四川省名校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1四川省名校聯(lián)盟高2022級12月月考物理試題本試卷分為試題卷和答題卷兩部分，其中試題卷由第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷組成，共6頁；答題卷共2頁。滿分100分，時(shí)間75分鐘。考試結(jié)束后將答題卡和答題卷一并交回。第I卷（選擇題，共43分）注意事項(xiàng)：1.答第1卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考試科目用鉛筆涂寫在答題卡上2.每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案，不能答在試題卷上，一、本題共10小題，共43分。第題，每小題4分，只有一項(xiàng)是符合題要求；第題，每小題5分，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全都選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.如圖所示，有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星A的軌道半徑小于衛(wèi)星B的軌道半徑，則下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星A運(yùn)行的周期一定大于衛(wèi)星B運(yùn)行的周期B.衛(wèi)星A運(yùn)行的角速度一定大于衛(wèi)星B運(yùn)行的角速度C.衛(wèi)星A運(yùn)行的線速度速度一定大于地球的第一宇宙速度D.衛(wèi)星A所受地球的萬有引力一定大于衛(wèi)星B所受地球的萬有引力【答案】B【解析】A．根據(jù)萬有引力提供向心力可得由于衛(wèi)星A軌道半徑小于衛(wèi)星B的軌道半徑，則衛(wèi)星A運(yùn)行的周期一定小于衛(wèi)星B運(yùn)行的周期，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得，衛(wèi)星A運(yùn)行的周期一定小于衛(wèi)星B運(yùn)行的周期，則衛(wèi)星A運(yùn)行的角速度一定大于衛(wèi)星B運(yùn)行的角速度，故B正確；C．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以衛(wèi)星A運(yùn)行的線速度速度一定小于地球的第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬有引力定律可知，由于兩衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系未知，所以不能確定二者所受萬有引力大小關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選B。2.在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測量風(fēng)力的大小。儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲，懸掛著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的金屬球。無風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)有風(fēng)吹來時(shí)，金屬絲會(huì)偏離豎直方向一個(gè)角度。若金屬絲偏離豎直方向角度為θ=30°，取重力加速度g=10m/s2，則風(fēng)力的最小值為（）A.3N B.5N C. D.10N【答案】B【解析】根據(jù)題意，對小球受力分析，如圖所示由圖可知，當(dāng)風(fēng)力方向與金屬絲垂直時(shí)，風(fēng)力最小，根據(jù)幾何關(guān)系可得最小值為故選B。3.如圖所示，豎直面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)，O為圓心，輕彈簧一端固定在圓環(huán)最底點(diǎn)A，另一端連接套在圓環(huán)上的小球。當(dāng)圓環(huán)繞豎直直徑AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球恰好穩(wěn)定在圓環(huán)上與圓心等高的位置。已知小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，則圓環(huán)對小球的作用力大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立可得故選D。4.滾鐵環(huán)是一項(xiàng)深受少年兒童喜愛的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，自娛性強(qiáng)，可提高兒童的平衡性、肢體的協(xié)調(diào)以及眼力，最重要的是它讓孩子們享受運(yùn)動(dòng)的樂趣，有一個(gè)無憂的童年。在滾鐵環(huán)時(shí)，兒童手捏頂頭是“U”字形的鐵棍或鐵絲，推一個(gè)直徑66cm左右的鐵環(huán)勻速向右跑。某時(shí)刻鐵環(huán)上的A點(diǎn)恰好與地面接觸，則從該時(shí)刻起，下列四幅圖中，可能正確描述A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，A點(diǎn)同時(shí)參與了水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為螺旋線，若從A點(diǎn)恰好與地面接觸開始計(jì)時(shí)，水平方向速度為正，則x為正值，不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，由于水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則水平位移應(yīng)一直增大。故選C。5.