陜西省名校協(xié)作體2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試題含答案解析

2024屆高三一輪復(fù)習(xí)聯(lián)考（四）物理試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號(hào)、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。考試時(shí)間為90分鐘，滿分100分一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.我國自主研發(fā)的東方超環(huán)（EAST）是國際首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，有“人造太陽”之稱?！叭嗽焯枴焙朔磻?yīng)方程可能是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】“人造太陽”核反應(yīng)屬于輕核聚變核反應(yīng)，A是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程；B是α衰變方程；D是核裂變方程，只有C是輕核聚變核反應(yīng)。故選C。2.用速度傳感器記錄電動(dòng)車直線運(yùn)動(dòng)過程的信息，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。由圖像可知電動(dòng)車（）A.至過程中加速度逐漸增大 B.、兩狀態(tài)加速度的方向相反C.內(nèi)的位移為 D.加速時(shí)的平均加速度約為【答案】B【解析】【詳解】A．圖象的斜率表示加速度，至過程中圖象的斜率減小，加速度逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．處圖象的斜率為正值，處加速度的方向?yàn)檎较?，處圖象的斜率為負(fù)值，處加速度的方向?yàn)樨?fù)方向，故、兩狀態(tài)加速度的方向相反，故B正確；C．圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示位移，以超過半格計(jì)一格，由圖知內(nèi)圖象下方約為30格，位移約為故C錯(cuò)誤；D．加速時(shí)的平均加速度約為故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，長直導(dǎo)線右側(cè)固定一正方形導(dǎo)線框，且在同一平面內(nèi)，邊與長直導(dǎo)線平行，現(xiàn)在長直導(dǎo)線中通入圖示方向電流，調(diào)節(jié)電流的大小，使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化。則（）A.當(dāng)電流減小時(shí)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向B.當(dāng)電流增大時(shí)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流也逐漸增大C.無論電流增大還是減小，導(dǎo)線框整體受到的安培力大小不變D.無論電流增大還是減小，導(dǎo)線框整體受到的安培力方向始終向左【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)安培定則可知，通電長直導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)電流減小時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，根據(jù)楞次定律可知線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，A正確；B．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流當(dāng)電流均勻增大時(shí)，空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則有不變，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，B錯(cuò)誤；C．空間各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，感應(yīng)電流大小不變，可知磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時(shí)，由安培力公式，可知導(dǎo)線框整體受到的安培力大小也變化，C錯(cuò)誤；D．電流增大時(shí)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，邊受到的安培力向右，邊受到的安培力向左，且邊安培力大于邊的安培力，則導(dǎo)線框整體受力向右；同理，電流減小時(shí)，導(dǎo)線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，邊受到的安培力向左，邊受到的安培力向右，且邊安培力大于邊的安培力，則導(dǎo)線框整體受力向左，D錯(cuò)誤。故選A。4.有些金屬原子受激后從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，會(huì)發(fā)出特定顏色的光，可見光譜如圖所示。已知某原子的某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為，普朗克常量。該原子從上述激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)光顏色為（）A.紅色 B.黃色 C.藍(lán)色 D.