番禺区重点中学2023-2024学年高三上学期11月月考
物理学科试卷
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．一遥控玩具小车在平直路上运动的位移-时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）．
A．前内汽车的平均速度为 B．前内汽车的平均速度为
C．末汽车的速度大小为 D．前内汽车做单方向直线运动
2．大型超市里，上、下楼设有自动人行坡道，如图甲所示，从侧面看可简化为如图乙所示的斜面．小明随坡道一起匀速上行的过程中，关于他的受力情况，下列说法正确的是（ ）．
A．只受重力 B．受重力和支持力
C．受重力和摩擦力 D．受重力、支持力和摩擦力
3．某兴趣小组同学用无人机练习“投弹”，无人机在离目标的高度匀速飞行，在离目标水平距离为处释放小球，结果小球刚好击中目标，不计空气阻力，重力加速度g取，则小球击中目标时的速度大小为（ ）．
A． B． C． D．
4．如图，沿东西方向（以水平向右为东）直线行驶的列车顶部用细线悬挂一小球A，质量为m的物块B始终相对列车静止在水平桌面上．某时刻观察到细线偏离竖直方向角，且A相对列车静止，重力加速度为g，则此刻（ ）．
A．列车可能向东减速运动 B．列车可能向西加速运动
C．B受摩擦力大小为，方向向东 D．B受摩擦力大小为，方向向西
5．如图所示为某静电纺纱工艺中的电场分布示意图，虚线是电场线，实线是某试探电荷只在电场力作用下从A点运动到B点的轨迹，则下列判断正确的是（ ）．
A．该试探电荷带正电
B．试探电荷在A点的加速度大于在B点的加速度
C．试探电荷在A点的速度大于在B点的速度
D．A点的电势高于B点的电势
6．如图所示，是物理兴趣小组自制的电流表原理图．质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长、的矩形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，MN的长度大于ab．当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与ab边重合，且指针指在标尺的零刻度．当MN中有电流时，指针示数可表示电流大小．MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g，则（ ）．
A．金属杆中电流方向不影响电流表正常工作
B．当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零
C．该电流表的刻度在有效范围内是不均匀的
D．该电流表的最大量程是
7．如图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处于真空中，则下列结论中正确的是（ ）．
A．从两孔射出的电子速率之比
B．从两孔射出的电子速率之比
C．从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比
D．从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．在太阳系中有一颗半径为R的行星（该行星可视为质量分布均匀的球体），若在该行星表面以初速度竖直向上抛出一物体，上升的最大高度为H，该物体所受的其他力（行星引力以外的力）可忽略不计．根据这些条件，可以求出的物理量是（ ）．
A．太阳的密度 B．该行星的第一宇宙速度
C．该行星绕太阳运行的周期 D．卫星绕该行星运行的最小周期
9．抗击新冠肺炎传播的过程中医用口罩需求陡增，熔喷布是医用口罩的最核心的材料．工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（电源负极接A极板），G是灵敏电流计．熔喷布匀速从两极板间穿过，当熔喷布的厚度变薄时会导致介电常数变小，则关于熔喷布说法正确的是（ ）．
A．突然变薄时，电容器两端电压变大
B．突然变薄时，极板上所带的电荷量减少
C．突然变厚时，有自b向a的电流流过灵敏电流计
D．突然变厚时，电容器的电容会变小
10．杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）．
A．A处的线速度大于B处的线速度 B．A处的角速度小于B处的角速度
C．A处对筒的压力大于B处对筒的压力 D．A处的向心力等于B处的向心力
三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答）
11．（6分）某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示．
（1）该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是（ ）．
A．测定平抛小球的质量m B．确保斜槽光滑
C．确保斜槽末端水平 D．测定斜槽顶端到桌面的高度h
（2）图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为，A、B、C是照片中小球的三个位置，（取），那么：
①照相机拍摄时每__________s曝光一次；
②小球做平抛运动的初速度的大小为__________．
12．（10分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连．遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用b表示遮光片的宽度，d表示A点到光电门B处的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．
