广东省东莞市七校联考2024-2025学年高三（上）月考物理试卷（12月份）（含答案）

广东省东莞市七校联考2024-2025学年高三（上）月考物理试卷（12月份）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.我国电子不停车收费系统已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。下列图像中，可以描述汽车利用该系统通过收费站的是( )
A. B.
C. D.
2.某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图所示的电路，闭合开关后，若降低溶液浓度，则( )
A. 电容器的电容减小 B. 电容器所带的电荷量增大
C. 电容器两极板之间的电势差增大 D. 电容器左侧极板带负电荷
3.竖直平面内有一均匀带电的圆形薄板，半径为，带电量为。现将一带电量为的小球，用绝缘细线连在薄板最高处，带电小球不影响薄板上电荷分布，过圆心垂直于薄板建立轴，如图所示。小球静止时球心恰位于轴上，细线与水平方向夹角为，小球质量为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 小球受到的库仑力水平向左 B. 剪断细线，小球将沿轴运动
C. 剪断细线，小球将做平抛运动 D. 小球所处位置的电场强度大小为
4.如图所示，嫦娥六号经过圆形轨道Ⅲ，在处完成变轨后进入椭圆轨道Ⅱ，在处再次变轨后进入近月圆形轨道Ⅰ，之后于年月成功着陆于月球背面。忽略地球对嫦娥六号的影响以及嫦娥六号的质量变化，下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在地球上的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B. 嫦娥六号在轨道Ⅰ运行的加速度大小小于在轨道Ⅲ运行的加速度大小
C. 嫦娥六号在轨道Ⅱ上由运动到的过程中，机械能减少
D. 嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
5.如图所示，在细绳的拉动下，半径为的卷轴可绕其固定的中心点在水平面内转动，卷轴上沿半径方向固定着长度为的细管，管底在点，细管内有一根原长为、劲度系数为的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为、可视为质点的插销。当以速度匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动，若过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内，要使卷轴转动不停止，的最大值为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，一轻质弹簧竖直立在水平地面上，弹簧一端固定在地面上。一小球从高处自由下落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点。在小球开始下落至最低点的过程中，弹簧始终处于弹性限度内。在此过程中，能正确表示小球的加速度随下降位移的大小变化关系是下面图象中的( )
A. B.
C. D.
7.年月日在巴黎奥运会上，朱雪莹借助蹦床的弹力腾空升起，随后回落到蹦床上，假设她的运动始终沿竖直方向，从某次刚好接触到蹦床面开始计时，通过力传感器得到了朱雪莹所受蹦床的弹力随时间变化的图像如图所示。已知朱雪莹的质量，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 在时间间隔内，朱雪莹先处于超重状态，后处于失重状态
B. 在比赛过程中，朱雪莹的最大动能为
C. 在比赛过程中，朱雪莹离开蹦床上升的最大高度为
D. 从接触到离开蹦床的过程中，朱雪莹对蹦床的平均作用力大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。点和点在同一电场线上，点和点在同一等势面上。下列说法正确的有( )
A. 点的电势比点的低
B. 点的电场强度比点的小
C. 污泥絮体从点移到点，电场力对其做正功
D. 污泥絮体在点的电势能比其在点的大
9.如图，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球，时，甲静止，乙以的初速度向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动整个运动过程中没有接触，它们运动的图象分别如图中曲线所示。则由图线可知( )
A. 两带电小球的电性一定相同
B. 甲的动能一直增大，乙的动能一直减小
C. 甲乙达到共速时，乙的位移大于倍甲的位移
D. 甲、乙速度相等时两球间的电势能最大
10.在工地中经常使用起重机将建筑材料吊起送至高空中某一位置，已知某台起重机的额定功率为，将一质量为的工件从静止开始匀加速向上吊起，在时，重物上升的速度为，此时起重机的功率恰好达到额定功率，在时工件速度达到最大，接着以此速度开始做匀速直线运动，在时工件达到指定位置，取，不计一切摩擦阻力，则( )
A. 工件做匀速直线运动时的速度为
B. 在时间内，重物做加速度逐渐增大的减速运动
C. 时工件所受到的牵引力为
D. 时间内，工件上升的高度
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的、处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为：：，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为：、：和：。
本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，实验中采用的实验方法是______；
A.理想模型法
B.等效替代法
C.控制变量法
在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮选填“一”、“二”或“三”；
