题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C D C C B BC AB AD
11、 ①. 0.725 ②. ③. 增大
12、（1）③ 5970.0 ； 大于；④ 6 ；（2）5.90 ； 0.60
13、（1）；（2）
（1）（6分）小球在区域Ⅱ中做类平抛运动，有
又 解得
把小球在O点的速度分解，设实际速度与水平面夹角为可得
又 解得
（2）（6分）依题意，小球区域Ⅳ内所受重力和电场力等大反向，所以洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，有 根据 又
联立，解得
14、【答案】 （1）；（2）；（3）
【解析】（1）设物块A下落L时，物块B上升的高度为h，物块B重力势能的增加量为，由几何关系，有 可得
得
（2）对AB组成的系统，由机械能守恒定律，有 得
（3）设A下落时，细绳与水平方向的夹角为，物块B上升的高度为，由几何关系，有 ，
由A物块和B物块在沿绳方向的速度相等，有
对AB组成的系统，由机械能守恒定律，有
， 得
15、（1）60N；（2）12J；（3）当1kg≤M≤2kg时，；
当2kg＜M≤3.5kg时，
（1）（4分）在最高点有牛顿第二定律可得
b到d由动能定理可得
在b点有牛顿第二定律可得
联立以上方程可得
由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力竖直向下，大小为
（2）（4分）由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
联立以上方程可得
（3）（6分）假设A恰好滑到小车左端时与小车有共同速度v，由动量守恒定律可得
mAvA=（mA＋M）v
由能量守恒可得
联立以上方程可得=2kg
当1kg≤M≤2kg时，A与小车最终有共同速度，由能量守恒可得
解得
当2kg＜M≤3.5kg时，A将从小车左端滑出，可得Q2=μmAgL
解得丰城市第九中学2023-2024学年高三上学期12月月考
物 理
本试卷总分值为100分 考试时长为75分钟
考试范围：第一章到第十一章电磁感应第一讲
一. 选择题(本题共10小题，1—7小题每题4分，8—10小题每题6分共46分. 在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求. )
1. 艾萨克·牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中指出：“力使物体获得加速度”。某同学为探究加速度与力的关系，取两个材质不同的物体A、B，使其分别在水平拉力F的作用下由静止开始沿水平面运动，测得两物体的加速度a与拉力F之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，则（ ）
A. 物体A的质量为0.7kg
B. 物体B的质量为0.2kg
C. 物体A与水平面间动摩擦因数为0.5
D. 物体B与水平面间动摩擦因数为0.1
2．有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘的边缘，但并不与铜盘接触，如图所示，铜盘就能在较短的时间内停止。关于该实验现象，下列说法正确的是（ ）
A．对调蹄形磁铁磁极的位置，实验现象也相同
B．铜盘的磁通量不变，因此不会产生感应电流
C． 铜盘被磁化后，与磁铁相互作用导致明显减速
D．将铜盘全部放在足够大的匀强磁场中，实验现象更明显
3. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A. 只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动
B. 只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，R1消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流
C. 在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电源消耗的总功率变大
D. 若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动
4．如图所示，一个宽的“U”型绝缘导轨与水平面成37°倾角固定放置。导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。一根质量为0.10kg的金属棒垂直放置在导轨上，棒上通有的电流。金属棒静止，棒与导轨之间的最大静摩擦力为2.0N，，则（ ）
A．若增大电流，导轨对金属棒的支持力也增大
B．此时导轨对金属棒的支持力大小为0.8N
C．若增大磁感应强度，导轨对金属棒的摩擦力先变小后变大
D．此时导轨对金属棒的摩擦力大小为1.4N
5．2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）
A．“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年
B．“樊锦诗星”在远日点的速度大于地球的公转速度
C．“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D．“樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为
6．在光滑水平地面上放一个质量为2kg的内侧带有光滑弧形凹槽的滑块 M，凹槽的底端切线水平，如图所示。质量为1kg的小物块m 以 的水平速度从滑块 M 的底端沿槽上滑，最高恰好能到达滑块 M 的顶端。重力加速度取 不计空气阻力。在小物块 m 沿滑块 M 滑行的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小物块 m 沿滑块 M 上滑的最大高度为0.3m
B．小物块 m 沿滑块 M 上滑的最大高度为 0.6m
C．合力对滑块 M 的冲量大小为 8N·s
D．合力对滑块 M 的冲量大小为 16 N·s
7. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图。一质量为m，电荷量大小为q的粒子从坐标处以初速度沿x轴正方向射出，仅在静电力作用下恰好在区间内往复运动，已知、处电势为，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子一定带负电
