安徽皖江名校2024届高三12月联考-物理试题+答案

2023-12-17·11页·7.3 M

物理参考答案

题号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

答案

B C A D C B B B CD AD

解析 研究篮球旋转情况时不能把篮球看成质点 选项 错误 篮球被抛出去之后 受到重力和

1.B 【 】 , A ; ,

空气的作用力 其运动轨迹是一条曲线 其初速度与所受合力不在同一条直线上 选项 正确

, , , B ,C

错误 篮球做曲线运动时 其所受合力的方向指向运动轨迹的内侧 选项 错误

; , , D 。

kgm

2 m

解析 由题意知 Nm s 2 2

2.C 【 】 ,1Sv=1J/kg=1 =1 =1m /s 。

kg kg

解析 设地球质量为 M 飞船质量为 m 探测器质量为 m' 当飞船与探测器一起绕地球做圆周运

3.A 【 】 , , ,

GM m m' v2

动时的速度为v 根据万有引力定律和牛顿第二定律有 ( + ) m m' 对于地面

, kR 2 =( + )kR,

( )

Mm gR GM g

附近的质量为 m 的物体有 m g G 0 解得 v 正确 a 错误 由

0 0 = R2 , : = k ,A ; = kR 2 =k2 ,B ;

( )

开普勒第二定律vB R vA kRvB vAk kgR 错误 飞船在 B 点的速度大于第一宇宙速

= =< ,C ;

度 错误

,D 。

x v x

解析 匀速运动的速度为v 0 匀减速末速度为零 加速度大小为a 0 0 错误

4.D 【 】 0=t , , = t t =t2 ,A ;

0 2 0- 0 0

v x

t 后汽车静止 错误 t t 时 间 内 汽 车 位 移 为 x 0+0 t t 0 错 误 t t

2 0 ,B ;0~2 0 , = (2 0 - 0)= ,C ;0 ~2 0

2 2

x

0

- x

内 汽车平均速度的大小为v 2 0 正确

, =t = t ,D 。

0 2 0

解析 在竖直平面内 擦窗工具受重力 摩擦阻力 拉力三个力作用 把力沿运动方向和垂直于

5.C 【 】 , 、 、 。

mg

运动方向分解 列牛顿第二定律方程 Fx Ff mg ma 解得 Fx 3 Fy mg

, : - - cos60 = , = ; - sin60

2

Fy 3mg F Fx 2 Fy 2 mg 正确

=0, = , = ( )+( ) = 3 ,C 。

2

解析 设 A B 质量为m 选取两物体和绳的整体为研究对象 由动能定理可得 过程一 从 B 开

6.B 【 】 、 , , : ,

始运动至落地 mgh mgh 1 mv2 过 程 二 A 做 匀 减 速 运 动 至 停 止 mg s h

: - = 2 。 , :- ( - )=

2

1mv2 联立以上二式得 mgh mg s h 解得 1 错误 a g 2 正

- , - (2 - )=0, = ,A ; = 3.3m/s ,B

2 3

确 由于B 落地损失动能 同时 A 受到桌面的摩擦力做功 故系统机械能不守恒 C 错误 B 下落

; , , , ;

减少的重力势能等于AB 获得的动能和A 克服摩擦力做功 B 落地损失的机械能等于B 落地动

,

能 故 错误

, D 。

解析 从图象可知 电场强度的方向与 时半径方向平行 方向斜向左下方 且当半径与Ox

7.B 【 】 , = 0 , 。

方向夹角为 时 半径为r r r 时电势分别为 所以可知场强大小为 0 坐标

0 , 0、2 0、3 0 2 0、3 0、4 0, r ,

原点处的电势为 曲线 中最高电势与圆心电势差为 圆心与最低电势差也为 最低

0。 3 0, 3 0,

电势为 错误 正确

-2 0,ACD ,B 。

解析 已知地球质量为 M 木星质量为 M 地球表面上距离木星最近的地方有一质量为 m 的物

8.B 【 】 , 0,

物理参考答案 第1页(共5页)

