2023-2024年黑龍江省雙鴨山市第三十一中學(xué)高三上學(xué)期12月期中考試物理試題（解析版）

雙鴨山市第一中學(xué)2023—2024學(xué)年度高三（上）學(xué)期物理第二次月考試題一、選擇題1.如圖甲所示是某無人機(jī)的飛行表演，圖乙為該無人機(jī)表演過程中在豎直方向運(yùn)動(dòng)的圖像，以向上為正方向，下列說法正確的是（）A.無人機(jī)無人機(jī)在末上升到最高點(diǎn)B.無人機(jī)在時(shí)靜止在某高度處C.無人機(jī)在末和末的加速度方向相反D.無人機(jī)在和兩個(gè)階段的平均速度相等【答案】D【解析】無人機(jī)在內(nèi)速度向上，無人機(jī)在末上升到最高點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像斜率代表加速度可知，無人機(jī)在時(shí)加速度不為零，沒有靜止在某高度處，故B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像斜率代表加速度可知，無人機(jī)在末和末的加速度方向相同，都為正方向，故C錯(cuò)誤；根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)平均速度公式可知，無人機(jī)在和兩個(gè)階段的平均速度相等，均為，故D正確。故選D。2.如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，使衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道，然后在點(diǎn)改變衛(wèi)星速度，再使衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道。以下判斷正確的是（）A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度大于B.在軌道上，衛(wèi)星在點(diǎn)的加速度等于在點(diǎn)的加速度C.衛(wèi)星由軌道變軌進(jìn)入軌道，需在點(diǎn)減速D.該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于在軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能【答案】D【解析】發(fā)射同步衛(wèi)星速度應(yīng)該小于第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)可知，衛(wèi)星在點(diǎn)的加速度大于在點(diǎn)的加速度，故B錯(cuò)誤；衛(wèi)星由軌道變軌進(jìn)入軌道，需在點(diǎn)加速，故C錯(cuò)誤；從軌道到軌道需要點(diǎn)火加速，機(jī)械能增加，因此該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于在軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能，故D正確。故選D。3.如圖所示的圖像中，直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線、分別是電阻、的電壓與電流的關(guān)系。若將這兩個(gè)電阻分別直接與該電源連接成閉合電路，則（）A.兩個(gè)電阻的電功率相等B.接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大C.接在電源上時(shí)，電源內(nèi)阻的熱功率較大D.兩種情況下，電源中非靜電力做功的功率相等【答案】B【解析】由兩圖線的交點(diǎn)讀出，接在電源上時(shí)，，電源的輸出輸出功率，接在電源上時(shí)電壓，通過的電流，則電源的輸出功率，所以接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大，故B正確，A錯(cuò)誤；由圖可知，電源接時(shí)電路中的電流大，所以電源內(nèi)阻的熱功率較大，故C錯(cuò)誤；電源非靜電力做功的功率為，所以電流大的，非靜電力的功率大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示是經(jīng)典的電橋電路，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻忽略不計(jì)，定值電阻、、，點(diǎn)和點(diǎn)之間接有阻值為的定值電阻和電容為的電容器。變阻箱的阻值從調(diào)至的過程中，通過電阻的電荷量為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】當(dāng)時(shí)，兩端電壓為，兩端電壓為，故兩端電壓為，當(dāng)時(shí)，兩端電壓不變，兩端電壓變?yōu)椋蕛啥穗妷簽?，根?jù)電容器公式可知通過電阻的電荷量為，故選D。5.將一個(gè)粗細(xì)均勻的“”形導(dǎo)體環(huán)放置在粗糙絕緣的水平面上，俯視圖如圖所示，范圍足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直水平面向下。導(dǎo)體環(huán)的一部分為正方形的三邊，另一部分為等邊三角形的兩邊，將間距為的、兩端接入電路并通以從左向右的電流，導(dǎo)體環(huán)的部分和部分受到的安培力大小之比為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)體環(huán)兩端接入電路部分有效長(zhǎng)度均為，由電阻定律可知，導(dǎo)體環(huán)兩部分的電阻之比為，由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，，導(dǎo)體環(huán)的部分和部分受到的安培力大小之比為，故選D。6.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，比荷相同的兩個(gè)粒子沿直徑方向從點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，分別從圓弧上的、兩點(diǎn)射出，下列說法正確的是（）A.兩粒子分別從到、經(jīng)歷時(shí)間之比B.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期之比為C.粒子在磁場(chǎng)中速率之比為D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑之比為【答案】D【解析】做出帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，到達(dá)點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度為，到達(dá)點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度為，而粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，比荷相同且在同一磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，因此周期相同，則可得，，可得，故AB錯(cuò)誤；設(shè)圓形磁場(chǎng)的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系可得，，解得，而根據(jù)，可得，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.如圖所示，物塊、疊放在一起置于斜面上，斜面體始終靜止在水平面上。