卷子答案网-一个不只有答案的网站和平区部分中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理试卷
本试卷共100分，考试用时60分钟。选择题答案涂写在答题卡上，实验题和计算题作答在答题纸上。祝各位考生考试顺利!
一、单选题（每小题只有一个答案正确）
1．如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B．谷粒2在最高点的速度小于
C．两谷粒从到的运动时间相等 D．两谷粒从到的平均速度相等
2．链球运动员用链子拉着铁球做速度逐渐增大的曲线运动，在此过程中，运动员的手和链球的运动轨迹都可以近似为圆。关于手和球的位置关系，下面四幅图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．机动车某项检测过程如图：车轴A的半径为ra，车轮B的半径为rb，滚动圆筒C的半径为rc，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n（每秒钟n转）运行时，正确的是（ ）
A．C的边缘线速度为2πnrc
B．A、B的角速度大小相等，均为2πn
C．A、B、C均沿顺时针方向转动
D．B、C的角速度之比为
4．近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔。质量为1kg的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示。假设整个过程阻力恒定，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．小车的最大牵引力为1N
B．小车的额定功率为4W
C．小车减速时的加速度大小为
D．小车加速的时间为2s
5．如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA=0.3m，OB=0.4m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s，则在此过程中绳对B球的拉力所做的功为（取g=10m/s2）( )
A．11J B．16J C．18J D．9J
6．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，到达最高点后再下落至离地高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，在平静的水面上有A、B两艘小船，A船的左侧是岸，在B船上站着一个人，人与B船的总质量是A船的10倍。两船开始时都处于静止状态，当人把A船以相对于地面的速度v向左推出，A船到达岸边时岸上的人马上以两倍原速率将A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以速度v向左推出……直到B船上的人不能再接到A船，忽略水的阻力，则B船上的人最多可以推船的次数为（ ）
A．6 B．7 C．8 D．9
8．如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY′、水平方向偏转电极XX′和荧光屏组成。电极XX′的长度为l、间距为d、极板间电压为U，YY′极板间电压为零，电子枪加速电压为10U。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿OO′方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e，质量为m，则电子（ ）
A．在XX′极板间的加速度大小为
B．打在荧光屏时，动能大小为11eU
C．在XX′极板间受到电场力的冲量大小为
D．打在荧光屏时，其速度方向与OO′连线夹角α的正切
二、多选题（每题至少有两个正确答案）
9．在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是（ ）
A．气体的体积增大，温度降低 B．气体的体积增大，温度不变
C．气体的体积减小，温度升高 D．气体的体积减小，温度降低
10．如图所示，一质量为的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为的小球，轻绳长为，将小球向右拉至轻绳水平后，从静止释放，则在接下来的运动中（ ）
A．小球和小车组成的系统满足动量守恒
B．小球每次运动到最低点时，小车速度都是水平向右
C．小球能向左摆到原高度
D．小车向右移动的最大距离为
11．如图所示，电容器通过理想二极管与电源两极连接，静电计金属球通过导线与电容器上极板连接，金属外壳和电容器下极板都接地，闭合开关，静电计张开一定的角度。下列操作能使静电计张角增大的是（ ）
A．保持开关闭合，在两极板间插入电介质
B．保持开关闭合，增大两个极板间的距离
C．断开开关，在两极板间插入电介质
D．断开开关，增大两个极板间的距离
12．在图甲的直角坐标系中，x轴上固定两点电荷M、N，距坐标原点O均为L，y轴上有、、三点，其纵坐标值分别为、、。y轴上各点电场强度E随y变化的关系如图乙所示，图中的阴影部分面积为a，的阴影部分面积为b、一个质量为m、电荷量为的带负电粒子，由点静止释放，仅在电场力作用下，将沿y轴负方向运动，则（ ）
A．M、N是等量异种电荷
B．带电粒子在、两点处的加速度大小之比为
C．带电粒子运动到位置时动能为
D．带电粒子运动过程中最大速度为
三、实验题
