遼寧省遼東南協(xié)作校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試題（B卷）（解析版）

PAGEPAGE12023—2024學(xué)年度上學(xué)期月考高三物理B時間：75分鐘分?jǐn)?shù)：100分考試范圍：必修一、必須二、必修三靜電場及其應(yīng)用、靜電場的能量、選擇性必修一第I卷（選擇題）一、選擇題（本題共10小題，共46分。其中第1～7題只有一項符合題目要求。每小題4分，第8～10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1.下列四幅圖中包含的物理思想方法敘述錯誤的是（）A.圖甲：庫侖利用扭秤實驗探究影響電荷間相互作用的因素時，運用了類比的思想B.圖乙：推導(dǎo)勻變速直線運動的位移公式時，運用了微元法C.圖丙：探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律時，運用了等效替代的方法D.圖?。嘿だ匝芯苛瓦\動的關(guān)系時，運用了理想實驗方法〖答案〗A〖解析〗A．圖甲：庫侖利用扭秤實驗探究影響電荷間相互作用的因素時，運用了放大的思想，故A錯誤；B．圖乙：推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程等分很多小段，然后將各小段位移相加，運用了微元法，故B正確；C．圖丙：在探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律的實驗中利用了等效替代的方法，故C正確；D．圖?。嘿だ匝芯苛瓦\動的關(guān)系時，運用了理想實驗方法，故D正確；本題選擇錯誤選項；故選A。2.如圖所示是廚房用來懸掛廚具的輕質(zhì)小吸盤，使用時通過排開吸盤與墻壁之間的空氣，依靠大氣壓緊緊地將吸盤壓在廚房的豎直墻壁上，就可用來懸掛一些廚具，以下說法正確的是（）A.穩(wěn)定懸掛重物的吸盤可能受2個力的作用B.吸盤所受重物拉力與墻面對吸盤的摩擦力是一對相互作用力C.穩(wěn)定懸掛重物的吸盤，其受到的摩擦力隨大氣壓變化而變化D.如果懸掛質(zhì)量更輕的物體，吸盤所受的摩擦力將減小〖答案〗D〖解析〗A．吸盤受到大氣壓力、墻面的支持力、重物的拉力以及墻面的摩擦力四個力的作用，故A錯誤；B．吸盤受到的四個力中，重物拉力與墻面對吸盤的摩擦力是一對平衡力，故B錯誤；CD．穩(wěn)定懸掛重物的吸盤，受到的摩擦力是靜摩擦力，與重物的拉力是一對平衡力，其大小與重物的拉力大小相等，與大氣壓力無關(guān)，故C錯誤，D正確。故選D。3.某玩具車生產(chǎn)廠家為了測試玩具車的性能，進(jìn)行了如下的測試?，F(xiàn)使兩玩具車沿平直的公路行駛，時刻兩玩具車剛好并排，此時玩具車甲開始運動，利用計算機描繪了兩玩具車的的關(guān)系圖像。下列說法正確的是（）A.時兩玩具車共速B.玩具車甲的加速度大小為C.時兩玩具車第二次并排行駛D.0~2s的時間內(nèi)，玩具車乙的位移等于玩具車甲的2倍〖答案〗C〖解析〗B．根據(jù)勻變速直線運動公式得結(jié)合圖像可知玩具車甲做勻變速直線運動，初速度為0，圖線斜率由圖像得所以玩具車甲的加速度玩具車乙做速度的勻速直線運動，B錯誤；A．時玩具車甲的速度為而玩具車乙的速度為故A錯誤；CD．0~2s時間內(nèi)兩玩具車的平均速度相等，則該時間內(nèi)兩玩具車的位移相等，因此時兩玩具車第二次并排行駛，C正確，D錯誤。故選C。4.如圖所示是姚明在NBA比賽中的一個漂亮投籃，籃球以與水平面成的傾角準(zhǔn)確落入籃筐，假設(shè)運動員投籃時在空中的速度恰好為零且投球點和籃筐正好在同一水平面上，投球點到籃筐的水平距離為5m?；@球質(zhì)量約600g，不考慮空氣阻力，g取10m/s2.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）A.籃球投出后的最高點距籃筐的豎直距離為2.5mB.籃球進(jìn)框的速度為5m/sC.運動員投出籃球過程中，對籃球做的功約為15JD.從籃球出手開始到落入籃筐的過程中，籃球運動的時間為2s〖答案〗C〖解析〗ABD．籃球以與水平面成45°的傾角準(zhǔn)確落入籃筐，則籃球的水平速度等于豎直速度，設(shè)從籃球出手開始到落入籃筐的過程中，籃球運動的時間為，則有聯(lián)立解得，則籃球進(jìn)框的速度大小為籃球投出后最高點距籃筐的豎直距離為故ABD錯誤；C．