天津市南開中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試題

南開中學(xué)2024屆高三第二次月檢測(cè)物理學(xué)科試卷考試時(shí)間：60分鐘Ⅰ卷（共40分）本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷兩部分，共100分?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡、答題紙與作文紙一并交回。一、單項(xiàng)選擇題（共25分，每題5分）1.在物理發(fā)展史上這么多科學(xué)家都作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，下列有關(guān)說法正確的是（）A.伽利略通過著名的理想斜面實(shí)驗(yàn)研究了守恒量并提出了能量守恒定律B.庫(kù)倫通過“油滴法”實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷電量C.法拉第提出電荷周圍存在著一種“看不見摸不著”的物質(zhì)，最早提出了場(chǎng)的概念D.牛頓提出了萬有引力定律并精確測(cè)量出引力常量G【答案】C【解析】【詳解】A．伽利略研究了自由落體運(yùn)動(dòng)，J·邁爾提出了能量守恒定律，故A錯(cuò)誤；B．密立根油滴法測(cè)定了元電荷電量，故B錯(cuò)誤；C．法拉第提出電場(chǎng)的概念，并提出用場(chǎng)線描述場(chǎng)，故C正確；D．牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許精確測(cè)量出引力常量G，故D錯(cuò)誤。故選C。2.2018年12月8日，肩負(fù)著億萬中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國(guó)足跡”。已知月球的質(zhì)量為、半徑為，探測(cè)器的質(zhì)量為，引力常量為，嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（）A.周期為 B.動(dòng)能為C.角速度為 D.向心加速度為【答案】A【解析】【分析】【詳解】由萬有引力提供向心力可得可得周期、線速度、角速度、向心加速度分別為，，，探測(cè)器動(dòng)能綜上分析，答案為A。3.強(qiáng)臺(tái)風(fēng)往往造成巨大災(zāi)難．2018年9月16日17時(shí)，第22號(hào)臺(tái)風(fēng)“山竹”強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)在廣東登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力達(dá)，空氣的密度，當(dāng)這登陸的臺(tái)風(fēng)正對(duì)吹向一塊長(zhǎng)10m、寬4m的玻璃幕墻時(shí)，假定風(fēng)遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱?，由此可估算出臺(tái)風(fēng)對(duì)玻璃幕墻的沖擊力F大小最接近（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】假設(shè)經(jīng)過t時(shí)間，由動(dòng)量定理得：，代入數(shù)據(jù)：，故選C4.真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷，負(fù)電荷Q1位于坐標(biāo)原點(diǎn)處，正電荷Q2位于x軸上，Q2的電荷量大小為Q1的8倍。若這兩點(diǎn)電荷在x軸正半軸的x=x0處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0，則Q1、Q2相距（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】依題意，兩點(diǎn)電荷電性相反，且Q2的電荷量較大，所以合場(chǎng)強(qiáng)為0的位置應(yīng)該在x軸的負(fù)半軸，設(shè)兩點(diǎn)電荷相距L，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得又解得故選B。5.如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒，已知重心在C點(diǎn)，其垂線與腳，兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、ob分別為和，若她在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為，則克服重力做功和相應(yīng)的功率為（）A.430J，7WB.4300J，70WC.720J，12WD.7200J，120W【答案】B【解析】【詳解】設(shè)重心上升高度為h，根據(jù)幾何知識(shí)可得，解得，故做一次俯臥撐克服重力做功為mgh=144J，所以一分鐘克服重力做功為W=30×144J=4320J，功率約為，故B正確．二、多項(xiàng)選擇題（共15分，每題5分，漏選3分）6.如圖，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，為兩板間一固定點(diǎn)。靜電計(jì)的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地。若保持電容器負(fù)極板不動(dòng)，僅將正極板緩慢向左平移一小段距離，則（）A.電容器的電容減小，靜電計(jì)指針的偏角增大B.電容器電容增大，靜電計(jì)指針的偏角減小C.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，點(diǎn)的電勢(shì)降低D.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，點(diǎn)的電勢(shì)升高【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)，根據(jù)題意，極板所帶電荷量不變，極板間距增大，可知電容減小，極板之間的電勢(shì)差增大，即靜電計(jì)指針的偏角增大，A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)結(jié)合上述解得極板所帶電荷量不變，可知，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，令P點(diǎn)到左極板間距為x，則有由于解得正極板緩慢向左平移一小段距離，x增大，則點(diǎn)的電勢(shì)降低，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。