重慶市拔尖強基聯(lián)盟2023-2024學年高三上學期12月月考物理試題（解析版）

PAGEPAGE1高2024屆拔尖強基聯(lián)盟高三上十二月聯(lián)合考試物理試題（總分：100分，考試時間：75分鐘）2023年12月注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、班級、考場/座位號、準考證號填寫在答題卡上。2．答選擇題時，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時，必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫；必須在題號對應的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫無效；保持答卷清潔、完整。3．考試結(jié)束后，將答題卡交回（試題卷自行保管，以備評講）。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩人以不同姿勢懸掛在水平單杠上靜止，甲雙臂豎直平行，乙雙臂斜向上張開，以下說法正確的是（）A.甲的合力比乙大B.甲、乙的合力相等C.乙每條手臂沿胳膊方向的拉力與甲相等D.乙對單杠的作用力與單杠對乙的作用力是一對平衡力〖答案〗B〖解析〗AB．由于甲、乙兩人均靜止，單杠給人的作用力等于人的重力，人的合力為0，故A錯誤，B正確；C．甲雙臂豎直平行，則甲每條手臂沿胳膊方向的拉力等于人重力的一半，乙雙臂斜向上張開，根據(jù)人的受力分析可知，乙每條手臂沿胳膊方向的拉力大于人重力的一半，由于甲、乙質(zhì)量相等，則乙每條手臂沿胳膊方向的拉力與甲不相等，故C錯誤；D．乙對單杠的作用力與單杠對乙的作用力是一對相互作用力，故D錯誤。故選B。2.金屬板和板前一正點電荷形成的電場線分布如圖所示，A、B、C、D為電場中的四個點，則（）A.圖中沒有電場線的地方就沒有電場BC點電勢低于A點電勢C.同一正電荷在D點的電勢能高于在B點的電勢能D.正電荷從D點靜止釋放，若只受電場力作用，將沿電場線運動到B點〖答案〗C〖解析〗A．圖中沒有電場線地方只是沒畫出電場線，不是沒有電場，故A錯誤；B．沿著電場線方向，電勢降低，則C點電勢高于A點電勢，故B錯誤；C．沿著電場線方向，電勢降低，可知D點電勢高于B點電勢，根據(jù)可知，同一正電荷在電勢高的地方電勢能大，所以同一正電荷在D點的電勢能高于在B點的電勢能，故C正確；D．正電荷由D點釋放，受電場力方向沿切線方向，所以運動軌跡不會沿電場線方向，故D錯誤。故選C。3.2023年11月15日第一屆全國青年運動會在南寧市舉行。如圖甲所示，某運動員在參加跳水比賽時，假設(shè)運動員做豎直上拋運動，從運動員離開跳板瞬間開始計時，取豎直向下為正方向，該運動員重心的豎直速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.在和時間內(nèi)加速度方向相反 B.在時刻運動員重心到達最高點C.在時刻運動員重心速度反向 D.在時刻運動員重心入水深度最大〖答案〗D〖解析〗A．在0～和～時間內(nèi)運動員做豎直上拋運動，加速度為重力加速度，方向都是豎直向下，故A錯誤；B．運動員向上運動時間為0～，在時刻運動員重心到達最高點，故B錯誤；C．運動員在～時間內(nèi)都在豎直向下運動，所以在時刻運動員重心速度沒有反向，故C錯誤；D．運動員在～時間內(nèi)都在豎直向下運動，在時速度減為零，可知在時刻運動員重心入水深度最大，故D正確。故選D。4.國產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強烈的視覺震撼?？茖W家們在地球同步靜止軌道上建造了一個空間站，再用超級纜繩連接地球上的固定基地，通過超級纜繩承載太空電梯，使轎廂沿繩索從基地直入太空，而向空間站運送貨物，超級纜繩相對地面靜止。下列說法正確的是（）A.隨著離地面高度的增大，貨物的角速度增大B.貨物的向心力始終由“太空電梯”對貨物的作用力提供C.隨著離地面高度的增大，貨物的向心加速度增大D.隨著離地面高度的增大，貨物的線速度減小〖答案〗C〖解析〗A．同步空間站和纜繩相對地面靜止，角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，貨物沿繩索上升，離地面高度增大時，其角速度始終等于地球自轉(zhuǎn)角速度，故A錯誤；B．