重庆市第十一中学2022-2023学年高三上期12月质量监测物理试题（解析Word版）

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重庆市第十一中学校高2023届高三上期12月质量监测物理试题一、单项选择题：本题共7个小题，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.以下关于物理概念的判断正确的是（　　）A.京东物流“无人配送机器人”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程路程为零B.2022卡塔尔世界杯于北京时间11月21日凌晨00：00打响揭幕战，比赛开始时间指的是时刻C.中国自主研发的“复兴号”动车组运行的最高时速可达350公里，这里的时速指平均速率D.重庆市内环快速路启用的“区间测速”系统，测的是汽车的平均速度【答案】B【解析】【详解】A．路程是轨迹的长度，京东物流“无人配送机器人”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的路程不为零，A错误；B．2022卡塔尔世界杯于北京时间11月21日凌晨00：00打响揭幕战，比赛开始时间对应一个瞬间，指的是时刻，B正确；C．中国自主研发的“复兴号”动车组运行的最高时速可达350公里，这里的时速指瞬时速率，C错误；D．“区间测速”测量的是某一过程的平均速率，是路程与时间的比值，不是平均速度，D错误。故选B。2.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。据媒体报道，“天宫二号”空间站工作轨道为圆轨道，轨道高度，一天绕地球转16圈。若还知道引力常量和地球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是（　　）A.地球对空间站的吸引力B.空间站绕地球运行的速度C.地球表面的重力加速度D.空间站绕地球运行的加速度【答案】A【解析】【详解】A．一天绕地球转16圈，可知卫星周期，根据万有引力提供向心力，设卫星质量为m，轨道半径为r，地球质量为M，轨道高度为h，则解得其中地球半径和轨道高度以及周期已知，但卫星质量未知，则地球对空间站的吸引力无法求出，故A符合题意；第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

1B．由于其中地球半径和轨道高度以及周期已知，可以求出空间站绕地球运行的速度，故B不符合题意；C．在地球表面，根据万有引力等于重力，可得解得其中地球半径和轨道高度以及周期已知，可以求出地球表面的重力加速度，故C不符合题意；D．由于其中地球半径和轨道高度以及周期已知，可以求出空间站绕地球运行的加速度，故D不符合题意。故选A。3.如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）．虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a运动到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线．下列判断正确的是（）A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度C.带电粒子由a运动到b的过程中动能不一定增加D.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能【答案】D【解析】【详解】试题分析：由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，所受的电场力指向轨迹内侧，所以粒子所受的电场力一定是由M指向N，但是由于粒子的电荷性质不清楚，所以电场线的方向无法确定．故A错误；由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故B错误；粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故C错误．粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故D正确．故选D．考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况．第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

24.如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置．将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地，另一板与外壳接地的静电计相连．则以下对该实验现象以及解释判断正确的是A.增大d，θ增大，说明C随d的增大而减小B.增大d，θ减小，说明C随d的增大而增大C.增大S，θ增大，说明C随S的增大而增大D.增大S，θ减小，说明C随S的增大而减小【答案】A【解析】【详解】AB．增大d，θ增大，板间电势差增大，电容器所带电量不变，由电容的定义式分析得知，电容C减小，说明C随d的增大而减小，故Ａ正确，Ｂ错误；CD．增大S，θ减小，板间电势差减小，电容器所带电量不变，由电容的定义式分析得知，电容C增大，说明C随S的增大而增大，故CD错误．5.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能EP随位移x的变化关系如图所示，则下列说法正确的是A.粒子从x1处运动到x2处的过程中电场力做负功B.x1、x2处电场强度的方向沿x轴正方向C.x1处的电场强度大小大于x2处的电场强度大小D.x1处的电势比x2处的电势低【答案】D【解析】【分析】根据图象可以知道电势能的变化情况，可判断出电场力做功情况，分析出电场力的方向，进而判断出电场强度的方向．由图可知，粒子通过相同位移时，电势能的减小量增大，说明电场力做功变快，由W=Fs可知电场力的变化情况，判断出电场强度的大小．由电场线的方向可判断电势的高低．【详解】带负电粒子从x1运动到x2的过程中电势能减小，则电场力做正功，故A第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

