹用虚线表示，下列说法正确的是（ ）
A．粒子可能带负电 B．N点的电势一定高于M点的电势
C．电场力一定做正功 D．粒子的电势能一定增加
5．“滑水”是近些年兴起的一项热门运动，摩托艇后面拉着一根绳子，后面的人手拉绳子、脚踩冲浪板．摩托艇行驶起来后，人就可以借助冲浪板“滑水”，有人注意到摩托艇匀速行驶时，冲浪板相对于摩托艇并不是静止，而是做简谐运动．在俯视图中建立坐标系，已知摩托艇的速度为v，绳长为L，绳上的最大拉力为F，人和冲浪板的总质量为m．水的阻力仅存在x方向，且正比于速度沿x轴的分量，比例系数为k．下列说法正确的是（ ）
A．当绳子与方向达到最大倾角时，绳上拉力为0
B．人和冲浪板做简谐运动时机械能守恒
C．人和冲浪板做简谐运动的周期为
D．人和冲浪板做简谐运动的周期为
6．一列频率为的简谐横波沿绳在水平方向传播，当绳上的质点达到平衡位置且向上运动时，其左方处的质点恰好到达最低点，则波速可能是（ ）
A． B． C． D．
7．如图是内燃机中一种传动装置，车轮和滑块上分别设置可以绕轴转动的轻杆，轴固定，工作时高压气体驱动活塞在汽缸中做往复运动，再通过连杆驱动滑块在斜槽中做往复运动，最终驱动车轮做角速度为的匀速圆周运动．已知轻杆长度为，运动到图示位置时垂直，，那么此时活塞的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．光滑水平面上有两个相同的匀质凹槽，质量为，凹槽内有一个圆的光滑轨道．质量同为的小球，从凹槽的顶端由静止开始下滑，下列说法正确的是（ ）
A．小球在凹槽上能达到的最大高度为
B．小球在凹槽上能达到的最大高度为
C．小球从凹槽返回水平面的速度为
D．小球从凹槽返回水平面的速度为0
9．如图所示的电路包括一个由电动势为、内阻为的电源，一个理想电流表以及四个完全相同的小灯泡组成的电路，小灯泡的电阻为．现在将灯泡移除，电路在该点断开，下列说法正确的是（ ）
A．C、D两点间的电压增大 B．电源的输出功率变大
C．电源的总功率变大 D．灯泡变暗
10．如图是一种测量未知电荷的实验装置．其中固定在两点，用一根绝缘细线拴接在连线上的点，平衡时夹角为．已知到点的距离分别为，三者均为正电荷，且均放置于光滑绝缘的水平桌面上．下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置需要同时已知的电荷量大小
B．该实验装置只需要已知的电荷量大小
C．根据实验数据可以得到
D．根据实验数据可以得到
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：
（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径，结果如图甲所示，可读出摆球的直径为_______cm．
（2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图乙所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为_______．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径为原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将_______（填“变大”“不变”或“变小”）．
12．（9分）某学习小组设计了如下碰撞实验来探究动量守恒及其中的能量损耗问题，实验装置如图甲所示．滑块A、B的质量均为0.20kg，滑块A右侧带有自动锁扣，左侧与穿过打点计时器（图中未画出）的纸带相连，滑块B左侧带有自动锁扣，已知打点计时器所接电源的频率，将A、B两个滑块放置在水平气垫导轨上，调整好实验装置后，启动打点计时器，使滑块A以某一速度与静止的滑块B相碰并黏合在一起运动，纸带记录的数据如图乙所示．（以下各小题，计算结果均保留2位有效数字）
（1）根据纸带记录的数据，得出与碰撞前的速度大小_______，碰撞后的速度大小_______．
（2）碳撞前系统动量大小_______，碰撞后系统总动量大小_______，在实验误差范围内，若_______（填“>”“<”或“=”），则碰撞过程动量守恒．
（3）滑块与碰撞过程中，系统损失的动能为_______J．
13．（12分）一质量的物体静止于光滑水平地面上，其截面如图所示．图中为粗糙的水平面，长度；为一光滑斜面，斜面和水平面通过与和均相切且长度可忽略的光滑圆弧连接．现有一质量的木块以大小为的水平初速度从点向左运动，在斜面上上升的最大高度，返回后在到达点前与物体相对静止．已知重力加速度．求：
（1）木块在段水平面受到的摩擦力．
（2）木块最后距点的距离．
14．（13分）如图所示，水平面上有一竖直放置的圆弧轨道，为轨道的最低点，圆弧轨道的半径竖直，圆心角，半径；空间有竖直向下的匀强电场，电场强度的大小．一个质量、带电荷量的小球从轨道左侧与圆心等高的点水平抛出，恰好从点沿切线进入圆弧轨道，小球到达最低点时对轨道的压力．不计空气阻力，，重力加速度取．求：
（1）小球抛出时的初速度大小．
（2）小球到达点时的速度大小．
（3）小球从点运动到点的过程中克服摩擦所做的功．
15．（14分）如图所示，为一倾斜的传送带，与水平方向的夹角为，传送带两端相距．质量为的货物放置在端，通过一条与传送带平行的；细绳绕过光滑的定滑轮和配重相连，离地高度．开始时皮带不转动，释放货物，在配重的作用下，货物沿传送带加速上滑，经过配重落地（不反弹）．已知货物与皮带间的动摩擦因数为，取，要使货物运送到端，采用配重落地时传送带立刻顺时针转动的方法（启动时间极短，可忽略），货物与配重均可视为质点．求传送带的速度大小范围和货物从端传送到端所用时间的范围（计算结果可以保留根号）．
