安徽省“皖江名校聯(lián)盟”2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試題（原卷版）

物理考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2．答題前，考生務(wù)必用直徑0．5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3．考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0．5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。4．本卷命題范圍：必修1、必修2、必修3的第九、十章。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.12月5日，NBA季中錦標(biāo)賽淘汰賽正式開(kāi)打。如圖所示，比賽中籃球在球員手中被旋轉(zhuǎn)拋出，最終落入籃筐中。下列說(shuō)法正確的是（）A.研究籃球旋轉(zhuǎn)情況時(shí)可以把籃球看成質(zhì)點(diǎn)B.籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力和空氣的作用力C.籃球在被拋出去之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，初速度與所受合力在同一條直線上D.籃球在被拋出去之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所受合力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的外側(cè)2.輻射對(duì)人體的傷害程度用物理量“當(dāng)量劑量”來(lái)衡量?！爱?dāng)量劑量”的國(guó)際單位是“希沃特”，記作“Sv”。如果每千克人體組織吸收1焦耳能量，我們定義此時(shí)的當(dāng)量劑量為1希沃特。現(xiàn)用國(guó)際單位制的基本單位表示希沃特，下列選項(xiàng)中正確的是（）A. B. C. D.3.如圖所示，飛船攜帶探測(cè)器在圓軌道I上繞地球飛行，其軌道半徑為地球半徑的k倍。當(dāng)飛船通過(guò)軌道I的A點(diǎn)時(shí)，飛船上的發(fā)射裝置短暫工作，將探測(cè)器沿飛船原運(yùn)動(dòng)方向射出，而飛船在發(fā)射探測(cè)器后速度方向不變沿橢圓軌道II向前運(yùn)動(dòng)，其近地點(diǎn)B到地心的距離近似為地球半徑R。以上過(guò)程中飛船和探測(cè)器的質(zhì)量均可視為不變。已知地球表面的重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A.飛船在軌道I運(yùn)動(dòng)的速度大小B.飛船在軌道I運(yùn)動(dòng)的加速度大小C.飛船在軌道II上的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度大小D.飛船在軌道II上的B點(diǎn)的速度等于第一宇宙速度4.近日，華為與奇瑞汽車聯(lián)合發(fā)布了雙方合作的首款智能電動(dòng)汽車，智能駕駛正日益走近人們生活。某車評(píng)機(jī)構(gòu)對(duì)這款汽車做AEB（自動(dòng)緊急剎車系統(tǒng)）測(cè)試，汽車運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象如圖所示。已知該汽車的運(yùn)動(dòng)分為兩階段，第一階段，從時(shí)刻至?xí)r刻，汽車在平直的道路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；第二階段，時(shí)刻，激光雷達(dá)發(fā)現(xiàn)前方障礙，行車電腦立即控制剎車踏板，車輛開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻后圖線與時(shí)間軸平行。下列說(shuō)法正確的是（）A.汽車勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B.后汽車開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)C.時(shí)間內(nèi)，汽車的位移為D.時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度大小為5.如圖所示，吸附在豎直玻璃上質(zhì)量為m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿與豎直方向夾角為的虛線方向做加速度大小為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若摩擦力大小等于，其中g(shù)為重力加速度，則拉力的大小為（）A B. C. D.6.如圖所示，水平桌面上的物塊A通過(guò)一根不可伸長(zhǎng)的輕繩，繞過(guò)桌邊的輕滑輪與物塊B相連，輕繩處于伸直狀態(tài)且與桌面平行，用手按住A，使其靜止于P點(diǎn)，此時(shí)B距地面的距離，將A由P點(diǎn)靜止釋放，若B落地后不反彈，最終A停在Q點(diǎn)。測(cè)量PQ間距離，A、B質(zhì)量相等。若不計(jì)空氣阻力和滑輪上所有摩擦，取重力加速度，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)B.B落地后A做減速運(yùn)動(dòng)加速度約為C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至A停在Q點(diǎn)，A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.B落地時(shí)損失的機(jī)械能等于B下落過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量7.如圖甲所示，有一平行于紙面勻強(qiáng)電場(chǎng)，以電場(chǎng)內(nèi)某一位置O為原點(diǎn)建立x軸，選取x軸上到O點(diǎn)距離為r的P點(diǎn)，以O(shè)為圓心、r為半徑作圓?，F(xiàn)從P點(diǎn)起沿圓周逆時(shí)針測(cè)量圓上各點(diǎn)的電勢(shì)和轉(zhuǎn)過(guò)的角度，可以用此數(shù)據(jù)繪制圖線。同理，當(dāng)半徑分別取2r、3r時(shí)，做同樣的測(cè)量，用數(shù)據(jù)在同一個(gè)坐標(biāo)系中繪制圖線。繪制圖線如圖乙中所示的三條曲線。三條曲線①、②、③均在時(shí)達(dá)到最大值，最大值分別為，，。下列說(shuō)法正確的是（）A.曲線①中電勢(shì)的最小值為 B.坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 D.電場(chǎng)方向斜向右上方且與x軸正方向的夾角為8.