3错误；电场力做正功，说明粒子所受的电场力方向沿x轴正方向右，粒子带负电，可知电场强度方向沿x轴负方向，故B错误；根据△Ep=-F△x，知Ep-x图象斜率的绝对值等于电场力，由图知，粒子在x1处所受的电场力小于在x2处所受的电场力，因此x1处的电场强度大小小于x2处的电场强度的大小，故C错误；电场强度方向沿x轴负方向，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，x1处的电势比x2处的电势低，故D正确．故选D．【点睛】解题过程中要把握问题的核心，要找准突破点：Ep-x图象斜率的绝对值等于电场力，还要掌握功与能的关系、电势与电场线方向的关系．6.如图（a）所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图（b）表示的电压．t=0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中央M点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动．使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰，在0＜t＜8×10-10s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是（）A.6×10-10s＜t＜8×10-10sB.4×10-10s＜t＜6×10-10sC.2×10-10s＜t＜4×10-10sD.0＜t＜2×10-10s【答案】A【解析】【详解】在0＜t＜2×10-10s时间内，Q板比P板电势高5V，，方向水平向左，所以电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，所以电子向右做匀加速直线运动；在2×10-10s＜t＜4×10-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，当t=4×10-10s时速度为零；在4×10-10s＜t＜6×10-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀加速直线运动；在6×10-10s＜t＜8×10-10s时间内，Q板比P板电势高5V，电场强度方向水平向左，所以电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，所以电子向左做匀减速直线运动，到8×10-10s时刻速度为零，恰好又回到M点．综上分析可知：在6×10-10s＜t＜8×10-10s时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小．故选A．7.如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

4A.小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽组成的系统机械能守恒B.小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统水平动量守恒C.若小球能从C点离开半圆槽，则其一定会做竖直上抛运动D.若小球刚好到达C点，则【答案】D【解析】【详解】AB．小球从AB的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒，但对系统的机械能守恒；从B→C的过程中，小球对半圆槽的压力方向向右下方，所以半圆槽要向右推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，在小球运动的全过程，水平方向动量也不守恒，由于半圆槽要对滑块做功，则对小球、半圆槽组成的系统机械能不守恒，选项AB错误；C．当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，即选项C错误；D．小球到达B点时的速度，从B到C的过程中，对小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒：由能量关系可知：联立解得：选项D正确．二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

5，球拍平面和水平面之间夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们之间的摩擦力及空气阻力不计，则（　　）A.运动员的加速度为gtanθB.球拍对球的作用力为mgC.运动员对球拍的作用力为（M＋m）gcosθD.若运动员的加速度大于gtanθ，球一定沿球拍向上运动【答案】AD【解析】【详解】AB．对网球，受到重力mg和球拍支持力N，作出受力图如图1，根据牛顿第二定律得Nsinθ=maNcosθ=mg解得a=gtanθN=故A正确，B错误；C．以球拍和球整体为研究对象，如图2，根据牛顿第二定律得，运动员对球拍的作用力为故C错误；D．若运动员的加速度a大于gtanθ，假设球相对球拍静止，则其加速度也为a，如图3所示，将a分解，则ax＝acosθ因为a>gtanθ，所以ax>gtanθcosθ=gsinθ即大于重力沿球拍平面方向的分力，所以必须有一个沿球拍向下的外力才能使球相对球拍静止，而实际上这个力不存在，故球一定沿球拍向上运动，D正确。第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

6故选AD。9.两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　）A.运动周期相同B.运动的线速度大小相同C.运动的角速度不同D.向心加速度大小不相同【答案】AD【解析】【详解】AC．对其中一个小球受力分析，如图所示由于小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，由几何关系可得，合力为设小球与悬挂点间的高度差为h，由几何关系可知解得故角速度相同，根据公式可知周期相同，故A正确；C错误；第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

7B．根据可知角速度相同，半径不同，则线速度不同，故B错误；D．根据公式可知角速度相同，半径不同，则加速度不同，故D正确。故选AD。10.如图所示，劲度系数为k轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触，但未与物体A连接，弹簧水平且无形变。现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I0，测得物体A向右运动的最大距离为x0，之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）A.物体A整个运动过程，弹簧对物体A的冲量为零B.物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间C.物体A向左运动的最大速度D.物体A与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能【答案】BD【解析】【详解】A．物体A整个运动过程，弹簧对物体A的弹力一直向左；整个运动过程，弹簧对物体A的冲量向左，不可能为零，故A错误；B．物体A与弹簧接触运动过程中水平方向受弹力和摩擦力，物体A和弹簧组成的系统机械能不断减少；经过同一位置时，物体A向左运动的速率小于向右运动的速率；则物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间，故B正确；C．弹簧原长时，物体与弹簧分离；物体A离开弹簧后向左运动2x0停止，对这一过程应用动能定理可得解得物体离开弹簧时的速度物体在向左运动过程中当弹力与摩擦力相等时速度最大，则物体A向左运动的最大速度大于，故C错误；第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

