【物理】河南省名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月月考試題（解析版）

成就未來，新教育伴你成長聯(lián)系電話：400-186-9786高三物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時(shí)，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第一、二、三冊，選擇性必修第二冊第一章～第二章，動(dòng)量。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求.1.如圖所示，輕繩穿過光滑圓環(huán)，一端連接在天花板上，另一端吊著小球，手握光滑圓環(huán)的手柄，使圓環(huán)沿豎直方向緩慢上移，在圓環(huán)上移的過程中(圓環(huán)上移的最高點(diǎn)低于輕繩在天花板的懸點(diǎn))，輕繩對圓環(huán)的作用力A.一直變大B.一直減小C.方向始終水平向左D.方向始終水平向右2如圖所示，彎曲導(dǎo)線AC固定在絕緣水平面內(nèi)，處在水平向右的勻強(qiáng)磁場中，A、C連線與磁場方向夾角為，給AC通入恒定電流，AC受到的安培力大小為F，若將磁場在水平面內(nèi)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過，導(dǎo)線中電流不變，則磁場轉(zhuǎn)動(dòng)后導(dǎo)線受到的安培力大小為A.B.C.D.3.我國航天員在空間站中每天恰好能看到16次日出，若空間站運(yùn)行的軌道為圓軌道，則空間站在軌做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)A.加速度恒定B.周期為90minC.線速度大于7.9km/sD.角速度為地球同步衛(wèi)星在軌運(yùn)動(dòng)角速度的十六分之一4.如圖所示，傾角為37°的斜面上，一個(gè)物塊從A點(diǎn)以一定的初速度沿斜面上滑，滑到B點(diǎn)后又沿斜面下滑，物塊從A滑到B點(diǎn)所用時(shí)間與從B滑到C所用時(shí)間相等，，則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為A.0.1B.0.2C.0.3D.0.45.如圖所示，絕緣材料制成的輕彈簧上端連在天花板上，下端吊著質(zhì)量為m的條形磁鐵，條形磁鐵正下方放著一個(gè)銅盆，將磁鐵向下拉，在其下降h高度時(shí)將它由靜止釋放，在此后磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中，銅盆靜止不動(dòng)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列判斷正確的是A.磁鐵向上運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧向上的拉力等于磁鐵的重力時(shí)磁鐵速度最大B.磁鐵向上運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧向上的拉力等于銅盆中感應(yīng)電流的磁場對磁鐵向下的磁場力時(shí)磁鐵速度最大C.磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中，磁鐵和彈簧總的機(jī)械保持不變D.磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中，磁鐵和彈簧總的機(jī)械能一直減少6.一個(gè)質(zhì)量為m的球斜向上拋出，在水平恒定風(fēng)力的作用下軌跡如圖中實(shí)線所示，A、C在同一水平線上，B為最高點(diǎn)，小球到C點(diǎn)時(shí)速度豎直向下，三角形ABC為直角三角形，∠B=90°，重力加速度為g，則風(fēng)力大小為A.B.C.D.7.在如圖所示的電路中，R1、R2、R3是定值電阻，R4為滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表均為理想電表，電源的內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是A.電流表示數(shù)減小B.電壓表示數(shù)增大C.電源的輸出功率一定增大D.電源的輸出功率一定減小二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分.8.某靜電場中x正半軸上各點(diǎn)的電勢隨α的變化規(guī)律如圖所示，一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下沿工軸正向運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是A.粒子帶正電B.粒子在，兩點(diǎn)處速度相同、加速度相同C.粒子從運(yùn)動(dòng)到的過程中，速度先增大后減小，加速度先增大后減小D.粒子有可能運(yùn)動(dòng)不到處9.圖為回旋加速器的示意圖，兩個(gè)D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)子從加速器的A處開始加速，已知D形盒的半徑為R，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，要使質(zhì)子獲得的速度加倍，下列措施正確的是A.僅使D形盒的半徑R加倍B.僅使磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍C.僅使高頻電源的電壓U加倍D.使磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍，同時(shí)使交流電壓的頻率f加倍10.如圖甲所示，邊長為L、電阻為R的正三角形金屬框ACD由粗細(xì)均勻的金屬棒組成，絕緣細(xì)線一端連接AC的中點(diǎn)G將金屬框吊在天花板上的O點(diǎn)，金屬框處于靜止?fàn)顟B(tài)，金屬框部分處于垂直金屬框平面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬框AD，CD邊的中點(diǎn)E、F在磁場的水平邊界上，重力加速度為g.現(xiàn)讓磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示規(guī)律變化，圖甲中磁場方向?yàn)檎较?，t=0時(shí)刻懸線的拉力恰好為零，細(xì)線能承受的最大拉力為金屬框重力的2倍，則下列判斷正確的是A.細(xì)線未斷時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向B.時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流不為零，細(xì)線上拉力大小等于金屬框重力C.細(xì)線能承受的最大拉力等于D.時(shí)刻細(xì)線斷開三、非選擇題：本題共5小題，共54分.11.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，重力加速度為g.