13．某小组设计了如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定一宽度为d的轻质遮光条，托住P，使系统处于静止状态，用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度差h，现将物块P从图甲所示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门B的时间为t，已知当地的重力加速度为g，P、Q的质量分别用和表示。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，图中箭头所指刻度线对齐，则 ；
（2）下列实验步骤必要的是 。
A．准确测量出两物块的质量和
B．应选用质量和密度较大的物块进行实验
C．两物块的质量应该相等
D．需要测量出遮光条从A到达B所用的时间
（3）改变高度，重复实验，描绘出图像，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若 （用前面给出的字母表示），则验证了机械能守恒定律。
14. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为和。将硬币甲放置在斜面某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为、、。
在本实验中，甲选用的是________填“一元”或“一角”硬币；
碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为_________设硬币与纸板间的动摩擦因数为，重力加速度为；
若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则_________用和表示，然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒；
若表达式 成立，则可说明甲、乙的碰撞过程可视为弹性碰撞。（用前面给出的字母表示）
四、计算题
15．如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)小球落回到A点时的速率；
(2)电场强度的大小；
(3)小球从A下滑到电场内的B点时受到轨道支持力的大小。
16．水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与质量为3m静置于轨道FG上的滑块b碰撞。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，滑块均可视为质点，取g=10m/s2。
（1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF；
（2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能。
17．如图甲所示，长为L的平行金属板水平固定放置，两板间加有如图丙所示的方波电压，图丙中、T均已知，在两板中线左端P点有一个粒子源，不断地从P点射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子穿过两板所用的时间为T，从t=0时刻射入两板间的粒子刚好从下板右端边缘射出，在两板右边的竖直虚线MN右侧有竖直向下的匀强电场，电场强度大小等于，在电场中有一水平放置的粒子接收板，粒子接收板的上表面比平行板下板的上表面低的高度为板间距离的一半，不计粒子重力，不计粒子间的相互作用，求：
（1）粒子从P点射出的初速度大小；
（2）两平行金属板间的距离；
（3）接收板上能接收到粒子区域的长度为多少。
参考答案
选择题
1 2 3 4 5 6
B A B D C D
7 8 9 10 11 12
C D BD CD BD CD
实验题
13. 【答案】 2.20 AB
14. 【答案】 ①.一元 ② ③ ④.m1s0=m1s1+m2s2
计算题
15.【答案】(1)；(2)；(3)。
【详解】(1)设小球离开D点时的速率为vD，由D落回到A的时间为t，则由平抛运动规律有
解得
小球落回到A时的速率为vA，根据动能定理有
解得
(2)小球从A到D的过程中，根据动能定理有
结合(1)解得
(3)小球通过轨道最低点B处时的速率为vB，轨道对小球的支持力为F，则有
根据合力提供向心力有
解得
16．（1）10m/s；（2）0；
【详解】（1）滑块a从D到F，由能量关系
解得
（2）滑块a返回B点时的速度vB=1m/s，滑块a一直在传送带上减速，加速度大小为
根据
可得在C点的速度vC=3m/s
则滑块a从碰撞后到到达C点
解得
v1=5m/s
因ab碰撞动量守恒，则
解得碰后b的速度
v2=5m/s
则碰撞损失的能量
17.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可知，粒子从P点射出的初速度大小
（2）设板间距离为d，从t=0时刻射进电场的粒子，刚好从下板右端边缘射出，则粒子在电场运动的加速度大小
则
解得
（3）由于所有粒子穿过电场的时间均为T，因此所有粒子出电场时沿电场方向的速度为零，即所有粒子射出电场时速度大小为，方向水平向右。根据对称性，从时刻进入电场的粒子刚好从上板右边缘水平向右射出。即所有粒子射出两板间的区域在两板右端间长为d的区域内。从上板右端边缘射出的粒子进入MN右侧电场后，做类平抛运动。则
解得
从下板右端边缘射出的粒子进入MN右侧电场后，做类平抛运动。则
解得
因此接收板上有粒子打上的区域长度
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