江蘇省南京市聯(lián)合體2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高三物理一、單選題（本題共11小題，每小題4分，共44分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意）1.在百米賽跑中，甲、乙兩名同學(xué)運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，時(shí)刻兩人同時(shí)沖過終點(diǎn)，則關(guān)于兩同學(xué)（）A.時(shí)刻甲、乙兩人相遇B.時(shí)刻甲的加速度大C.時(shí)刻甲在乙前面D.時(shí)間內(nèi)甲的平均速度小【答案】C【解析】A．圖像的面積等于位移，可知時(shí)間內(nèi)甲的位移大于乙，可知時(shí)刻甲、乙兩人沒有相遇，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．圖像的斜率等于加速度，可知時(shí)刻甲的加速度小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻兩人同時(shí)沖過終點(diǎn)，時(shí)間內(nèi)乙的位移大于甲，可知時(shí)刻甲在乙前面，選項(xiàng)C正確；D．時(shí)間內(nèi)甲乙位移相等，可知甲乙的平均速度相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2.設(shè)放射性物質(zhì)的初始質(zhì)量為，經(jīng)過時(shí)間t后剩余的質(zhì)量為m，下面四幅圖中符合質(zhì)量m隨時(shí)間t的變化規(guī)律是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】設(shè)的半衰期為，則剩余的質(zhì)量為故選B。3.如圖所示，A表示地球同步衛(wèi)星，B為運(yùn)行軌道比A低的一顆衛(wèi)星，C為地球赤道上某一高山山頂上的一個(gè)物體，關(guān)于它們的線速度、角速度、運(yùn)行周期和加速度的比較，下列關(guān)系式正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】地球同步衛(wèi)星與赤道共平面且相對(duì)赤道上的物體靜止，因此地球同步衛(wèi)星的周期與赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期相同，即由可得根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力有可得顯然綜合可得故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4.人體的細(xì)胞膜模型圖如圖a所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位），現(xiàn)研究某小塊均勻的細(xì)胞膜，厚度為d，膜內(nèi)的電場可看作勻強(qiáng)電場，簡化模型如圖b所示，初速度可視為零的一價(jià)正鉀離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.鉀離子的電勢(shì)能增大B.A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)C.若膜電位減小，則鉀離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度減小D.若膜電位不變，膜的厚度越大，則鉀離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度越大【答案】C【解析】A．初速度可視為零的一價(jià)正鉀離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，可知鉀離子運(yùn)動(dòng)中電場力做正功，所以鉀離子的電勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．初速度可視為零的一價(jià)正鉀離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則電場線從A到B，沿電場線電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；CD．由動(dòng)能定理可知若膜電位不變時(shí)，即電壓U不變時(shí)，膜的厚度越大，則鉀離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度仍不變；電壓U減小時(shí)，速度減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.某同學(xué)在方格坐標(biāo)紙上做測量玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)。MN、PQ為玻璃磚的上下表面，a、b為入射光線上的兩枚大頭針，讓c擋住a、b的像，d擋住c和a、b的像，根據(jù)圖示可測得該玻璃磚的折射率約為（）A.0.6 B.1.6 C.2.0 D.2.5【答案】B【解析】使擋住、的像，擋住和、的像，說明是出射光路，連線即為的出射光線，做光路圖如圖所示由圖中網(wǎng)格紙的數(shù)量關(guān)系可得，該玻璃磚的折射率為故選B。6.