在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为______。
A.：
B.：
C.：
D.：
12.利用图示的装置对碰撞过程进行研究让质量为的滑块与质量为的静止滑块在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后和的速度大小和，分析碰撞过程是否为弹性碰撞。
调节导轨水平。
测得两滑块的质量分别为和。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为______的滑块作为。
调节的位置，使与接触时，的左端到左边挡板的距离与的右端到右边挡板的距离相等。
使以某一初速度沿气垫导轨运动，并与碰撞，分别用传感器记录和从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和。
将放回到碰撞前的位置，改变的初速度大小，重复步骤。多次测量的结果如表所示。
表中的 ______保留三位有效数字。
的平均值为______保留三位有效数字。
理论研究表明，是否为弹性碰撞可由分析出。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为______用和表示，将和的数值代入得 ______保留三位有效数字，若该值与中结果在误差范围内相等，则可认为滑块与滑块在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从处以初速度为向上滑动时，受到滑杆的摩擦力为。滑块滑到处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量，、间的距离，重力加速度取，不计空气阻力。求：
滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小和；
滑块碰撞前瞬间的速度大小；
滑杆向上运动的最大高度。
14.静止于处的离子经加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧线通过静电分析器，恰能垂直由点进入区域的匀强电场。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，电场强度方向如图所示；在区域的左右两侧竖直放置了两块平行金属板，两板间加上一定的电压形成图示的匀强电场。已知加速电场的电压为，离子质量为、电荷量为；：：：：。离子重力不计。
试判断离子带什么电？加速电场中左、右两极板哪板电势高？
求静电分析器内电场强度大小；
要使离子恰好从点离开电场，求、两板间的电压和离子离开点时的动能。
15.如图所示为一处于竖直平面内的实验探究装置的示意图，该装置由速度可调的固定水平传送带、光滑圆弧轨道和光滑细圆管组成，其中水平传送带长，点在传送带右端转轴的正上方，轨道和细圆管的圆心分别为和、圆心角均为、半径均为，且点和点分别为两轨道的最高点和最低点。在细圆管的右侧足够长的光滑水平地面上紧挨着一块与管口下端等高、长、质量木板与轨道不粘连。现将一块质量的物块可视为质点轻放在传送带的最左端点，由传送带自左向右传动，在处的开口和、处的开口正好可容物块通过。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，物块与木板之间的动摩擦因数，重力加速度。
若物块进入圆弧轨道后恰好不脱轨，求物块在传送带上运动的时间；
若传送带的速度为，求物块经过圆弧轨道最低点时，轨道对物块的作用力大小；
若传送带的最大速度为，在不脱轨的情况下，求滑块在木板上运动过程中产生的热量与传送带速度之间的关系。
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】 一
12.【答案】
13.【答案】解：滑块静止时，根据整体法可知：
当滑块向上滑动时，根据牛顿第三定律可知，滑块对滑杆的摩擦力大小为，方向竖直向上
则对滑杆进行受力分析，根据平衡状态得：
选竖直向上的方向为正方向，根据牛顿第二定律得，滑块的加速度为：，负号表示加速度方向竖直向下
根据运动学公式可知：
代入数据解得：
当滑杆和滑块发生碰撞的瞬间，根据动量守恒定律得：
当滑杆和滑块一起脱离地面时，根据整体法可知，系统的加速度为重力加速度，方向竖直向下，则：
联立解得：
答：滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小分别为和；
滑块碰撞前瞬间的速度大小为；
滑杆向上运动的最大高度为。
14.【答案】解：由题意可知，离子在静电分析器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，所以离子所受电场力的方向与场强方向一致，故离子带正电；由于离子在加速电场中由静止释放，受到向右的电场力，正电荷所受电场力的方向与场强方向一致，故加速电场中的电场线水平向右，则左极板电势高。
在加速电场中，由动能定理
在静电分析器中电场力提供向心力
联立得
离子做类平抛运动，恰好能打在点，设
，
则有

由牛顿第二定律得
联立得
离子从到，由动能定理得
解得
答：离子带正电，加速电场中左极板电势高；
静电分析器内电场强度大小为；
、两板间的电压为，离子离开点时的动能为。
15.【答案】解：若物块进入圆弧轨道后恰好不脱轨，则在点有
可得
物体在传送带上运动时，由
可得
若物块一直加速，则末速度为，解得
由此可知物块应该是先加速后匀速，则加速的位移，解得
物块在传送带上运动的时间，解得
若传送带的速度，则物体先加速后匀速，经过点时的速度为，由动能定理可得
由牛顿第二定律有
联立可得轨道对物块的作用力大小
若在木板上恰好不分离，设物块在的速度为，在点的速度为，物块与木板共速的速度为，根据动量守恒有
根据动能定理有
根据动能定理有
联立可得
则当时，有，得
则当时，有，解得
答：物块在传送带上运动的时间为；
轨道对物块的作用力大小为；
滑块在木板上运动过程中产生的热量传送带速度之间的关系满足：当时，；当时，。
第1页，共1页