7.如圖，質(zhì)量m=2kg的小物塊以水平初速度從左端滑上長(zhǎng)L=3m的水平傳送帶，小物塊始終受到一個(gè)方向水平向右、大小F=4N的恒力作用，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下沿順時(shí)針方向運(yùn)行、速度大小恒為。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取，關(guān)于小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過程，下列說法中正確的是（）A.小物塊一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.恒力F對(duì)小物塊做的功為6JC.小物塊與皮帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6JD.因小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為6J【答案】ACD【解析】【詳解】A．由于則小物塊一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確；B．恒力F對(duì)小物塊做的功為B錯(cuò)誤；C．小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為小物塊與皮帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為C正確；D．因小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等于傳送帶克服摩擦力做功，即D正確。故選ACD8.如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)不計(jì)重力下列說法正確的是A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功【答案】ABC【解析】【詳解】試題分析：由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，故A正確．M從a到b點(diǎn)，庫(kù)侖力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能減小，則b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確．d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，則N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于在e點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確．D、N從c到d，庫(kù)侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤．故選ABC考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷出靜電力的方向，掌握判斷動(dòng)能和電勢(shì)能變化的方向，一般的解題思路是根據(jù)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化．Ⅱ卷（共60分）三、實(shí)驗(yàn)題（共12分，每題6分）9.圖甲是驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮光條。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為______cm。（2）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源后，在導(dǎo)軌上輕放一個(gè)滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道左端向右運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間。為使導(dǎo)軌水平，可調(diào)節(jié)Q使軌道右端______（選填“升高”或“降低”）一些；（3）實(shí)驗(yàn)開始前滑塊A置于光電門1的左側(cè)，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置。給A一個(gè)向右的初速度，通過光電門1的時(shí)間為t?，A與B碰撞后A通過光電門1的時(shí)間為t?，B通過光電門2的時(shí)間為t?。為完成該實(shí)驗(yàn)，還必需測(cè)量的物理量有______。A．滑塊A的總質(zhì)量m?B.滑塊B的總質(zhì)量m?C.光電門1到光電門2的間距LD.滑塊A兩次經(jīng)過光電門1的時(shí)間t【答案】①②.降低③.AB##BA【解析】【詳解】（1）[1]圖中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為（2）[2]滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間，說明滑塊從光電門1到光電門2為減速運(yùn)動(dòng)，則右端較高，因此可調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低。（3）[3]設(shè)擋光片的寬度為d，碰前A的速度大小為，碰后A的速度大小為，碰后B的速度大小為，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有整理可得故還需要測(cè)量滑塊A的總質(zhì)量和滑塊B的總質(zhì)量。故選AB。10.