天津市第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

这是一份天津市第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题，共6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。
一、单选题（每小题只有一个答案正确）
1．有关原子与原子核的相关知识，以下说法正确的是（ ）
A. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断其中X为正电子
B. 聚变又叫“热核反应”，宇宙中时时刻刻都在进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆
C. α射线是高速运动的氦原子核，具有良好的穿透性，能够穿透几厘米厚的铅板
D. 是核裂变方程，只有当铀块的体积大于“临界体积”时，才能发生链式反应
2．气垫运动鞋表面材质导热良好，防滑耐用，可以在运动过程中起到很好的缓冲作用。使用过程中，气垫内密封的气体被反复压缩、扩张，外界环境温度可认为不变，气垫内气体可看做理想气体，则下列关于气垫内气体说法正确的是（ ）
A．脚踩下时，对气体做正功，气体平均动能增大
B．脚踩下时，由于外界环境温度不变，气体既不吸热也不放热
C．缓慢踩下后抬起脚时，气体从外界吸收热量，气体平均动能不变
D．缓慢踩下后抬起脚时，外界对气体做正功且数值等于气体放出的热量的数值
3．如图所示，这是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O点转动，在横梁前端B点固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O点转动的过程中（ ）
A．脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中，舂米锤的机械能减小
B．舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
C．B点的速度等于C点的速度
D．B点的向心加速度小于C点向心加速度
4．关于下面的四幅插图，下列说法正确的是（ ）