如圖甲所示為光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，陰極K由逸出功的金屬鈣制成，圖乙是汞原子的能級(jí)圖，汞原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)產(chǎn)生光①，從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)產(chǎn)生光②，從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)產(chǎn)生光③?，F(xiàn)分別用上述三種光照射陰極K，下列說法正確的是（）A.若照射時(shí)間足夠長，上述三種光均能使電流計(jì)G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.用光①照射陰極K時(shí)，通過電流計(jì)G的電流方向由d到cC.用光②照射陰極K時(shí)，將滑片P逐漸向右移動(dòng)，電流計(jì)G示數(shù)一直減小D.要使電流計(jì)G示數(shù)零，應(yīng)將滑片P向左移動(dòng)，且用光①照射時(shí)，移動(dòng)距離最大【答案】D【解析】A．由可知從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的光子的能量為2.80eV，小于金屬鈣的逸出功，所以不能使金屬鈣發(fā)生光電效應(yīng)，沒有光電流，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．用光①照射陰極K時(shí)，光子的能量大于金屬鈣的逸出功，電子的運(yùn)動(dòng)方向由d到c，產(chǎn)生c到d的電流，故B錯(cuò)誤;C．用光②照射陰極K時(shí)，也能產(chǎn)生c到d的電流，將滑片P逐漸向右移動(dòng)，正向電壓增大，電流計(jì)G示數(shù)變大，但達(dá)到飽和光電流后電流計(jì)G示數(shù)就不再變化，故C錯(cuò)誤;D．光①照射時(shí)，光子的能量最大，光電子的最大初動(dòng)能最大，因此滑片必須向左移動(dòng)的距離最大時(shí)，加足夠大的反向電壓，電流計(jì)示數(shù)才能為零，故D正確。故選D。7.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向（未畫出）與xOy坐標(biāo)平面平行，圓環(huán)的該導(dǎo)線放置在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，兩端點(diǎn)ab連線與x軸平行，導(dǎo)線受到的安培力為F。若將該導(dǎo)線拉直且與x軸平行，并保持通電的電流不變，則圓環(huán)受到的安培力大小為（）A.F B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)圓環(huán)半徑為r，根據(jù)安培力的計(jì)算公式可得若將該導(dǎo)線拉直，則所以故選B。8.小明繪制了如圖所示的羽毛球飛行軌跡圖，圖中A、B為同一軌跡上等高的兩點(diǎn)，P為該軌跡的最高點(diǎn)，羽毛球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大小為v，若羽毛球飛行過程中所受空氣阻力與速度的平方成正比。則（）A.上升過程的時(shí)間等于下降過程的時(shí)間B.整個(gè)飛行過程中，羽毛球在P點(diǎn)時(shí)的速度最小C.上升和下落兩個(gè)過程損失的機(jī)械能相等D.若在P點(diǎn)將羽毛球以大小為v的速度水平向左拋出，羽毛球?qū)⒌袈湓谠霭l(fā)點(diǎn)的右側(cè)【答案】D【解析】A．由圖可知，上升過程和下降過程位移大小相同，但上升過程中空氣阻力有豎直向下的分量，下降過程空氣阻力有豎直向上的分量，則上升過程中豎直方向加速度較大，根據(jù)可知，上升過程的時(shí)間小于下降過程的時(shí)間，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)羽毛球所受重力與阻力的合力方向與速度方向垂直時(shí)，羽毛球的速度最小，而在最高點(diǎn)P時(shí)，合力方向與速度夾角為鈍角，說明羽毛球速度最小應(yīng)該在P點(diǎn)右側(cè)，故B錯(cuò)誤；C．從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，空氣阻力一直做負(fù)功，羽毛球的機(jī)械能一直減小，故羽毛球在A點(diǎn)的機(jī)械能大于在B點(diǎn)的機(jī)械能，即羽毛球在A點(diǎn)的動(dòng)能大于B點(diǎn)的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理可得，上升過程阻力做功較多，所以上升過程損失機(jī)械能較多，故C錯(cuò)誤；D．若在P點(diǎn)將羽毛球以大小為v的速度水平向左拋出，與題圖中P點(diǎn)到落地過程相同，由圖可知，羽毛球從拋出到P點(diǎn)的水平位移大于從P點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平位移，則若在P點(diǎn)將羽毛球以大小為v的速度水平向左拋出，羽毛球?qū)⒌袈湓谠霭l(fā)點(diǎn)的右側(cè)，故D正確。故選D。9.