湖北省荊州市沙市中學2024-2025學年高三（上）月考物理試卷（12月）（含解析）

第=page99頁，共=sectionpages1717頁湖北省荊州市沙市中學2024-2025學年高三（上）月考物理試卷（12月）一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.“判天地之美，析萬物之理”，學習物理不僅要掌握物理知識，還要領悟并掌握處理物理問題的思想方法。下面四幅課本插圖中包含的物理思想方法相同的是(

)

A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁2.如圖所示，圍棋比賽時的評析棋盤是豎直的，棋盤上布有磁石，而每顆棋子都是一個小磁鐵，棋子靜止在豎直放置的磁性棋盤上，則下列說法正確的是(

)

A.棋子對棋盤的摩擦力和棋盤對棋子的摩擦力是平衡力

B.棋子所受重力與棋子所受摩擦力是平衡力

C.要使棋子不易滑下，一般使用相對光滑的材料作棋盤面

D.棋子不會掉落是因為棋子質(zhì)量小，重力可以忽略不計3.蜻蜓在水中“點水”激起的波紋，俗稱“蜻蜓點水”，一只蜻蜓在平靜的水面上勻速飛行時，兩次點水后在水面上激起的波紋，俯視看其形狀如圖所示，由圖可分析出(

)

A.蜻蜓向左飛行，蜻蜓飛行速度比水波傳播的速度小

B.蜻蜓向右飛行，蜓飛行速度比水波傳播的速度大

C.蜻蜓向右飛行，蜻蜓飛行速度比水波傳播的速度小

D.蜻蜓向左飛行，蜻蜓飛行速度比水波傳播的速度大4.2024年11月04日凌晨，神舟十八號載人飛船成功返回地面，葉光富、李聰和李廣蘇三位航天員圓滿完成任務，從神舟十八號與空間站對接算起，航天組成員在軌共計192天.神舟飛船返回過程簡化如圖所示，橢圓軌道1為載人飛船返回時的運行軌道，圓形軌道2為空間站運行軌道，P為軌道切點，Q為軌道1近地點，離地高度不計.已知軌道2的半徑為r，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，軌道1的周期為T，引力常量為G，下列分析或結論正確的是(

)

A.軌道1上P點加速度大于軌道2上P點加速度

B.載人飛船在軌道1上經(jīng)過P點時速度為gR2r

C.載人飛船運行周期和空間站運行周期之比為(r+R5.霓的形成原理與彩虹大致相同，是太陽光經(jīng)過水珠的折射和反射形成的，簡化示意圖如圖所示，其中a、b是兩種不同頻率的單色光，下列說法正確的是(

)

A.霓是經(jīng)過2次折射和1次全反射形成的現(xiàn)象

B.光束a、b通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰亮條紋間距大

C.b光在玻璃中的傳播速度比a光在玻璃中的傳播速度大

D.若a光能使某金屬發(fā)生光電效應，則b光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應6.如圖所示，在水平光滑絕緣桌面上有一等腰直角三角形單匝均勻金屬線框abc，直角邊長為L。空間存在豎直向下的有界勻強磁場，有界磁場的寬度為2L。線框在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū)域，若圖示位置為t=0時刻，設逆時針方向為電流的正方向，水平向右為拉力的正方向，則線框中的感應電流i和拉力F隨時間t的關系圖像可能正確的是(時間單位為Lv，圖中曲線為拋物線)(

)

A. B.

C. D.二、多選題：本大題共4小題，共24分。7.如圖所示，彈性繩一端固定在O點，另一端系一個小鐵球，將球拉至與O點等高的位置，彈性繩剛好伸直，由靜止釋放小球，小球可運動至O點正下方P點(未畫出)，則小球運動過程中，不計空氣阻力，不計小球大小，彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，下列判斷正確的是(

)

A.彈性繩對小球不做功

B.小球重力勢能減少量大于動能增加量

C.小球運動到P點時，小球重力的瞬時功率不為零

D.若讓小球緊靠O點由靜止釋放，小球向下運動到的最低點一定在P點下方8.如圖所示，兩根通電導線P、Q沿垂直紙面的方向放置，導線P、Q中通有電流I1、I2，電流的方向未畫出，O點為兩導線連線的中點，cP=PO=OQ=Qd，a、b兩點位于PQ連線段的中垂線上并關于O點對稱，且已知c點的磁感應強度為零，dA.P中的電流方向垂直紙面向外、Q中的電流方向垂直紙面向里

