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

雙鴨山市第一中學2023—2024學年度高三（上）學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的飛行表演，圖乙為該無人機表演過程中在豎直方向運動的圖像，以向上為正方向，下列說法正確的是（）A.無人機無人機在末上升到最高點B.無人機在時靜止在某高度處C.無人機在末和末的加速度方向相反D.無人機在和兩個階段的平均速度相等【答案】D【解析】無人機在內速度向上，無人機在末上升到最高點，故A錯誤；根據圖像斜率代表加速度可知，無人機在時加速度不為零，沒有靜止在某高度處，故B錯誤；根據圖像斜率代表加速度可知，無人機在末和末的加速度方向相同，都為正方向，故C錯誤；根據勻變速運動平均速度公式可知，無人機在和兩個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)星首先進入橢圓軌道，然后在點改變衛(wèi)星速度，再使衛(wèi)星進入地球同步軌道。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)星在點的加速度等于在點的加速度C.衛(wèi)星由軌道變軌進入軌道，需在點減速D.該衛(wèi)星在軌道上運行時的機械能大于在軌道上運行時的機械能【答案】D【解析】發(fā)射同步衛(wèi)星速度應該小于第二宇宙速度，故A錯誤；根據可知，衛(wèi)星在點的加速度大于在點的加速度，故B錯誤；衛(wèi)星由軌道變軌進入軌道，需在點加速，故C錯誤；從軌道到軌道需要點火加速，機械能增加，因此該衛(wèi)星在軌道上運行時的機械能大于在軌道上運行時的機械能，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系，直線、分別是電阻、的電壓與電流的關系。若將這兩個電阻分別直接與該電源連接成閉合電路，則（）A.兩個電阻的電功率相等B.接在電源上時，電源的輸出功率較大C.接在電源上時，電源內阻的熱功率較大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】由兩圖線的交點讀出，接在電源上時，，電源的輸出輸出功率，接在電源上時電壓，通過的電流，則電源的輸出功率，所以接在電源上時，電源的輸出功率較大，故B正確，A錯誤；由圖可知，電源接時電路中的電流大，所以電源內阻的熱功率較大，故C錯誤；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錯誤。故選B。4.如圖所示是經典的電橋電路，電源電動勢，內阻忽略不計，定值電阻、、，點和點之間接有阻值為的定值電阻和電容為的電容器。變阻箱的阻值從調至的過程中，通過電阻的電荷量為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】當時，兩端電壓為，兩端電壓為，故兩端電壓為，當時，兩端電壓不變，兩端電壓變?yōu)椋蕛啥穗妷簽?，根據電容器公式可知通過電阻的電荷量為，故選D。5.將一個粗細均勻的“”形導體環(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強度大小為的勻強磁場垂直水平面向下。導體環(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】設勻強磁場的磁感應強度大小為，導體環(huán)兩端接入電路部分有效長度均為，由電阻定律可知，導體環(huán)兩部分的電阻之比為，由并聯電路特點可知，，導體環(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)域內存在著垂直于紙面向外的勻強磁場，比荷相同的兩個粒子沿直徑方向從點射入磁場中，分別從圓弧上的、兩點射出，下列說法正確的是（）A.兩粒子分別從到、經歷時間之比B.粒子在磁場中做勻速圓周運動周期之比為C.粒子在磁場中速率之比為D.粒子在磁場中運動軌道半徑之比為【答案】D【解析】做出帶電粒子運動軌跡如圖所示，根據幾何關系可知，到達點的粒子在磁場中轉過的角度為，到達點的粒子在磁場中轉過的角度為，而粒子在磁場中做圓周運動的周期，比荷相同且在同一磁場中做圓周運動，因此周期相同，則可得，，可得，故AB錯誤；設圓形磁場的半徑為，根據幾何關系可得，，解得，而根據，可得，故C錯誤，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。關于、的運動和受力，下列說法正確的是（）A.若、一起勻速下滑，則受到個力B.若斜面光滑，則受個力C.若、一起加速下滑，則處于失重狀態(tài)D.