B. 粒子从运动到的过程中，加速度先增大后减小
C. 粒子从运动到的过程中，电势能先增大后减小
D. 粒子从射出后能运动到无穷远处至少需要动能
8. 列车在平直轨道上从刹车到停止的过程可简化为匀变速运动。某列车以初速度开始刹车，前4s内位移大小为l，停止前4s内位移大小为，则（ ）
A. 若已知，则 B. 若已知，则
C. 刹车所用时间为5s D. 刹车所用时间与l大小有关
9．全国各省市打响碧水蓝天保卫战，调查组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，水平放置，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向上（图中未画出），在前后两个内侧面a、c上固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端电压为U，显示仪器显示污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（ ）
A．a侧电势比c侧电势低
B．U与污水流量Q成正比，与L无关
C．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大
D．若污水中正离子较多，则a侧电势比c侧电势高；若污水中负离子较多，则a侧电势比c侧电势低
10．如图所示，S为一离子源，为足够长的荧光屏，S到的距离为，左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方向均匀地喷发大量的质量为m、电荷量为q、速率为的正离子（此后不再喷发），不计离子重力，不考虑离子之间的相互作用力。则（ ）
A．打中荧光屏的最短时间为
B．打中荧光屏的最长时间为
C．打中荧光屏的宽度为
D．打到荧光屏的离子数与发射的离子数比值为
二. 实验题(本题共2小题，每空2分，共16分)
11. (6分)如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=______cm。
（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：= ______时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
（3）实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量，增加下落高度后，则将______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
12. （10分）某同学用伏安法测电源的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．待测电源（电动势约为6V，内阻约为1Ω） B．电压表（量程为3V，内阻约为6kΩ）
C．电流表（量程为2A，内阻约为0.3Ω） D．滑动变阻器（0~5Ω，3A）
E.电阻箱（最大阻值9999.9Ω） F.开关和导线若干
（1）为完成实验，该同学需扩大电压表的量程。为测量电压表的内阻，他设计了图甲所示的电路图，该同学按照图甲连接好电路，进行了如下几步操作：
①将滑动变阻器触头滑到最左端，把电阻箱的阻值调到零；
②闭合开关，缓慢调节滑动变阻器的触头，使电压表指针指到3.0V；
③保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱的阻值，当电压表的示数为1.5V时，电阻箱的读数为5970.0Ω，则电压表的内阻为 Ω，该值 电压表内阻的真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
④保持电阻箱的阻值不变，忽略测量误差，使电阻箱和电压表串联，改装成新的电压表，改装后电压表的量程为 V。
（2）将④中改装后的电压表（表盘未换）与电流表连成如图乙所示的电路，测量电源的电动势和内阻，调节滑动变阻器的触头，读出电压表示数U和电流表示数I，作出图像如图丙所示， 则电源的电动势为 V，内阻为 Ω（结果保留两位小数）。
三. 计算题(本题共3小题，13、14题各12分，15题14分，共38分)
13. 水平面和竖直面，将空间分成四个区域：区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ、区域Ⅳ，其截面（纸面）如图所示，区域Ⅱ内有竖直向下的匀强电场，区域Ⅳ内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，两电场的大小均为E。从区域Ⅱ中某点以初速度水平向右抛出一带电小球，恰好经过点O，且此时速度大小为。在区域Ⅳ里运动一段时间从C点（未标出）第一次进入区域Ⅰ，已知小球从点到O点和从O点到C点运动的时间是相等的，重力加速度大小为g，小球在电场中受的电场力与重力大小相等，不考虑空气阻力。求：
（1）小球在区域Ⅱ中运动的时间；
（2）区域Ⅳ内磁场的磁感应强度大小。
14. 如图所示，质量为m的带孔物块A穿在竖直固定的细杆上，不可伸长的轻质柔软细绳一端连接物块A，另一端跨过轻质定滑轮连接质量为物块B，已知定滑轮到细杆的距离为L，细绳的总长度为。现将系统从A与滑轮等高的位置由静止释放。已知重力加速度为g，忽略一切阻力，定滑轮大小不计，两物块均可视为质点，求：
（1）从系统开始释放到A下落L过程中，物块B的重力势能增加量；
（2）物块A下落的最大距离d；
（3）当物块A下落时，物块B的动能。
15. 如图所示，光滑轨道abcd周定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，圆弧轨道的半径，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为M、长的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，与弹簧分开之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。物块A与小车之间的动摩擦因数，小车质量M满足，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）物块B运动到最低点b时对轨道的压力大小；
（2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；
（3）物块A在小车上滑动过程中产生的热量Q（计算结果可含有M）。