B.I1:I2=1:9

C.O點的磁感應強度方向垂直cd向上

D.若I9.惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡諧運動的周期T與重力加速度的二次方根成反比”。為了通過實驗驗證這一結論，某同學創(chuàng)設了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實驗環(huán)境。如圖1所示，在水平地面上固定一傾角θ可調(diào)的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的O點，使擺線平行于斜面。拉開擺球至A點，靜止釋放后，擺球在ABC之間做簡諧運動，擺角為α。擺球自然懸垂時，通過力傳感器(圖中未畫出)測得擺線的拉力為F1，擺球擺動過程中，力傳感器測出擺線的拉力隨時間變化的關系如圖2所示，其中F2、F3、T0均已知。當?shù)氐闹亓铀俣葹間。下列選項正確的是(

)A.多次改變圖1中θ角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度

B.單擺n次全振動的時間為nT0

C.多次改變擺角α，只要得出T∝1sinα就可以驗證該結論成立10.如圖所示，空間存在水平向右的勻強電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球用長為L、不可伸長的絕緣細線懸于O點，將小球向左拉至與O點等高的A點，細線剛好伸直，已知電場強度大小E=mgq，g為重力加速度大小，小球可視為質(zhì)點，將小球由靜止釋放，則下列判斷正確的是(

)

A.小球運動到B點的速度大小為2gL

B.小球第一次運動到O點正下方時的速度是小球運動過程中的最大速度

C.小球運動過程中的最大速度為2(三、實驗題：本大題共2小題，共20分。11.一物理老師設計了一款研究向心力大小的實驗裝置，其簡化示意圖如圖所示，裝置固定在水平桌面上，在可調(diào)速的電機上固定一個半圓形有機玻璃凹槽(表面光滑，可忽略摩擦的影響)，凹槽在電機的帶動下能繞過凹槽圓心的豎直軸轉動，旁邊豎直固定一標尺，其上是可調(diào)高度的激光筆，激光筆發(fā)出水平方向的激光，初始時刻，凹槽與標尺在同一平面內(nèi).實驗步驟如下：(1)將鋼球放入凹槽底部，上下移動激光筆對準凹槽圓心，此時激光筆所在位置讀數(shù)記為h0(2)接通電源，開啟電機調(diào)速開關，鋼球開始隨凹槽轉動，當鋼球到達某一高度后隨凹槽做穩(wěn)定的勻速圓周運動，上下移動激光筆，當激光對準鋼球球心位置時，記錄此時激光筆所在位置讀數(shù)為h1h1(3)利用光電傳感器探測鋼球運動的周期.每當激光筆發(fā)出的激光照在鋼球上時，光電傳感器便會接收信號計次，若第1次光電傳感器接收到信號時數(shù)字計時器開始計時，并記錄為0次，達到n次時計時器停止計時，記錄總時間t，則鋼球運動的周期T=_______(用題中所給字母符號表示)(4)若適當調(diào)大電機的轉速，則激光筆應_______(填“上移”“不動”或“下移”)．(5)改變電機轉速，重復實驗，將得到的多組T和h的數(shù)據(jù)記錄到表格中，并繪制_______(填“h-T2”或“h-1T2”)圖像，根據(jù)圖像的斜率k可以進一步求出當?shù)刂亓铀俣萭=12.某實驗小組利用已有器材進行相關電學實驗，除開關、導線以外，一個電流計G、一個電阻箱RP、定值電阻R0(阻值未知)、兩個定值電阻