(1)實(shí)驗(yàn)前先平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，____________(填“懸掛”或“不懸掛”)重物，將長木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，接通電源，輕推小車，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)____________，則表明平衡了摩擦力；(2)平衡摩擦力后，調(diào)整好整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖乙所示，圖中已標(biāo)出其他計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)點(diǎn)“1"的距離，打相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間問隔為T，則此次實(shí)驗(yàn)中小車的加速度為a=_________，(3)平衡摩擦力后，多次改變重物的質(zhì)量，測出每次改變后重物的質(zhì)量m，根據(jù)紙帶求得每次實(shí)驗(yàn)小車運(yùn)動(dòng)的加速度a，作圖像，如果牛頓第二定律成立，則作出的圖像可能是_____________·A.B.C.D.12.(8分)某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路.(1)請根據(jù)圖甲的電路圖將圖乙所示中實(shí)物圖連接完整；(2)按圖中電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將電阻箱接人電路的電阻調(diào)到最大，開關(guān)S2，S3閉合，S1斷開，再閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的指針偏轉(zhuǎn)較大，記錄電壓表示數(shù)U0，電阻箱接入電路的電阻R1，再斷開開關(guān)S3，閉合開關(guān)S4，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍為U0，記錄這時(shí)電阻箱接入電路的電阻R2，由此測得電流表內(nèi)阻RA=___________。(3)將電阻箱接入電路的電阻調(diào)到最大，使開關(guān)S3、S4閉合，S2斷開，再閉合開關(guān)S1，多次調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的電阻，測得多組電壓表、電流表的示數(shù)U、I，作U-Ⅰ圖像，若圖像與縱軸的截距為b，圖像斜率的絕對值為k，則電池的電動(dòng)勢為E=________，內(nèi)阻r=__________(用已知的和測得的物理量的符號(hào)表示)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________(填“存在”或“不存在”)因電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。13.(10分)如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻r=2Ω，R1，R2為電阻箱，定值電阻R3=2Ω，電動(dòng)機(jī)的額定電壓UM=8V，額定電流為IM=1A，線圈的電阻rM=1Ω，開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)R1、R2，當(dāng)兩電阻箱電阻均等于2Ω時(shí)，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，求：(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率；(2)若電動(dòng)機(jī)被卡住停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過電源的電流會(huì)增大多少(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。14.(12分)如圖所示，間距為L=lm的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PO1Q，MO2N固定放置，PO1、MO2部分傾斜且傾斜軌道平面傾角為θ=37°，其他部分水平，整個(gè)裝置處在平行于傾斜軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T；金屬棒α靜止在水平導(dǎo)軌上，金屬棒b放在傾斜導(dǎo)軌上且在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩金屬棒接入回路的電阻均為R=1Ω；某時(shí)刻，給金屬棒α施加一個(gè)水平向右、大小為7N的拉力，使其由靜止開始向右做直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)撤去作用在金屬棒b上的外力.已知兩金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5，導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m=1.1kg，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)對金屬棒a施加拉力、同時(shí)撤去作用在金屬棒b上的外力的一瞬間，金屬棒a，b的加速度大?。?2)金屬棒a沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的最大速度及此時(shí)電路中的電功率。15.(18分)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的區(qū)域內(nèi)，在y=d和x軸正半軸間，有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場和沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E；在x軸正半軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度的大小為2E.在y軸上坐標(biāo)為(0，2d)的P點(diǎn)，沿工軸正向拋出一個(gè)帶負(fù)電的小球，小球從坐標(biāo)為(2d，d)的Q點(diǎn)進(jìn)入正交的電磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并以垂直α軸的方向進(jìn)人工軸下方的電場中，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)球的大小，重力加速度為g，求：(1)小球從Р點(diǎn)射出的初速度大??