M M

体 地球在木星引力作用下向木星靠近 根据牛顿第二定律 有 G 0 Ma 物体 m 在木星引

。 , , d2 = ,

M m Mm M M

力和地球引力作用下 有G 0 G ma' 满足a' a 时 即满足 G 0 G

, d R 2 - R2 = , , d R 2 - R2

- -

M

G 0 时 地球开始被撕裂 故选

d2 , 。 B。

解析 滑块滑动到底端时速度为v mgR 1mv2 v gR 滑块向右减速为零后返回与

9.CD 【 】 1, = 1,1 = 2 。

2

R gR

皮带共速v 再次滑上圆弧 1mv2 mg v 错误 滑块再次滑回皮带向右再次减

2, , 2 = ,2= ,A ;

2 4 2

R

为零又返回与皮带共速 滑上圆弧高度为 以后周期性重复此过程 错误 mgR mgx x

, , ,B ; = , =

4

R gR R

正确 滑块第三次以v 滑上皮带 向右滑行距离为1mv2 mgx x 时间为

,C ; 2= , 2= 1, 1= ,

2 2 4

v

2 R

t 滑块相对于皮带滑动x相 x vt 3 滑块返回过程中 皮带相对皮带滑动x相

1=g, 1= 1+ 2 1= , , 2=

4

vt

2 1 R R

vt x相 x相 x相 产生热量 Q mgx相 mgR 正确

2 1- = , = 1+ 2= , = = ,D 。

2 4

解析 当小环在细杆的最低点时 小环的总势能为零 由于小环可以相对静止于环上的任何位

10.AD 【 】 , ,

置 所以 在任何位 置 的 总 势 能 为 零 mgy 1m2x2 即 mgax2 1m2x2 解 得

, , 。 - =0, - =0, =

2 2

ag 正确 由E'p 1m2x2 公式可知 在曲线左右等高点 y 相同 该 势能 相同 说明从

2 ,A ; =- , ( ) “ ” ,

2

O 点到两侧对称点该力做的功相同 说明力是平行于x 轴 但左右力的方向相反 错误 假设x

, , ,B ;

增加相同的情形下 重力势能增加变大 总势能不变 故该 力 增加 错误 由 E'p 1m2x2

, , , “ ” ,C ; =-

2

公式可知 x E'p 正确

, =0, =0,D 。

11.(6 )

分 分

(1)C(1 ) B(1 )

(2)A(2 )

S

C 1 分

() U ( )

3 = 0 2

解析 电容器充电过程中 电容器两端电压越来越大 电源与电容器间电势差越来越小 电路中

【 】(1) , , ,

电流逐渐减小 电容器充电会越来越慢 电压增加也就越来越慢 最终电容器电压等于电源电动势 电压

, , , ,

最大 电流为零 电容器放电时 开始两极板电势差最大 电路中电流最大 随着电容器电压降低 电路

, 。 , , , ,

中电流减小 放电速度也越来越慢 最终电流为零 故图像分别选 和 根据 分析可知只有

, , 。 C B;(2) (1) A

正确 i t 图线与横轴围成的面积S 表示电容器充电获得的电量 再根据电容器充电结束时电压

;(3)- 1 ,

S

U 求出电容的表达式为C 1

0, U 。

= 0

12.(9 )

(1)D(2 )

m hE hC 2

mghD 分 ( - ) 分

(2) (2 ) T2 (2 )

8

选对 个给 分 有错选不给分 分

(3)AC( 1 1 , ,3 )

解析 电磁打点计时器工作需要低压交流电压 长度测量需要刻度尺 质量可以不测 故选

【 】(1) , 。 , D;

物理参考答案 第2页(共5页)

hE hC m hE hC 2

2 ( )

重力势能减少量Ep mghD 动能增加量 EK 1m - - 由图丁可知 振子

(2) = , = ( T ) T2 ;(3) ,

2 2 8

的周期为 T T 时刻弹力最小 弹簧伸长量最小 在最高点 T 时刻弹力最大 弹簧伸长量最大 在最

2 , , , ;2 , ,

低点 故 正确 在最高点和最低点动能都是零 变化周期为T 正确 弹性势能变化周期为 T 故

。 A ; , ,C ; 2 , B

错误

13.(10 )

答案

【 】(1)2s;(2)0.4kg;(3)10 13m/s

由题意知该电场为匀强电场 且方向竖直向下

(1) , 。

小球在水平方向做匀速直线运动L vt 分

cos = 1 (1 )