紫色【答案】A【解析】【詳解】由能量子公式可得由題圖可知，發(fā)光顏色為紅色。故選A。5.如圖所示，有三個(gè)點(diǎn)電荷、和分別位于等邊的三個(gè)頂點(diǎn)上，、都是正電荷，所受、兩個(gè)電荷的靜電力的合力為，且與連線垂直。圖中虛曲線是以點(diǎn)為圓心、間距為半徑的一段圓弧，垂直于交圓弧于。下列說法正確的是（）A帶正電B.C.在點(diǎn)電荷、產(chǎn)生的電場中，A點(diǎn)的電勢比點(diǎn)的電勢低D.在點(diǎn)電荷、產(chǎn)生的電場中，連線上某點(diǎn)電場強(qiáng)度可能為零【答案】C【解析】【詳解】A．所受、兩個(gè)電荷的靜電力的合力為，且與連線垂直，則對(duì)的力一定是吸引力，故帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)受力分析，有解得故B錯(cuò)誤；C．在產(chǎn)生的電場中，D點(diǎn)離正電荷更近，A點(diǎn)的電勢比點(diǎn)的電勢低，在產(chǎn)生的電場中，A、兩點(diǎn)的電勢相等，由此可知A點(diǎn)的電勢比點(diǎn)的電勢低，故C正確；D．在點(diǎn)電荷、產(chǎn)生的電場中，在連線上，產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度方向沿指向，產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度方向沿指向，合電場強(qiáng)度不可能為零，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中，有一等腰直角，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，點(diǎn)在軸上，點(diǎn)在軸上，各點(diǎn)間距離。邊長也為的正方形導(dǎo)線框的邊在軸上，時(shí)刻，該導(dǎo)線框恰好位于圖中所示位置（邊與軸重合），此后導(dǎo)線框在外力的作用下沿軸正方向以恒定的速度通過磁場區(qū)域。若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，則導(dǎo)線框通過磁場區(qū)域的過程中，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流、外力沿軸方向的分量隨導(dǎo)線框的位移變化的圖像（圖中曲線均為拋物線的一部分）中正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】AB．導(dǎo)線框勻速穿過圖示的等腰直角三角形磁場區(qū)域，進(jìn)入的過程中，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為正值，由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框邊切割磁感線的有效長度等于進(jìn)入磁場的距離，則感應(yīng)電流的大小為導(dǎo)線框離開磁場的過程，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，為負(fù)值，由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框邊切割的有效長度等于離開磁場的距離，同理可得感應(yīng)電流大小為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．導(dǎo)線框做勻速運(yùn)動(dòng)，外力沿軸方向的分量與導(dǎo)線框邊所受安培力等大反向，由左手定則可知安培力方向始終向左，則外力沿軸方向的分量方向始終向右，則故CD錯(cuò)誤。故選A。7.如圖甲所示，某探究小組在空曠場地上通過“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)測量地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動(dòng)，銅芯線兩端分別通過細(xì)銅線與微電流傳感器相連，搖繩的兩位同學(xué)的連線與所在處的地磁場（可視為勻強(qiáng)磁場）垂直。搖動(dòng)時(shí)，銅芯線圍成半橢圓，半長軸，半短軸。搖繩轉(zhuǎn)動(dòng)的周期約為0.52s，實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，微電流傳感器的最大電流為，已知電路總電阻為，橢圓面積。該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小測量值約為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)可得故選D。8.如圖所示，A、B兩球分別用長度均為的輕桿通過光滑較鏈與C球連接，通過外力作用使兩桿并攏，系統(tǒng)豎直放置在光滑水平地面上。某時(shí)刻將系統(tǒng)由靜止釋放，A、B兩球開始向左右兩邊滑動(dòng)。已知A、B兩球的質(zhì)量均為，C球的質(zhì)量為，三球體積相同，且均在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，忽略一切阻力，重力加速度為。系統(tǒng)從靜止釋放到C球落地前的過程，下列說法正確的是（）A.A、B、C三球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.C球的機(jī)械能先增加后減少C.C球落地前瞬間的速度大小為D.A球的最大速度大小為【答案】C【解析】【詳解】A．A、B、C三球組成的系統(tǒng)水平方向上合力為零，動(dòng)量守恒，豎直方向上合力不為零，動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．