内容正文:
广东省广州市执信中学2025-2026学年高三上学期12月物理月考试题改编练习卷
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.AI机器人比赛要求按规定直线行走,某小组设想如下方案:在点两侧适当距离对称放置两个信号发射源和,信号源可以各发射相同频率的电磁波信号,信号发射后可以向四周各个方向传播,以此来引导机器人走规定直线。下列说法正确的是( )
A.机器人在上逐渐远离点的过程中接收到的信号强度持续减弱
B.机器人在上逐渐远离O点的过程中接收到的信号强度保持不变
C.机器人在逐渐远离点的过程中接收到的信号强度持续增强
D.机器人在上逐渐远离点的过程中接收到的信号强度交替变化
2.如图所示,“嫦娥六号”由“轨返组合体P”和“着上组合体Q”组成。经多次变轨后在离月面高的圆轨道上做匀速圆周运动。在适当位置P、Q分离,Q受到与运动方向相反的冲量而减速,之后Q沿椭圆轨道飞行,择机在离月面高的近月点,启动发动机调整姿态后缓慢着月。已知月球半径为R,月球质量为M,万有引力常量为G。根据以上信息( )
A.能求出“嫦娥六号”在圆轨道上的运行速率
B.能求出“嫦娥六号”受到月球的万有引力
C.可判断Q在近月点的速率小于远月点的速率
D.不能求出Q在椭圆轨道上运动的周期
3.如图,两根长直细导线L1、L2平行放置,其所在平面上有M、O、N三点,为线段MN的中点,L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时,、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变,撤去L2的电流,此时N点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体,用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中,细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是( )
A.细线对小球的拉力先增大后减小 B.细线对小球的拉力先减小后增大
C.小球对柱体的压力一直增大 D.小球对柱体的压力先减小后增大
5.如图甲所示,小球M绕定点沿逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动,y轴与圆周运动轨迹在同一平面内。时,M、与坐标原点O点位于同一水平直线上,小球M在竖直方向的位移y随时间t变化的关系如乙图所示,则小球M做匀速圆周运动的向心加速度大小为( )
A. B.
C. D.
6.一质量为的汽车在平直公路上由静止启动,前时间内的位移与时间平方的关系图像如图所示。已知前时间内牵引力是阻力的2倍,则关于前时间,下列说法正确的是( )
A.汽车以恒定的功率启动 B.汽车的加速度为
C.汽车受到的阻力大小为 D.时刻,牵引力的功率为
7.如图所示,光滑轻质滑轮固定在物块B上,细绳的一端固定在斜面上,另一端跨过滑轮与物块A相连。初始时,在沿斜面向上的外力作用下,质量分别为3m和2m的物块A、B静止在光滑斜面上,斜面倾角。现仅改变外力大小,使两物块沿斜面向上做匀加速直线运动,经时间t物块B沿斜面向上滑动的距离为d,B未到达细绳固定处,细绳始终与斜面平行。已知重力加速度为g,则外力改变后,下列说法正确的是( )
A.物块B的加速度大小为 B.物块A的加速度大小为
C.细绳的拉力大小为 D.外力的大小为
8.两点电荷M、N分别固定在和坐标原点处,若取无穷远处电势为0,则两点电荷所形成电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示,图线与x轴交于x0处,x=40cm处电势最低。现有一正点电荷q从x0处由静止释放,其只在电场力作用下运动。下列说法中正确的是( )
A.点电荷M带正电、N带负电
B.x0处的电场强度为0
C.点电荷M、N所带电荷量大小之比为4∶1
D.正点电荷q沿x轴正方向运动的过程中,电势能先减小后增大
9.如图电路中,电源(电动势为E,内阻为r),电流表、电压表均为理想电表,D为理想二极管,C为电容器,R1为定值电阻(R1>r),R为滑动变阻器。闭合开关S至电路稳定后,将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数变化量大小为,电压表V2的示数变化量大小为,电流表A的示数变化量大小为,则下列判断正确的是( )
A.电源的输出功率增大