圖1是某同學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置，提供的器材如下：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線若干、紙帶、重錘、夾子，已知重錘的質(zhì)量為1kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝2(1)該同學(xué)還應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是________(2)該同學(xué)正確操作得到的一條紙帶如圖2所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘做自由下落的初始位置，該同學(xué)從合適位置開始選取了三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C，OB距離已在圖中標(biāo)出，該同學(xué)選擇OB段來驗(yàn)證重錘的機(jī)械能是否守恒，則他還需________A.僅測(cè)量AC段的長(zhǎng)度B.僅測(cè)量AB段的長(zhǎng)度C.僅測(cè)量OC段的長(zhǎng)度D.僅測(cè)量OA段的長(zhǎng)度(3)根據(jù)圖2中的紙帶，可求得重錘在OB段重力勢(shì)能減少了________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】①.刻度尺②.A③【解析】【詳解】(1)[1]在實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點(diǎn)的距離，求出平均速度，從而可知瞬時(shí)速度(2)[2]該同學(xué)選擇OB段來驗(yàn)證重錘的機(jī)械能是否守恒，需要知道位移的同時(shí)還要需要知道末速度，所以根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要測(cè)量AC的長(zhǎng)度，然后計(jì)算出B點(diǎn)的速度即可故選A(3)[3]根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，重錘重力勢(shì)能減少四、計(jì)算題（共48分）11.學(xué)生李華研發(fā)了一款名字叫做“ADcase”的殼，從外觀上可以看到這個(gè)殼長(zhǎng)有8個(gè)觸角，當(dāng)墜落時(shí)，接觸地面瞬間8個(gè)觸角會(huì)瞬間彈出來，起到很好的緩沖作用。研究緩沖效果的實(shí)驗(yàn)中，總質(zhì)量為200g的從距離地面的高度跌落，平摔在地面上，保護(hù)器撞擊地面的時(shí)間為，然后保持靜止，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，試求：（1）從開始掉落到恰好速度變?yōu)榱愕倪^程中重力沖量的大??；（2）地面對(duì)的平均作用力大小。【答案】（1）s；（2）8N【解析】【詳解】（1）從開始掉落到落地做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得解得從開始掉落到恰好靜止的過程中重力沖量的大小為（2）從開始掉落到恰好靜止的過程中，設(shè)地面對(duì)的平均作用力大小為F，選向上為正方向，對(duì)由動(dòng)量定理得解得F=8N12.如圖為某同學(xué)在蕩秋千，秋千上懸掛平板的兩繩平行且繩長(zhǎng)為，平板運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩子與豎直方向夾角為。已知該同學(xué)的質(zhì)量為且視為重心在平板上，重力加速度為，不計(jì)繩子和平板的質(zhì)量，忽略一切阻力。求：（1）該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v；（2）該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大??；（3）該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)每根繩子的拉力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（2）【解析】【詳解】（1）小明從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程由機(jī)械能守恒得得（2）向心加速度可表示為聯(lián)立解得（2）在最低點(diǎn)由牛頓第二定律可得解得13.如圖所示，質(zhì)量為m=4×108kg帶電微粒（重力不能忽略）以=1m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央飛入板間。已知板長(zhǎng)L=10cm，板間距離d=2cm，當(dāng)UAB=103V時(shí)，帶電微粒恰好沿直線穿過板間。（1）求帶電微粒所帶電荷量q；（2）AB間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電微粒能從板間飛出？【答案】（1）；（2）800V<U<1200V【解析】【詳解】（1）帶電微粒沿直線穿過板間，重力不能忽略時(shí)，可知微粒帶負(fù)電，由平衡條件有解得（2）微粒在板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，有代入數(shù)據(jù)解得a=2m/s2當(dāng)微粒剛好打在下極板右邊緣時(shí)，有代入數(shù)據(jù)解得U1=800V當(dāng)微粒剛好打在上級(jí)板右邊緣時(shí)，有代入數(shù)據(jù)解得U2=1200V要使帶電微粒能穿出極板，則兩板間的電壓應(yīng)滿足800V<U<1200V。14.如圖所示，一光滑圓弧軌道固定在水平地面上，軌道半徑為，其圓心角為。質(zhì)量為2kg的滑板C靜止在水平地面上，其左端與圓弧軌道末端平滑連接，質(zhì)量為1kg的物塊B靜止在C上，B至滑板左端的距離為?，F(xiàn)將質(zhì)量為2kg的物塊A由圓弧軌道頂端靜止釋放。已知物塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，二者碰撞時(shí)間極短且碰撞過程無機(jī)械能損失，A、B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，C與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取，物塊B始終在滑板上。求：（1）A滑上C瞬間，A的速度大??；（2）A與B碰后瞬間，B的速度大??；（3）整個(gè)過程C運(yùn)動(dòng)的位移大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）對(duì)A從開始運(yùn)動(dòng)至剛滑上C階段由動(dòng)能定理得解得（2）