安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2024-2025学年高三（上）月考物理试卷（12月）（含答案）

安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2024-2025学年高三（上）月考物理试卷（12月）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图，倾角为的斜面体置于水平地面上，物块与沙桶通过细绳相连接，细绳跨过光滑定滑轮，左侧细绳与斜面平行，斜面体与沙桶都处于静止状态不计滑轮和细绳的重力，向沙桶中增加少量沙子后装置仍保持静止，则以下说法正确的是( )
A. 斜面对小物块的支持力一定减小 B. 斜面对小物块的摩擦力一定减小
C. 地面对斜面体的支持力一定减小 D. 地面对斜面体的摩擦力一定减小
2.如图所示，“火星”探测飞行器绕火星做匀速圆周运动，若“火星”探测飞行器某时刻的轨道半径为，探测飞行器观测火星的最大张角为，下列正确的是( )
A. 探测飞行器的轨道半径越大，其周期越小
B. 探测飞行器的轨道半径越大，其速度越大
C. 若测得周期和张角，可得到火星的平均密度
D. 若测得周期和轨道半径，可得到探测器的质量
3.如图所示，固定的光滑四分之一圆弧轨道与水平地面相切于点。现将小球从轨道最高点水平向左抛出，经时间落到地面，落地时速度大小为；小球从点由静止开始沿圆弧轨道下滑，经时间到达点，速度大小为。两小球均可视为质点，不计空气阻力。则
A. B. C. D.
4.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知跟竖直方向的夹角为，跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是( )
A. 细线和细线所受的拉力之比为
B. 小球和的角速度大小之比为
C. 小球和的向心力大小之比为
D. 小球和的线速度大小之比为
5.图为复杂电路的一部分，电阻、、的阻值之比为：：，通过这三个电阻的电流之比为：：，则电流表、的示数之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
6.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，、接入电压有效值恒定的交变电源，其中为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向下移动后，电流表及两个电压表示数变化量的绝对值分别用、和表示，下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
7.一个振荡电路中，线圈的自感系数为，电容器的电容为，电路的振荡周期为。从电容器上电压达到最大值开始计时，在时间内，电路中的平均电流为( )
A. B. C. D.
8.某同学投掷篮球空心入筐，篮球的出手点与篮筐的距离为，篮球进入篮筐时的速度方向恰好与出手时的速度方向垂直。不考虑空气阻力，重力加速度大小取。则篮球从出手到入筐的时间为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.斜面倾角为，段粗糙程度相同，段光滑，如图甲所示。质量为的小物块从处以初速度沿斜面向上滑行，到达处速度为，到达处速度恰好为零，其上滑过程的图像如图乙所示，重力加速度取，，。下列说法正确的是( )
A. 小物块沿斜面向上滑行通过的时间
B. 物块与段斜面间的动摩擦因数
C. 斜面间距离
D. 小物块沿斜面下滑时间为
10.如图所示，光滑竖直杆固定，质量为的小球可视为质点穿在杆上。一根竖直轻弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接质量也为的物块，一轻绳跨过定滑轮，一端与物块相连，另一端与小球连接，定滑轮到竖直杆的距离为。初始时，小球在外力作用下静止于点，此时整根轻绳伸直无张力且间轻绳水平、间轻绳竖直。现将小球由点静止释放，小球沿杆下滑到最低点时，与杆之间的夹角为。不计滑轮的质量、大小及摩擦，重力加速度大小为，，，关于小球由点下滑至点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能减小了
B. 物块的机械能增加了
C. 小球和物块组成的系统机械能守恒
D. 除、两点外，小球的速度始终大于物块的速度
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如下图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物和，在下面再挂钩码。已知打点计时器所用交流电源的频率为。

如图所示，在重物下方固定打点计时器，用纸带连接，测量的运动情况。下列操作过程正确的是______________；
A.固定打点计时器时应将复写纸定位轴置于系重物的细线的正下方
B.安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上
C.接通电源前让重物尽量靠近打点计时器
D.应选取最初第、两点间距离接近的纸带
某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示，、、为三个相邻计时点。则打下点时重锤的速度________；结果保留三位有效数字

