四川省成都市树德中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题（含答案）

高2022级高三上学期12月阶段性测试物理试题本试卷满分100分，考试时间75分钟。一、单项选择题（每小题4分，共28分，每个小题只有一个选项符合题目要求）1．2023年8月16日，世界机器人大会在北京盛大开幕。新一代送餐机器人首次登场，如图（a）所示，只要设置好路线，它就会稳稳地举着餐盘，到达指定位置送餐，还可以进行人机对话。图（b）为该机器人在水平面表演过程中的图像，以水平向右为正方向。则下列说法正确的是（）A．机器人向左做匀减速运动B．时机器人的加速度小于时的加速度C．和的平均速度相同D．和的平均速率相同2．如图，一轻绳一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮。另一段轻绳绕过轻滑轮，一端连接小球，另一端连接物块。物块置于光滑水平面上，在水平向右的外力作用下缓慢向右移动（可认为整个系统时时刻刻平衡状态），并且物块始终与水平面保持接触，则下列说法正确的是（）A．物块所受轻绳拉力变小B．物块所受到的外力变大C．物块所受地面的支持力变小D．滑轮所受轻绳的拉力变大3．如图所示，一轻质弹簧的左端与竖直墙面固连，其右端与物体固连，物体、间用一段轻绳连接，另一段轻绳左端与连接，右端跨过定滑轮与物块连接，整个系统处于静止状态，物块、和的质量都为，不计一切阻力，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度为。现将间的轻绳烧断，下列说法正确的是（）A．烧断后瞬间，此时的加速度为零B．烧断后瞬间，此时的加速度为零C．烧断后瞬间，此时间轻绳的拉力为D．轻质弹簧第一次恢复至原长时，间轻绳的拉力为零4．一列沿着轴方向传播的横波，在时刻的波形如图（a）所示，图（a）中质点的振动图像如图（b）所示，则下列说法正确的是（）A．横波是沿轴负方向传播B．该波的波速为C．时质点在平衡位置沿轴负方向振动D．平衡位置位于处的质点在内运动的路程为5．如图（a）所示，是一款称为“魔力陀螺”的玩具。陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，它可等效为图（b）所示的模型，一个竖直固定的磁性圆轨道，质量为的质点沿轨道外侧做圆周运动，质点受到始终指向圆心、大小恒定的磁性引力作用，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为。现将质点从最高点静止释放，由于轻微扰动，其沿轨道向下逐渐滚下做完整的圆周运动，则磁性引力至少为（）A． B． C． D．6．智能提升机把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，拉力的功率随时间变化的图像如图所示。在时，重物上升的速度达到最大速度的一半；在时，达到最大速度，不计一切阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（）A．在时间内，拉力的大小为B．重物的质量为C．在时，重物的加速度大小D．在时间内，重物上升的高度7．如图所示，地表空间中存在一匀强电场，一个质量为的带电小球仅在重力和电场力作用下运动，虚线与水平面的夹角为，若小球从虚线上某处静止释放，则运动轨迹恰好沿虚线向斜下方向运动；若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重力势能增加了，则在上述过程中小球电势能的改变量为（）A． B． C． D．二、多项选择题（每小题6分，共18分，每个小题有多个选项符合题目要求）8．2024年9月25日，中国火箭军向南太平洋预定水域试射东风-31AG型导弹，本次试射的导弹飞行了12000公里，显示出我国强大的国防实力。若将导弹发射和飞行过程简化为：如图所示，从地面上点发射出的导弹，只在引力作用下沿椭圆轨道飞行击中地面目标，为轨道的远地点，不计空气阻力，下列结论中正确的是（）A．导弹在空中的运动是匀变速曲线运动B．导弹在点的速度大于在点的速度C．导弹在点的加速度小于在点的加速度D．导弹在点的速度一定小于地球的第一宇宙速度9．如图甲所示，水平传送带、两轮间的距离，质量的物块（可视为质点）随传送带一起以恒定的速率向左匀速运动。当物块运动到最左端时，质量的子弹以的水平速度向右射中物块并穿出。且从第一颗子弹击穿物块开始，每隔就有一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块，直至物块最终离开传送带（如果物块到右端时速度恰好为0，不会向左返回）。在传送带的右侧有一速度传感器，画出物块被第一颗子弹击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向，子弹射出物块的瞬间为时刻）。设所有子弹与物块间的相互作用力均相同，子弹击穿物块的时间极短，且不会击中传感器而发生危险。物块的质量保持不变，不计空气阻力及、轮的大小，取重力加速度。则下列说法正确的是（）A．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.40B．子弹击穿物块后的速度为C．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为D．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为10．如图（a）所示，光滑水平地面上有、两个带电小球，球质量为球质量的两倍，球所带电荷量为，球所带电荷量为，空间中有水平向右的匀强电场，其电场强度随时间的变化关系如图（b）所示，初始时刻球具有水平向右的初速度，球处于静止状态：时球速度为，两小球相距足够远，两者之间的库仑力可忽略不计，则下列说法正确的是（）A．