在科幻電影《流浪地球》中有這樣一個(gè)場(chǎng)景：地球在接近木星時(shí)受其磁場(chǎng)和輻射影響，導(dǎo)致行星發(fā)動(dòng)機(jī)故障熄火，被木星引力“捕獲”后加速向木星靠近。當(dāng)?shù)厍蚺c木星球心之間的距離小于某個(gè)值d時(shí)，在地球表面物體就會(huì)被木星吸走，進(jìn)而導(dǎo)致地球可能被撕裂，這個(gè)臨界距離d被稱為“洛希極限”。如圖所示，假設(shè)地球和木星的質(zhì)量分別M、，地球的半徑為R。地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)，同時(shí)不考慮木星自轉(zhuǎn)和太陽(yáng)系其他星球的作用，由于木星的質(zhì)量大約為地球的1300倍，可以近似以木星為慣性系來(lái)研究問(wèn)題。取地球表面上距離木星最近的地方一質(zhì)量為m的物體，計(jì)算它剛好被木星吸走時(shí)木星與地球距離為臨界距離，則木星使地球產(chǎn)生撕裂危險(xiǎn)的臨界距離d—“洛希極限”滿足下列哪個(gè)表達(dá)式（）A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示，一固定的四分之一光滑圓弧軌道與逆時(shí)針勻速傳動(dòng)、足夠長(zhǎng)的水平傳送帶平滑連接于N點(diǎn)，圓弧軌道半徑為R。質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自圓弧軌道最高點(diǎn)M由靜止釋放，滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后返回圓弧軌道，上升到最高點(diǎn)時(shí)距N點(diǎn)高度為。已知滑塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.傳送帶勻速傳動(dòng)的速度大小為B.經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，滑塊最終靜止于N點(diǎn)C.滑塊第一次在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為D.滑塊第三次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為mgR10.一小球可以停在光滑水平面的任意位置。從力的角度講，小球受力平衡；從能量的角度講，小球在光滑水平面的任意位置的重力勢(shì)能相等?，F(xiàn)有一根光滑的細(xì)桿被彎成如圖所示的形狀，并被固定在豎直平面xOy內(nèi)，其形狀曲線方程為（a為正的常數(shù)）。桿上套有一質(zhì)量為m的小環(huán)，當(dāng)桿繞y軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)在桿上任何位置均能相對(duì)桿靜止，這一現(xiàn)象依舊可以用等勢(shì)面解釋。建立一個(gè)隨桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的參考系，桿和小環(huán)均在參考系中靜止。在此參考系中，小環(huán)除受重力、支持力外，還多受到一個(gè)“力”，同時(shí)環(huán)還將具有一個(gè)與這個(gè)“力”對(duì)應(yīng)的“勢(shì)能”。質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)）在這個(gè)坐標(biāo)系下具有的“勢(shì)能”可表示為。該“勢(shì)能”與小環(huán)的重力勢(shì)能（以x所在平面為重力勢(shì)能零面）之和為小環(huán)的總勢(shì)能，小環(huán)能穩(wěn)定在桿上的任何位置，說(shuō)明穩(wěn)定時(shí)小環(huán)在桿上任何位置總勢(shì)能是相同的。下列說(shuō)法正確的是（）A.細(xì)桿旋轉(zhuǎn)的角速度B.與該“勢(shì)能”對(duì)應(yīng)的“力”的方向平行x軸指向正方向C.與該“勢(shì)能”對(duì)應(yīng)的“力”的大小隨x的增加而減小D.該“勢(shì)能”的表達(dá)式是選取了y軸處“勢(shì)能”為零三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.某同學(xué)按如圖所示連接電路，利用電流傳感器和電壓傳感器研究電容器的充、放電情況。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將開(kāi)關(guān)S與“1”端相連，待電路穩(wěn)定后，將開(kāi)關(guān)擲向“2”端，傳感器將信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上可以顯示出電流、電壓隨時(shí)間變化的圖線、圖線。（1）下列選項(xiàng)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)與“1”端相連時(shí)，電壓傳感器所描繪的圖線應(yīng)是________；當(dāng)開(kāi)關(guān)與“2”端相連時(shí)，電流傳感器所描繪的圖線應(yīng)是________。A．B．C．D．（2）結(jié)合屏幕顯示的、圖線可知________。A．剛開(kāi)始充電時(shí)充電電流最大B．剛開(kāi)始充電時(shí)充電電流最小C．充電結(jié)束時(shí)電壓為零D．充電電流跟兩極電壓成正比（3）假設(shè)上述所選的圖線與橫軸圍成的面積為、圖線與橫軸圍成的面積為，再利用圖像中已知數(shù)據(jù)，則計(jì)算該電容器電容C的表達(dá)式為_(kāi)_______（題中及圖像中所給數(shù)據(jù)單位均為國(guó)際單位）。12.某物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）除帶夾子重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含夾子）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還需要使用的一組器材是________。A．直流電源、天平（含砝碼）B．直流電源、刻度尺C．低壓交流電源、天平（含砝碼）D．低壓交流電源、刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取連續(xù)打出的5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)得C、D、E三個(gè)點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m，則從打下O點(diǎn)到打下D點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為_(kāi)_______，動(dòng)能增加量為_(kāi)_______。