广东省广州市华侨中学2024-2025学年高三（上）月考物理试卷（12月份）（含答案）

广东省广州市华侨中学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.在巴黎奥运会攀岩速度赛中，我国运动员以夺得银牌。如甲图中脚离开传感器置开始计时，如乙图中手触碰到传感器装置计时结束，下列说法正确的是( )
A. 表示时刻 B. 运动员手的位移是
C. 计时装置可能使用了压力传感器 D. 可以求出运动员在此过程的平均速度
2.航天员在空间站进行太空授课时，用细绳系住小瓶并使小瓶绕细绳一端做圆周运动，做成一个“人工离心机”成功将瓶中混合的水和食用油分离．水和油分离后，小瓶经过如图两个位置时，下列判断正确的是( )
A. 、部分是油
B. 、部分是水
C. 、部分是油
D. 、部分是水
3.如图是嫦娥五号奔月挖“嫦娥石”的轨道示意图，探测器在近月点被月球俘获进入椭圆轨道Ⅰ，经调整制动后，又从点进入环月圆形轨道Ⅱ，则探测器沿轨道Ⅰ、Ⅱ运动经过点时( )
A. 动量相等 B. 动能相等 C. 加速度相等 D. 角速度相等
4.如图是测定液面高度的电容传感器原理图。取金属芯线与导电液体为电容器的两极，电脑与传感器连接，当液面高度增大时，电脑显示电容器的电容也增大。则增大导致增大的原因是，电容器( )
A. 两极带电量增大 B. 两极的间距增大
C. 两极的正对面积增大 D. 两极间的介电常数增大
5.一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻起质点在一段时间内的振动图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波长为 B. 该波的频率为
C. 该波沿轴正向传播 D. 内，点通过的路程为
6.汽车的自动泊车系统持续发展。如图所示为某次电动汽车自动泊车全景示意图。汽车按图示路线半径为的圆弧与长为的直线构成顺利停车。汽车与地面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，汽车可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 汽车在转弯过程中受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. 汽车在转弯过程中做匀变速曲线运动
C. 汽车在转弯过程中的最大允许速度为
D. 汽车在泊车过程中受到的摩擦力总是与运动方向相反
7.在巴黎奥运会上，中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示，在某次跳水比赛中，假设运动员起跳后到入水前做竖直上抛运动，从离开跳板瞬间开始计时，取竖直向下为正方向，该运动员重心的竖直速度图像如图乙所示，其中部分为直线。则( )
A. 时刻运动员入水
B. 时刻运动员离水面最高
C. 时间内运动员所受重力的瞬时功率一直增大
D. 时间内运动员所受重力冲量为零
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图，硬质正方形导线框置于磁感应强度大小为、方向由指向的匀强磁场中，正方形边长为、各边材质完全相同。将、分别接在恒压电源的正负极上，通过边的电流强度为，则线框所受的安培力( )
A. 大小为 B. 大小为 C. 方向垂直纸面向外 D. 方向垂直纸面向里
9.如图甲，高压线上带电作业时电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服。图乙中电工站在高压直流输电线上作业，头顶上方有供电线，的电势高于的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势面，、、、是等势线上的四个点。以下说法中正确的有( )
A. 点的电势比点高
B. 点的场强比点大
C. 若将一带电体从移到，其电势能增大
D. 若将一带电体沿着其中任一等势面移动，电场力做正功
10.运动员沿竖直方向做跳伞训练，打开降落伞后的速度时间图象如图所示。降落伞用根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为，如图所示。已知运动员的质量为，降落伞的质量为，假设打开伞后伞所受阻力的大小与速率成正比，即取，，，则( )
A.