關(guān)于、的運(yùn)動(dòng)和受力，下列說法正確的是（）A.若、一起勻速下滑，則受到個(gè)力B.若斜面光滑，則受個(gè)力C.若、一起加速下滑，則處于失重狀態(tài)D.若、一起加速下滑，則地面對(duì)斜面體間的靜摩擦力方向向右【答案】ABC【解析】設(shè)斜面傾角為，若斜面光滑，根據(jù)牛頓第二定律可知，、整體的加速度為，對(duì)物體，水平方向，豎直方向，即，即、之間有相互作用力，此時(shí)受重力、支持力和靜摩擦力，故B正確；若、整體一起勻速下滑，則上述表達(dá)式中，此時(shí)，，即受到重力和的支持力兩個(gè)力的作用，故A正確；若、一起加速下滑，則的加速度有向下的分量，則處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C正確；若、整體一起加速下滑，則水平方向有分加速度，對(duì)整體由牛頓第二定律可知，地面與斜面體有向左的靜摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選ABC。8.如圖所示為一種簡(jiǎn)單的飛行員素質(zhì)訓(xùn)練裝備，將輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在距地面高度為的點(diǎn)，質(zhì)量為的飛行員（可看作質(zhì)點(diǎn)）在高臺(tái)上抓住細(xì)繩另一端，從細(xì)繩處于水平狀態(tài)時(shí)自點(diǎn)由靜止開始下擺，到達(dá)豎直位置點(diǎn)時(shí)松開繩子，然后水平飛出安全落到水平地面上的點(diǎn)，重力加速度為，整個(gè)過程不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.當(dāng)飛行員運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)他的拉力與細(xì)繩長(zhǎng)短無關(guān)，一定等于他重力的倍B.飛行員落地時(shí)的速度大小與細(xì)長(zhǎng)短無關(guān)，其大小一定為C.飛行員落地前瞬間重力的功率為D.當(dāng)繩長(zhǎng)為時(shí)，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移最大，其大小為【答案】BD【解析】從到，由機(jī)械能守恒，在點(diǎn)，解得，即當(dāng)飛行員運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)他的拉力與細(xì)繩長(zhǎng)短無關(guān)，一定等于他重力的倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從到機(jī)械能守恒，則，解得，即飛行員落地時(shí)的速度大小與細(xì)長(zhǎng)短無關(guān)，其大小一定為，選項(xiàng)B正確；飛行員落地前瞬間速度的豎直分量小于，則根據(jù)可知，重力的功率小于，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；平拋的位移，當(dāng)時(shí)，即繩長(zhǎng)時(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移最大，其大小為，選項(xiàng)D正確。故選BD。9.如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片向下端滑動(dòng)過程中，理想電壓表、的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為、，理想電流表、、示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為、、，下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大C.D.【答案】BC【解析】滑片向下滑動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電路中總電阻減小，干路電流增大，即電流表示數(shù)增大，路端電壓減小，電壓表示數(shù)減小，電阻分壓增大，并聯(lián)支路電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，通過電阻的電流減小，即電流表示數(shù)減小，總電流等于通過電流表、的電流之和，所以電流表示數(shù)增大，A錯(cuò)誤，B正確；由于電流表示數(shù)增大，示數(shù)減小，示數(shù)增大，有，C正確；由閉合電路歐姆定律可得，，則有，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角為，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持的速率運(yùn)行?，F(xiàn)把一物塊(可看為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶底端，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為，。物塊被傳送到最高點(diǎn)（在運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)前與傳送帶達(dá)到共速）。為運(yùn)動(dòng)時(shí)間，為物體沿斜面運(yùn)動(dòng)距離。以最低點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能面。物塊的速度，重力勢(shì)能，機(jī)械能，物塊和傳送帶產(chǎn)生的內(nèi)能，四個(gè)物理量變化趨勢(shì)如下圖，其中正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】開始時(shí)物體受到向上的摩擦力，由牛頓第二定律得，因，則，則，物體向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)與傳送帶共速后，與傳送帶一起向上做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；物塊與傳送帶共速之前，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為，當(dāng)物體與傳送帶共速后，，B錯(cuò)誤；物體與傳送帶共速后，重力勢(shì)能隨的增加而增加，C錯(cuò)誤；物體隨傳送帶加速上升時(shí)，共速后，D正確。故選AD二、實(shí)驗(yàn)題11.如圖所示為某興趣小組測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理圖，已知電池組的電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為?，F(xiàn)提供的器材如下：A．電池組B．電壓表（量程，內(nèi)阻約為）C．電壓表（量程，內(nèi)阻約為）D．電阻箱E．定值電阻F．定值電阻G．開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）如果要準(zhǔn)確測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電壓表應(yīng)選擇___________（選填“”或“”），定值電阻應(yīng)選擇___________（選填“”或“”）。（2）改變電阻箱的阻值，記錄對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)，作出的圖像如圖所示，圖線與橫、縱坐標(biāo)軸的截距分別為、，定值電阻的阻值用表示，則可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)為___________，內(nèi)阻為___________（用字母表示）。