根據(jù)對稱性可知，籃球出手的速度大小為根據(jù)動能定理可得運動員投出籃球過程中，對籃球做的功為故C正確。故選C。5.一列沿x軸傳播的簡諧橫波在時刻的波動圖像如圖甲所示，圖乙為處的質(zhì)點A振動圖像，則（）A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.若遇到3m的障礙物，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.該波的傳播速率可能為1m/sD.經(jīng)過0.5s，質(zhì)點A沿波的傳播方向移動2m〖答案〗B〖解析〗A．在乙圖上讀出時刻A質(zhì)點的振動方向沿y軸負(fù)方向，在甲圖上根據(jù)同側(cè)法判斷出該波的傳播方向沿x軸正方向．故A錯誤；B．由于該波的波長為4m，所以該波在傳播過程中若遇到3m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；C．由甲讀出該波的波長為4m，由乙圖讀出周期為1s，則波速為故C錯誤；D．質(zhì)點只在自己的平衡位置附近上下振動，并不沿波的傳播方向向前傳播，故D錯誤。故選B。6.近幾年來，我國生產(chǎn)的“蛟龍?zhí)枴毕聺撏黄?000m大關(guān)，我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)也進(jìn)入緊密的組網(wǎng)階段。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)任一質(zhì)點的萬有引力為零，將地球看成半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的一顆衛(wèi)星的軌道距離地面的高度為h，“蛟龍?zhí)枴毕聺摰纳疃葹閐，則該衛(wèi)星所在處的重力加速度與“蛟龍?zhí)枴彼谔幍闹亓铀俣鹊拇笮≈葹椋ǎ〢. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)地球的密度為ρ，在地球表面，重力和地球的萬有引力大小相等，有由于地球的質(zhì)量聯(lián)立上式解得根據(jù)題意，在深度為d的地球內(nèi)部，“蛟龍?zhí)枴笔艿降厍虻娜f有引力等于半徑為（R－d）的球體表面的重力，故“蛟龍?zhí)枴痹诤＠锏闹亓铀俣葹槁?lián)立可得對衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得加速度所以故選C。7.如圖甲所示，傾斜白色的傳送帶正以恒定速率沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶的傾角為一煤塊以初速度從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動，其運動的圖像如圖乙所示，物塊到傳送帶頂端時速度恰好為零，取，則（）A.由圖乙可知，內(nèi)物塊受到的摩擦力大于內(nèi)物塊受到的摩擦力B.內(nèi)物塊所受摩擦力方向一直與物塊運動的方向相反C.傳送帶黑色痕跡長10mD.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25〖答案〗D〖解析〗AB.由題圖乙可知在內(nèi)物塊的速度大于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿傳送帶向下，與物塊運動的方向相反；內(nèi)，物塊的速度小于傳送帶的速度，物塊所受摩擦力的方向沿傳送帶向上，與物塊運動的方向相同。由于內(nèi)物塊對傳送帶的壓力一直沒變，根據(jù)滑動摩擦力公式可知兩段時間內(nèi)摩擦力大小相等，故AB錯誤；D.在內(nèi)物塊的加速度為根據(jù)牛頓第二定律得解得，=37°故D正確；C.物塊比傳送帶多走的位移傳送帶比物塊多走的位移故黑色軌跡長為4m故C錯誤。故選D。8.如圖在一半徑為R的表面光滑的半球形容器的球心O點，用長為的絕緣細(xì)線懸掛一質(zhì)量為、電荷量為的小球A，在容器內(nèi)放置一質(zhì)量為m、電荷量為的小球B，已知B與容器絕緣。兩球在如圖所示的位置處于平衡狀態(tài)，此時細(xì)線與豎直方向的夾角。下列說法正確的是（）A.容器對小球B的支持力等于細(xì)線對小球A的拉力B.容器對小球B的支持力等于細(xì)線對小球A拉力的2倍C.細(xì)線對小球A的拉力為小球A重力的D.兩小球間的庫侖力為小球A重力的〖答案〗AC〖解析〗AB．