B.的值不变,且始终等于电源的内阻r
C.滑片向左移动的过程中,电容器带电荷量减少
D.电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
10.如图,轻弹簧一端固定于O点,另一端与质量m=1kg小球相连。小球套在一光滑硬直杆上。某时刻,将小球由与O水平位置静止释放,它在下降到弹簧竖直时,速度恰好为0。已知水平时,弹簧的长度为0.6m,是原长的两倍,弹簧的劲度系数k为100N/m,弹簧弹性势能x为形变量,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力的影响,下列说法中正确的是( )
A.小球下降到弹簧竖直时,弹簧的长度为0.9m
B.弹簧始终未恢复原长
C.弹簧长度最短时,重力的瞬时功率最大
D.弹簧长度最短时,小球的机械能最大
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置:将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上端装有宽度均为d的挡光片,测得滑块A、B(包含挡光片)的质量分别为和。
(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d,示数如图乙所示,则 mm。
(2)打开气泵,调节气垫导轨,将一个滑块放在气垫导轨左端,向右轻推滑块,滑块通过光电门1、2的时间分别为、,当 (选填“<”、“=”或“>”)时,可认为气垫导轨水平。
(3)滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,A与静止的滑块B发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和,与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。若、、、、满足关系式: ,则可验证滑块A、B组成的系统碰撞前后动量守恒;若、、满足关系式: ,则可验证滑块A、B碰撞是弹性碰撞。
12.某个同学设计了一个电路,既能测量电池组的电动势和内阻,又能同时测量未知电阻的阻值。器材如下:
A.电池组(四节干电池);B.待测电阻(约10Ω)
C.电压表(量程、内阻很大);D.电压表(量程、内阻很大)
E.电阻箱(最大阻值99.9Ω);F.开关一只,导线若干
实验步骤如下:
将实验器材连接成如图甲所示的电路,闭合开关,调节电阻箱的阻值,先让电压表接近满偏,逐渐增加电阻箱的阻值,并分别读出两只电压表的读数。
(1)根据记录的电压表的读数和电压表的读数以为纵坐标,以对应的电阻箱的阻值R为横坐标,得到的实验结果如图乙所示。由图可求得图像在纵轴的截距为 ,待测电阻 Ω。
(2)图丙是以电压表的读数为纵坐标,以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值为横坐标得到结果。由图可求得电池组的电动势 V,内阻为 Ω。
(3)本实验测定的电动势和内电阻的测量值和真实值比较,测量结果分别为( )
A.偏大 偏大 B.偏大 偏小 C.偏小 偏大 D.偏小 偏小
13.如图为某国际机场旅客行李箱运输装置的简化示意图,行李箱在倾斜传送带上速度由零开始加速,每隔时间有一个行李箱从左侧进入(初速度为零)传输带,传输带长度为L=10m,与水平面的夹角为,传输带始终以v=1.0m/s的速度匀速运动,行李箱与传输带间的动摩擦因数,不计行李箱的大小及其与传输带下边挡板间的摩擦力,重力加速度大小为g=10m/s2,,。求:
(1)行李箱在传输带上可以滑行的最长时间;
(2)传输带上最多有几只行李箱;
(3)假设每只行李箱最后均达到匀速状态,某次航班旅客行李箱的总质量m=500kg,传输带要运输该次航班旅客行李,带动传输带的电机要多消耗的电能。
14.如图所示,xOy平面的第三象限内有水平放置的金属板M、N,板间为加速电场,两板间的电压为U,一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从A点由静止开始加速,经B点进入第二象限内的辐向电场E1(大小未知,方向均指向O),沿着半径为R的圆弧虚线(等势线)运动,从C点进入第一象限。在第一象限0 < x ≤ L区域内存在沿y轴负方向的匀强电场E2(大小未知),粒子从电场E2右边界离开电场后最终打在坐标为(2L,−R)的D点,不同区域内的电场互不影响,不计粒子的重力。求:
