精品解析：山东省济宁市实验中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

济宁市实验中学2022级高三 上学期12月月考 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。全卷满分100分。时间90分钟。 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上． 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。 3．考试结束后，将第II卷答题纸和答题卡一并收回。 一、选择题（本题共12小题，共40分。每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对得3分；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。） 1. 在物理学中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，如比值法、微元法、极限思想法和建立理想化模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ） A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想化模型法 B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法 C. 根据速度定义式，当如非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法 D. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法 2. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为k，刹车过程的平均速度为v，则整个过程的位移为（ ） A. B. C. D. 3. 图像在解决物理问题中扮演着至关重要的角色，它们不仅能够直观地展示物理现象和规律，还能帮助学生更好地理解和分析物理问题。如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，物体在0~这段时间内的平均速度等于 B. 乙图中，物体做匀减速直线运动，其加速度大小为10 C. 丙图中，若物体从静止开始运动，则在0~6s内物体的位移等于18m D. 丁图中，物体做匀加速直线运动，其加速度大小为4 4. 如图所示，A、B两个带等量电荷的小球用绕过光滑定滑轮的绝缘细线连接处于静止状态，A球与光滑绝缘竖直墙面接触，A、B两球到定滑轮的距离相等，连接A球的绝缘细线竖直，A、B间的距离为L，A、B连线与竖直方向的夹角为60°，A球对竖直墙面的压力为F，不计小球大小，静电力常量为k，则（　　） A. 小球A的重力为 B. 小球B的重力为 C. 细线对滑轮的作用力大小为F D. 小球A的带电量为 5. 随着交通的发展，旅游才真正变成一件赏心乐事，各种“休闲游”“享乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面(与车厢底板平行)上水杯内的水面，已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用 B. 列车转弯过程中的向心加速度为gtan θ，方向与水平面的夹角为θ C. 水杯与桌面间有静摩擦力 D. 水杯受到桌面的支持力与水杯的重力是一对平衡力 6. 如图所示，在水平地面上，有一横截面为的圆弧形直角弯管，圆弧半径为。管中有流速为、密度为的水通过。由于水的流动，弯管所受力的大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，在竖直平面内有一个绝缘圆环，O点为圆心，A、B为圆环上两点，OA、OB都与水平方向成。在A点固定一个带电量为Q的正点电荷，在圆环内侧B点放置一个光滑的小球，带电量为，质量为m。整个装置处在水平向右的电场强度的匀强电场中，此时小球恰好静止。由于Q的绝缘措施出了问题，Q的带电量缓慢减少，则此后（　　） A. 圆环对小球的弹力大小保持不变 B. 正电荷Q与小球q之间的库仑力不断增大 C. 小球q有可能脱离圆环 D. 正电荷Q所受静电力的合力不断增大 8. 直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定在一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，静电力常量用k表示，若将该正点电荷移动到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A. ，沿轴负向 B. ，沿轴正向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿轴正向 9. 神舟十三号载人飞船与天和核心舱实现了我国首次飞船径向对接，从发射到对接成功仅历时6.5小时。