A．水车顺时针匀速转动，竹筒从D点到A点的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小
B．一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的
C．库仑利用扭秤探究带电小球间静电力规律时无须准确测出小球的电荷量
D．运动员落地总是要屈腿，是为了减小地面对人的冲量
5．如图是某实验小组定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系的装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。下列说法正确的有（ ）
A．本实验采用的科学方法是理想实验法
B．在该实验中，静电计的作用是测定该电容器的电荷量
C．甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角变小
D．乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，静电计指针的张角变大
6．中国作为全球新能源汽车产业的领头羊，不仅在国内市场取得了显著成就，也在国际舞台上发挥着越来越重要的作用，纯电动汽车以电池模组和电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪音、高效率等优点，是未来汽车产业的重要发展方向。已知某一新能源汽车由静止出发做匀加速直线运动，加速度大小为，当速度为时达到额定功率。达到额定功率后，汽车保持额定功率做变加速直线运动，最后以速度匀速运动。假设汽车所受阻力恒定，则当汽车速度为时汽车的加速度大小为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，一光滑绝缘的半圆柱体固定在水平地面上，其横截面是半径为R的半圆。现让质量为m、带电量为的小球从半圆柱体顶端Q由静止沿圆柱体表面滑下，当滑至与竖直方向的夹角为的位置P时，恰好离开半圆柱体。若在空间加上方向竖直向下的匀强电场（图中未画出），电场强度大小，重力加速度为g，其他条件不变，则下列说法正确的是（ ）
A．未加电场时，角的余弦值为
B．未加电场时，小球在P点恰好离开圆柱体时的速度
大小为
C．加上电场时，小球将在QP之间某位置离开圆柱体
D．加上电场时，小球恰好离开圆柱体时的速度大小为
8．如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H。则在小物体从A到B的过程中（ ）
A．两传送带对小物体做功相等B．两种情况下因摩擦产生的热量相等
C．小物体与甲传送带间的动摩擦因数较大D．两传送带消耗的电能相等
二、多选题（每题至少有两个正确答案）
9．在两个点电荷、形成的电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从A点运动至B点，运动轨迹如图中实线所示，虚线为电场线。下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带正电
B．的电量大于的电量
C．A点的场强大于B点的场强
D．该粒子从A到B动能先增大后减小
10．如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压：，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，以下说法正确的是（ ）
A．质子在各圆筒中做匀速直线运动
B．各金属筒的长度之比为
C．质子进入第n个圆筒时的瞬时速度为
D．加速器筒长和加速电压不变，若要加速荷质比更大的粒子，则要调大电压的周期
11．如图所示，可视为质点、质量相等的A、B两球套在粗细均匀的光滑水平直杆上。分别用长度相等的两轻质细线，一端连接小球，另一端固定在竖直细杆上。现让整个装置绕竖直细杆匀速转动，下列判断正确的是（ ）
A．两细线上的拉力大小一定相等
B．两细线上的拉力大小不一定相等
C．若A球不受杆的弹力，则B球也不受杆的弹力
D．若B球不受杆的弹力，则A球受到杆的弹力方向竖直向下
12．如图所示，倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d＝0.2 m的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L＝0.4 m，现将质量为m＝1 kg、质量分布均匀、宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放．已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上) ，下列说法正确的是（ ）
A．矩形板在进入橡胶带的过程中做匀加速直线运动
B．矩形板的重力做功为WG＝2.4 J
C．摩擦力做的功为Wf＝−0.8 J
D．矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为 m/s
三、实验题
13．在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置将重物由静止释放，采用两种不同的实验方案进行实验。
（1）关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是
A．在甲图中，下落物体应选择密度大的重物
B．在乙图中，两个重物的质量关系是m1 >m2
C．采用甲、乙的方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平
D．采用甲、乙的方案进行实验，都必须先释放重物，再打开打点计时器
（2）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，下列正确的是________。
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
（3）甲同学利用纸带得出的数据绘制图像，如图丙所示，并求得图线的纵轴截距和斜率。若假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的图线的纵轴截距和斜率与、的关系最可能的是______．
A．>b B． C． D．
14．在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下：
①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；
②接通气源，调整气垫导轨水平；③拨动两滑块，使A、B均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。
(1)从图像可知两滑块在t= s时发生碰撞（保留2位有效数字）；
(2)滑块B碰撞前的速度大小v= m/s （保留2位有效数字）；
(3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是 （填“A”或“B”）。
四、计算题
15．如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的小球A施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起。已知I = 1.8 N∙s，A、B的质量分别为mA = 0.3 kg、mB = 0.1 kg，轨道半径和绳长均为R = 0.5 m，两球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求：
(1)与B碰前瞬间A的速度大小；(2)A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小。
16．如图，半径为R的圆环水平放置并固定，圆环内有质量为mA和mB的小球A和B（mA>mB）。初始时小球A以初速度v0沿圆环切线方向运动，与静止的小球B发生碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦，两小球始终在圆环内运动。
（1）若小球A与B碰撞后结合在一起，求碰撞后小球组合体的速度大小及做圆周运动所需向心力的大小；
（2）若小球A与B之间为弹性碰撞，且下一次碰撞位置刚好位于以B球初始位置为顶点的等边三角形的三个顶点之一，求小球的质量比的可能值。
17．图（a）为一种测量带电微粒速率分布的实验装置。图中直径为D的竖直圆筒壁上有一竖直狭缝S，高度为h，宽度忽略不计。紧贴圆筒内壁固定有高度为的半圆柱面收集板，用于收集带电微粒；板的一竖直边紧贴狭缝S，上边与狭缝S上端对齐，上边缘远离狭缝的顶点为P点，另有一距P点弧长为l的点Q，俯视图如图（b）所示。圆筒内存在一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。令圆筒以角速度绕中心轴顺时针转动，同时由微粒源产生的微粒沿水平方向、以不同的速率射入圆筒，微粒质量均为m，电荷量均为，忽略微粒自身的重力及微粒间的相互作用。
（1）求Q点所在竖直线上收集到的微粒中，入射速率最大的微粒下落的距离；
（2）为了确保收集板任一竖直线上收集到的微粒速率相同，并且能收集到所有该速率的微粒，求圆筒转动角速度的取值范围。
参考答案
选择题
实验题
13.（1）AB（2）BD（3）A
14.(1) 1.0(2) 0.20(3) B
计算题
15．【答案】(1)4 m/s(2)11.2 N
【详解】（1）根据题意，设小球A从最低点开始运动时的速度为v0，由动量定理有
设与B碰前瞬间A的速度大小v，从最低点到最高点，由动能定理有
联立代入数据解得
（2）A与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起，由动量守恒定律有
设A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小为F，由牛顿第二定律有
联立代入数据解得
16．【答案】（1），；（2）或；
【详解】（1）有题意可知A、B系统碰撞前后动量守恒,设碰撞后两小球的速度大小为v，则根据动量守恒有
可得
碰撞后根据牛顿第二定律有
可得
（2）若两球发生弹性碰撞，设碰后速度分别为vA，vB，则碰后动量和能量守恒有
联立解得
，
因为所有的碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点，如图
①若第二次碰撞发生在图中的b点，则从第一次碰撞到第二次碰撞之间，A、B通过的路程之比为，则有
联立解得
由于两质量均为正数，故k1=0，即
对第二次碰撞，设A、B碰撞后的速度大小分别为，，则同样有
联立解得，，故第三次碰撞发生在b点、第四次碰撞发生在c点，以此类推，满足题意。
②若第二次碰撞发生在图中的c点，则从第一次碰撞到第二次碰撞之间，A、B通过的路程之比为；所以
联立可得
因为两质量均为正数，故k2=0，即
根据①的分析可证，，满足题意。
综上可知
或

17． 【答案】（1）；（2）
【详解】（1）打在Q点所在竖直线上的微粒，入射速率最大时，圆筒转过的角度为
对应的时间为
加速度为
下落高度
求得
（2）带电微粒进入圆筒后，圆筒转过一圈的过程中，能收集到的速率最小的微粒下降的高度为，第一圈末时，过P点的竖直线上收集的微粒下落高度为
能收集到的速率最小的微粒对应的弧长为
加速度为
设圆筒周期为T
联立求得
因为，所以自动满足，结果合理。1
2
3
4
5
6
B
C
D
C
D
A
7
8
9
10
11
12
D
A
BD
AB
AD
CD