(1)粒子经过加速电场加速后到达B点时的速度大小v0;
(2)圆弧虚线处电场强度E1的大小;
(3)第一象限0 < x ≤ L区域匀强电场的场强大小E2。
15.如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B,其中AB圆弧轨道的圆心为O,,圆心角,圆弧轨道光滑,BC轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数,轨道AB左侧的区域存在一竖直向下匀强电场,BC轨道区域存在水平向右的匀强电场,一质量为,电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)滑块的电性和的大小;
(2)若电场大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道,求滑块刚到达B点时,轨道对滑块支持力大小;
(3)在第(2)问的条件下,若电场的大小可在一定范围内调节,保证滑块始终未脱离轨道ABC,当取不同值时,求滑块最终因摩擦而产生的热量。(Q可用表示)
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.A【详解】两个发射源发射相同频率的电磁波信号,由图可知,机器人行走的路线始终在两个信号源连线的中垂线上,到在两个信号源的距离相等,所以该直线上的各点都是振动加强点,机器人在OO1上逐渐远离O点的过程中两电磁波合成后的振幅随着距离的增大在减小,故接收到的信号强度(以振幅反应)持续减弱,不是交替变化的。
故选A。
2.A【详解】A.由题知,“嫦娥六号”在圆轨道上运行的轨道半径为
根据万有引力提供向心力,则有解得故A正确;
B.“嫦娥六号”受到月球的万有引力为
由于不知道嫦娥六号”质量,故无法求“嫦娥六号”受到月球的万有引力,故B错误;
C.Q沿椭圆轨道飞行,根据开普勒第二定律,可知Q在近月点的速率大于远月点的速率,故C错误;
D.由题知,“嫦娥六号”在圆轨道上的运行的轨道半径为
根据万有引力提供向心力,则有解得
由几何关系可知椭圆的半长轴为根据开普勒第三定律
因“嫦娥六号”在圆轨道上的周期可以求出,故嫦娥六号”在椭圆轨道上的周期也可以求出,故D错误。故选A。
3.A【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等,则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样,为B1
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2撤去,N点的磁感应强度为。故选A。
4.C【详解】AB.设小球的质量为m,小球到圆柱体圆心的直线与水平方向的夹角为,以小球为研究对象,小球受到重力、支持力和拉力,如图所示
由平衡条件可得,
细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆柱体最高点的运动中,逐渐增大,所以细线对小球的拉力逐渐减小;圆柱体对小球的支持力逐渐增大,由牛顿第三定律可得小球对圆柱体的压力逐渐增大。故选C。
5.A【详解】设小球M做匀速圆周运动的角速度为,半径为r,则其竖直位移y随时间t变化的关系为对照图乙可得,,。则小球M向心加速度大小为故选A。
6.C【详解】B.根据图像可知,前时间,汽车做匀加速直线运动,由
解得汽车的加速度为,故B错误;
A.因为汽车做匀加速直线运动,可知牵引力保持不变,则汽车的功率随速度的增大而增大,故A错误;
C.根据牛顿第二定律可得由题意可知
联立解得汽车受到的阻力大小为,故C正确;
D.时刻,汽车的速度为则此时牵引力的功率为,故D错误。故选C。
7.D【详解】AC.以物块B为研究对象,由运动学公式和牛顿第二定律得,
联立解得物块B的加速度大小为细绳的拉力大小为故A错误,C错误;
BD.以物块A为研究对象,由运动学公式和牛顿第二定律得,
联立解得物块A的加速度大小为外力的大小为故B错误,D正确。故选D。
8.CD【详解】A.根据电势变化情况可知,自区域从左至右电势先降低后升高,所以场强方向先沿轴正方向后沿轴负方向,可知点电荷M带负电,点电荷N带正电,故A错误;
B.在图像中,斜率表示电场强度,在处的图像斜率不为零,则电场强度也不为零,故B错误;
C.在处图像斜率为零,电场强度为,则满足
可知点电荷M、N所带电荷量大小之比为故C正确;
D.一正点电荷从处由静止释放,正点电荷会向电势低的方向运动,正点电荷沿轴正方向运动的过程中,电势先降低后升高,由于可知,正点电荷的电势能先减小后增大,故D正确。故选CD。