貨物的向心力始終由“太空電梯”對貨物的作用力以及地球?qū)ω浳锏娜f有引力共同提供，故B錯誤；C．由向心加速度公式可知，隨著離地面高度的增大，圓周運動半徑r增大，貨物向心加速度增大，故C正確；D．由線速度與角速度的關(guān)系可知，隨著離地面高度的增大，貨物線速度增大，故D錯誤。故選C。5.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為定值電阻，，、為滑動變阻器，C為下極板接地的平行板電容器，電表均為理想電表。初始狀態(tài)的和均閉合，滑片P位于中點，此時兩極板之間的固定帶電油滴M所受電場力恰好與重力平衡。下列說法正確的是（）A.現(xiàn)保持閉合，將斷開，只將滑片P向下移動，則電源總功率減小B.現(xiàn)保持閉合，將斷開，只將滑片P向上移動，則電源效率增大C.保持、閉合，只增大滑動變阻器的阻值，則液滴向下運動D.保持、閉合，只將電容器下極板向下平移一小段距離，流過的電流方向為〖答案〗A〖解析〗A．現(xiàn)保持閉合，將斷開，只將滑片P向下移動，R3阻值變大，總電阻變大，總電流減小，根據(jù)P=IE則電源總功率減小，選項A正確；B．現(xiàn)保持閉合，將斷開，只將滑片P向上移動，R3阻值變小，外電阻R減小，則根據(jù)電源效率減小，選項B錯誤；C．保持、閉合，只增大滑動變阻器的阻值，則電容器兩板間電壓不變，場強不變，則液滴仍靜止，選項C錯誤；D．保持、閉合，只將電容器下極板向下平移一小段距離，根據(jù)電容器電容減小，根據(jù)Q=CU可知，電容器帶電量減小，電容器放電，則流過的電流方向為，選項D錯誤。故選A。6.一部華為Mate系列手機大約有1600多個元器件組成，其中半導體器件占到了很大一部分?；魻栐褪抢没魻栃瞥傻陌雽w磁電轉(zhuǎn)換器件，如圖是很小的矩形半導體薄片，M、N之間的距離為a，薄片的厚度為b，在E、F間通入恒定電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，加磁場后M、N間的霍爾電壓為。已知半導體薄片中的載流子為正電荷，每個載流子電荷量為q，單位體積內(nèi)載流子個數(shù)為n，電流與磁場的方向如圖所示。下列說法正確的是（）A.N板電勢低于M板電勢B.MN間電勢差C.每個載流子受到的洛倫茲力大小為D.將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，變大〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)左手定則，帶正電的載流子會積累在N板，所以N板電勢高于M板電勢，故A錯誤；BC．電流穩(wěn)定后，根據(jù)平衡條件知每個載流子受到的洛倫茲力等于電場力，即根據(jù)電流微觀表達式整理得MN間電勢差故B正確，C錯誤；D．將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，則載流子不會受到洛倫茲力，因此不存在電勢差，故D錯誤。故選B。7.生活中，有一種叫“彈珠抽獎游戲”的騙局，如圖甲所示。為破解該騙局，某研究小組作了深入研究，將裝置放置在水平桌面，調(diào)整裝置前后高度，裝置底板所在平面與水平面的夾角為，側(cè)視圖如圖乙。圖丙所示的曲線MON為該研究小組某一次實驗中彈珠（可視為質(zhì)點）發(fā)射后的部分運動軌跡，其中從發(fā)射端到M點為直線運動，MO為圓周運動的一部分。所有接觸面均粗糙，空氣阻力不計。下列說法正確的是（）A.從發(fā)射端到M點的過程中，彈珠的摩擦變小B.從M點到O點的過程中，彈珠受到擋板的力不變C.從O點到N點的過程中，彈珠的動量變化率變小D.若增大發(fā)射速度，彈珠在從M點到O點的過程中克服摩擦力做功變小〖答案〗C〖解析〗A．彈珠與桌面間的摩擦因數(shù)和壓力均不變，所以摩擦力不變，A錯誤；B．從M點到O點的過程中，彈珠受到擋板的彈力方向不斷變化，所以力不斷變化，B錯誤；C．根據(jù)動量定理可知，彈珠的動量變化率為彈珠所受的合力，而彈珠所受合力為重力沿斜面向下的分力與摩擦力的合力，重力沿斜面向下的分力大小方向都不變，摩擦力大小不變，方向與速度方向相反，重力沿斜面向下的分力與摩擦力之間的夾角在變大，所以合力在減小，彈珠的動量變化率變小，C正確；D．