如果本实验室电源频率大于，则瞬时速度的测量值__________选填“偏大”或“偏小”；
已知重物和的质量均为，钩码的质量为，某次实验中从纸带上测量重物由静止上升高度为时对应计时点的速度为，取重力加速度为，则验证系统机械能守恒定律的表达式是_________；
为了测定当地的重力加速度，改变钩码的质量，测得多组和对应的加速度，作出图像如图所示，图线与纵轴截距为，则当地的重力加速度为__________。
12.小明同学打算估测个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为的电流表、一个电池组电动势不大于、内阻未知、一个阻值为的定值电阻、一个阻值为的定值电阻用作保护电阻，开关和导线若干。他设计了如图所示的电路，实验步骤如下
第一步把个待测电阻分别单独接入、之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为个电阻的阻值相等，均设为。
第二步取下待测电阻，在、之间接入定值电阻，记下电流表的示数。
第三步取下定值电阻，将个待测电阻串联后接入、之间，记下串联待测电阻的个数与电流表对应示数。
请完成如下计算和判断
根据上述第二步，与、、、的关系式是__________。
定义，则与、、、的关系式是_________。
已知，实验测得，得到数据如下表
根据上述数据作出图像，如图所示，可得_____保留位有效数字，同时可得 保留位有效数字。
本实验中电流表的内阻对表中的测量值 影响选填“有或“无。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，某一质点沿着如图所示的直线向右做匀减速运动，依次经过三点，，质点通过过程和过程的平均速度分别为和，求：
质点通过过程和过程的时间之比；
质点运动至点的瞬时速度的大小。
14.如图甲所示，两条电阻不计的金属导轨平行固定在倾角为的斜面上，两导轨间距为。上端通过导线与的电阻和开关连接，开关处于断开状态，下端通过导线与的小灯泡连接。在矩形区域内有垂直斜面向上的磁场，间距离。区域内磁场的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。在时，一阻值为的金属棒从位置由静止开始运动，当金属棒刚进入磁场时闭合开关，在金属棒从位置运动到位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。设金属棒运动过程中始终与平行取，，求：
内，通过小灯泡的电流强度；
金属棒与导轨之间的动摩擦因数；
金属棒从到位置过程中，与导轨之间摩擦产生的热量。
15.如图所示，足够大的光滑水平地面上有一水平直角坐标系，第一、二和四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，和为光滑挡板，点坐标为，足够长的挡板与轴夹角为。第三象限内一个电荷量为、质量为的可视为质点的带正电小球，以某一速度沿直线运动通过相互垂直的电场和磁场后，从点垂直轴进入第二象限，小球与挡板的碰撞为弹性碰撞；小球与挡板碰撞后反弹，垂直挡板方向的速度大小减为碰前的二分之一，平行挡板方向的速度不变，碰撞过程中小球电荷量保持不变。已知第三象限内的电场强度与磁感应强度的比值为。求
小球从点进入磁场到第一次撞击挡板所用的时间及第一次撞击点坐标；
小球打在挡板上离坐标原点的最远距离；
当小球打在挡板上离坐标原点最远位置时，将方向反向大小不变，同时加一个沿轴负方向的匀强电场，此后小球沿轴负方向运动的最大距离用，，，表示。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】；；偏小；； 。
12.【答案】；；；；无。
13.【答案】质点通过 过程和 过程的时间之比
设加速度为，点速度为 ，点速度为 ，点速度为 ，段时间为，段时间为。由平均速度公式得
由速度公式得
联立解得

14.【答案】解：内，由法拉第电磁感应定律得，
只有金属棒和灯泡串联构成感生电路，由闭合电路欧姆定律得。
灯泡亮度不变，则全程通过灯泡的电流恒为，设金属棒运动到时的速度为，金属棒在段的加速度为，则依题意有，
，
由牛顿第二定律可得，
由运动学公式，
由题图乙可知，，代入以上方程联立可得。
金属棒在段做匀速直线运动，则有，
解得，
金属棒在间做匀加速直线运动的位移为，
金属棒在导轨上摩擦生热为。

15.【答案】设第三象限内的电场强度与磁感应强度分别为 ，小球以某一速度沿直线运动通过相互垂直的电场和磁场，根据洛伦兹力和电场力左右平衡 解得小球从点进入磁场的速度：
洛仑兹力作用下的圆周运动规律：
代入数据得圆周运动半径为：
小球轨迹如图所示，
第一次撞击挡板位置为点。
因此，小球从点进入磁场到第一次撞击挡板所用的时间为
点坐标为
小球与挡板碰撞，垂直挡板方向反弹速度为碰前的一半，根据，每次碰后的半径均为碰前的一半，即，其中
因此，小球离坐标原点最远的距离为
代入数据得
受力分析如图所示，
开始带电小球沿斜面匀加速下滑，其加速度为
当时小球离开斜面，此过程中小球下落了高度为，则有
之后脱离斜面，水平方向由动量定理得：
即为
求和得：
水平初始速度，下落到最低点时，其速度水平。由动能定理得：
联立上述两式得
故小球下落最大高度为
代入得
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