9.BD【详解】A.当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大,滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离,则R的阻值变大,外电阻变大,因R1>r可知,外电阻更加大于电源内阻,可知电源的输出功率减小,选项A错误;
B.根据可知不变,且始终等于电源的内阻r,选项B正确;
C.滑片向左移动的过程中,R的阻值变大,外电阻变大,电流减小,则R1两端电压减小,则电容器两端电压应该减小,电容器应该放电,但是由于有二极管,则电容器不能放电,则电容器带电荷量不变,选项C错误;
D.根据因R变大,可知电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大,选项D正确。故选BD。
10.BD【详解】由功能关系,有
代入数据,解得,故A错误;
B.由A可知杆与弹簧水平时夹角为,则
弹簧长度最短时的长度
则弹簧始终未恢复原长,故B正确;
C.弹簧长度最短时,可知小球所受合力沿杆向下,则小球此时在加速,则重力的瞬时功率不是最大,故C错误;
D.对整体,其机械能守恒,弹簧长度最短时,弹簧的弹性势能最小,则小球的机械能最大,故D正确。故选BD。
11.(1)4.914/4.915/4.916(2)=(3)
【详解】(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d=4.5mm+0.01mm×41.5=4.915mm
(2)当气垫导轨水平时,滑块经过两光电门的速度相等,则遮光时间相等,即=。
(3)[1]向右为正,则由题意可知碰前A的速度碰后A的速度
碰后B的速度若动量守恒,则即即
[2]若为弹性碰撞,则满足即联立解得
12.(1) 1.0 8.0(2) 6.0 4.0(3)D
【详解】(1)[1][2]串联电路电流处处相等,由图甲所示电路图可知整理有
则图像的纵轴截距斜率解得
(2)[1][2]由图甲所示电路图可知
所以图像图线是电源的图像,由题图可知,电源电动势为电源内阻
(3)由于电压表不是理想电压表,两个电压表存在分流作用,的值小于流过电源的电流,当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,除此之外电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,所以其图像如图所示
由图像可知,电源的电动势和内阻的测量值都小于真实值。故选D。
13.(1)(2)11个(3)
【详解】(1)根据牛顿第二定律解得加速的时间为
加速的位移为匀速运动的时间为
行李箱在传输带上可以滑行的最长时间为
(2)在时间内,做初速度为零的匀加速的行李箱的位移为
在时间内,做匀速运动的行李箱的位移为
传输带上行李箱最多的个数为(取整数)解得n=11个
(3)行李箱获得的动能为产生的热量为
根据能量守恒定律可得,带动传输带的电机要多消耗的电能为
14.(1)(2)(3)
【详解】(1)带电粒子经加速电场加速后的速度为v0,由得
(2)在偏转电场中,由粒子所受的电场力提供向心力可知
(3)由题意可知,带电粒子在第一象限0 < x ≤ L区域内做类平抛运动,设竖直方向上加速度为a,运动时间为t,第一象限电场强度为E2,带电粒子出电场时速度方向与水平方向的夹角为α,水平方向上
,,则且联立解得
15.(1)负电,(2)(3)见解析
【详解】(1)滑块在电场中恰能做直线运动,根据受力平衡可知,电场力竖直向上,与场强方向相反,滑块带负电;根据平衡条件可得 解得
(2)若电场大小不变,方向反向,由牛顿第二定律可得解得
滑块做类平抛运动,则有,
使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道,则有
联立解得滑块水平射入电场时的初速度为则有
滑块滑到B点时,有 解得
在B点,根据牛顿第二定律可得联立解得
(3)滑块向右运动到速度为0时,由动能定理得解得
第一个临界值,当满足可得
第二个临界值,当滑块回到A点时,速度刚好减为0,有,
解得
综上分析可知
①当时,滑块最终因摩擦而产生的热量为
②当时,滑块最终停在B点,根据能量守恒可得
③当时,滑块将从A点飞离轨道,不符合题意。
答案第1页,共2页
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