若增大發(fā)射速度，則彈珠在從M點到O點的軌跡長度變長，在這個過程中，摩擦力方向一直與速度方向相反，一直做負功，所以克服摩擦力做功在變大，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，用力F拉著一個物體從固定斜面上的A點運動到B點的過程中，重力做功－4J，拉力F做功9J，阻力做功－1J，則下列判斷正確的是（）A.物體的重力勢能增加了9J B.物體的機械能增加了3JC.物體的機械能增加了8J D.物體的動能增加了4J〖答案〗CD〖解析〗A．重力做功，則物體的重力勢能增加了，故A錯誤；D．根據(jù)動能定理可得物體的動能增加了4J，故D正確；BC．物體的機械能增加了故B錯誤，C正確。故選CD。9.如圖，在半徑為R的半圓內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，半徑OP與半徑OA的夾角為60°?，F(xiàn)有一對正、負粒子以相同的速度從P點沿PO方向射入磁場中，一個從A點離開磁場，另一個從B點離開磁場。粒子的重力及粒子間的相互作用力均不計，則下列說法中正確的是（）A.從B點射出磁場的是帶正電的粒子 B.正、負粒子在磁場中運動的周期之比為1∶1C.正、負粒子在磁場中運動的比荷之比為 D.正、負粒子在磁場中運動的時間之比為3∶2〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)左手定則判斷知從B點射出磁場的是正粒子，A正確；B．正、負粒子在磁場中的運動軌跡如下圖所示圓弧PA所對的圓心角θ1=120°，則正粒子運動軌跡的半徑由得粒子運動的周期為圓弧PB所對的圓心角θ2=60°，則正粒子運動軌跡的半徑由得粒子運動的周期為則正負粒子的周期之比為故B錯誤；C．帶電粒子在磁場中做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則則正負粒子的比荷之比為故C錯誤；D．由B選項可知，正負粒子的圓心角分別為θ2=60°，θ1=120°根據(jù)勻速圓周運動的時間有則故D正確。故選AD。10.如圖甲所示，一質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平地面上，其左端P點與平臺平滑連接。小車上表面PQ是以O(shè)為圓心、半徑為R的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量為m的光滑小球，以某一水平速度沖上小車的圓弧面。若測得在水平方向上小球與小車的速度大小分別為、，作出圖像如圖乙所示。已知OP豎直，OQ水平，水平臺面高，小球可視為質(zhì)點，重力加速度為g，不計一切摩擦。則（）A.B.小球運動過程中離平臺的最大高度為C.小球在Q點速度方向與豎直方向夾角的正切值為D.小球落地時與小車左端的水平距離為〖答案〗AB〖解析〗A．由題意可知，小球和小車組成系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由圖乙可知，當時當時則有解得故A正確；

B．設(shè)小球在Q點的速度為vQ，小球在Q點時，在水平方向與小車共速，由動量守恒定律可得解得小球由P點運動到最高點時，由機械能守恒定律可得聯(lián)立解得故B正確；C．根據(jù)B項分析知小球由P點運動到Q點時，由機械能守恒定律可得聯(lián)立解得則小球此時的豎直分速度為小球在Q點速度方向與水平方向夾角的正切值為故C錯誤；D．根據(jù)題意可知，小球從點離開小車，設(shè)離開小車時，小球的速度為，小車的速度為，由動量守恒定律和能量守恒定律有解得小球從點離開小車后經(jīng)時間故落地時小球與小車左端的水平距離為故D錯誤。故選AB。三、非選擇題：共57分。11.小明利用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗中將鐵架臺豎直放置，上端固定電磁鐵，在電磁鐵下方固定一個位置可調(diào)節(jié)的光電門。（1）用螺旋測微器測量小球的直徑，若測量結(jié)果如圖乙所示，則小球的直徑______。（2）閉合電磁鐵的開關(guān)，吸住小球；測出小球與光電門間的高度差；斷開開關(guān)，小球由靜止自由下落，記錄小球通過光電門的擋光時間。