图1 图2
（1）滑块通过B点的瞬时速度可表示为__________．
（2）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为__________，系统的重力势能减少量可表示为__________，在误差允许的范围内，若满足__________（用、表示），则可认为系统的机械能守恒．
（3）某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度v，作出的图象如图2所示，并测得，则重力加速度__________．
13．（12分）在游乐场中，有一大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40米高处，然后自由释放，为研究方便，可以认为座椅沿轨道自由下落后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面高处时速度恰好减小到零，然后再让座椅缓慢下落，将游客送回地面，取，求：
（1）座椅自由下落的高度是多少？座椅自由下落结束时刻的速度是多少？
（2）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？
14．（12分）质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求：
（1）带电粒子离开电场时的速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B．
15．（14分）如图所示，是大型户外水上游乐活动的模型图，固定在地面上的圆弧轨道表面光滑，质量、长度的平板C浮于水面上，其左端紧靠着圆弧轨道，且其上表面与轨道末端相切，平板左侧放置质量的橡胶块B．质量的人A从圆弧轨道上与平板高度差为处由静止滑下，A与B碰撞后立即共速．整个运动过程中A、B均可视作质点．已知人、橡胶块与平板间的动摩擦因数均为，平板碰到水池边墙壁立即被锁定．水面平静、平板受到的水的阻力忽略不计，重力加速度．求：
（1）A与B碰撞后瞬间的共同速度为多大；
（2）假设AB与C达到共同速度时（C未与墙壁发生碰撞），此时AB离C右端的距离多大；
（3）在C被墙壁锁定后，为了避免人碰撞到墙壁，且保证人不掉落水中，在AB与墙壁距离为x时，人把B用一速度推出，B与墙壁碰后立即被锁定，试讨论的取值范围（答案中包含x）．
参考答案
1．A 2．D 3．C 4．C 5．B 6．D 7．A
8．BD 9．BC 10．ABD
11．（1）C （2）①0.12 ②1.8
解：（1）ABC、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，对于小球的质量，及斜槽是否光滑均无关，故AB错误，C正确；
D、小球平抛的初速度是通过平抛运动规律求解得，并不是通过减小的重力势能转化为增加动能求得，因此不需要测定斜槽顶端到桌面的高度h，故D错误．
故选：C．
（2）由于曝光时间相等，
①在竖直方向上有：，解得：．
②水平方向：，故，
代入数据解得：．
12．（1） （2）；；
（3）9.6
解：（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，
滑块通过光电门B速度为：．
（2）滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：
；
系统的重力势能减少量可表示为：，
若在实验误差允许的范围内和相等，即可认为机械能是守恒的．
（3）根据系统机械能守恒有：，
则，
若图象，则图线的斜率：．
由图象可知，，则有：，
代入数据得：．
13．解：（1）座椅自由下落阶段高度，
座椅自由下落结束时速度．
（2）匀减速阶段，
根据速度-位移关系公式，有：，解得（方向竖直向上）．
依，，解得．
14．解：（1）粒子在电场中做匀加速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示
设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，
由动能定理得，
带电粒子离开电场时的速度大小．
（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，
由牛顿第二定律得，
由几何关系得，解得，．
15．解：（1）A沿圆弧下滑到碰撞前瞬间过程，
由机械能守恒定律得：，
A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：，
代入数据解得：，．
（2）假设在C碰撞到墙壁之前A、B、C三者共速，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：，代入数据解得：，
设AB与C的相对位移大小为s，
由能量守恒定律得：，
代入数据解得：，
A、B、C共速时AB离C右端的距离为：．
（3）ABC共速一起匀速运动，设C和水池墙壁碰撞而锁定后到AB整体运动到距离墙壁的距离为x时速度为，此过程由动能定理得：，
解得：，
设人将B推出后瞬间的速度大小为，人恰好到达墙壁处，
由动能定理得：，解得：．
人推出B过程系统动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：，
解得：．
设人刚推出B时A的速度为，人推出B后，人恰好运动到C的左端，对A，
由动能定理得：，解得：．
人推出B过程系统动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：，
解得：，
则的取值范围是．
