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）

这是一份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），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图，倾角为α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P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r，探测飞行器P观测火星的最大张角为β，下列正确的是( )
A. 探测飞行器P的轨道半径r越大，其周期越小
B. 探测飞行器P的轨道半径r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P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B点。现将小球1从轨道最高点A水平向左抛出，经时间t1落到地面，落地时速度大小为v1；小球2从A点由静止开始沿圆弧轨道下滑，经时间t2到达B点，速度大小为v2。两小球均可视为质点，不计空气阻力。则
A. t1=t2B. t1>t2C. v1=v2D. v1>v2
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O点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是( )
A. 细线L1和细线L2所受的拉力之比为 3:1
B. 小球m1和m2的角速度大小之比为 3:1
C. 小球m1和m2的向心力大小之比为1:3
D. 小球m1和m2的线速度大小之比为3 3:1
5.图为复杂电路的一部分，电阻R1、R2、R3的阻值之比为1：2：3，通过这三个电阻的电流之比为4：1：2，则电流表A1、A2的示数之比为( )
A. 1：1B. 2：1C. 3：1D. 4：1
6.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为k:1，a、b接入电压有效值恒定的交变电源，其中R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器R2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ΔI、ΔU和ΔU3表示，下列判断正确的是( )
A. ΔU3ΔI=R1B. ΔU3ΔI=R2C. |ΔU||ΔI|=R3k2D. |ΔU||ΔI|=R1k2
7.一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值Um开始计时，在0∼T4时间内，电路中的平均电流为( )
A. 2Umπ LCB. Um2π LCC. 2Umπ CLD. Um2π CL
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7.2m，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g取10m/s2。则篮球从出手到入筐的时间为( )
A. 1.6sB. 1.4sC. 1.2sD. 1.0s
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.斜面ABC倾角为37°，AB段粗糙程度相同，BC段光滑，如图甲所示。质量为1kg的小物块从A处以初速度v0=18m/s沿斜面向上滑行，到达B处速度为vB=6m/s，到达C处速度恰好为零，其上滑过程的v−t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 小物块沿斜面向上滑行通过AB的时间t0=1.2s
B. 物块与AB段斜面间的动摩擦因数μ=0.75
C. 斜面AC间距离LAC=24m
D. 小物块沿斜面下滑时间为3s
10.如图所示，光滑竖直杆固定，质量为m的小球A(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m的物块B，一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块B相连，另一端与小球A连接，定滑轮到竖直杆的距离为L。初始时，小球A在外力作用下静止于P点，此时整根轻绳伸直无张力且OP间轻绳水平、OB间轻绳竖直。现将小球A由P点静止释放，小球A沿杆下滑到最低点Q时，OQ与杆之间的夹角为37∘。不计滑轮的质量、大小及摩擦，重力加速度大小为g，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，关于小球A由P点下滑至Q点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球A的重力势能减小了14mgL
B. 物块B的机械能增加了23mgL
C. 小球A和物块B组成的系统机械能守恒
D. 除P、Q两点外，小球A的速度始终大于物块B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A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。

(1)如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A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A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A尽量靠近打点计时器
D.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
(2)某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示，A、B、C为三个相邻计时点。则打下B点时重锤的速度vB=________m/s；(结果保留三位有效数字)