；(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(3)小球在x軸下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，離工軸的最大距離及第三次經(jīng)過x軸時(shí)的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離.【參考答案】1.A輕繩對圓環(huán)的作用力等于圓環(huán)兩邊輕繩拉力的合力，圓環(huán)向上移動(dòng)過程中，圓環(huán)兩邊輕繩上拉力大小始終等于小球的重力，兩力的夾角變小，合力增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；方向沿圓環(huán)兩邊輕繩所夾角的角平分線，斜向左下﹐選項(xiàng)CD錯(cuò)誤.2.C設(shè)AC連線長為L，設(shè)導(dǎo)線中電流為Ⅰ，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則，當(dāng)磁場在水平面內(nèi)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過，導(dǎo)線中電流不變，磁場轉(zhuǎn)動(dòng)后導(dǎo)線受到的安培力大小，選項(xiàng)C正確.3.B加速度方向始終變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；周期T=×24h=90min，選項(xiàng)B正確；線速度小于7.9km/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由可知，角速度為地球同步衛(wèi)星在軌運(yùn)動(dòng)角速度的十六倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4.A根據(jù)題意，，根據(jù)題意，解得=0.107，選項(xiàng)A正確.5.D磁鐵向上運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧向上的拉力等于磁鐵重力與感應(yīng)電流磁場對磁鐵向下的磁場力之和時(shí)速度最大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中一直克服磁場力做功，磁鐵和彈簧的總機(jī)械能一直減少，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.6.B設(shè)小球上升的最大高度為h，小球上升過程水平位移為，從最高點(diǎn)下降到C點(diǎn)過程中水平位移為，則，小球在水平方向勻減速運(yùn)動(dòng)，則，解得，設(shè)水平加速度為a，則，，解得，風(fēng)力，選項(xiàng)B正確7.A當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)時(shí)，電路中的總電阻變大，總電流變小，內(nèi)電壓減小，外電壓增大，R1兩端電壓減小，R2兩端電壓增大，R2中電流增大，R3中電流減小，電流表示數(shù)減小，選項(xiàng)A正確；R3兩端電壓減小，因此電壓表的示數(shù)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于不能確定電源內(nèi)外電阻的大小關(guān)系，因此不能判斷電源的輸出功率是增大還是減小，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤.8.AC由圖可知，從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，沿x軸正向，場強(qiáng)方向先沿x軸正方向，再沿x軸負(fù)方向，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，說明粒子開始受到的電場力沿x軸正向，粒子帶正電，選項(xiàng)A正確；粒子在，兩點(diǎn)處電勢能相同，動(dòng)能相同，運(yùn)動(dòng)方向相同，速度相同，這兩點(diǎn)圖像切線的斜率不同，電場強(qiáng)度不同，加速度大小不相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；粒子從運(yùn)動(dòng)到的過程中，先加速后減小，加速度先增大后減小，選項(xiàng)C正確；根據(jù)能量守恒可知，粒子運(yùn)動(dòng)到處速度不為零，即能運(yùn)動(dòng)到處，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9.AD由得，由此可知，僅使D形盒的半徑R加倍，獲得的最大速度加倍，選項(xiàng)A正確；若僅使磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率也加倍，因此要使粒子獲得的速度加倍，使磁感應(yīng)強(qiáng)度B加倍，同時(shí)使交流電壓的頻率f加倍，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；僅使高頻電源的電壓U加倍，只能減少粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，不能增大最終獲得的最大速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.10.BC根據(jù)楞次定律可知，細(xì)線未斷時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流一直沿逆時(shí)針方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t=t0時(shí)刻，磁通量變化率不為零，感應(yīng)電流不為零，但磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，安培力為零，因此細(xì)線上拉力大小等于金屬框重力，選項(xiàng)B正確；金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢大小，線框中電流大小，根據(jù)題意，，因此細(xì)線能承受的最大拉力，選項(xiàng)C正確；t=2t0時(shí)刻，金屬框受到的安培力向下，大小等于金屬框的重力，此時(shí)細(xì)線斷開，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11.(l)不懸掛(1分)；間隔均勻(1分)；(2)(2分)；(3)A(2分)解析：(1)平衡摩擦力時(shí)，不懸掛重物，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)間隔均勻，則表明平衡了摩擦力；(2)由，解得；(3)如果牛頓第二定律成立，則，解得，選項(xiàng)A正確.12.(1)見解析圖(2分)；(2)(2分)；(3)b(l分)；(2分)；不存在(l分)解析：(1)電路連接如圖所示；(2)電流表內(nèi)阻；(3)U-I圖像與縱軸的截距為b，則電源電動(dòng)勢E=b，；，得到，由于考慮了電表的內(nèi)阻，因此不存在因電表內(nèi)阻引起