質(zhì)量為1kg的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。已知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度取g=10m/s2。則（）A.4s時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)反向B.8s時(shí)物塊回到初始位置C.5s時(shí)物塊的加速度大小為2m/s2D.0~8s時(shí)間物塊所受合力對其所做的功為2J【答案】D【解析】A．題意知0~4s內(nèi)，物體水平方向受到水平力F和摩擦力f，且故該段時(shí)間物體一直在加速運(yùn)動(dòng)，4s時(shí)F反向，分析可知此時(shí)合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，故4s后物體減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向不變，故A錯(cuò)誤；BC．題意知0~4s內(nèi)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，物體加速度故4s時(shí)速度為該段時(shí)間內(nèi)位移題意知4~8s內(nèi)，物體加速度物體減到速度為0時(shí)，用時(shí)該過程位移為故7s后，物體反向加速運(yùn)動(dòng)，加速度故7~8s內(nèi)，物體位移綜合以上分析可知故8s時(shí)物塊未回到初始位置，故BC錯(cuò)誤；D．以上分析可知，8s物體速度為全過程由動(dòng)能定理得聯(lián)立以上得故D正確。故選D。6.如圖所示，定值電阻的阻值為，滑動(dòng)變阻器的總阻值為，把滑動(dòng)變阻器的滑片從左端向右端移動(dòng)以改變電流傳感器的示數(shù)，電源內(nèi)阻不計(jì)。現(xiàn)閉合開關(guān)，當(dāng)滑片在距左端位置時(shí)，電流傳感器的示數(shù)為，則當(dāng)滑片在距左端位置時(shí)，電流傳感器的示數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】題意知電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，設(shè)滑動(dòng)變阻器滑片左部分電阻為，右邊部分電阻為，題意知滑片在距左端位置時(shí)，分析可知此時(shí)，由于電流傳感器的示數(shù)為，由閉合電路歐姆定律得則當(dāng)滑片在距左端位置時(shí)，分析可知此時(shí)，設(shè)此時(shí)電流傳感器的示數(shù)為I,由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立解得故選B。7.如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩極板的長為，板間距離為2d。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電微粒緊靠下極板邊緣以初速度v0進(jìn)入極板，進(jìn)入時(shí)速度方向與下極板夾角為60°，微粒從兩極板間離開時(shí)到兩極板距離相等，忽略邊緣效應(yīng)，不計(jì)重力。則平行板電容器兩極板之間所加的電壓為（）A B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)題意，帶電微粒兩極板間做類斜上拋運(yùn)動(dòng)，則聯(lián)立解得故選D。8.質(zhì)量為m的行人在水平地面正常行走，從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)到速度為v的過程中，下列說法正確的是（）A.地面對人的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力 B.地面對人的摩擦力為靜摩擦力C.地面對人做功為0 D.地面對人做功為【答案】BC【解析】AB．人在水平路面行走時(shí)，人相對地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以地面對人的摩擦力為向前的靜摩擦力，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．行走過程中，摩擦力作用時(shí)，力的作用點(diǎn)沒有發(fā)生位移，所以摩擦力對人做功為0，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，一根輕質(zhì)光滑的絕緣細(xì)直桿垂直固定在一個(gè)固定的斜面上，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，兩小球均可視為點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為q和Q。小球乙固定在細(xì)桿底端，初始時(shí)刻小球甲靜止在距小球乙為d的O點(diǎn)，現(xiàn)將小球甲從距小球乙為2d的A點(diǎn)靜止釋放。已知甲和乙兩點(diǎn)電荷的電勢能（r為兩點(diǎn)電荷之間的距離，k為靜電力常量），重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.甲球的最大速度為B.甲、乙兩球之間的最小距離為C.甲球沿桿向下運(yùn)動(dòng)過程中，甲球的機(jī)械能減小D.甲球沿桿向下運(yùn)動(dòng)過程中，先做勻加速運(yùn)動(dòng)再做勻減速運(yùn)動(dòng)【答案】AC【解析】A．根據(jù)題意，當(dāng)甲球到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大，根據(jù)能量守恒可得聯(lián)立解得故A正確；B．當(dāng)甲球速度為零時(shí)，甲、乙兩球之間距離最小，根據(jù)能量守恒定律可得解得故B錯(cuò)誤；C．甲球沿桿向下運(yùn)動(dòng)過程中，電場力做負(fù)功，甲球的機(jī)械能減小，故C正確；D．