若某次實驗中小球通過光電門的擋光時間為，則小球此次通過光電門時的速度大小為_______（用d、表示）。（3）多次改變光電門的位置，重復實驗，測出小球與光電門間的高度差h和記錄小球通過光電門的擋光時間t。以為縱軸、h為橫軸，作出圖像，圖像為過原點的直線，直線的斜率為k，若當?shù)氐闹亓铀俣却笮______（用d、k表示），則機械能守恒定律得到驗證?！即鸢浮剑?）5.700；（2）；（3）；〖解析〗本題考查機械能守恒定律，目的是考查學生的實驗探究能力。（1）[1]小球的直徑（2）[2]小球通過光電門時的速度大?。?）[3]小球通過光電門時的速度大小設(shè)小球的質(zhì)量為m，根據(jù)機械能守恒定律有可得結(jié)合題圖乙可得解得12.某學習小組的同學們想利用電壓表和電阻箱測量一電池組的電動勢和內(nèi)阻，他們找到了如下的實驗器材：電池組（電動勢約為6.0V，內(nèi)阻約為）靈敏電流計G（滿偏電流，內(nèi)阻），定值電阻（），定值電阻，電阻箱R，開關(guān)，導線若干。同學們研究器材，思考討論后確定了如下實驗方案，請你將該方案補充完整。（1）若想把靈敏電流計G改裝成量程為8V的電壓表，需要___________一個定值電阻（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；（2）為了準確測出電池組的電動勢和內(nèi)阻，在圖中虛線框中設(shè)計電路圖，請把該電路圖補充完整________。（3）采集靈敏電流計G的讀數(shù)I，電阻箱的讀數(shù)R，作出了圖像如圖乙所示，已知圖線的斜率為k，縱截距為b，電源中的電流遠大于電流計G中的電流，則所測得電池組的內(nèi)阻r=___________；（用題目中所給的字母表示）（4）組長還組織大家繼續(xù)研討，圖丙所示為他們測得的某型號小燈泡的伏安特性曲線，如果把三個該型號的燈泡并聯(lián)后再與的定值電阻串聯(lián)起來接在上述電池組上（若測得電池組的電動勢E＝6.0V，內(nèi)阻），如圖丁，則每只燈泡消耗的實際功率為___________W（保留兩位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）串聯(lián)（2）見〖解析〗（3）（4）0.11##0.12##0.13〖解析〗（1）[1]將靈敏電流計改裝成電壓表，應串聯(lián)一個大電阻；（2）[2]將改裝的電壓表和電阻箱接入電路，如圖所示（3）[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律整理得因此，可得（4）[4]將R2與電源等效為新電源，內(nèi)電阻為設(shè)流過電源的電流為3I，根據(jù)閉合電流歐姆定律畫出圖像如圖兩圖像的交點坐標為（0.7，0.17），因此每只燈泡消耗的實際功率為13.蹦床運動有“空中芭蕾”之稱，某質(zhì)量m＝50kg的運動員從空中落下，接著又能彈起高度，此人與蹦床的接觸時間t=0.5s，取，忽略空氣阻力，求：（1）運動員與蹦床接觸時間內(nèi)，所受重力沖量的大?。唬?）運動員與蹦床接觸時間內(nèi)，受到蹦床平均彈力的大小?！即鸢浮剑?）；（2）1500N〖解析〗（1）所受重力的沖量為解得（2）根據(jù)可得落到蹦床上是的速度離開蹦床時的速度在接觸蹦床的過程中，以向下為正方向，根據(jù)動量定理可得平均彈力大小14.如圖所示，長木板C靜置在粗糙水平地面上，小物塊B（視為質(zhì)點）靜置在長木板上表面的最左端。用長為、不可伸長的輕繩將小球A懸掛在O點，初始時輕繩處于水平拉直狀態(tài)。將小球由靜止釋放，下擺至最低點剛好與物塊B發(fā)生彈性碰撞，物塊B恰好沒有滑離長木板C。BC間的動摩擦因數(shù)為，C與地面間的動摩擦因數(shù)為，A、B、C的質(zhì)量均為1kg，重力加速度為，忽略空氣阻力。求：（1）A與B碰撞前瞬間輕繩的拉力大小；（2）長木板C的長度L?！即鸢浮剑?）；（2）3m〖解析〗（1）對A由機械能守恒定律在最低處解得輕繩的拉力（2）方法一：AB碰撞過程由動量守恒定律和能量守恒關(guān)系可得碰后，對B對C經(jīng)時間BC共速，則解得木板長度方法二：AB碰撞過程滿足碰后，由動量定理，對B