若、一起加速下滑，則地面對斜面體間的靜摩擦力方向向右【答案】ABC【解析】設斜面傾角為，若斜面光滑，根據牛頓第二定律可知，、整體的加速度為，對物體，水平方向，豎直方向，即，即、之間有相互作用力，此時受重力、支持力和靜摩擦力，故B正確；若、整體一起勻速下滑，則上述表達式中，此時，，即受到重力和的支持力兩個力的作用，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C正確；若、整體一起加速下滑，則水平方向有分加速度，對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錯誤。故選ABC。8.如圖所示為一種簡單的飛行員素質訓練裝備，將輕質細繩一端固定在距地面高度為的點，質量為的飛行員（可看作質點）在高臺上抓住細繩另一端，從細繩處于水平狀態(tài)時自點由靜止開始下擺，到達豎直位置點時松開繩子，然后水平飛出安全落到水平地面上的點，重力加速度為，整個過程不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.當飛行員運動到點時，繩子對他的拉力與細繩長短無關，一定等于他重力的倍B.飛行員落地時的速度大小與細長短無關，其大小一定為C.飛行員落地前瞬間重力的功率為D.當繩長為時，平拋運動的水平位移最大，其大小為【答案】BD【解析】從到，由機械能守恒，在點，解得，即當飛行員運動到點時，繩子對他的拉力與細繩長短無關，一定等于他重力的倍，選項A錯誤；從到機械能守恒，則，解得，即飛行員落地時的速度大小與細長短無關，其大小一定為，選項B正確；飛行員落地前瞬間速度的豎直分量小于，則根據可知，重力的功率小于，選項C錯誤；平拋的位移，當時，即繩長時平拋運動的水平位移最大，其大小為，選項D正確。故選BD。9.如圖所示，在滑動變阻器的滑片向下端滑動過程中，理想電壓表、的示數變化量的絕對值分別為、，理想電流表、、示數變化量的絕對值分別為、、，下列說法正確的是（）A.電壓表示數增大，電流表示數增大B.電壓表示數減小，電流表示數增大C.D.【答案】BC【解析】滑片向下滑動的過程中，滑動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，即電流表示數增大，路端電壓減小，電壓表示數減小，電阻分壓增大，并聯支路電壓減小，即電壓表示數減小，通過電阻的電流減小，即電流表示數減小，總電流等于通過電流表、的電流之和，所以電流表示數增大，A錯誤，B正確；由于電流表示數增大，示數減小，示數增大，有，C正確；由閉合電路歐姆定律可得，，則有，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角為，傳送帶在電動機的帶動下，始終保持的速率運行?，F把一物塊(可看為質點)輕放在傳送帶底端，物塊與傳送帶間動摩擦因數為，。物塊被傳送到最高點（在運動至最高點前與傳送帶達到共速）。為運動時間，為物體沿斜面運動距離。以最低點所在水平面為零勢能面。物塊的速度，重力勢能，機械能，物塊和傳送帶產生的內能，四個物理量變化趨勢如下圖，其中正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】開始時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動，當與傳送帶共速后，與傳送帶一起向上做勻速運動，故A正確；物塊與傳送帶共速之前，系統產生的熱量為，當物體與傳送帶共速后，，B錯誤；物體與傳送帶共速后，重力勢能隨的增加而增加，C錯誤；物體隨傳送帶加速上升時，共速后，D正確。故選AD二、實驗題11.如圖所示為某興趣小組測量電池組的電動勢和內阻的實驗原理圖，已知電池組的電動勢約為，內阻約為?，F提供的器材如下：A．電池組B．電壓表（量程，內阻約為）C．電壓表（量程，內阻約為）D．電阻箱E．定值電阻F．定值電阻G．開關和導線若干（1）如果要準確測量電源的電動勢和內阻，電壓表應選擇___________（選填“”或“”），定值電阻應選擇___________（選填“”或“”）。（2）改變電阻箱的阻值，記錄對應電壓表的讀數，作出的圖像如圖所示，圖線與橫、縱坐標軸的截距分別為、，定值電阻的阻值用表示，則可得該電池組的電動勢為___________，內阻為___________（用字母表示）。（3）該實驗測得的電動勢與真實值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“不變”），內阻的測量值與真實值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?），；（2），；（3）偏小，偏小【解析】（1）[1]電源電動勢約為，電壓表應選擇；[2]為方便實驗操作，定值電阻應選擇。