对接前，神舟十三号先进入预定轨道运行，然后再变轨实现与天和核心舱的对接。对接前，天和核心舱在轨道上运行的周期是91.91min，神舟十三号在预定轨道运行的周期是91min，则对接前两者在轨道上稳定运行时（　　） A. 天和核心舱的加速度比神舟十三号的加速度大 B. 天和核心舱运行的线速度比神舟十三号的线速度小 C. 神舟十三号距地面高度比天和核心舱距地面高度低 D. 神舟十三号需在预定轨道减速才能完成对接 10. 图甲为一城墙的入城通道，通道宽度，一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动，加速到点时斜向上跃起，经到达右墙壁点时，竖直方向的速度恰好为零，然后立即蹬右墙壁，使水平方向的速度反向，大小变为原来的，并获得一竖直方向速度，之后跃到左墙壁上的点，点距地面，飞跃过程中人距地面的最大高度为，重力加速度取，不计空气阻力，整个过程中人的姿态可认为保持不变，如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 点距离地面高 B. 人助跑的距离为 C. 人刚离开点时的速度大小为 D. 人刚到点的速度方向与竖直方向夹角的正切值为 11. 如图所示为密立根油滴实验的示意图，初始时开关处于闭合状态。喷雾器将细小的油滴喷入极板M上方空间，油滴因摩擦带负电。某颗油滴经M板上的小孔进入下方的电场后最终静止在距小孔的P点，已知电源电压为U，该油滴质量为m，带电量为-q，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 该过程中电场力对该油滴做的功为 C. 保持开关闭合，仅将N板向上平移少许，该油滴将向上运动并最终静止在P点上方 D. 断开开关，仅将N板向上平移少许，该油滴仍然静止在P点 12. 在真空中带电量为q的点电荷的电场中，取无穷远处电势为零，离电荷距离为r的A点的电势表达式为（k为静电力常量），如果A点周围有多个点电荷，则A点的电势等于这些点电荷单独存在时的电势之和。如图所示为一均匀带电圆环，所带的总电荷量为，圆环的半径为b、圆心为O点，z轴通过O点且垂直于环面，P点在z轴上，它与O点的距离为d，电子所带电荷量大小为e，下列说法正确的是（　　） A. O点的场强为零且电势也为零 B. O点的电势比P点的电势高 C. 将电子沿z轴从O点移到P点，电势能增加 D. 取无穷远处电势为零，则电子在O点的电势能为 二、实验题（共14分，根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。） 13. 某同学利用如图装置验证碰撞中的动量守恒定律，装置中桌面水平，一端固定了一弹簧枪，斜面紧贴桌面，且斜面的最高点恰好与桌面相平，该同学选了两个体积相同的钢质小球，实验步骤如下： ①用天平测出两小球的质量（分别为和）。 ②先不放小球，把小球装入固定好的弹簧枪后释放，记下小球在斜面上的落点位置。 ③将小球放在斜面最高点处，把小球装入固定好的弹簧枪后释放，使它们发生碰撞，分别记下小球和在斜面上的落点位置。 ④用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜面最高点的距离。图中A、B、C点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到斜面最高点的距离分别为 （1）选择的水平桌面是否需要一定光滑__________（选填“是”或“否”），所选小球的质量关系是：要__________（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）实验中若满足关系式____________________（用实验中已经测得的量表示），则说明该碰撞过程满足动量守恒定律。 14. 在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图所示的实验电路。其中待测电源（电动势约为3.0V，内阻约为几欧）；R0为定值电阻；ac为阻值均匀的电阻丝（总长60cm，单位长度的电阻为ρ0=0.2Ω/cm，电阻上标有长度刻度）；电流表A量程为0.6A，内阻不计） （1）实验时定值电阻R0有下列几种阻值，应选用 。 A. 20Ω B. 4.0Ω C. 30Ω D. 40Ω （2）实验中闭合开关S，滑动b点改变bc的长度L，记录bc的长度L和电流表A的示数I，根据测得的多组数据，以为纵坐标，L为横坐标，作出的图线（用直线拟合），并计算出直线的斜率为k，纵截距为b，由此可知电源的电动势E=_________，内阻r=__________（均用字母R0、ρ0、k、b表示） 三、计算题（本题4小题，共46分．解答时在答题纸上相应位置应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位．） 15. 2024年9月14日新建龙岩至龙川高铁梅州西至龙川西段开通运营，这将大大拉近闽西、粤东等革命老区和粤港澳大湾区的距离。