安徽省皖江名校2024-2025学年高三（上）月考物理试卷（12月）（含解析）

安徽省皖江名校2024-2025学年高三（上）月考物理试卷（12月）
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列有关静电现象的应用中，与其他三个选项原理不同的是( )
A. 网络电缆外层包裹着厚厚的金属外衣 B. 燃气灶中装有针状的电子点火装置
C. 带电工作人员穿有金属丝的工作服 D. 高压电线上方有两条金属线与大地相连
2.陀螺仪的工作原理中常用到角动量的概念，角动量的大小为，其中是质点的角动量，是质点到旋转轴的的距离，是质点的质量，是质点的速度大小，是与的夹角，则角动量用国际制基本单位表示为( )
A. B. C. D.
3.游乐场有一种游乐设施叫“疯狂”，如图所示。游玩者坐在圆盘上，圆盘周围有安全栏杆，圆盘启动时游玩者可以感受振动、正转、反转等刺激过程。假设有两位游玩者坐在水平旋转的圆盘上，其中游玩者坐在圆盘中间的某位置，游玩者背靠着栏杆坐在圆盘上，如图乙所示。现将圆盘的角速度增大到某值后，、两位游玩者均未滑动，继续做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 游玩者的质量一定大于游玩者的质量
B. 游玩者的动摩擦因数一定大于游玩者的
C. 增大角速度后，游玩者的摩擦力一定增大
D. 增大角速度后，游玩者的摩擦力一定增大
4.如图所示，分别在正方形的点和点固定一个等量的正点电荷和负点电荷，、点分别是、边的中点。下列说法正确的是( )
A. 将一个正试探电荷分别放置在点和点，在这两点电荷所受的电场力相等
B. 将一个正试探电荷分别放置在点和点，在这两点电荷所受的电场力相等
C. 将一个正试探电荷由点沿着移动到点，电场力先做正功后做负功
D. 将一个正试探电荷由点经点移动到点，电场力先做负功后做正功
5.将轻质弹簧一端固定在地球某处水平地面上，由某高度处静止释放一个小球，小球落在竖直弹簧上。已知小球速度最大时弹簧的压缩量为。假设把该装置搬到某星球上该星球的密度是地球密度的倍，半径是地球半径的倍，仍然将小球由同样高度处释放，则小球速度最大时弹簧的压缩量为( )
A. B. C. D.
6.神舟十九号载人飞船于年月日成功发射，左右成功进入了预定轨道。神舟十九号在进入预定轨道之前由近地圆轨道Ⅰ的点点火加速进入椭圆轨道Ⅱ，在远地点点再次点火加速进入圆轨道Ⅲ。若飞船在Ⅰ轨道和Ⅱ轨道的点，Ⅱ轨道和Ⅲ轨道的点对应的速度分别为和，向心加速度和，以及机械能、、和，飞船在Ⅰ轨道和Ⅱ轨道和Ⅲ轨道的周期分别为和。对于以上物理量的大小关系，下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
7.年月日，备受瞩目的中国女排以逆转战胜了强大的对手。这场比赛不仅是一场技术与战术的较量，更是意志与精神的对决。如图所示，运动员由点竖直向上抛出一个排球，排球抛出时的动能为，当运动到点时动能损失了，机械能损失了，选抛出点为重力势能零点，假设空气阻力恒定不变。则下列说法正确的是( )
A. 排球所受的重力等于空气阻力 B. 排球在最高点的重力势能为
C. 排球返回到点时的动能为 D. 排球上升最大高度是间距离的
8.年月日，国务院新闻办举行新闻发布会，前三季度新能源汽车产销同比分别增长和。某新能源汽车在一次试驾过程中行驶在平直公路上，一开始保持恒定功率以速度匀速行驶，时刻试驾员加大油门，将汽车的功率瞬间增大到。时刻，试驾员又将汽车的功率立即减小到继续行驶。假设新能源车所受阻力恒定，则该过程中新能源车的速度、加速度随时间变化的关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，一根细线系着一个质量为的小球，细线上端固定在天花板上，用力拉小球，小球平衡后细线与竖直方向的夹角为。现改变拉力的方向与大小，并保持角不变，其中拉力可能情况由图中竖直向上、垂直于细线方向、水平向右中选择，则下列说法正确的是( )
A. 拉力可能为
B. 拉力可能为
C. 是所有可能情况中的最小值，即
D. 若拉力为，其值为
10.如图所示，在半径为的圆形区域内存在一个匀强电场，一个质量为、电荷量为的带电粒子由点以初速度射入电场，方向与直径成角，出电场时的速度大小为，方向与直径成角，不考虑粒子的重力。粒子的运动平面始终平行于电场，则下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为
B. 若粒子的速度垂直电场方向射入电场，为使粒子仍由点射出电场，粒子的初动能为
C. 若粒子的速度垂直电场方向射入电场，为使粒子出电场时动能增量最大，粒子的初动能为
D. 若粒子以任意速度方向射入电场，为使粒子出电场时动能增量为零，粒子的最小初动能为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用到了图中的器材，如图所示。
用两个相同的弹簧测力计悬挂在铁架台上的等高位置，用一根细线两端分别拴接在两个弹簧测力计的挂钩上，细线上系一个铁球，当铁球静止在图示位置时左侧绳长大于右侧绳长，左侧绳子拉力为，右侧细绳的拉力为，则_____选填“”“”或“”
测出左右细线与竖直方向的夹角，以两个拉力为平行四边形的两个边用图示法求出合力，再用弹簧测力计测出铁球的重力。若得到二者在误差范围内大小相等方向相反，即可验证力的平行四边形定则。
改变悬挂铁球的位置多次测量，在其中一次实验中，测得其中一个力为，另一个力为，测出与竖直方向夹角为，则小球的重力大小为_____已知。
若另一小组同学把细线换成了橡皮筋，则_____选填“仍能”或“不能”验证“力的平行四边形定则”。
12.兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。
第一小组：验证加速度与力的关系
器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨含气泵、光电门、数字计时器、带挡光片的滑块、钩码若干、力的传感器质量不计和天平。
实验步骤：固定好光电门，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离及挡光片的宽度，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为，读出传感器的示数，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。
根据实验步骤回答下列问题：
不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块_____，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。
为了直观的由图像看出物体的加速度与合力的正比关系，小组应该绘制图像_____选填“”“”“”或“”。
第二小组：验证加速度与质量的关系
兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处即保持滑块的位移相同，测出和两个滑块的质量为与，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录和两个滑块上遮光片两遮光片宽度相同分别通过光电门的时间为和。
若测量结果满足_____用上述字母表示，即可得出物体加速度与质量的关系。
误差分析：
上述两组实验_____选填“第一组需要”“第二组需要”“均需要”或“均不需要”满足钩码的质量远小于滑块的质量。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.合肥市骆岗公园由骆岗机场改建而来，占地面积，是目前“世界最大城市公园”。公园为绿植，另外则是城市展馆、科普基地、健身草坪、休闲广场、儿童乐园，设计有一条全长千米的环形健身跑道，其中直线跑道超过千米。近日一场米接力比赛在该直线跑道进行，比赛过程中，第一棒选手的加速度与时间的变化关系图像如图甲所示。若第二棒选手在合适的时间由接力区起点接力区长度为以加速度匀加速起跑，如图乙所示，经过时间达到第一棒选手最大速度的并完成了交接棒，假设完成交接棒后第一棒选手开始直线减速至停止。根据上述过程；求：
第二棒选手接棒前的位移大小；
第一棒选手比赛过程中的最大加速度的大小；
第一棒选手在比赛过程中的位移大小。提示：可大致画出速度时间图像
14.在竖直面内建立一个平面直角坐标系，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向。在轴下方存在一段半径为的光滑圆弧绝缘轨道，轨道与原点点连接，圆心为，与水平方向的夹角，为轨道最低点，平行于轴，如图所示。竖直线刚好与圆弧轨道所在的圆相切，左侧的第一象限内存在沿水平向右，场强的匀强电场，第三、四象限存在一个竖直向上、场强大小的匀强电场。现将一个质量为，电荷量为的带正电小球视为质点放置在圆轨道内侧点并给以水平向左的初速度，最终小球由点抛出射入第一象限。已知重力加速度，。求：
小球经过点时的速度大小；
小球第二次与第一次经过轴的时间间隔；
小球第二次经过轴的横坐标。
15.在墙角放置一个长为的光滑薄板，点固定在长也为的光滑水平面上固定点及薄板的倾角可以随意调节且杆的下端与水平面平滑连接，点处紧连接一个长为的水平传送带，传送带的动摩擦因数为。右下方固定一个半径为的四分之一圆弧，圆心与传送带的最右端重合忽略传送轮的半径。现将一个质量为的物块可视为质点由薄板的最高点静止释放，到达点后无动能损失的进入光滑水平面，通过点进入静止的传送带，由点水平抛出，最终落在圆弧上，重力加速度。
若点距离水平面的高度为，求物块达到点的速度大小；
若改变点位置并固定即薄板倾角改变，要使物块落在圆弧上的动能最小，求斜面的倾角；
若水平地面粗糙，物块与地面间动摩擦因数为，传送带顺时针匀速率转动，速率为，物块仍从处静止释放，改变的位置并固定，使物块由点水平抛出落在圆弧上的过程中动能增量最小，求此时物块落到圆弧上的位置距离点的高度。答案可用根式表示
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】 仍能
12.【答案】静止