绥棱县第一中学2023-2024学年高三上学期12月月考
物理
参考答案、提示及评分细则
1．D 时刻，处于同一位置，但车的初位置为车的初位置为0，故车的位移和速度均小于车的位移和速度，A、B项错误；在到这段时间内，两车的起点和终点相同，故车的平均速度等于车的平均速度，C项错误、D项正确．
2．C “”是力的单位，是国际单位制中的导出单位，A错误；“天问一号”绕火星飞行过程中，位移的大小先增大后减小，路程在不断地增大，B错误；“天问一号”绕火星匀速飞行的过程中，它做曲线运动，其内部仪器具有加速度，不是平衡状态，C正确；“天问一号”被火星捕获的过程中，火星对它的作用力与它对火星的作用力是一对相互作用力，大小始终相等，方向相反，D错误．
3．A 两球都只有重力做功，起点终点一致的过程重力做功相同，选项B对；球只有重力贡献冲量，一定沿竖直方向．球除了重力，还有支持力贡献冲量，所以二者合力冲量的方向一定不在竖直方向，所以选项B错；将球的平抛运动沿斜面和垂直斜面分解，沿斜面方向，加速度和球相同，但是初速度比球小，所以运动时间比球长，重力做功的平均功率一定低于，选项C错误；到达斜面顶端时，二者瞬时速度在竖直方向的分量大小不等，所以重力的瞬时功率大小也不相同，选项D错误．
4．B 无论哪个是起点，带电粒子所受合力总是指向轨迹弯曲的内侧，即右方，所以一定是正电荷，选项A错误；作出等势线，电势沿着电场线方向降低，所以选项B正确；粒子所受电场力做功的正负以及电势能变化，还取决于运动的起点和终点，选项C、D错误．
5．D 方向人和冲浪板总要保持匀速直线运动，在任何位置都受到水的阻力，所以不存在绳上没有拉力的点，选项A错；人和冲浪板重力势能几乎不变，动能一直在变，机械能不守恒，选项B错误；在方向人和冲浪板受到恒力，等效“重力加速度”，类比单摆得到周期公式可得周期，选项D对C错．
6．C 依题意，若之间距离小于一个波长时，可能有以下两种波形．此外之间可能还有整数个波长．当波向左传播时，，其波速，所以选项C正确；当波向右传播时，，其波速，无对应选项．
7．B 三者的实际速度（合速度）如图所示．的运动关联的运动关联，联立解得选项B正确．
8．DB 水平向右为正，设小球从凹槽滑到水平面时速度为，凹槽的速度为，对此系统有水平方向动量守恒和机械能守恒，解得．当小球滑到凹槽上的最高点时，二者共速，同样有动量守恒和机械能守恒，解得，选项B正确，A错误；设小球从凹槽返回水平面的速度为，凹槽的速度为，在水平方向动量守恒以及机械能守恒，解得，亦可等效为弹性等质量碰撞中的“一动撞一静”模型得到“交换速度”的结论，选项D正确C错误．
9．AB 两点间的电压，灯泡移除后，总电阻变大，总电流变小，所以两点间的电压增大，选项A正确；灯泡的功率，电压增大，功率增大，所以将变得更亮，选项D错误；电源的总功率也将随着电流的减小而减小，选项C错误；输出功率，可以看出当时，输出功率最大灯泡移除前，外电路总电阻为，灯泡移除后，外电路总电阻为，所以电源的输出功率变大，选项B正确．
10．BC 对做受力分析发现两个正比于的静电力的方向已经确定，绳上拉力方向也确定，三力平衡．所以大小的变化只能改变这三个力组成的矢量三角形的大小，而不会改变矢量三角形的三个夹角．即使用不同大小的做实验测量同一个，夹角相同，所以BC正确．对C选项的详细论证如下：如图，对做受力分析，两个静电力垂直绳的分量相等，由正弦定理可得，由余弦定理可得，联立以上五个方程可得．
11．（1）2.06
（2） 变大
解析：（1）摆球的直径．
（2）一个周期内小球两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，由题图丙可得，周期为；改用直径大的小球后，摆长变长，根据可知，周期变大．
12．（1）3.0 1.5
（2）0.60 0.60 =
（3）0.45
解析：（1）与碰撞前的速度，碰撞后与整体的速度．
（2）碰撞前滑块的动量，碰撞后整体的总动量．
（3）碰撞前后动量守恒，碰撞前系统总动能，碰撞后系统的总动能，可得碰撞过程中，系统损失的动能为．
13．解：（1）从木块开始运动到木块到达最大高度的过程中由动量守恒，有
由能量守恒，有
解得
（2）木块从最大高度至与物体最终相对静止过程中
由动量守恒，有
由能量守恒，有
木块最终距点的距离
解得
14．解：（1）小球抛出后从点运动到点的过程中受到重力和竖直向上的电场力的作用，小球做类平抛运动，由牛顿第二定律得
代入数据解得
与的高度差
设小球在点时的竖直分速度大小为，则有
解得
小球在点时的速度方向与水平方向的夹角为，则
解得
（2）小球在点时，由牛顿第三定律可知，轨道对小球的支持力大小
由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）设小球在点时的速度为，则有
小球从点运动到点的过程，由动能定理得
（其中）
代入数据解得
15．解：传送带不开动时做匀加速运动
解得
分类讨论：①设传送带的速度为某个小于的值时，恰好到端时减速为0．
开始时加速度大小为，解得
共速后加速度的大小为，解得
即开始时以减速，后来以减速．
，解得
，解得
总时间
②传送带的速度大于时，一直以减速，到端时用时为
，解得
总时间
综上所述，当传送带的速度时，货物能传动到端，所用的时间范围为