如圖1所示，連接交過球心O的豎直線于P點，分析兩小球的受力，并將力經(jīng)適當(dāng)平移，構(gòu)成矢量三角形，根據(jù)力的矢量三角形與幾何三角形相似，可得所以故A正確，B錯誤；C．把小球A、B看作整體，對整體受力分析如圖2所示，正交分解，可得解得故C正確；D．對小球A，設(shè)兩小球間的庫侖力為F，則有故D錯誤故選AC。9.如圖所示為沿x軸方向的電場中的電勢與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為的滑塊P（可視作質(zhì)點），從處由靜止釋放，其與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.02，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取。則下列說法正確的是（）A.電場強度方向沿x軸正方向且電場強度逐漸減小B.全過程滑塊減少的電勢能等于滑塊與水平地面間摩擦產(chǎn)生的熱量C.滑塊運動的最大速度約為0.1m/sD.滑塊先做加速度逐漸增大的加速運動，后做加速度減小的減速運動，最終靜止〖答案〗ABC〖解析〗A．由圖可知，隨著x增大，電勢降低，根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知，電場強度沿x軸正方向，圖線的斜率的絕對值表示電場強度大小，故電場強度方向沿x軸正方向且電場強度逐漸減小，故A正確；BD．圖線的斜率的絕對值表示電場強度大小，所以的電場強度大小為滑塊在此處受到的電場力為滑塊與水平地面間的滑動摩擦力（最大靜摩擦力）大小為由A在分析可知，處的電場強度大于的電場強度，故滑塊在處受到的電場力所以滑塊釋放后開始向右加速運動，由于圖像的斜率的絕對值不斷減小且最后趨于零，所以電場強度也不斷減小且最后趨于零，則滑塊受到向右的電場力不斷減小且最后趨于零，根據(jù)牛頓第二定律可推知滑塊一開始做加速度減小的加速運動，當(dāng)電場力減小至比滑動摩擦力還小時，滑塊開始做加速度增大的減速運動，最終將靜止，根據(jù)動能定理可得全過程即全過程滑塊減少的電勢能等于滑塊與水平地面間摩擦產(chǎn)生的熱量，故B正確，D錯誤；C．當(dāng)滑塊所受電場力大小與滑動摩擦力大小相等時滑塊速度最大（設(shè)為v），根據(jù)前面分析可知此時滑塊位于x=0.15m處，由圖可知x=0.1m與x=0.15m之間的電勢差約為根據(jù)動能定理有解得故C正確。故選ABC。10.如圖甲所示，在豎直面內(nèi)固定一光滑的半圓形軌道ABC，小球以初速度從最低點A沖上軌道，圖乙是小球從A運動到C的過程中，其速度v的平方與其對應(yīng)高度h的關(guān)系圖像。已知小球在最高點C受到軌道的作用力為，空氣阻力不計，B點為AC軌道的中點，g取，下列說法正確的是（）A.圖乙中 B.小球質(zhì)量為C.小球在B點時重力的功率大小為 D.小球在B點受到軌道的作用力為〖答案〗BD〖解析〗A．小球在光滑軌道上運動，只有重力做功，故機械能守恒，所以有得當(dāng)h=0.8m時代入得當(dāng)h=0時故A錯誤；B．由圖乙可知，軌道半徑R=0.4m小球在C點的速度vc=3m/s那么由牛頓第二定律可得F+mg=解得m=0.2kg故B正確；C．根據(jù)得小球在B點時重力的功率大小為故C錯誤；D．在B點，由牛頓第二定律可知故D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實驗題（本題共2小題，每空2分，共14分。其中11題6分，12題8分。）11.物理實驗小組的同學(xué)使用力電傳感器做“用單擺測重力加速度”的實驗，先測得擺線長78.50cm，擺球直徑2.00cm。然后將一個力電傳感器接到計算機上，實驗中測量快速變化的力，懸線上拉力F的大小隨時間t的變化曲線如圖所示。（1）該擺擺長為________cm，周期為________s。（2）測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值為________。（保留3位有效數(shù)字）〖答案〗（1）79.501.8（2）9.68〖解析〗（1）[1]單擺擺長等于擺線加上擺球半徑L=78.50cm+1.00cm=79.50cm[2]在一個周期內(nèi)擺球兩次經(jīng)過最低點，每次經(jīng)過最低點時拉力最大，根據(jù)圖像知周期T=1.8s（2）[3]由單擺周期公式可知重力加速度12.