圖1是一列簡諧橫波在s時(shí)的波形圖，已知平衡位置在c位置的質(zhì)點(diǎn)比平衡位置在a位置的質(zhì)點(diǎn)晚0.5s起振則圖2所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于（），A. B. C. D.【答案】B【解析】由圖2知，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置上方，且向上振動(dòng)。由題，c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5s起振，則知該波的周期為s，波的傳播方向?yàn)橄蛴?，則作出s前的波形圖像，即時(shí)刻的波形圖像如圖所示（紅線）則位于平衡位置上方且振動(dòng)方向向上的質(zhì)點(diǎn)位于區(qū)間為bc間，即有故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。10.如圖所示，豎直面內(nèi)固定有一半徑為R的半圓形光滑軌道ABC，AOC為半圓形軌道的直徑，一質(zhì)量為m的小球靜止放置在A點(diǎn)。某時(shí)刻，給小球施加一方向垂直AC、大小為F的水平恒力，且軌道始終固定，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A.小球可能達(dá)到C點(diǎn)B.若，最大速度為C.小球可能會(huì)脫離軌道D.小球?qū)壍缐毫Φ淖畲笾禐椤敬鸢浮緽【解析】A．給小球施加一方向垂直AC、大小為F的水平恒力時(shí)，若小球到達(dá)C點(diǎn)，由于小球沿水平方向上的位移為0，則力F做功為0，而小球從A到C的過程中重力會(huì)做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理，小球的動(dòng)能將為負(fù)值，這顯然是不可能的，所以小球不可能到達(dá)C點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若，則重力與F的合力與豎直方向的夾角為可知小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到“等效最低點(diǎn)”時(shí)速度最大，由動(dòng)能定理得解得最大速度為選項(xiàng)B正確；C．如圖所示，將F與mg合成為mg′稱為“等效重力”，則方向斜向右下，將小球的運(yùn)動(dòng)等效為重力場中的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖（當(dāng)F較小時(shí)等效重力mg′與豎直方向的夾角小，小球在A與A′之間運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F較大時(shí)等效重力mg″與豎直方向的夾角大，小球在A與A″之間運(yùn)動(dòng)）可知小球會(huì)在A點(diǎn)與半圓軌道的另一位置之間來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)脫離軌道，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．小球到達(dá)“等效最低點(diǎn)”時(shí)對(duì)軌道壓力最大，由牛頓第二定律可知其中的可知對(duì)軌道的最大壓力大于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。11.如圖所示，一電阻可忽略的U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，ab、dc足夠長，一根電阻為R的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行。則金屬棒速度v、加速度a、兩端電壓UMN、回路中電流強(qiáng)度i隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】金屬框在恒力F作用下向右加速，由右手定則可知，bc邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流從c流向b，由左手定則可知，導(dǎo)體棒受到向右的安培力作用，導(dǎo)體棒向右做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)金屬框的加速度為a1，導(dǎo)體棒的加速度為a2，設(shè)金屬框的速度為v1，導(dǎo)體棒的速度為v2，設(shè)導(dǎo)體棒的電阻為R，回路的感應(yīng)電流設(shè)金屬框的質(zhì)量為M，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，對(duì)金屬框，牛頓第二定律得對(duì)導(dǎo)體棒MN，由牛頓第二定律得金屬框與導(dǎo)體棒都做初速度為零的加速運(yùn)動(dòng)，v1、v2都變大，a1從開始減小，導(dǎo)體棒的加速度a2從0開始增大，當(dāng)金屬框與導(dǎo)體棒的加速度相等時(shí)，即a1=a2=a解得加速度保持不變，回路感應(yīng)電流此后金屬框與導(dǎo)體棒的速度差保持不變，感應(yīng)電流不變，兩端電壓UMN不變且不為0，導(dǎo)體棒所受到的安培力不變，加速度不變，金屬框與導(dǎo)體棒以相等的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。二、非選擇題：本題共5題，共56分。其中第13題~16題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.