（2）[3][4]由圖示電路圖可知，電源電動勢，解得，可知圖像的斜率，縱截距，解得電源電動勢，電源內阻；（3）[5]考慮到電壓表的分流作用，根據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，計算時認為，電動勢的測量值小于真實值。[6]圖像的斜率，電源內阻，電動勢的測量值小于真實值，所以內阻的測量值小于真實值。12.如圖甲為在“練習使用多用電表”實驗中某多用電表示意圖；如圖乙為歐姆表測電阻的原理圖；用多用電表直接測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）對甲圖，在測量電阻前需要將紅、黑表筆短接，進行________調零，需要調整________（選填“”、“”或“”）。（2）對乙圖，若電源的電動勢為，滿偏電流為，當接上待測電阻后，表頭的示數為I，則歐姆表的內阻為________，待測電阻的阻值為________。（3）對丙圖，實驗選擇開關所處的檔位是________（填“”“”或“”），燈泡阻值的讀數為_______Ω。（4）使用一段時間后，多用電表電源電動勢降低，但仍能進行歐姆調零，用該歐姆表測量某一電阻時，測量值比真實值____________（填“偏大”不變”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）歐姆，；（2），；（3），；（4）偏大【解析】（1）[1][2]對甲圖，在測量電阻前需要將紅、黑表筆短接，進行歐姆調零；需要調整；（2）[3][4]根據歐姆表工作的原理可知歐姆表的內阻為，根據閉合電路歐姆定律有，解得；（3）[5][6]多用電表測量電阻約為的電燈泡的電阻，為使指針在中央附近，應選擇的倍率；指針指向刻度，讀數為；（4）[7]使用一段時間后，多用電表電源電動勢降低，根據歐姆表內阻，歐姆調零時歐姆表內阻變小，用歐姆表測電阻時，電流，由于偏小，偏小，指針偏左，電阻測量值偏大。三、計算題13.如圖所示，一直流電動機與阻值的電阻串聯在電源上，電源電動勢，內阻，閉合開關后，用理想電壓表測出電動機兩端電壓，已知電動機線圈電阻。試求：（1）通過電動機的電流是多少？（2）電動機的發(fā)熱功率是多少？（3）電動機的機械效率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根據閉合電路歐姆定律可得，解得通過電動機的電流為；（2）電動機發(fā)熱功率為；（3）電動機的輸入功率為，電動機的機械功率為，電動機的機械效率為。14.如圖所示，寬為的粗糙導軌、與水平面成角，導軌上端接有電阻箱，電源，電鍵。一根質量、長也為、電阻為R1=1Ω的金屬桿水平放置在導軌上，金屬桿與導軌垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數，假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。空間存在豎直向上的勻強磁場，電源電動勢，內阻，當電阻箱的電阻調為R=0.9Ω時，金屬桿靜止且與導軌無摩擦。取重力加速度，，，求：（1）磁感應強度的大?。唬?）金屬桿要在導軌上保持靜止，求電阻箱接入電路中的阻值范圍?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由題知，當電阻箱的電阻調為時，金屬桿靜止且與導軌無摩擦，則根據閉合回路歐姆定律可知，流過金屬棒的電流，方向由到，根據題意及左手定則，對金屬棒受力分析，受本身的重力，安培力，斜面的支持力，根據公式可知，如圖（未畫出靜摩擦力），沿斜面方向根據平衡條件有，解得；（2）根據以上分析，垂直斜面方向，根據平衡條件可得，則在時有，，解得，則，則在時有，，解得。15.如圖（甲）所示，在直角坐標系區(qū)域內有沿軸正方向的勻強電場，右側有一個以點為圓心，半徑為的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與軸的交點分別為、?，F有一質量為，帶電量為的電子，從軸上的點以速度沿軸正方向射入電場，飛出電場后從點進入圓形區(qū)域，速度方向與軸夾角為。此時在圓形區(qū)域加上如圖（乙）所示周期性變化的磁場（以垂直紙面向外為磁場正方向），最后電子運動一段時間后從點飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同（與軸夾角也為）。不計電子重力，求：（1）電子飛出電場時的速度大小；（2）區(qū)域內勻強電場場強的大小；（3）寫出圓形磁場區(qū)域磁感應強度的大小、磁場變化周期各應滿足的表達式．【答