(3)如果本实验室电源频率大于50Hz，则瞬时速度的测量值__________(选填“偏大”或“偏小”)；
(4)已知重物A和B的质量均为M，钩码C的质量为m，某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v，取重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是_________；
(5)为了测定当地的重力加速度，改变钩码C的质量m，测得多组m和对应的加速度a，作出1a−1m图像如图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为__________。
12.小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组(电动势E不大于4.5 V、内阻r未知)、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻(用作保护电阻)，开关S和导线若干。他设计了如图(a)所示的电路，实验步骤如下∶
第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R。
第二步∶取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻R0，记下电流表的示数I0。
第三步∶取下定值电阻R0，将n个(n=1,2,3,4,5)待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。
请完成如下计算和判断∶
(1)根据上述第二步，1I0与R0、R1、E、r的关系式是1I0=__________。
(2)定义Y=1I0−1In，则Y与n、R、R0、E的关系式是Y=_________。
(3)已知R0=12.0Ω，实验测得I0=0.182 A，得到数据如下表∶
根据上述数据作出Y−n图像，如图(b)所示，可得R=_____Ω(保留2位有效数字)，同时可得E=_ _V(保留2位有效数字)。
(4)本实验中电流表的内阻对表中Y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R、S、T三点，ST=2RS，质点通过RS过程和ST过程的平均速度分别为10 m/s和5 m/s，求：
(1)质点通过RS过程和ST过程的时间之比；
(2)质点运动至T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37°的斜面上，两导轨间距为L=0.5m。上端通过导线与R=2Ω的电阻和开关K连接，开关K处于断开状态，下端通过导线与RL=2Ω的小灯泡连接。在CDFE矩形区域内有垂直斜面向上的磁场，CE间距离d=2m。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。在t=0时，一阻值为R0=3Ω的金属棒从AB位置由静止开始运动，当金属棒刚进入磁场时闭合开关K，在金属棒从AB位置运动到EF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CD平行(g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8)求：
(1)0～2s内，通过小灯泡的电流强度；
(2)金属棒与导轨之间的动摩擦因数；
(3)金属棒从AB到EF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B0，AO和OC为光滑挡板，A点坐标为−l,0，足够长的OC挡板与x轴夹角为30∘。第三象限内一个电荷量为q、质量为m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A点垂直x轴进入第二象限，小球与AO挡板的碰撞为弹性碰撞；小球与OC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B0ql3m。求
(1)小球从A点进入磁场到第一次撞击OC挡板所用的时间及第一次撞击点坐标；
(2)小球打在OC挡板上离坐标原点的最远距离dm；
(3)当小球打在OC挡板上离坐标原点最远位置时，将B0方向反向(大小不变)，同时加一个沿y轴负方向的匀强电场E，此后小球沿y轴负方向运动的最大距离h(用m，E，B0，q表示)。
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】BD
10.【答案】BD
11.【答案】(1)BC；(2)1.05；(3)偏小；(4)mgh=122M+mv2；(5) 1b。
12.【答案】(1)R0+R1+rE；(2)R0−nRE；(3)2.0；4.0；(4)无。
13.【答案】(1)质点通过 RS 过程和 ST 过程的时间之比tt′=xRSvxSTv′=xRS102xRS5=14
(2)设加速度为a，R点速度为 v1 ，S点速度为 v ，T点速度为 v2 ，RS段时间为t，ST段时间为4t。由平均速度公式得v=v1 +v2=10m/s
v′=v2+v2=5m/s
由速度公式得v =v1−a t
v2=v −a •4t
联立解得v2 =1m/s

14.【答案】解：(1)0～2s内，由法拉第电磁感应定律得E=ΔΦΔt=ΔBΔt⋅Ld=2V，
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IL=ERL+R0=0.4A。
(2)灯泡亮度不变，则全程通过灯泡的电流恒为IL，设金属棒运动到CD时的速度为v，金属棒在AC段的加速度为a，则依题意有BLv=ILRL+(IL+IR)R0，
ILRL=IRR，
由牛顿第二定律可得mgsin37°−μmgcs37°=ma，
由运动学公式v=at1，
由题图乙可知t1=2s，B=4T，代入以上方程联立可得μ=0.65。
(3)金属棒在CE段做匀速直线运动，则有mgsin37°=B(IL+IR)L+μmgcs37°，
解得m=2kg，
金属棒在AC间做匀加速直线运动的位移为d0=12at12=1.6m，
金属棒在导轨上摩擦生热为Q=μmgcs37∘⋅(d0+d)=37.44J。

15.【答案】(1)设第三象限内的电场强度与磁感应强度分别为 E1 ，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 qvB1=qE1 解得小球从A点进入磁场的速度：v=E1B1=B0ql3m
洛仑兹力作用下的圆周运动规律：B0qv=mv2r
代入数据得圆周运动半径为：r=l3
小球轨迹如图所示，
第一次撞击OC挡板位置为D点。
因此，小球从A点进入磁场到第一次撞击OC挡板所用的时间为t=T+112T=13πm6B0q
D点坐标为( 36l,−l6)
(2)小球与OC挡板碰撞，垂直挡板方向反弹速度为碰前的一半，根据r=mvB0q，每次碰后的半径均为碰前的一半，即rn=12rn−1，其中r1=l3
因此，小球离坐标原点最远的距离为dm=r1+2r1•12+2r1⋅(12)2+2r1⋅(12)3+⋯
代入数据得dm=l
(3)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a=Eqsinθm
当B0qv0=Eqcsθ时小球离开斜面，此过程中小球下落了高度为h1，则有
h1=v022asinθ=mEcs2θ2qB02
之后脱离斜面，水平方向由动量定理得：B0qvyΔt=mΔvx
即为B0q∑ Δh2=m∑ △vx
求和得：B0qh2=m(vt−v0x)
水平初始速度v0x=v0csθ=Ecs2θB0，下落到最低点时，其速度vt水平。由动能定理得：
Eqh2=12mvt2−12mv02
联立上述两式得h2=mEqB02(sin2θ+sinθ)
故小球下落最大高度为h=h1+h2=mEqB02(12cs2θ+sin2θ+sinθ)
代入θ=30∘得h=9mE8qB02 n
1
2
3
4
5
In/A
0.334
0.286
0. 250
0.224
0.200
Y/A−1
2.500
1. 998
1.495
1. 030
0. 495