（3）該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“不變”），內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?），；（2），；（3）偏小，偏小【解析】（1）[1]電源電動(dòng)勢(shì)約為，電壓表應(yīng)選擇；[2]為方便實(shí)驗(yàn)操作，定值電阻應(yīng)選擇。（2）[3][4]由圖示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)，解得，可知圖像的斜率，縱截距，解得電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻；（3）[5]考慮到電壓表的分流作用，根據(jù)圖示電路圖由閉合電路的歐姆定律得，解得，可知圖像的縱截距，計(jì)算時(shí)認(rèn)為，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值。[6]圖像的斜率，電源內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，所以內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。12.如圖甲為在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中某多用電表示意圖；如圖乙為歐姆表測(cè)電阻的原理圖；用多用電表直接測(cè)量電阻約為的電燈泡的電阻，其電路連接圖如圖丙所示，回答下列問題：（1）對(duì)甲圖，在測(cè)量電阻前需要將紅、黑表筆短接，進(jìn)行________調(diào)零，需要調(diào)整________（選填“”、“”或“”）。（2）對(duì)乙圖，若電源的電動(dòng)勢(shì)為，滿偏電流為，當(dāng)接上待測(cè)電阻后，表頭的示數(shù)為I，則歐姆表的內(nèi)阻為________，待測(cè)電阻的阻值為________。（3）對(duì)丙圖，實(shí)驗(yàn)選擇開關(guān)所處的檔位是________（填“”“”或“”），燈泡阻值的讀數(shù)為_______Ω。（4）使用一段時(shí)間后，多用電表電源電動(dòng)勢(shì)降低，但仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，用該歐姆表測(cè)量某一電阻時(shí)，測(cè)量值比真實(shí)值____________（填“偏大”不變”或“偏小”）。【答案】（1）歐姆，；（2），；（3），；（4）偏大【解析】（1）[1][2]對(duì)甲圖，在測(cè)量電阻前需要將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；需要調(diào)整；（2）[3][4]根據(jù)歐姆表工作的原理可知?dú)W姆表的內(nèi)阻為，根據(jù)閉合電路歐姆定律有，解得；（3）[5][6]多用電表測(cè)量電阻約為的電燈泡的電阻，為使指針在中央附近，應(yīng)選擇的倍率；指針指向刻度，讀數(shù)為；（4）[7]使用一段時(shí)間后，多用電表電源電動(dòng)勢(shì)降低，根據(jù)歐姆表內(nèi)阻，歐姆調(diào)零時(shí)歐姆表內(nèi)阻變小，用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，電流，由于偏小，偏小，指針偏左，電阻測(cè)量值偏大。三、計(jì)算題13.如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值的電阻串聯(lián)在電源上，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，閉合開關(guān)后，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻。試求：（1）通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？（2）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多少？（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，解得通過電動(dòng)機(jī)的電流為；（2）電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率為；（3）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為。14.如圖所示，寬為的粗糙導(dǎo)軌、與水平面成角，導(dǎo)軌上端接有電阻箱，電源，電鍵。一根質(zhì)量、長(zhǎng)也為、電阻為R1=1Ω的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?？臻g存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為R=0.9Ω時(shí)，金屬桿靜止且與導(dǎo)軌無摩擦。取重力加速度，，，求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）金屬桿要在導(dǎo)軌上保持靜止，求電阻箱接入電路中的阻值范圍。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由題知，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為時(shí)，金屬桿靜止且與導(dǎo)軌無摩擦，則根據(jù)閉合回路歐姆定律可知，流過金屬棒的電流，方向由到，根據(jù)題意及左手定則，對(duì)金屬棒受力分析，受本身的重力，安培力，斜面的支持力，根據(jù)公式可知，如圖（未畫出靜摩擦力），沿斜面方向根據(jù)平衡條件有，解得；（2）根據(jù)以上分析，垂直斜面方向，根據(jù)平衡條件可得，則在時(shí)有，，解得，則，則在時(shí)有，，解得。15.如圖（甲）所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)為圓心，半徑為的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與軸的交點(diǎn)分別為、?，F(xiàn)有一質(zhì)量為，帶電量為的電子，從軸上的點(diǎn)以速度沿軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與軸夾角為。此時(shí)在圓形區(qū)域加上如圖（乙）所示周期性變化的磁場(chǎng)（以垂直紙面向外為磁場(chǎng)正方向），最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從點(diǎn)飛出，速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同（與軸夾角也為）。不計(jì)電子重力，求：（1）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大?。唬?）區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大??；（3）寫出圓形磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、磁場(chǎng)變化周期各應(yīng)滿足的表達(dá)式．【答