安徽省滁州市定远民族中学2024-2025学年上学期高三12月物理检测试卷（含答案）

2024-2025学年上学期高三12月物理检测试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在平直公路上行驶的车和车，其位移时间图像分别为图中直线和曲线，已知车的加速度恒定且，时直线和曲线刚好相切。下列说法正确的是( )
A. 车的速度大小为 B. 时，车和车的距离为
C. 时，车在车前方处 D. 内，车比车多行驶
2.如图所示，物体，置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为，物体，用一跨过光滑轻质动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉物体的绳子与水平面的夹角为，拉物体的绳子与水平面的夹角为，此时，两物体刚好处于平衡状态，则，两物体的质量之比为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，( )
A. B. C. D.
3.某半导体结中存在电场，取电场强度的方向为轴正方向，其关系如图所示，，取点的电势为零，则
A. A、的电势相等
B. 从到的过程中，电势一直增大
C. 电子从移到的过程中，电势能先增大后减小
D. 电子从移到和从移到的过程中，电场力做功相等
4.如图所示，为理想二极管，为滑动变阻器，、为电容器，且电容相等，、为带电粒子，开关闭合后，、均处于静止状态，下列说法正确的是( )
A. 、所带的电荷量不相等
B. 保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片下滑，加速向上运动，仍静止
C. 保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，加速向下运动，仍静止
D. 保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，加速向下运动，也加速向下运动
5.北京时间年月题时分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是( )
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在点由轨道进入轨道需要瞬间点火加速
C. 分别由轨道与轨道经过点时，加速度大小相等
D. 在轨道上经过点时的速度小于经过轨道上点时的速度
6.如图所示，竖直平面内有竖直方向的匀强电场图中未画出和竖直放置的光屏。光屏左侧水平距离为处的点放置点光源和不带电的小球可视为质点。质量为的带电小球贴着光屏向下运动，当与点光源在同一高度时，水平抛出小球，发现的影子总与重合。已知重力加速度，不计阻力，以下说法正确的是( )
A. 小球受到的电场力方向竖直向上，且电场力大小为
B. 小球做匀减速直线运动，加速度为
C. 抛出小球时，球与球的速度关系为
D. 小球、相遇时，球与球的速度关系为
7.充气弹跳飞人娱乐装置如图所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动，其重心运动轨迹如图虚线所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面，与水平方向夹角。已知娱乐者从点抛起的初速度方向与垂直，点到轨迹最高点的竖直高度，水平距离，在同一水平面上，忽略空气阻力，，重力加速度，则( )
A. 点到点的位移为
B. 之间的距离为
C. 娱乐者从点到点过程中的时间为
D. 娱乐者从点到点过程中的最大速度
8.如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，节质量均为的车厢编组运行，只有号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为，号车厢的迎风面积垂直运动方向上的投影面积为。不计其他阻力，忽略号、号、号、号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，号车厢对号车厢的作用力大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，有质量为、的小滑块、，套在固定竖直杆上，放在水平地面上。、间通过铰链用长为的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，时，弹簧处于原长。当时，由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，、始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则下降过程中( )
A. 、组成的系统机械能守恒
B. 当时，、的速度相同
C. 弹簧弹性势能最大值为
D. 下降过程中动能达到最大前，受到地面的支持力小于
10.在带电粒子“碰撞”实验中，时，粒子以初速度向静止的粒子运动，两粒子在某段时间内运动的图像如图所示，、分别是、时间内两速度图像所围面积的大小，且。已知、的质量分别为、，仅考虑静电力的作用，且、始终未接触。则下列说法中正确的是( )
A. B. 两粒子在时刻的电势能最大
C. 在时刻的速度大小为 D. 时刻后两图像仍会出现交点
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力的情况，实验步骤如下：
数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为和；
用天平称量小滑块的质量；
将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直；
控制主动齿轮以某一角速度匀速转动，记录力传感器的示数，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。
回答下面的问题：
滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由__________计算得出。用题中给定的符号表示