均不需要

13.【答案】根据题意得，第二棒选手接棒前的位移大小为
交棒时，第二棒选手的速度为
则第一棒的最大速度为
根据图中信息，可以得知，第一棒选手的最大速度为图像所围的面积，即
解得第一棒选手比赛过程中的最大加速度的大小
根据图中信息画出第一棒选手的速度与时间的图像 图像
求出虚线所围的面积即为第一棒选手的位移大小

14.【答案】根据动能定理得
解得小球 点的速度为
小球进入第一象限后将速度沿 轴和 轴方向分解，如图所示
轴方向的速度为
轴方向的速度为
小球再次回到 轴时的时间为
水平方向加速度为
小球在电场中水平方向运动的距离为
设离开电场时的时间为
解得
故小球还未到 轴即离开电场
接下来小球在水平方向做匀速直线运动，则小球出电场后在水平方向运动的距离为
则小球第二次经过 轴的横坐标

15.【答案】若倾角的正弦值为 ，物块下滑后与地面无机械能损失的滑上光滑水平面，设物块到达 点的速度为 ，到达 点的速度为 ，得
解得
由 点抛出落在圆弧上，水平方向物块做匀速直线运动，竖直方向物块做自由落体运动，根据数学关系列出方程：



根据动能定理得

由上述三式化简得
根据数学知识得，当 时，落在圆弧上的动能最小，代入数据解得
代入式得
由第一问公式可以计算出此时斜面倾角的正弦值为，故斜面的倾角为 。
如果物块落在圆弧上动能增量最小，要求物块抛出的速度最大。若水平面有摩擦，求出物块滑到传送带左端时的最大速度，列方程可得
根据数学方法可以化简得
其中 。当 时，在 点有最大速度，解出得
传送带顺时针运动，传送带的速度大于物块的速度，物块在传送带上一直做匀加速直线运动
解得
所以抛出时的速度为 ，根据式求出

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