设有一列质量为m=4.0×105kg的高铁列车，从静止开始以恒定功率P=7.2×106W在平直轨道上运动，设列车行驶过程中所受到的阻力f始终为车重的0.02倍，g取10m/s2，求： （1）列车在该功率下的最大速度vm； （2）当列车的行驶速度为v=30m/s时，列车的瞬时加速度a的大小。 16. 2024年7月19日，济宁方特东方欲晓正式开园。园中有一种叫“跳楼机”的大型游戏机，如图所示。跳楼机能把乘客带入一定高度后，从静止开始下落做匀加速直线运动，达到最大运行速度后，立刻在减速装置作用下做匀减速直线运动，到距离地面h = 1 m处速度刚好减为零，加速度大小都设定为一般人能较长时间承受的值。某物理兴趣小组同学通过传感器测得其在减速阶段的位移x与速度v的关系曲线如图所示，根据项目介绍可知整个游戏机开始下落时距离地面高度为H = 58 m。求： （1）下落过程中经历的时间； （2）下落过程中第2 ~ 3 s内通过的距离。（结果保留三位有效数字） 17. 如图所示，矩形虚线区域ABCD所在的空间存在竖直向下的匀强电场，。矩形区域右侧有一沿竖直方向固定的足够长接收屏，接收屏到的距离也为点为虚线的中点。比荷为的带正电粒子从点沿水平方向射入电场，粒子的初速度大小为，粒子从边射出后到达接收屏的位置到的距离为。已知沿水平方向，忽略粒子的重力。 （1）求粒子从点到接收屏的运动时间； （2）求电场强度的大小以及粒子在矩形区域的偏移量； （3）不改变入射点的位置，改变粒子的入射速度大小和方向，结果粒子刚好从点沿与平行的方向离开矩形区域，求粒子的入射速度大小以及速度与水平方向夹角的正切值。 18. 一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带和小车三部分组成。倾角为的传送带以恒定的速率顺时针方向运行，质量的物体（可视为质点）从平台以的速度水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带的长度，物体和传送带之间的动摩擦因数。质量的无动力小车静止于光滑水平面上，小车上表面由水平轨道与光滑的圆轨道平滑连接组成。物体离开传送带后沿水平方向冲上小车（物体从离开传送带到冲上小车过程无动能损耗），不计空气阻力，取重力加速度大小。 （1）求传送带最上端与平台的高度差h； （2）求物体在传送带上运动的时间t； （3）若物体与小车上表面水平轨道间的动摩擦因数，物体恰好能到达小车右侧的最高点，最终恰好没有离开小车，求小车水平轨道的长度及圆轨道的半径R。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 济宁市实验中学2022级高三 上学期12月月考 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。全卷满分100分。时间90分钟。 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上． 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。 3．考试结束后，将第II卷答题纸和答题卡一并收回。 一、选择题（本题共12小题，共40分。每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对得3分；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。） 1. 在物理学中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，如比值法、微元法、极限思想法和建立理想化模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ） A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想化模型法 B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法 C. 根据速度定义式，当如非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法 D. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法 【答案】C 【解析】 【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限的思想方法，故A错误； B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法，故B错误； C．根据速度定义式，当如非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，故C正确； D．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，故D错误。 故选C。 2. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为k，刹车过程的平均速度为v，则整个过程的位移为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设整个过程时间为t，加速度大小为a，则第1s内位移 最后1s内位移 则 整个过程平均速度为 解得 故选A。 3. 图像在解决物理问题中扮演着至关重要的角色，它们不仅能够直观地展示物理现象和规律，还能帮助学生更好地理解和分析物理问题。如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，物体在0~这段时间内的平均速度等于 B. 乙图中，物体做匀减速直线运动，其加速度大小为10 C. 丙图中，若物体从静止开始运动，则在0~6s内物体的位移等于18m D. 丁图中，物体做匀加速直线运动，其加速度大小为4 【答案】D 【解析】 【详解】A．若为初速度为0的匀变速直线运动，速度—时间图像应为过原点的一条倾斜的直线，其在0~t0这段时间内的平均速度等于，而该图像在任一时刻的速度（不包括始末）都大于做匀变速直线运动的物体的速度，因此可知其平均速度大于，故A错误； B．根据速度与位移之间的关系式 整理可得 可知该图像的斜率为 解得 由此可知，乙图中，物体做匀减速直线运动，其加速度大小为5m/s2，故B错误； C．如果物体做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，位移为 可得在0～6s内的位移为 但根据图像可知，物体做加速度增大的变加速运动，因此可知，其在0～6s内的位移大于18m，故C错误； D．根据 可知图线斜率 则加速度大小为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，A、B两个带等量电荷的小球用绕过光滑定滑轮的绝缘细线连接处于静止状态，A球与光滑绝缘竖直墙面接触，A、B两球到定滑轮的距离相等，连接A球的绝缘细线竖直，A、B间的距离为L，A、B连线与竖直方向的夹角为60°，A球对竖直墙面的压力为F，不计小球大小，静电力常量为k，则（　　） A. 小球A的重力为 B. 小球B的重力为 C. 细线对滑轮的作用力大小为F D. 小球A的带电量为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对B受力分析如图，可知B受绳子拉力T，自身重力GB，库仑力，根据共点力平衡条件有    T=GB= 对A受力分析，根据共点力平衡条件有    解得 T=GB==， 故A正确，B错误； C．细线对滑轮的作用力大小为 故C错误； D．根据库仑定律可知 解得小球A的带电量为 故D错误。 故选A。 5. 随着交通的发展，旅游才真正变成一件赏心乐事，各种“休闲游”“享乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面(与车厢底板平行)上水杯内的水面，已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用 B. 列车转弯过程中的向心加速度为gtan θ，方向与水平面的夹角为θ C. 水杯与桌面间有静摩擦力 D. 水杯受到桌面的支持力与水杯的重力是一对平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】AB. 对玩具小熊 得 对列车整体 说明列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用，且加速度为水平方向，A正确，B错误； C. 水杯所受支持力方向与竖直方向夹角为θ，同理，水杯与桌面间不存在静摩擦力，C错误； D. 水杯受到桌面的支持力与水杯的重力方向不共线，不可能是一对平衡力，D错误。 故选A。 6. 如图所示，在水平地面上，有一横截面为的圆弧形直角弯管，圆弧半径为。管中有流速为、密度为的水通过。由于水的流动，弯管所受力的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】时间段内，从弯管流过水的质量为 水平方向上，根据动量定理可得 竖直方向上，根据动量定理可得 解得 所以 根据牛顿第三定律可知，水对弯管压力的大小为 故选B。 7. 如图所示，在竖直平面内有一个绝缘圆环，O点为圆心，A、B为圆环上两点，OA、OB都与水平方向成。在A点固定一个带电量为Q的正点电荷，在圆环内侧B点放置一个光滑的小球，带电量为，质量为m。整个装置处在水平向右的电场强度的匀强电场中，此时小球恰好静止。由于Q的绝缘措施出了问题，Q的带电量缓慢减少，则此后（　　） A. 圆环对小球的弹力大小保持不变 B. 正电荷Q与小球q之间的库仑力不断增大 C. 小球q有可能脱离圆环 D. 正电荷Q所受静电力的合力不断增大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．电场力 因为电场力与重力恒定不变，所以将这两个力的合力看成一个力，该力的大小为 方向与竖直方向成角斜向下，与图中OA方向平行，则小球受到三个力，圆环对它的弹力N，库仑力和F，构成一个矢量三角形如下图，其中图中C点表示小球所处位置： Q的带电量缓慢减少，则小球会沿圆环轨道向下移动，始终满足 所以 保持不变，AC在减小，所以减小，小球处在一种动态平衡中，不会脱离圆环，故A正确，BC错误； D．