处理数据时，该同学以力传感器的示数为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示图中、为已知量，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则滑块和台面间的动摩擦因数__________。用题中给定的符号表示
该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率__________选填“增大”、“减小”或“不变”。
12.现设计一电路，可用来测量未知电阻的阻值，同时还可测量电源电动势与内阻，如图甲所示，为电阻箱，先置于阻值最大位置。
断开，闭合，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组、值，并依据、值作出了如图乙所示的图线。分析可得电源电动势 ，电源内阻
断开，闭合，当调至某一位置时，电流表的示数保持电阻箱的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为。可测得
断开、闭合时，将的阻值从逐渐减小到的过程，电源输出功率 选填“一直减小”“一直增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，半径为的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直面内，以圆形轨道的圆心为坐标原点，沿水平方向建立轴，竖直方向建立轴．轴右侧含轴存在竖直向下、范围足够大的匀强电场，电场强度大小为，第二象限存在匀强电场方向与大小均未知不带电的绝缘小球质量未知，带电量为的小球质量为，球从与圆心等高的轨道处以初速度方向竖直向下开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的球发生弹性正碰，碰撞后球恰好能通过轨道最高点，并落回轨道处，小球落回处时的速度大小与小球离开最高点时速度大小相等，重力加速度为，小球的电荷量始终保持不变．求：
小球的质量；
第二象限中电场强度的大小和方向；
小球从点运动到点的过程中电势能的变化量．
14.在某次军事演习中，歼击机以的恒定速度追击前面同一直线上匀速飞行的无人靶机。当两者相距时，歼击机发射一枚导弹，导弹脱离歼击机后沿水平方向做加速度为的匀加速直线运动，时击中无人靶机并将其击落。已知发射导弹的时间不计，发射导弹对歼击机速度无影响。求：
无人靶机被击中前飞行的速度大小
导弹飞行过程中与无人靶机的最大距离
若导弹击中无人靶机后，歼击机须尽快到达无人靶机被击落的空中位置，且要求歼击机到达时速度为零继而悬停在空中。已知歼击机以最大加速度加速后达到最大速度，且歼击机加速和减速过程最大加速度大小相等，忽略歼击机从发现导弹击中无人靶机到开始加速的反应时间，求从导弹击中无人靶机至歼击机到达无人靶机所在位置的最短时间。结果保留位有效数字
15.如图所示，水平地面上放有木板、，木板的右侧有竖直墙，板长度为，木板与地面间的动摩擦因数为，可视为质点的物块静置于木板的左端。不可伸长的轻绳一端系于点，另一端拴一小球，钉子位于物块的正上方，间距等于绳长的一半，连线与水平方向的夹角。初始锁定木板，将小球从绳水平拉直的位置由静止释放，到达最低点时与静止的物块发生碰撞，碰后小球反弹到达最高点时，轻绳刚好离开钉子；物块滑至木板右端时，二者共速，且此时木板与木板发生碰撞；碰后木板恰好能返回初始位置。已知木板和物块的质量均为，所有碰撞均为弹性碰撞，物块与两木板间的动摩擦因数相同，重力加速度大小。求：
物块与木板间的动摩擦因数；
右端到左端的初始间距为；
小球的质量；
若的右端距墙为，现在解除的锁定，小球仍由绳水平拉直的位置从静止释放，最终在上未掉下，已知木板的质量，木板与地面间的摩擦忽略不计，碰墙后取走。求木板的最小长度。
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】；
；
增大
12.【答案】
先增大后减小

13.【答案】解：设小球沿轨道下滑到最低点时速度为，
由机械能守恒定律得
设、小球在点碰撞后的速度分别为、，球过最高点时速度为，有
解得
要让小球落回处时的速度大小与小球离开最高点时速度大小相等，电场力与的合力应垂直于边斜向下，
把小球的运动沿方向与垂直方向分解，沿方向做匀速直线运动，垂直方向做匀减速运动，如图，
由几何关系得长
设小球从运动到点时间为，垂直方向加速度大小为
有
解得
小球从到受到的合力为
由几何关系可知电场力大小为，方向水平向右
则方向水平向右
小球从到过程中，电场力做功
电势能变化量
14.【答案】解：设靶机速度为，则，
解得。
设导弹被发射后经时间与无人靶机速度相等，此时二者间距最大，则有
，
解得，
最大距离为：，
解得。
导弹击中靶机时，歼击机与无人靶机的距离为，
经分析可知，导弹击中靶机后，歼击机须先做匀加速直线运动，达到最大速度后再以最大速度做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，且到达歼击机所在位置时的速度为零。设歼击机的最大加速度为，，
歼击机做匀加速直线运动的位移大小为，
歼击机做匀减速直线运动的时间和位移大小分别为，，
歼击机做匀速直线运动的时间为，
所以从歼击机击中靶机至歼击机到达靶机所在位置的最短时间为。
15.【答案】解：在上滑行时，对，有，
解得
碰后，对，有，
解得，
木板锁定，碰后恰能返回初始位置，则
碰撞前后的加速度大小相等，
解得。
在上滑行时，对，有，解得
在上滑行的过程中，，
C、的位移相对关系，
解得在上向右滑行的初速度，
时间，
内向前滑行的距离
小球下摆过程中，，
解得，
小球碰后反弹上摆过程中，，
解得，
小球碰，，
，
解得，
绳长。
解除锁定后，、共速，方向右，
碰，对、，有，
，
解得，方向向左，方向向右，
设、达到共同速度中，未碰墙，有，
解得，方向向右
设在上向右滑过，有
解得
此过程中的对地位移为，有
解得，未碰墙，之后、一起匀速运动
碰墙反弹后、达到共同速度中，以向左为正，有
解得，方向向左
设此过程中在上继续向右滑过，有
解得，
之后碰时，相对向前滑行，
故为了不掉下，板的最小长度为。
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