某實驗小組同時測量A、B兩個箱子質(zhì)量的裝置圖如圖甲所示，其中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略不計），F(xiàn)為光電門，C為固定在A上、寬度為d的細(xì)遮光條（質(zhì)量不計），另外，該實驗小組還準(zhǔn)備了一套總質(zhì)量的砝碼和刻度尺。（1）在鐵架臺上標(biāo)記一位置O，并測得該位置與光電門F之間的距離為h。取出質(zhì)量為m的砝碼放在A箱子中，剩余砝碼全部放在B箱子中，讓A從位置O由靜止開始下降，則A下落到F處的過程中，B箱與B箱中砝碼的整體機械能是________（填“增加”、“減少”或“守恒”）的。（2）測得遮光條通過光電門時間為，根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算A下落到F處的速度大小________，下落過程中的加速度大小________（用d、、h表示）。（3）改變m，測得相應(yīng)遮光條通過光電門的時間，算出加速度a，得到多組m與a的數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙所示，可得A的質(zhì)量________。（取重力加速度大小，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）〖答案〗（1）增加（2）（3）2.17〖解析〗（1）[1]A下落到F處的過程中，B箱與B箱中的砝碼上升，重力勢能增大，速度增大，動能增大，所以B箱與B箱中砝碼的整體機械能是增加的。（2）[2]A下落到F處的速度大小[3]下落過程中，由，解得下落過程中的加速度大?。?）[4]把三個物體m0、A、B作為一個系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律解得可知圖像的斜率縱截距解得三、計算題（本題共3小題，共40分。其中13題10分、14題12分、15題18分。解答應(yīng)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)值計算的題〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.圖（一）是我國宇航員王亞平太空授課時“玩水球”，水滴在完全失重環(huán)境下成為一透明的球體，當(dāng)太陽光照射到“水球”上時，光會被折射和反射而形成彩虹。如圖（二）為某均勻透明球形液滴的截面圖，圓心O在球心上。球半徑為R。一束光從空中（看作真空）平行直徑AOB射到圓上的C點，入射角i=60°，該光射入球內(nèi)經(jīng)過一次反射后從D點再次平行AOB折射向空中。C、D兩點到AOB的距離相同。（1）補充完整液滴內(nèi)的光路圖，求出液滴對該光的折射率n；（2）該光從C點射入液滴經(jīng)一次反射從D點射出在液滴內(nèi)傳播的時間t。（光在真空中的傳播速度為c）〖答案〗（1）見〖解析〗；（2）〖解析〗（1）根據(jù)對稱及光路可逆性，作出光路如圖所示由圖可知根據(jù)折射定律解得（2）由幾何關(guān)系得光在液滴中的傳播速度光在液滴中的傳播時間14.如圖所示，一真空示波管的電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與A板間的加速電場加速后，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場為勻強電場，忽略電場的邊緣效應(yīng)），電子進(jìn)入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為，M、N兩板間的電壓為，兩板間的距離為d，板長為L，偏轉(zhuǎn)電場的右端距熒光屏的距離為l，電子的質(zhì)量為m，電荷量大小為e，不計電子重力，求：（1）電子穿過A板時的速度大小；（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的速度大小v和的距離Y；（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y和偏轉(zhuǎn)電壓的比叫做示波器的靈敏度，分析說明可采用哪些方法提高示波器的靈敏度（至少說出兩種方法）。〖答案〗（1）；（2），；（3）增加L、或者減小d以及減小均可增加靈敏度〖解析〗（1）粒子在電場中加速，由動能定理可得解得（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，垂直于電場方向有沿電場方向