甲球沿桿向下運(yùn)動(dòng)過程中，AO階段加速度沿桿向下，做加速運(yùn)動(dòng)，但電場力增大，加速度減小，到O點(diǎn)加速度為零，速度達(dá)到最大，之后加速度沿桿向上，做減速運(yùn)動(dòng)，電場力繼續(xù)增大，加速度增大，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，在光滑的水平面上有一足夠長的長木板以初速度v0=2m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，長木板質(zhì)量為M=3kg，在t=0時(shí)刻，在長木板右端輕放上第一個(gè)小物塊，經(jīng)過1s的時(shí)間長木板與小物塊恰好共速，此時(shí)再在長木板右端輕放上第二個(gè)小物塊，經(jīng)過一段時(shí)間，當(dāng)長木板與第二個(gè)小物塊恰好共速時(shí)，又在長木板右端輕放上第三個(gè)小物塊，一直持續(xù)，直到放上第n（n>3）個(gè)小物塊。己知所有小物塊均相同，質(zhì)量為m=1kg，g取10m/s2，小物塊大小忽略不計(jì)，則（）A.長木板與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為B.長木板與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2C.當(dāng)小物塊都相對靜止時(shí)，第4個(gè)小物塊與第5個(gè)小物塊之間的間距為D.當(dāng)小物塊都相對靜止時(shí)，第4個(gè)小物塊與第5個(gè)小物塊之間的間距為【答案】AD【解析】AB．根據(jù)題意，當(dāng)放上第1個(gè)小物塊后，對小物塊和長木板，根據(jù)牛頓第二定律，速度關(guān)系得聯(lián)立解得，，，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)放上第2個(gè)小物塊后，對長木板和第1個(gè)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律速度關(guān)系得聯(lián)立解得，，當(dāng)放上第3個(gè)小物塊后，對長木板和第1、2個(gè)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律速度關(guān)系得聯(lián)立解得，，當(dāng)放上第4個(gè)小物塊后，對長木板和第1、2、3個(gè)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律速度關(guān)系得聯(lián)立解得，，當(dāng)放上第5個(gè)小物塊后，對長木板和第1、2、3、4個(gè)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律速度關(guān)系得聯(lián)立解得，，第4個(gè)小物塊與第5個(gè)小物塊之間的間距為故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題，共57分）二、填空題（本題兩小題，共計(jì)15分）11.在學(xué)習(xí)電容器充放電的有關(guān)知識時(shí)，老師利用石英鐘設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示實(shí)驗(yàn)，向同學(xué)們演示了電容器充、放電的過程。石英鐘作為常用的計(jì)時(shí)工具，其轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的電流可不足1毫安，利用此特性，可用于判斷電路中是否存在微小電流。電路中接入有兩只相同的石英鐘為單刀雙擲開關(guān)，為電容器，為電源，如圖乙所示。請同學(xué)們回答以下問題：（1）當(dāng)開關(guān)打至1時(shí)，電容器處于_____（“充電”或者“放電”）過程，石英鐘沿順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)直至停止；（2）再將開關(guān)打至2時(shí)，石英鐘開始沿_____（“順時(shí)針”或者“逆時(shí)針”）轉(zhuǎn)動(dòng)直至停止；（3）與教材所給出的實(shí)驗(yàn)方案相比，該演示實(shí)驗(yàn)有哪些創(chuàng)新之處_____（至少寫一條）。【答案】（1）充電（2）順時(shí)針（3）見解析【解析】【小問1詳析】當(dāng)開關(guān)打至1時(shí)，電容器與電源接通，則電容器處于充電狀態(tài)，有充電電流經(jīng)過石英鐘，電流左進(jìn)右出沿順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；【小問2詳析】將開關(guān)打至2時(shí)，電容器開始放電，電流順時(shí)針經(jīng)過石英鐘B，也是左進(jìn)右出，兩個(gè)石英鐘完全相同，則石英鐘也沿順時(shí)針轉(zhuǎn)到直至停止?！拘?詳析】與教材所給出的實(shí)驗(yàn)方案相比，該演示實(shí)驗(yàn)可以顯示充放電的電流流向。12.測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法多種多樣，小衡同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案：（1）在實(shí)驗(yàn)操作無誤的前提下，該方案所測得電源電動(dòng)勢的值_____（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值；由于電流表的分壓，方案所測得電源內(nèi)阻偏大，這一誤差屬于_____。（選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）（2）為了進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，小衡同學(xué)在課后查閱資料，發(fā)現(xiàn)由于電流表分壓導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)誤差可通過補(bǔ)償法消除，即借助補(bǔ)償電路將電流表所分的電壓補(bǔ)足，電路結(jié)構(gòu)如圖乙所示。