某個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，既能測量電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，又能測量未知電阻Rx的阻值。器材如下：A．電池組（四節(jié)干電池）B．待測電阻Rx（約10）C．電壓表V1（量程3V、內(nèi)阻很大）D．電壓表V2（量程6V、內(nèi)阻很大）E．電阻箱（最大阻值99.9）F.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將實(shí)驗(yàn)器材連接成如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，先讓電壓表V1接近滿偏，然后逐漸增大電阻箱的阻值，并分別讀出兩只電壓表的讀數(shù)。某次電壓表V1的讀數(shù)如丁圖所示，此時(shí)的電壓值為___________V。（2）根據(jù)記錄的電壓表V1的讀數(shù)U1和電壓表V2的讀數(shù)U2，以為縱坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值R為橫坐標(biāo)，得到的圖象如圖乙所示。由圖可求得圖象在縱軸的截距為___________，待測電阻___________Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（3）圖丙分別是以兩電壓表的讀數(shù)為縱坐標(biāo)，以兩電壓表讀數(shù)之差與電阻箱阻值的比值為橫坐標(biāo)得到的結(jié)果。由圖可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)________V，內(nèi)阻r=________Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。【答案】（1）2.15（2）1.08.0（3）6.04.0【解析】（1）[1]電壓表量程為3V，分度值為0.1V，則電壓表讀數(shù)為2.15V；（2）[2][3]串聯(lián)電路電流處處想等，由圖甲所示電路圖可知?jiǎng)t可知圖象的縱軸截距斜率解得（3）[4][5]由圖甲所示電路圖可知圖象是電源的圖象，由圖示圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)圖象斜率13.圖甲為氣壓升降椅，圖乙為其模型簡圖，活塞與椅面的總質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，穩(wěn)定時(shí)氣體柱長度為L。設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力。已知大氣壓強(qiáng)為p0，室內(nèi)溫度T0，重力加速度為g。（1）某同學(xué)盤坐上椅面，穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體柱長為，求該同學(xué)的質(zhì)量M；（2）該同學(xué)坐穩(wěn)定后，室內(nèi)氣溫緩慢下降至0.9T0，求該過程外界對(duì)缸內(nèi)氣體做的功W?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】人坐上椅子，缸內(nèi)壓強(qiáng)由p1變?yōu)閜2，氣體做等溫壓縮，根據(jù)玻意耳定律可得以活塞與椅面為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得【小問2詳析】室內(nèi)氣溫緩下降至0.9T0，氣體等壓壓縮，氣柱的高度為L′，則有聯(lián)立解得14.如圖所示，不可伸長的輕繩跨越光滑的釘子O，兩端各系著小球A和B，球A與地面接觸，球B拉到水平位置，。重力加速度為g。（1）若靜止釋放B球，兩球能夠發(fā)生水平碰撞，求A、B質(zhì)量之比的最小值k；（2）若靜止釋放B球，且，兩球水平碰撞后粘連在一起，求碰撞后AB達(dá)到的最大高度h?！敬鸢浮浚?）3；（2）【解析】（1）靜止釋放B球，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩子拉力最大，則有此時(shí)有兩球能夠發(fā)生水平碰撞，則臨界條件為解得（2）根據(jù)動(dòng)能定理有碰撞過程中動(dòng)量守恒，則有碰后兩球一起上升過程中，根據(jù)能量守恒定律有解得15.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為、滑塊放在粗糙的水平面上。A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為、。長度均為的輕桿OA、OB擱在兩個(gè)滑塊上，且可繞鉸鏈O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輕桿夾角為74°?，F(xiàn)用豎直向下的恒力作用在鉸鏈上，使兩滑塊由靜止開始滑動(dòng)。已知重力加速度，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）此時(shí)輕桿對(duì)滑塊A的作用力的大??；（2）此時(shí)每個(gè)滑塊的加速度大?。唬?）若地面光滑，當(dāng)輕桿夾角為106°時(shí)，每個(gè)滑塊的速度大小。【答案】（1）12.5N（2），（3），