时A球的速度为比时A球的速度大B．时球的速度为比时球的速度大C．的过程中，球比球多运动了D．的过程中，球比球多运动了三、实验题：本题共16分．11．（6分）某同学设计了如图（a）所示的装置验证小球摆动过程中的机械能守恒，实验中小球到达点时恰好与桌面接触但没有弹力，处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛运动落到地面，是一刻度尺，该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量位置到桌面的高度、桌面到地面的高度及平抛运动的水平位移即可。（1）用游标卡尺测出小球的直径如图（b）所示，________；（2）实验中改变，多测几次和的数值，作出如图（c）所示的图像1，则该图线的斜率________时即可证明小球下摆过程中机械能守恒；（3）已知图像1与准确图像近似重合，若该同学另一次实验时测量的值偏小，则他作出的图像可能为图（c）中的________（选填“1、2或3”）。12．（10分）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）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）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）根据记录的电压表读数和电压表读数，以为纵坐标，以对应的电阻箱阻值为横坐标，得到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________（均保留两位有效数字）。（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________（均保留两位有效数字）。（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．偏小偏小四、计算题（本题3个小题，共38分）13．（10分）图甲为某型号国产民用无人机，它的铭牌如表所示；图乙是利用该款无人机航拍的树德中学体育文化节开幕式盛况（经过申请报备）。。（1）已知该款无人机所受空气阻力与速度大小的关系为，方向与运动方向相反。求：无人机上升时的最大速度；（2）运动场上百米赛跑激烈进行。某同学最大速度是，起跑加速度最大值是。他刚刚以最大加速度匀加速起跑时，无人机正以最大速度经过他的正上方高处。无人机在同一高度做匀速直线运动，始终与同学保持同一竖直面，视无人机和同学为质点。求：在该同学达到最大速度之前，他们间的最大距离。14．（12分）据中科院信息，我国第一台高能同步辐射光源（HEPS）将在2024年年底辐射出第一束最强“中国光”，届时可以发射比太阳亮1万亿倍的光。HEPS最重要的器件是电场直线加速器，如图甲所示，由多个金属圆筒（分别标有奇偶序号）依次排列，圆筒分别和电压为的交变电源两极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。时，序号为1的圆筒（长度可以忽略）中央一个电子，在圆筒1、2之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒2。电子在每个圆筒内做匀速直线运动的运动时间均为。为了确保在每个圆筒之间的间隙中都加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知电子的质量为、电子电荷量为、交流电周期为。忽略电子的重力。（1）若忽略电子通过每个圆筒间隙的加速时间，求：相邻两个金属圆筒的长度之比（为圆筒的序号，）：（2）电子离开第5个圆筒后从正中央水平射入偏转电场，如图丙所示。已知、两个平行极板的长度为、距离为。要使电子打不到极板上，求：、两板间所加电压的取值范围。15．（16分）如图所示，一边长为的正方体平台固定在水平地面上，两个可视为质点的小球、通过长为的轻绳连接，小球在水平地面处但没有与地面接触，小球处于棱边缘外侧，系统在外力作用下处于静止状态。已知，。现撤去外力，同时对小球施加一竖直向下的瞬时冲量，经过极短时间，小球和速度大小相等。之后的运动中当小球、接触地面时立即与地面锁定，不计一切摩擦，设水平地面处为零势能点，重力加速度。（1）如果瞬时冲量大小为，在小球获得冲量到小球、速度大小相等的极短时间内，求：系统损失的机械能；（2）在小球离开平台的运动过程中为了使绳始终绷紧，求：竖直向下冲量的大小需满足的条件；（3）如果瞬时冲量大小为，求：小球重力势能的最大值（该间计算结果保留两位有效数字）。2022级高三上学期12月阶段性测试物理试题参考答案题号12345678910选项CBDDBDABDADAC11（每空2分）（1）1.125（2）（3）312．（每空2分）（1）1.08.0（2）6.04.0（3）D13（10分）【解析】（1）当合力为0时速度最大：．2分无人机的额定功率为： 1分∴∴（另解舍去）．2分（2）无人机水平匀速直线：∴共速时最远：∴ 1分水平距离： 2分∴最远距离： 2分14（12分）、【解析】（1） 2分 2分解得，∴则．2分（2）解得．2分，， 2分得，的取值范围：．2分15（16分）、【解析】（1）（4分）对球：，∴ 1分绳绷紧动量守恒：∴ 1分损失机械能： 2分（2）（5分）B恰好能够过A正上方（圆心为A）：，∴．1分，∴ 1分，∴．1分∴时满足要求。 2分（3）（7分），∴，方向向下．1分A刚刚能够触地时：，∴，所以不能在平台左侧落地；返回落地，回到原位置时，方向向上．1分绕棱做圆周运动，设能沿圆弧恰好运动至圆周最高点：，∴，∴，所以不能沿圆弧运动至圆周最高点。1分设在绳与水平方向成角时拉力为0：∴，，．2分绳松弛，之后做斜抛运动，到轨迹最高点时：，∴A到轨迹最高点时距离地面： 1分．1分（注：没有过程讨论扣2分，结果有效数字保留错误总计扣1分。）