小球在B点时，Q受到的库仑力和匀强电场的电场力互相垂直，之后库仑力减小，匀强电场的电场力 也变小了（在漏电），并且这两个力的夹角由直角变成了钝角，根据力的合成规律，这两个力的合力与初始值相比变小了，故D错误。 故选A。 8. 直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定在一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，静电力常量用k表示，若将该正点电荷移动到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A. ，沿轴负向 B. ，沿轴正向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿轴正向 【答案】A 【解析】 【详解】正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，则作为对称点的H点处的电场强度也为零，正点电荷在H点的场强大小 方向沿y轴正向。由于H点处的电场强度为零，则两个负点电荷在H点的合场强大小 方向沿y轴负向。当正点电荷移到G点后，正点电荷在H点的场强大小 方向沿y轴正向，两个负点电荷在H点的合场强大小为，方向沿y轴负向，因此H点处场强的大小为 方向沿y轴负向。故选A。 9. 神舟十三号载人飞船与天和核心舱实现了我国首次飞船径向对接，从发射到对接成功仅历时6.5小时。对接前，神舟十三号先进入预定轨道运行，然后再变轨实现与天和核心舱的对接。对接前，天和核心舱在轨道上运行的周期是91.91min，神舟十三号在预定轨道运行的周期是91min，则对接前两者在轨道上稳定运行时（　　） A. 天和核心舱的加速度比神舟十三号的加速度大 B. 天和核心舱运行的线速度比神舟十三号的线速度小 C. 神舟十三号距地面高度比天和核心舱距地面高度低 D. 神舟十三号需在预定轨道减速才能完成对接 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．根据开普勒第三定律可知 轨道半径越大，周期越大，由于天和核心舱在轨道上运行的周期，神舟十三号在预定轨道运行的周期，，故天和核心舱的轨道半径大于神舟十三号飞船的轨道半径，即神舟十三号距地面高度比天和核心舱距地面高度低，再结合牛顿第二定律可得 故轨道半径越大，向心加速度越小，故A错误，C正确； B．根据万有引力提供向心力则有 解得 故轨道半径越大，线速度越小，由于天和核心舱的轨道半径大于神舟十三号飞船的轨道半径，天和核心舱运行的线速度比神舟十三号的线速度小，B正确； D．变轨需要神舟十三号的轨道半径变大，则需要加速做离心运动完成对接，D错误。 故选BC。 10. 图甲为一城墙的入城通道，通道宽度，一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动，加速到点时斜向上跃起，经到达右墙壁点时，竖直方向的速度恰好为零，然后立即蹬右墙壁，使水平方向的速度反向，大小变为原来的，并获得一竖直方向速度，之后跃到左墙壁上的点，点距地面，飞跃过程中人距地面的最大高度为，重力加速度取，不计空气阻力，整个过程中人的姿态可认为保持不变，如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 点距离地面高 B. 人助跑的距离为 C. 人刚离开点时的速度大小为 D. 人刚到点的速度方向与竖直方向夹角的正切值为 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．人到达右墙壁点时，竖直方向的速度恰好为零，根据逆向思维，可知从点到点的逆过程为平抛运动，则 解得 从点到点的过程 从点到点的过程 从点到点的过程 其中，为P点到Q点水平方向上的速度，解得，， 由题意得M点到P点水平方向上的速度为，人助跑的距离为 解得 故AB正确； C．人刚离开墙壁P点时竖直方向的速度大小为 所以，故C错误； D．人刚到点时的竖直速度为 速度方向与竖直方向夹角的正切值为 故D错误。 故选AB。 11. 如图所示为密立根油滴实验的示意图，初始时开关处于闭合状态。喷雾器将细小的油滴喷入极板M上方空间，油滴因摩擦带负电。某颗油滴经M板上的小孔进入下方的电场后最终静止在距小孔的P点，已知电源电压为U，该油滴质量为m，带电量为-q，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 该过程中电场力对该油滴做的功为 C. 保持开关闭合，仅将N板向上平移少许，该油滴将向上运动并最终静止在P点上方 D. 断开开关，仅将N板向上平移少许，该油滴仍然静止在P点 【答案】AD 【解析】 【详解】A．油滴静止时受力平衡 解得 故A正确； B．极板与点之间的电势差为，该过程中电场力对该油滴做的功为 故B错误； C．