8D．由动量定理可得当物体向右运动到速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系得，系统的最大弹性势能故D正确。故选BD。非选择题：共57分。三、实验题（共2题，共15分）11.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻，现在实验室提供了如下的器材：A．电压表V（量程，内阻约为）B．电流表G（量程，内阻）C．电流表A（量程，内阻约）D．滑动变阻器（，额定电流）E．滑动变阻器（），额定电流）F．定值电阻G．开关S和导线若干（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻并联，实际上是进行了电表的改装。并根据实际情况设计了如图所示的原理图。请你根据原理图用笔画线代替导线连接实物图_________。（2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用滑动变阻器是___________。（填或）（3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标，绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势___________V，电源的内阻___________。（结果均保留两位有效数字）第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

9【答案】①.②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]实物图如图所示（2）[2]根据串并联规律可得，则他改装后的电流表对应的量程是根据为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是。（3）[3][4]根据图线可知电源电动势电路中干路电流和电流表G读数的关系为根据闭合电路欧姆定律有根据图像则有电源的内阻为12.某物理兴趣小组利用如甲所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g，采用的实验步骤如下：第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

10①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片﹔②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量、；③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；⑥滑块α最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离；⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离；⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）a球经过光电门的速度为：___________（用上述实验数据字母表示）。（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式___________成立即可。（用上述实验数据字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到与的关系图像如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为___________。（用上述实验数据字母表示）【答案】①.②.③.【解析】【分析】【详解】（1）[1]烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度（2）[2]b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

11解得若动量守恒，设向右为正，则有即（3）[3]对物体a由光电门向左运动过程分析，则有经过光电门的速度由牛顿第二定律可得联立可得则由图像可知解得四、计算题：本题共3小题，共42分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为α=37°，如图b。已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速率v成正比，即(g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)。求：(1)打开降落伞前人下落的距离；(2)阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

12(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？【答案】（1）20m；（2），，方向向上；（3）312.5N【解析】【详解】（1）由速度时间图像可知，人打开降落伞时的速度为，故下落的距离为（2）当人做匀速运动时，刚开始下落时，对整体解得，加速度方向向上。（3）设每根绳子的拉力为T，当加速度最大时绳的拉力最大，对运动员解得14.绝缘圆弧轨道BCD与绝缘直轨道AB相切于B点，直径CD与竖直方向的夹角θ=37°，在BD右侧的空间加上水平向右的匀强电场。质量为m，电荷量为q的带正电小球静止于A处。现在水平向右的推力F作用下，从A处由静止开始向右运动，推力的功率恒定，经时间t到达B处，此时撤去推力，小球沿圆弧轨道运动到C点时速率最大并恰好通过D点，之后落到水平轨道上的S处（S未在图中画出）。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为g，推力的恒定功率为，圆弧半径为R，不计小球电荷转移，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）小球通过D点时的速度大小vD；（2）A、B两点间的距离x；（3）S、B两点间的距离L。第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

13【答案】（1）；（2）3.25R；（3）1.8R【解析】【详解】（1）根据题意，小球恰好通过D点，D点为等效最高点，在D点重力和电场力的合力提供向心力，有解得（2）小球从B运动到D的过程，根据动能定理可得小球从A运动到B的过程，根据动能定理可得联立解得（3）小球经过D点后，只受重力做斜下抛运动，则联立解得15.如图所示，劲度系数为弹簧一端固定于地面上，另一端连接绝缘物体A，物体B置于A上不粘连，A不带电，B的带电量，A，B质量均为2kg且都可看质点，整个装置处于静止状态。物体B正上方有一带圆孔的挡板，质量为4kg的不带电绝缘物体C放于圆孔上方不掉落，现在挡板与地面之间加上竖直向上、大小的匀强电场使A、B开始运动，A、B分离时，A第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

14在某装置作用下迅速在该位置处于静止状态，B下落与A碰撞时撤去该装置，之后不再对A作用；A、B分离后，B向上运动并与C发生碰撞，且以后每次碰撞前C均已静止在圆孔上方。己知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为，B与A、C碰撞时为弹性碰撞且没有电荷转移。求：（1）弹簧最初的压缩量x1和A、B两物体从开始运动到分离时上升的高度；（2）B下落与A第一次碰撞结束时，物体A的速度大小；（3）从B与A第一次碰撞开始，物体A运动的总路程。【答案】（1），；（2）；（2）【解析】【详解】（1）初态A、B静止，有解得加电场，A、B分离时，加速度相等，对A对B解得两物体从开始运动到分离时上升的高度（2）从开始运动到A、B分离，对A、B由功能关系得解得第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

15分离后，由于，B物体匀速上升，直至BC弹性碰撞且没有电荷转移，有解得即B向下匀速运动，B、A弹性碰撞解得即第一次碰撞结束时，物体A的速度大小为。（3）B、A弹性碰撞后，A从平衡位置向下运动，由能量守恒解得撞后A向下减速，再反向加速，回到原位后，与B碰撞，A、B交换速度。B再次匀速上升碰C，由碰撞结论可知，碰后解得归纳可得A运动的总路程第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司

16第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司