B. 打开伞后瞬间运动员的加速度方向竖直向上
C. 打开伞后瞬间运动员的加速度大小为
D. 每根悬绳能够承受的拉力至少为
三、实验题：本大题共1小题，共10分。
11.根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例．
实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至______填“”或“”挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图所示，则人体电阻为______；
现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路实验室提供的器材如下：电压表量程，内阻，电压表量程，内阻，电流表量程，内阻，滑动变阻器额定电流，最大阻值，电源电动势，内阻不计，开关，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
图中虚线框内缺少了一块电表，应选择______，理由是______；
请把实验电路图补充完整；
若步骤中所选电表的示数为，电压表的示数为，则待测电阻 ______用题中所给的物理量符号表达。
四、简答题：本大题共1小题，共6分。
12.用如图甲所示的向心力实验器，定量探究匀速圆周运动所需向心力的大小与物体的质量、角速度大小、运动半径之间的关系。
如图甲，光电门传感器和力传感器固定在向心力实验器上，并与数据采集器连接；旋臂上的砝码通过轻质杆与力传感器相连，以测量砝码所受向心力的大小；宽为的挡光杆固定在距旋臂转轴水平距离为的另一端，挡光杆通过光电门传感器时，计算机可算出旋臂的角速度。
现研究向心力大小与角速度的关系，完成下列内容：
调节砝码到旋臂转轴的水平距离，拨动旋臂使之转动。挡光杆某次经过光电门的挡光时间为，则此时挡光杆的线速度大小为______，砝码做圆周运动的角速度大小为______用、、表示。
计算机利用数据采集器生成的、数据点并拟合成一条图线如图乙。由图乙可知，砝码做圆周运动所受向心力的大小与角速度的关系是：______。
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图，用“打夯”方式夯实地面的过程可简化为：两人通过绳子对重物同时施加大小相等、方向与竖直方向成的恒力，使重物恰好脱离水平地面并保持静止，然后突然一起发力使重物升高后即停止施力，重物继续上升，最后重物自由下落把地面砸深。已知重物的质量为，取重力加速度，，。忽略空气阻力，求：
恒力的大小；
从停止施力到重物恰好接触地面的时间；
重物受到地面的平均阻力。
14.如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右侧有一质量、半径的四分之一光滑圆弧轨道厚度不计静置于水平地面上。圆弧轨道底端与水平面上的点平滑相接，为圆弧轨道圆心。用质量为的物块把弹簧的右端压缩到点由静止释放物块与弹簧不拴接，此时弹簧的弹性势能为。已知点左侧地面粗糙，物块与地面之间的动摩擦因数为，、之间的距离为，点右侧地面光滑，取。
求释放后，物块在圆弧轨道能上升的最大高度；
若该物块质量变为，物块到达点时以速度冲向圆弧轨道，求滑块在点竖直速度；
在第问基础上，当物块离开轨道点时施加一垂直向里的瞬时冲量，同时锁定轨道让其瞬间停下，求物块运动到最高点到点的距离。提示：立体空间问题
15.如图，在长方体区域内，平面的左边有垂直平面的匀强磁场、右边有垂直平面的匀强电场。现有电量为、质量为的一个粒子以大小为的初速度从点沿平面进入磁场区域，经点并垂直平面的方向进入电场区域，最后从点离开电场。已知长方体侧面为边长为的正方形，其它边长如图中标示，，不计粒子重力。
求磁感应强度和电场强度的比值；
求带电粒子在磁场与电场中运动时间的比值；
若只改变电场强度大小，试讨论：粒子离开长方体区域时动能与的关系式。
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】 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用
12.【答案】 质量和半径一定时，向心力的大小与角速度的平方成正比
13.【答案】解：重物恰好脱离水平地面并保持静止时，对重物受力分析，如下图：
由平衡条件得：，
解得：；
由题知，重物升高后即停止施力，重物继续上升，做竖直上抛运动，最后重物自由下落，
根据运动学规律可得，对重物停止施力后，重物竖直向上的速度大小为：，
以竖直向上为正方向，由竖直上抛运动规律可知，从停止施力到落地满足：，
解得：，舍去；
从重物在最高点到砸深地面的过程中，由动能定理得：，
解得：，方向竖直向上；
答：恒力的大小为；
从停止施力到重物恰好接触地面的时间为；
重物受到地面的平均阻力大小为，方向竖直向上。
14.【答案】解：设弹簧的弹性势能为，物块从到的过程由动能定理得：
代入数据得：
物块和圆弧轨道相互作用的过程，以向右为正，水平方向动量守恒：
机械能守恒：
联立代入数据解得：
物块到达点时在水平方向上与共速，以向右为正方向有：
解得：
设物块到达点时在竖直方向上的速度为，由机械能守恒定律得：
代入数据解得：
物块飞出后在竖直方向上做匀减速运动，设从点飞出到最高点所用时间为：
当物块上升到点时受到一个垂直于纸面的冲量，设获得的速度为，由：
以物块飞出时点所在的位置为坐标原点，以水平向右为轴，竖直向上为轴，垂直于纸面向里为轴，则在时间内各方向的位移分别为，方向：
方向上：
轴方向：
则最高点到点的距离：
代入数据得：
答：释放后，物块在圆弧轨道能上升的最大高度为；
滑块在点竖直速度为；
物块运动到最高点到点的距离为。
15.【答案】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类平抛运动，运动轨迹如下图所示：
由几何关系得：
解得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为：
粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
解得磁感应强度大小为：
粒子在电场中做类平抛运动，沿方向做匀速直线运动，则有：
沿电场方向做匀加速直线运动，则有：
解得：，
磁感应强度和电场强度的比值为：
设粒子在磁场中转过的圆心角为，由几何关系可得：
，可得：
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为：
粒子在磁场中的运动时间为：
带电粒子在磁场与电场中运动时间的比值为：
根据的结论可知，当时粒子从边离开长方体区域；当时粒子从离开长方体区域。
当时，由动能定理得：
解得：
当时，粒子在电场中做类平抛运动，沿方向做匀速直线运动，则有：
沿电场方向做匀加速直线运动，则有：
对粒子在电场中运动过程，由动能定理得：
解得：
综上所述，当时，粒子离开长方体区域时动能；当时，粒子离开长方体区域时动能。
答：磁感应强度和电场强度的比值为；
带电粒子在磁场与电场中运动时间的比值为；
当时，粒子离开长方体区域时动能；当时，粒子离开长方体区域时动能。
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