小球A、B先加速后減速，動(dòng)能先增加后減少，A、B、C三球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，C球的機(jī)械能先減少后增加，故B錯(cuò)誤；C．C球落地前瞬時(shí)，A、B兩球的速度為零，A、B、C三球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有可得故C正確；D．當(dāng)兩桿與水平面成角時(shí)，根據(jù)A、C兩球沿桿方向的分速度相等可知根據(jù)機(jī)械能守恒有解得當(dāng)時(shí)，A球速度有最大值，最大，則故D錯(cuò)誤。故選C。9.如圖甲所示為某手機(jī)的無線充電示意圖。規(guī)定從上向下看逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，?dāng)送電線圈通過圖乙所示的電流時(shí)，下列說法正確的是（）A.時(shí)刻，受電線圈的電流最大B.時(shí)刻，受電線圈的磁通量最大C.時(shí)間內(nèi)，受電線圈與送電線圈中電流方向相同D.時(shí)間內(nèi)，受電線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向與圖示磁場方向相反【答案】ABD【解析】【詳解】A．時(shí)刻，送電線圈電流變化率最大，磁通量變化最快，受電線圈的感應(yīng)電流最大，故A正確；B．時(shí)刻，送電線圈電流最大，產(chǎn)生的磁場最強(qiáng)，受電線圈的磁通量最大，故B正確；C．時(shí)間內(nèi)，送電線圈中電流反向增大，則產(chǎn)生的磁場方向與圖示方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，通過受電線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則可知，該段時(shí)間內(nèi)受電線圈中電流方向與送電線圈中相反，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)間內(nèi)，送電線圈中電流反向減小，則產(chǎn)生的磁場方向與圖示方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，通過受電線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，該段時(shí)間內(nèi)受電線圈中感應(yīng)磁場方向與送電線圈中磁場方向相同，即與圖示磁場方向相反，故D正確。故選ABD。10.某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的是壓力傳感器（可等效為可變電阻），是定值電阻。水位越高，對(duì)壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于或小于（、為定值）時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟水位預(yù)警。下列說法正確的是（）A.當(dāng)a、b兩端的電壓大于時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警B.當(dāng)a、b兩端的電壓小于時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警C.D.定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高【答案】BC【解析】【詳解】AB．水位越高，對(duì)壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小，a、b兩端的電壓越小，當(dāng)a、b兩端的電壓小于時(shí)開啟高水位預(yù)警，A錯(cuò)誤，B正確；C．水位越低，對(duì)壓力傳感器的壓力越小，壓力傳感器的電阻值越大，a、b兩端的電壓越大，當(dāng)a、b兩端的電壓大于時(shí)開啟低水位預(yù)警，則，C正確；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，a、b兩端的電壓定值電阻的阻值越大，當(dāng)開啟低水位預(yù)警時(shí)a、b兩端的電壓大于時(shí)，壓力傳感器需要阻值越大，則水位越低，D錯(cuò)誤。故選BC。11.如圖所示是“感受向心力”實(shí)驗(yàn)。在繩子的點(diǎn)拴一個(gè)小沙袋，點(diǎn)握在手中。將手舉過頭頂，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)可認(rèn)為“沙袋所受的向心力近似等于繩子對(duì)沙袋的拉力”。下列分析正確的是（）A.沙袋做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心一定在點(diǎn)B.由于空氣阻力的作用，拉力與沙袋速度方向不垂直C.若不考慮空氣阻力的影響，沙袋速度越小，向心力與拉力越接近D.若在完全失重條件下做上述實(shí)驗(yàn)，空氣阻力越小，向心力與拉力越接近【答案】BD【解析】【詳解】A．沙袋受到重力、拉力和空氣阻力的作用，拉力的豎直分量與重力平衡，繩子不是水平的，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在點(diǎn)下方，A錯(cuò)誤；B．沙袋做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，沙袋所受合力，即向心力指向圓心，空氣阻力沿切線方向，拉力沿切線方向的分量與空氣阻力平衡，拉力不與速度方向垂直，B正確；C．若不考慮空氣阻力的影響，向心力與拉力的關(guān)系為沙袋速度越大，向心力與拉力越接近，C錯(cuò)誤；D．