保持开关闭合，仅将板向上平移少许，两板间电场强度增大，电场力大于重力，油滴不可能静止，故C错误； D．断开开关，仅将板向上平移少许，根据 解得 可知不变，油滴受力不变，油滴仍将静止在点，故D正确。 故选AD。 12. 在真空中带电量为q的点电荷的电场中，取无穷远处电势为零，离电荷距离为r的A点的电势表达式为（k为静电力常量），如果A点周围有多个点电荷，则A点的电势等于这些点电荷单独存在时的电势之和。如图所示为一均匀带电圆环，所带的总电荷量为，圆环的半径为b、圆心为O点，z轴通过O点且垂直于环面，P点在z轴上，它与O点的距离为d，电子所带电荷量大小为e，下列说法正确的是（　　） A. O点的场强为零且电势也为零 B. O点的电势比P点的电势高 C. 将电子沿z轴从O点移到P点，电势能增加 D. 取无穷远处电势为零，则电子在O点的电势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由电场叠加原理可知点的电场强度为零，但点的电势不为零，而是，A项错误； B．圆环带正电，电场线方向沿方向，沿电场线方向电势降低，故O点的电势比P点的电势高，B项正确； C．电子从点移到点，电场力做的功 故电势能增加了 C项正确； D．电子在点的电势能 D项错误。 故选BC 。 二、实验题（共14分，根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。） 13. 某同学利用如图装置验证碰撞中的动量守恒定律，装置中桌面水平，一端固定了一弹簧枪，斜面紧贴桌面，且斜面的最高点恰好与桌面相平，该同学选了两个体积相同的钢质小球，实验步骤如下： ①用天平测出两小球的质量（分别为和）。 ②先不放小球，把小球装入固定好的弹簧枪后释放，记下小球在斜面上的落点位置。 ③将小球放在斜面最高点处，把小球装入固定好的弹簧枪后释放，使它们发生碰撞，分别记下小球和在斜面上的落点位置。 ④用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜面最高点的距离。图中A、B、C点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到斜面最高点的距离分别为 （1）选择的水平桌面是否需要一定光滑__________（选填“是”或“否”），所选小球的质量关系是：要__________（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）实验中若满足关系式____________________（用实验中已经测得的量表示），则说明该碰撞过程满足动量守恒定律。 【答案】 ①. 否 ②. 大于 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]本实验要求小球m1每次到水平桌面末端的速度大小相同即可，水平桌面粗糙对此不影响，所以不一定需要光滑。 [2]本实验要求小球m1碰后也要做平抛运动落在斜面上，不能反弹，所以要求。 （2）[3]由平抛运动规律 联立可得 m1碰前落在B点，m1碰后落在A点，m2碰后落在C点，故由动量守恒定律 代入可得 14. 在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图所示的实验电路。其中待测电源（电动势约为3.0V，内阻约为几欧）；R0为定值电阻；ac为阻值均匀的电阻丝（总长60cm，单位长度的电阻为ρ0=0.2Ω/cm，电阻上标有长度刻度）；电流表A量程为0.6A，内阻不计） （1）实验时定值电阻R0有下列几种阻值，应选用 。 A. 20Ω B. 4.0Ω C. 30Ω D. 40Ω （2）实验中闭合开关S，滑动b点改变bc的长度L，记录bc的长度L和电流表A的示数I，根据测得的多组数据，以为纵坐标，L为横坐标，作出的图线（用直线拟合），并计算出直线的斜率为k，纵截距为b，由此可知电源的电动势E=_________，内阻r=__________（均用字母R0、ρ0、k、b表示） 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]电路连接既要保证安全，又要尽可能减小误差，电动势约为3.0V，电流表量程为0.6A，电路中的最小总电阻为 所以选择B比较好，ACD接入电路，电流较小，误差较大，故选B。 【小问2详解】 [1]电阻丝串入电路的阻值为 根据闭合电路的欧姆定律 整理得到 所以，图线的斜率为 解得 纵截距为 解得 三、计算题（本题4小题，共46分．解答时在答题纸上相应位置应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位．） 15. 2024年9月14日新建龙岩至龙川高铁梅州西至龙川西段开通运营，这将大大拉近闽西、粤东等革命老区和粤港澳大湾区的距离。设有一列质量为m=4.0×105kg的高铁列车，从静止开始以恒定功率P=7.2×106W在平直轨道上运动，设列车行驶过程中所受到的阻力f始终为车重的0.02倍，g取10m/s2，求： （1）列车在该功率下的最大速度vm； （2）当列车的行驶速度为v=30m/s时，列车的瞬时加速度a的大小。 