（用上述測(cè)量量和已知量的符號(hào)表示）（3）機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，為了在三種能量相互轉(zhuǎn)化的情況下再次驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)小組又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。力傳感器一端固定在鐵架臺(tái)的橫梁上，另一端與輕彈簧相連，輕彈簧下端懸掛著下表面水平的重物，在重物正下方放置著上表面水平的運(yùn)動(dòng)傳感器，兩個(gè)傳感器再通過(guò)數(shù)據(jù)采集器和電腦相連（圖未畫出）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持鐵架臺(tái)固定，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物只在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。小組同學(xué)首先用天平測(cè)得重物的質(zhì)量為m，然后：①用運(yùn)動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)記錄重物速度繼而得到重物的動(dòng)能；②選擇運(yùn)動(dòng)傳感器的上表面所在位置為重力勢(shì)能零點(diǎn)，用運(yùn)動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)記錄重物下表面與運(yùn)動(dòng)傳感器上表面的距離，繼而得到重物的重力勢(shì)能；③將彈簧原長(zhǎng)時(shí)重物下表面到運(yùn)動(dòng)傳感器上表面間的距離，與物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中這兩個(gè)表面間的實(shí)時(shí)距離之差作為彈簧形變量，結(jié)合力傳感器測(cè)得的彈力大小F，通過(guò)計(jì)算得到了彈簧在每個(gè)時(shí)刻的彈性勢(shì)能。分析上述三種能量之和E隨時(shí)間的變化情況，如果在誤差允許的范圍內(nèi)，E隨時(shí)間保持不變，則可認(rèn)為重物（包括地球）和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。已知實(shí)驗(yàn)得到的圖像如圖丁所示，則下列選項(xiàng)中的圖象中可能正確的是________。13.如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中四個(gè)平行等距的水平等勢(shì)面，且。一電荷量為的帶正電小球在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖曲線所示，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)。小球在A點(diǎn)的速度大小為，方向水平向右。已知A、B連線長(zhǎng)為，連線與等勢(shì)面間的夾角為，電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，，，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為。求：（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間；（2）小球的質(zhì)量；（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小。14.如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為，，為板上正對(duì)的小孔。平行金屬板P和Q水平放置且關(guān)于小孔，所在直線對(duì)稱，P、Q兩板的長(zhǎng)度和板間距離均為d，P、Q兩板間加電壓可形成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；距離金屬板P和Q右邊緣d處固定有一足夠長(zhǎng)的豎直正對(duì)熒光屏，屏上O點(diǎn)與、共線。加熱的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)小孔進(jìn)入M、N兩板間，通過(guò)M、N間的加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入P、Q間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量值為e，從小孔進(jìn)入的電子初速度可以忽略。整個(gè)裝置處于真空中，忽略電子重力及電子間的相互作用，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，電子撞擊熒光屏?xí)r會(huì)產(chǎn)生亮斑。（1）若在P、Q兩板間加一恒定電壓，判斷電子最終是落到金屬板還是熒光屏上，并求出落上時(shí)的動(dòng)能；（2）若在P、Q兩板間加一交變電壓，電子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于，可以認(rèn)為每個(gè)電子在P、Q間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩板間的電壓恒定，不考慮電場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。不同時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，偏轉(zhuǎn)電壓不同，打到熒光屏上的位置就不同，寫出電子打到熒光屏上的亮斑的位置y與進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)刻t的關(guān)系式。15.如圖所示為一種大型機(jī)械緩沖器的簡(jiǎn)易模型。緩沖器由一個(gè)帶有物塊掉落口的斜面、合適的彈簧和與彈簧相連的移動(dòng)平板A構(gòu)成。緩沖器工作時(shí)，移動(dòng)平板將在斜面PQ間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)工作時(shí)，啟動(dòng)裝置將移動(dòng)平板A推至物塊掉落口下沿P處由靜止釋放，此后啟動(dòng)裝置不再工作。當(dāng)平板A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端Q處時(shí)速度恰好減為零，此時(shí)物塊B被輕推到斜面上，接下來(lái)，B與A一起沿斜面下滑。當(dāng)二者到達(dá)P處時(shí)，速度恰好為零，B從物塊掉落口落下，移動(dòng)平板A的底邊長(zhǎng)大于物塊掉落口尺寸，不會(huì)掉下。此后，平板A在彈簧的作用下將重新上升，設(shè)計(jì)