若在完全失重條件下做上述實(shí)驗(yàn)，設(shè)空氣阻力大小為f，則向心力與拉力的關(guān)系為空氣阻力越小，向心力與拉力越接近，D正確。故選BD。12.將電壓有效值不變的交流電源接在如圖所示電路兩端，電路由理想變壓器、定值電阻、、，滑動(dòng)變阻器，電流表、電壓表組成，，為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)，所有電表均為理想電表，導(dǎo)線電阻不計(jì)。將滑動(dòng)變阻器滑片P從端向端滑動(dòng)過程中（）A.兩端電壓不變 B.電流表示數(shù)減小C.電壓表示數(shù)增大 D.消耗的電功率增大【答案】CD【解析】【詳解】B．在滑片P從端向端滑動(dòng)過程中，接入電路的電阻減小，副線圈回路中的總電阻減小，回路中的總電流I2增大，電流表示數(shù)增大，錯(cuò)誤；C．由可知，通過的電流I1增大，則兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)增大，C正確；A．輸入理想變壓器的電壓減小，由可得兩端電壓減小，A錯(cuò)誤；D．兩端電壓減小，通過的電流減小，由可得增大，則消耗的電功率增大，D正確。故選CD。二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。13.如圖甲所示，驗(yàn)電器與鋅板相連，在處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，驗(yàn)電器指針保持一定偏角。使驗(yàn)電器指針回到零，再用黃光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)。（1）改用強(qiáng)度更大的黃光燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針________（選填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn)。（2）為進(jìn)一步研究光電效應(yīng)的規(guī)律，某探究小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，用強(qiáng)藍(lán)光、弱藍(lán)光、強(qiáng)紫光、弱紫光分別照射同一個(gè)光電管做實(shí)驗(yàn)，得到四條光電流與電壓的關(guān)系曲線，如圖丙所示，其中有一條曲線在圖中未畫出，則未畫出的曲線與橫軸的交點(diǎn)位于________（選填“”或“”）處；圖中曲線2對(duì)應(yīng)的入射光為________（選填“強(qiáng)藍(lán)光”“弱藍(lán)光”“強(qiáng)紫光”或“弱紫光”）。（3）若已知實(shí)驗(yàn)（2）中所用紫光的頻率為，對(duì)應(yīng)的遏止電壓為，普朗克常量為，電子電荷量大小為，則乙圖中光電管的逸出功為________（用，，，表示）【答案】①.無②.③.弱藍(lán)光④.【解析】【詳解】（1）[1]用黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)，說明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，增大光強(qiáng)也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)。（2）[2]由光電效應(yīng)方程和動(dòng)能定理可得可知入射光頻率越大，遏止電壓越大，所以曲線1、2對(duì)應(yīng)同一種入射光，且該光的頻率小于曲線3對(duì)應(yīng)入射光的頻率，則曲線1、2對(duì)應(yīng)入射光為藍(lán)光，曲線3與未畫出曲線對(duì)應(yīng)入射光為紫光，則未畫出的曲線與橫軸的交點(diǎn)位于處。[3]同種頻率入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大，所以曲線2對(duì)應(yīng)的入射光為弱藍(lán)光。（3）[4]根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，根據(jù)動(dòng)能定理有則乙圖中光電管的逸出功14.在“探究通過變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。（1）為實(shí)現(xiàn)探究目的，保持原線圈匝數(shù)一定，只改變通過原線圈的電流或者副線圈匝數(shù)，測量通過副線圈的電流。這個(gè)探究過程采用的科學(xué)方法是________。A．控制變量法B．等效替代法C．演繹法D．理想實(shí)驗(yàn)法（2）用學(xué)生電源給原線圈供電，用多用電表測量通過副線圈電流，下列操作正確的是________。A．原線圈接直流電壓，多用電表用直流電流擋B．原線圈接直流電壓，多用電表用交流電流擋C．原線圈接交流電壓，多用電表用直流電流擋D．原線圈接交流電壓，多用電表用交流電流擋（3）在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，將電源接在匝數(shù)為1000匝的原線圈兩端，副線圈的匝數(shù)為500匝，用多用電表測得通過副線圈的電流為，則通過原線圈的電流可能為________。A．B．C．D．（4）如圖所示為利用變壓器原理進(jìn)行遠(yuǎn)程輸電的電路，交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為，采用圖示理想變壓器輸電，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，輸電導(dǎo)線電阻為，用戶的工作電壓為。輸電線上損失的功率為________。【