(1)他們利用圖甲所示電路來測量R0的阻值，閉合開關S，調(diào)節(jié)電阻箱RP，當RP=5.0Ω時靈敏電流計G(2)通過圖乙測定電源的電動勢和內(nèi)阻，測得I和RP多組數(shù)據(jù)，繪出1I-RP的圖像，若圖像斜率為k，縱截距為b，則電源的電動勢E=_________和內(nèi)阻r=_________(結果用k、b、R0表示)；若考慮電流表內(nèi)阻，則電源內(nèi)阻的測量值_________真實值(填“大于”、“(3)若測得電源的電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω，實驗小組同學將該電源與R=2.0Ω的定值電阻及兩個相同的燈泡構成如圖丙所示的電路，燈泡的伏安特性曲線如圖丁所示，則每個燈泡的實際功率為_________W(結果保留兩位小數(shù))四、計算題：本大題共3小題，共32分。13.如圖所示，一粗細均勻的U型的玻璃管豎直放置，左側豎直管上端封閉，右側豎直管上端與大氣相通且足夠長，左側豎直管中封閉一段長為l1=48cm的空氣柱(可視為理想氣體)，氣體的溫度為T1=300K，水平管內(nèi)充滿水銀，右側豎直管中水銀柱長h1=24cm(1)求穩(wěn)定后空氣柱的長度l2(2)如果要使空氣柱再恢復到原來的長度48cm，求需要將空氣柱的溫度變?yōu)槎嗌佟?4.如圖(a)所示，長L=1.4m的木板靜止在足夠長的粗糙水平面上，木板的右端放置著質(zhì)量m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點)?，F(xiàn)用不同的水平恒力F向右拉木板，得到滑塊和木板的加速度a隨拉力F變化的關系圖像如圖(b

(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ1

(2)木板與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2以及木板的質(zhì)量M

(3)若水平恒力F=27.8N，滑塊從木板上滑落經(jīng)歷的時間t15.如圖所示，直角坐標系xOy中，在整個第Ⅱ象限內(nèi)有平行于x軸的勻強電場，方向沿x軸正方向，大小E=9mv0232qL，在整個第Ⅰ象限區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電粒子，從x軸上的P(-L,0)點，以大小為v0的速度沿y軸正方向進入電場，通過電場后從y軸上的M點(與y軸夾角為θ)(1)求M點的縱坐標y(2)求勻強磁場的磁感應強度B的大小;(3)求整個過程中粒子從第Ⅱ象限進入第Ⅰ象限經(jīng)過y軸的縱坐標。

答案和解析1.D

【解析】甲圖中包含的物理思想方法是微元法；乙圖中和丁圖包含的物理思想方法是放大法；丙圖中包含的物理思想方法是等效替代法。故選D。2.B

【解析】磁性棋盤是豎直放置的，棋子靜止在上面時受到重力、彈力、磁力及摩擦力;彈力和磁力與棋盤垂直，二力為平衡力，重力豎直向下，而摩擦力豎直向上與重力平衡，A錯誤，B正確;

根據(jù)豎直方向上二力平衡知：f=G，f應不超過最大靜摩擦力，則有：f<fm=μN=μF，F(xiàn)一定，要使棋子不滑下，應增大最大靜摩擦力，為此應增大3.B

【解析】根據(jù)圖示，蜻蜓連續(xù)兩次點水過程中激起的波紋，圓圈越小，則時間越短，所以飛行方向則為從大圓到小圓，即蜻蜓的飛行方向向右;若蜻蜓飛行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次點水的時候都會是在上一個水波的邊線上，而第二個水波和第一個水波都在以相同的速度運動，所以每個圓都應該是內(nèi)切的;然而圖中O2到O1圓圈邊線距離小于O2半徑，說明水波O2運動了一段時間，O14.C

【解析】A.載人飛船在軌道1和空間站在軌道2上的P處，都由萬有引力來提供合外力，由牛頓第二定律GMmr2=ma，可知加速度大小相等，故A錯誤；

B.軌道1為橢圓軌道，載人飛船在P處有GMmr2>mv2r，又GMmR2=mg，則載人飛船在軌道1上經(jīng)過P點時的速度小于gR2r，故B錯誤；

C.由開普勒第三定律可知，r+R23T2=r5.C

【解析】A.由圖可知，霓是經(jīng)過2次折射和2次全反射形成的現(xiàn)象，故A錯誤；BCD.由圖可知，當入射角相同時，

a

光的折射角小于

b

光的折射角，由折射定律n可知，

a

光的折射率較大，頻率較大，波長較小，由公式Δx可知，光束a、b通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰亮條紋間距小，由公式

n=cv

可知，bE由于a光的頻率大，光子的能量大，a光能使某金屬發(fā)生光電效應，b光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應，故BD錯誤，C正確。故選C。6.D

【解析】AB.在時間為0到

Lv

范圍內(nèi)，由幾何關系可知，線框有效切割長度為

LE可知感應電動勢隨時間線性減小，根據(jù)右手定則可判斷電流方向由b指向a，所以感應電流為正方向，且線性減小到0；在時間為

Lv

到

2Lv

范圍內(nèi)，線框的磁通量保持不變，沒有感應電流；在時間為

2Lv

到

3LE可知感應電動勢線性減小，根據(jù)右手定則可判斷電流方向由c指向a，所以感應電流為負方向，且線性減小到0，故AB錯誤；CD.由以上分析可知，在時間為0到

Lv

范圍內(nèi)，線框處于磁場中的實際長度為

LF根據(jù)左手定則可判斷安培力方向為水平向左，拉力與安培力二力平衡，所以拉力水平向右，即拉力方向為正方向，其大小為F同理得在時間為

2Lv

到

3F且拉力方向為正。在時間為

Lv

到

2Lv

范圍內(nèi)，線框的磁通量保持不變，沒有感應電流，安培力為零，拉力也為零，故C故選D。7.BD

【解析】ABD、小球運動到最低點時，彈性繩會拉長，彈性繩的彈性勢能增加，此過程彈性繩對小球做負功，由能量守恒定律知，小球的機械能會減小，則小球重力勢能的減少量大于動能的增加量，讓小球緊靠O點由靜止釋放，小球向下運動到P點時，由能量守恒定律知，小球此時有豎直向下的速度，則小球向下運動到的最低點一定在P點下方，故A錯誤，BD正確；

C、小球運動到P點時，速度方向水平向左，與重力方向垂直，則此時重力的瞬時功率為0，故C錯誤。8.ACD

【解析】B.由題意

c

點的磁感應強度為零，則說明導線

P

、

Q

在

c

點產(chǎn)生的磁場大小相等、方向相反，又因為

c

點距

P

、

Q

的距離比為

1:3

，則

kI1R=kI23R

，可得電流之比為

1:3

，故B錯誤。

A.由B分析可知，導線

Q

在

d

點產(chǎn)生的磁場強，

d

點的磁感應強度方向垂直

cd

向下，由安培定則可知

P

中的電流方向向外、則

Q

中的電流方向向里，故A正確。

C.由安培定則可知，導線

P

、

Q

在

O

點產(chǎn)生的磁場方向均垂直

cd

連線向上，故C正確。

D.由于

I1=I2

，分別作出兩電流在

a

、

b9.AD

【解析】A.等效重力加速度g所以若要獲得不同的等效重力加速度，可以多次改變圖1中

θ

角的大小，故A正確；B.由圖2可知，單擺一次全振動的時間T單擺n次全振動的時間t=nT=2C.若單擺做簡諧運動的周期T與重力加速度的二次方根成反比，即T因為g則有T所以若多次改變斜面的傾角θ，滿足

T∝1sinD.擺球自然懸垂時，通過力傳感器測得擺線的拉力為F1，則擺球在A點時，有F擺球運動到B點時，有F擺球從A點運動到B點的過程中，根據(jù)動能定理得1由以上各式解得F3=3F故選：AD。10.BD

【解析】A、小球由靜止釋放后先做初速度為零、加速度大小為2g的勻加速直線運動，到O點正下方時設速度大小為v，則v2=22g×2L，解得v=2gL，由于細線繃緊，沿繩方向的分速度為0，此后小球以v1=22v=2gL的速度從O點正下方開始向右做圓周運動，根據(jù)等效場的對稱性可知，小球運動到B點的速度大小等于2gL，故A錯誤;

BC、設小球從O點正下方向B點運動過程中的最大速度為v2，根據(jù)力與運動的關系可知，當小球位置與O連線與豎直方向夾角為4511.

(3)

2tn；(4)上移；(5)h-T2【解析】(3)[1]由于鋼球運動一周的過程中，光電傳感器接收到2次信號，則鋼球運動的周期T(4)[2]若適當調(diào)大電機的轉速，則鋼球向上運動，則激光筆應上移；(5)[3][4]設當某時刻鋼球所在位置與凹槽圓心位置的連線與豎直方向夾角為θ，凹槽半徑為R，則對鋼球分析可知mg由幾何關系cos可知h則將得到的多組

T

和

h

的數(shù)據(jù)記錄到表格中，并繪制

h-T2

圖像，根據(jù)圖像的斜率

kk可以進一步求出當?shù)刂亓铀俣萭12.(1)5.0(2)

1k

bk(3)?0.35(0.342～0.36

【解析】(1)本實驗利用電橋平衡法測電阻，電流計讀數(shù)為0，有R所以R(2)[1][2]利用安阻法測電源電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E所以1可知kb所以E=1k