L

则t cos 分

v ( )

= 1 =2s1

F qE mg 分

(2) = + (1 )

F ma 分

= (1 )

L 1at2 分

sin = (1 )

2

qEL 2

联立上式得 m cos 分

= v2 gL 2(1 )

2 1sin - cos

代入数据解得 m . 分

=04kg(1 )

由动能定理 qE mg L 1mv2 1mv2 分

(3) ( + )sin = 2- 1(1 )

2 2

qE mg L

v2 v2 2( + )sin 分

2= 1+ m (1 )

解得v v 2 分

2= 1 (1+4tan )=10 13m/s(1 )

(其他解答步骤得出正确结果的,亦给分。)

14.(15 )

答案 打到荧光屏上 动能EK 5eU y 9d 2t

【 】(1) , = 0;(2) = sinT

4 8 0

解 设电子进入 PQ 间的速度为v 由动能定理eU 1mv2 分

【 】(1) 0, 0= 0(1 )

2

U

P Q 两板间的电场强度为E 1 分

、 =d (1 )

eE

电子在 P Q 两板间加速度a 分

、 =m (1 )

U U

假设电子能够飞出偏转电场 电子在 P Q 两板间运动时间t 1 0 分

, 、 1=d =d (1 )

电子在 P Q 两板间偏转位移y 1at2 分

、 = (1 )

2

联立可得y 1d 1d 分

=< (1 )

4 2

故假设正确 电子飞出偏转电场打到荧光屏上

, 。

U

1

电子动能为 EK eU e y 5eU 分

: = 0+ d = 0(1 )

4

若电子恰好从极板边缘飞出时极板所加电压为U

(2) 2:

eU

加速度 a 2 分

: =dm (1 )

物理参考答案 第3页(共5页)

d

电子在 P Q 两板间偏转位移 1at2 分

、 = 1(1 )

2 2

可得U U 分

2=2 0(1 )

当 P Q 两板间的电压UPQ 3U 2t U 因此 所有电子都能从两板间射出

、 = 0sinT 2 0, , 。

2 0

eUPQd2

离开偏转电场时的偏转距离y 1at2 1 分

1= = md v2(1 )

2 2 0

dUPQ

整理得y 分

1= U (1 )

4 0

eUPQd UPQ

偏转角正切值 分

tan = mdv2 = U (1 )

0 2 0

t 时刻亮点的坐标y y d 分

= 1+ tan (1 )

dUPQ

所以y 3 9d 2t 分

= U = sinT (1 )

4 0 8 0

15.(18 )

答案 12+4 3

【 】(1)-540J;(2)20kg;(3)12m; s

3

解 以 A 为研究对象 P 至Q 弹力做功为 W 由动能定理得

【 】(1) , , ,

mgL mg L W 分

- sin - cos + =0(1 )

解得 W 3mgL 分

= sin (1 )

2

由Ep W 得

=- ,

代入数据解得Ep 3mgL 分

=- sin =-540J(1 )

2

以 AB 的整体为研究对象 Q 至P 由动能定理得

(2) , ,

m M gL m M g L W 分

( + ) sin - ( + )cos - =0(1 )

代入数据解得 M m 分

=2 =20kg(1 )

从B 开始下滑到B 靠A 停止 由动能定理得

(3) ,

MgL Mg s 分

sin - cos =0(1 )

带入数据解得s L 分

=2 =12m(1 )

下滑过程 对B 由牛顿第二定律得

, ,

Mg Mg Ma 分

sin - cos = 1(1 )

a g 2 分

1= (sin - cos )=3m/s (1 )

L 1at2 1g t2 分

= 1 1= (sin - cos )1(1 )

2 2

L L

t 2 2 分

1= a = g =2s(1 )

1 (sin - cos )

上滑过程 对B 可由牛顿第二定律求加速度大小为

, ,

a g 2 分

2= (sin + cos )=9m/s (1 )

由运动学规律 可得第一次下滑过程和第一次上滑过程的时间关系

,

at at' 分

1 1= 2 1(1 )

a

t' 1t 1t 分

1=a 1= 1(1 )

2 3

同理可得第一次上滑过程和第二次下滑过程的时间关系

物理参考答案 第4页(共5页)

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