其測量原理是：電路的輸出端AB與待測電壓的電路并聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零，此時(shí)電壓表_____（選填“會(huì)”或者“不會(huì)”）在被測電路中分流。（3）由此小衡同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，測量電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，進(jìn)行如下的操作：①閉合電鍵K2，斷開K1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，使靈敏電流計(jì)示數(shù)為零。此時(shí)，電壓表的示數(shù)為_____（選填“0”或“E”）。②再閉合電鍵K1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，使靈敏電流計(jì)示數(shù)再次為零，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2，圖丙中的定值電阻為R0，由閉合電路歐姆定律可知內(nèi)阻r=_____（用E、U2、R0表示）?！敬鸢浮浚?）等于系統(tǒng)誤差（2）不會(huì)（3）E【解析】【小問1詳析】[1][2]據(jù)等效電源法可知即電源電動(dòng)勢的測量值等于真實(shí)值，電源內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值，此誤差由于實(shí)驗(yàn)方案的局限性引起，屬于系統(tǒng)誤差?！拘?詳析】由于電路的輸出端AB與待測電壓的電路并聯(lián)，若靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零，說明輸出端電壓為零，此時(shí)電壓表不會(huì)在被測電路中分流?！拘?詳析】[1]閉合電鍵K2，斷開K1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，使靈敏電流計(jì)示數(shù)為零，此時(shí)，外電路處于開路狀態(tài)，則電壓表的示數(shù)為電源電動(dòng)勢E；[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以三、本大題3小題，共42分。要求寫出必要的文字說明、主要的計(jì)算步驟和明確的答案。13.無人駕駛汽車已在很多城市運(yùn)營，如圖所示一無人駕駛汽車通過一拱形橋面，拱形橋由左右直線段AB、CD和中間圓弧段BC構(gòu)成，直線段與圓弧段平滑連接。直線段與水平方向的夾角θ=37°，圓弧段半徑R=10m。汽車先在直線AB段上勻速行駛，速度為v0=54km/h，在檢測到前方路況后立即減速，在AB路段汽車制動(dòng)產(chǎn)生的最大阻力為對橋面壓力的k倍，k=0.5，重力加速度取g=10m/s2。為保證汽車能夠安全通過B點(diǎn)和橋面，則：（1）汽車過B點(diǎn)最大速度？（2）汽車開始減速的位置距離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)？【答案】（1），方向沿切線向上（2）7.25m【解析】【小問1詳析】根據(jù)題意，當(dāng)汽車過B點(diǎn)時(shí)速度最大，則解得方向沿切線向上；【小問2詳析】根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得14.日常生活中常用傳送帶傳送貨物，一水平傳送帶沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，速度v0=10m/s，長度L=7.75m，離地高度h=3.2m，傳送帶滑輪半徑忽略不計(jì)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的物體輕放在傳送帶的最左邊A點(diǎn)，物體滑出傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，落地與水平地面相碰，相碰后物體豎直方向的速度減為零，水平方向的速度減為原來的，物體與地面碰撞時(shí)間極短，碰撞時(shí)間內(nèi)物體重力可忽略不計(jì)，與地面間的彈力可視為恒力、摩擦力可視為滑動(dòng)摩擦力，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.8，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）物體落地瞬間的速度大小v；（2）物體從開始運(yùn)動(dòng)到落地的時(shí)間t；（3）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2?！敬鸢浮浚?）（2）2.2s（3）0.75【解析】【小問1詳析】根據(jù)牛頓第二定律，對物體有解得所以說明物體在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，則解得所以落地瞬間速度大小為【小問2詳析】物體勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為所以物體從開始運(yùn)動(dòng)到落地的時(shí)間為【小問3詳析】物體落到地面上，根據(jù)動(dòng)量定理可得聯(lián)立解得15.示波器的核心部件是示波管，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏組成。某示波管示意圖如圖所示，熾熱的金屬絲可以連續(xù)發(fā)射電子，電子質(zhì)量m=9.0×10-31kg，電荷量e=1.6×10-19C，電子經(jīng)加速電場加速之后沿中央軸線OO′垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，加速電壓U1=180V，偏轉(zhuǎn)電場由兩對偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′組成，位置如圖所示，均以O(shè)O′