【答案】（1）90m/s （2）0.4m/s2 【解析】 【详解】（1）当列车达到最大速度时，列车匀速运动，此时牵引力等于阻力，故 又因为 联立解得 （2）当列车的行驶速度为v=30m/s时，设此时列车牵引力为F1，根据 根据牛顿第二定律可知 联立解得 16. 2024年7月19日，济宁方特东方欲晓正式开园。园中有一种叫“跳楼机”的大型游戏机，如图所示。跳楼机能把乘客带入一定高度后，从静止开始下落做匀加速直线运动，达到最大运行速度后，立刻在减速装置作用下做匀减速直线运动，到距离地面h = 1 m处速度刚好减为零，加速度大小都设定为一般人能较长时间承受的值。某物理兴趣小组同学通过传感器测得其在减速阶段的位移x与速度v的关系曲线如图所示，根据项目介绍可知整个游戏机开始下落时距离地面高度为H = 58 m。求： （1）下落过程中经历的时间； （2）下落过程中第2 ~ 3 s内通过的距离。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）4.56 s （2）17.6 m 【解析】 【小问1详解】 设下落达到的最大速度为v，加速下落的高度为x1，减速下落过程的位移为x2，由图像可知 ， 由匀变速直线运动速度与位移关系得 下落总高度 下落的总时间为 【小问2详解】 加速下落的时间 则下落的2 ~ 3 s内处于加速下落阶段，其通过的路程为 17. 如图所示，矩形虚线区域ABCD所在的空间存在竖直向下的匀强电场，。矩形区域右侧有一沿竖直方向固定的足够长接收屏，接收屏到的距离也为点为虚线的中点。比荷为的带正电粒子从点沿水平方向射入电场，粒子的初速度大小为，粒子从边射出后到达接收屏的位置到的距离为。已知沿水平方向，忽略粒子的重力。 （1）求粒子从点到接收屏的运动时间； （2）求电场强度的大小以及粒子在矩形区域的偏移量； （3）不改变入射点的位置，改变粒子的入射速度大小和方向，结果粒子刚好从点沿与平行的方向离开矩形区域，求粒子的入射速度大小以及速度与水平方向夹角的正切值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 分析可知粒子在矩形区域中做类平抛运动，离开矩形区域后做匀速直线运动，由于粒子在水平方向不受外力的作用，则粒子在水平方向始终做匀速直线运动，则有 解得 【小问2详解】 粒子在电场中的运动时间为，加速度为a，粒子离开矩形区域瞬间的速度与水平方向的夹角为，由牛顿第二定律得 粒子在矩形区域中做类平抛运动，则水平方向有 竖直方向的位移为 整理得 粒子离开电场瞬间的竖直速度为 又，且由几何关系得 联立解得 【小问3详解】 由题意可知，粒子由到做类斜抛运动，竖直向上做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动，设粒子的速度与水平方向的夹角为。粒子射入电场时水平和竖直方向的速度分别为 则粒子在矩形区域运动的时间为 则粒子在竖直方向上 竖直方向的位移为 联立解得 18. 一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带和小车三部分组成。倾角为的传送带以恒定的速率顺时针方向运行，质量的物体（可视为质点）从平台以的速度水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带的长度，物体和传送带之间的动摩擦因数。质量的无动力小车静止于光滑水平面上，小车上表面由水平轨道与光滑的圆轨道平滑连接组成。物体离开传送带后沿水平方向冲上小车（物体从离开传送带到冲上小车过程无动能损耗），不计空气阻力，取重力加速度大小。 （1）求传送带最上端与平台的高度差h； （2）求物体在传送带上运动的时间t； （3）若物体与小车上表面水平轨道间的动摩擦因数，物体恰好能到达小车右侧的最高点，最终恰好没有离开小车，求小车水平轨道的长度及圆轨道的半径R。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 物体从平台抛出到传送带最上端过程中，物体做平抛运动，由平抛知识可得 物体到达传送带最上端时的速度方向与传送带平行，故 联立解得 【小问2详解】 物体到达传送带最上端的速度大小为 对物体受力分析由牛顿第二定律可知 解得 物体做加速度大小为匀加速直线运动，直到与传送带共速，由运动学知识得 解得 沿传送带走过的位移大小为 达到共速后，物体所受的滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得 解得 即物块继续沿传送带向下做加速度大小为的匀加速直线运动，直至离开传送带 ，由运动学知识得 解得 故物体在传送带上的运动总时间为 【小问3详解】 物块以的速度大小滑上小车，小车和物块所组成的系统水平方向动量守恒，物块从滑上小车到到达右端最高点的过程中，由水平方向动量守恒，得 物块和小车组成的系统能量守恒，得 物块未离开小车，即物块回到小车最左端时恰好与小车共速，由能量守恒得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $