山西省卓越2023-2024學年高三上學期12月聯(lián)考物理試題

2023~2024學年度第一學期高三12月月考試卷物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修1，必修2，動量，電場，恒定電流，磁場。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求.每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分.1.如圖，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，當小車在水平面上向右做勻加速運動時，桿對小球作用力的方向可能沿圖中的（）A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向2.兩條通有相同電流的長直導線平行放置，將一矩形線框分別放置在1、2、3位置，2位置到兩導線的距離相等，如圖所示，則矩形線框在1、2、3位置的磁通量大小的大小關系正確的是（）A. B.C. D.3.一人乘坐電梯從高層下降到地面，電梯啟動和制動過程加速度大小相等，電梯從啟動開始到運動至地面過程中，人的速度大小為，人受到電梯底板的支持力大小為，其中隨的變化圖像中曲線為拋物線，兩者大小隨位移或時間的變化圖像正確的是（）A. B. C. D.4.兩個點電荷的質量分別為，帶異種電荷，電荷量分別為，相距為，只在庫侖力作用下（不計萬有引力）各自繞它們連線上的某一固定點，在同一水平面內做勻速圓周運動，它們的總動能為（）A. B. C. D.5.如圖所示，“”形導線abc固定并垂直放置在磁感應強度為的勻強磁場中，，ab長為l，bc長為，導線通入恒定電流，設導線受到的安培力大小為，方向與bc夾角為，則（）A.， B.，C.， D.，6.若在未來的一次人類深空探測中，航天員乘飛船來到星球，航天員在該星球上測得極地的重力加速度為，赤道上的重力加速度為，飛船在星球表面近地繞行時的速度為，則星球的自轉周期為（）A. B. C. D.7.如圖所示，用長為的細線懸掛于點的小球處于靜止狀態(tài)，質量為的子彈以速度水平射入小球，子彈穿過小球后的速度為，子彈穿過小球后瞬間細線上的張力是子彈射入小球前細線張力的2倍，子彈穿過小球時間極短，重力加速度為，不考慮小球質量變化，則小球的質量為（）A. B. C. D.8.如圖所示，等腰直角三角形ABC中，，在A、B、C三個頂點分別固定電荷量為、的點電荷，P為AB邊的中點，F(xiàn)、Q、G三點將AC邊四等分，取無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是（）A.F點和G點電場強度相同B.F點和G點電勢相等C.一正電荷在P點的電勢能比在Q點的電勢能小D.將一負電荷沿直線從F點移到G點，電勢能先減小后增大9.如圖所示，質量均為m的A、B兩個可視為質點的小球，用長為L的輕桿和輕質鉸鏈相連，固定在地面上的可視為質點的支架C和小球A也用長為L的輕桿和輕質鉸鏈相連，開始時ABC構成正三角形，由靜止釋放A、B兩球，A球的運動始終在豎直面內，重力加速度大小為g，不計一切摩擦，則（）A.釋放瞬間，A球的加速度為0 B.B球的速度最大時，A球的速度也最大C.B球速度最大時，A球的機械能最小 D.球到達地面時的速度大小為10.如圖所示，光滑水平面內固定著半徑的三分之二光滑圓弧軌道ABC，空間有水平向右的勻強電場，電場強度，以圓心為原點建立沿電場線方向的坐標軸，其中A點和C點關于軸對稱，OA和OC均與軸間夾角為，一帶正電小球從軸上M點垂直軸方向以速度沿水平面方向拋出，小球恰好從A點沿切線方向進入圓弧軌道，已知小球電荷量、質量，以下說法正確的是（）A.小球初速度大小為 B.M點坐標為C.小球對軌道的最大壓力為 D.小球運動具有周期性二、非選擇題：本題共6小題，共60分.11.（6分）某同學要測量一未知電阻的阻值.甲 乙 丙（1）用多用電表粗測電阻的阻值，當用電阻“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉角度過大，接著將選擇開關旋轉了一個檔位并進行歐姆調零后，指針靜止時位置如圖甲所示，其讀數(shù)為__________.（2）為了精確測量電阻的阻值，實驗室提供了以下器材，A.電流表（量程，內阻）B.電流表（量程，內阻）C.滑動變阻器（，額定電流）E.電阻箱（阻值范圍為）F.電源（電動勢，內阻約）G.開關S、導線若干該同學設計了如圖乙所示的電路，要將電流表改裝成量程為的電壓表，則電阻箱接入電路的電阻________，多次調節(jié)滑動變阻器，測得多組電流表的示數(shù)和，某次的示數(shù)如圖丙所示，此時電流________，將測得的多組作圖像，得到圖像的斜率為，則被測電阻的大小________（用表示）.12.（9分）某實驗小組利用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與合外力關系”實驗.當?shù)氐闹亓铀俣葹?，滑塊和遮光條的總質量為.甲 乙（1）為了使滑塊受到的合外力近似等于鉤碼的重力，下列操作必要的是_________（多選）.A.調節(jié)氣墊導軌水平B.平衡摩擦力C.調節(jié)牽引滑塊的細線水平D.使鉤碼質量遠小于滑塊質量（2）先用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則________mm.（3）按正確的操作，接通氣源，將滑塊由點靜止釋放（點到光電門的距離為），記錄鉤碼的質量及滑塊通過光電門時遮光條遮光時間，改變懸掛鉤碼的質量進行多次實驗，每次滑塊均從點由靜止釋放，實驗測得多組鉤碼的質量及對應的遮光條遮光時間，作出圖像，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，圖像的斜率等于________，則表明質量一定時，加速度與合外力成正比.若要用此實驗過程驗證動能定理，只要驗證表達式成________________立即可.13.（8分）如圖甲所示，某工廠生產(chǎn)線傳送工件，工件從左側平臺以速度滑上與平臺等高的長木板小車，工件整個運動過程的圖像如圖乙所示.已知工件的質量，重力加速度取，求：甲 乙（1）工件與長木板小車之間的動摩擦因數(shù)；（2）長木板小車的質量.14.（10分）如圖所示，半徑為的圓處在勻強電場中，電場線與圓面平行，在圓周上點以大小為的速度將質量為、電荷量為的帶正電的粒子射入電場，結果粒子經(jīng)過圓上點時，速度大小為2v，若以大小為2v的速度從點射入電場，粒子經(jīng)過圓上點時，速度大小為，點是弧的中點，弧是圓的直徑.不計粒子的重力，求：、（1）、間的電勢差；（2）勻強電場的電場強度大小.15.（13分）如圖所示，質量為、長為的長木板靜止在水平面上，質量為的物塊放在平臺上，平臺的上表面與長木板的上表面在同一水平面上，木板的左端緊靠平臺的右端，質量為的小球用長為的輕繩懸掛在固定點上，將輕繩向左拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點與物塊沿水平方向發(fā)生彈性碰撞，物塊與小球均可視為質點，不計空氣阻力，物塊與平臺、木板之間的動摩擦因數(shù)均為0.5，長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度取.求：（1）小球與碰撞前瞬間，細線拉力大??；（2）小球與物塊碰撞過程中，物塊對小球的沖量大?。唬?）要使物塊不滑離木板，開始時物塊離平臺右端的距離最小為多少.16.（14分）如圖所示，在平而直角坐標系x軸上方有垂直坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在x軸下方有與x軸正方向成45°角斜向右上方的勻強電場.一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上點沿y軸負方向以一定初速度射出，粒子連續(xù)兩次都經(jīng)過x軸上Q點（未畫出）進出電場，當粒子第二次經(jīng)過Q點時，僅將磁場方向改成垂直坐標平面向里，則粒子第四次經(jīng)過x軸時還是在Q點，粒子重力不計，求：（1）粒子在P點射出的初速度的大?。海?）勻強電場的電場強度E的大?。唬?）粒子從P點射出到第三次經(jīng)過Q點運動的時間.2023~2024學年度第一學期高三12月月考試卷物理參考答案、提示及評分細則1.B據(jù)題意可知，小車向右做勻加速直線運動，由于球固定在桿上，而桿固定在小車上，則球和小車具有相同的水平加速度，由牛頓第二定律可知，小球所受重力和桿對小球作用力的合力水平向右，桿對小球作用力方向只可能沿圖中的OB方向，B正確.2.D根據(jù)對稱性可知，，根據(jù)磁場的疊加，2位置通過線框的磁通量為0，故D正確.3.A電梯從高層運動到地面過程中，電梯啟動和制動加速度大小相同，即電梯先向下做勻加速運動，再做勻速運動，最后做勻減速運動，勻加速階段，根據(jù)，勻減速階段，有，和是二次函數(shù)關系，是開口向左和向右的一段拋物線，A正確，B錯誤：人第一階段是失重，最后階段為超重，D錯誤；由于啟動和制動的加速度大小相同，則第一階段減小的支持力和最后階段增加的支持力大小相同，C圖像中支持力變化黃不同，C錯誤.4.C對于質量的電荷，它們的庫侖力提供其向心力，即，對于質量的電荷.它們的庫倫力提供其向心力，即，則它們總的動能為，故選C.5.B通電導線在勻強磁場中受到的安培力，其有效長度為ac連線的長度，，根據(jù)安培力公式，根據(jù)左手定則，安培力的方向垂直于ac連線，方向與bc夾角的正切值，選項B正確.6.A設星球的半徑為，在極地：，在赤道：，飛船在星球表面近地繞行時有，解得，A正確.7.C子彈穿過小球過程中，子彈和小球水平方向動量守恒，設穿過瞬間小球的速度為，則，根據(jù)牛頓第二定律，，解得，C項正確.8.BD根據(jù)電場的疊加可知，F(xiàn)點和G點場強大小相等但方向不同，A錯誤：根據(jù)電勢的疊加可知，F(xiàn)點和G點電勢相等，B正確；根據(jù)電勢疊加可知，P、Q兩點在A、B兩點電荷電場中電勢為零，在C點電荷電場中P點電勢比Q點電勢高，因此，一正電荷在P點的電勢能比在Q點的電勢能大，C錯誤；由于G點電勢比Q點電勢低，F(xiàn)與G兩點電勢相等，因此將一負電荷沿直線從F點移到G點，電勢能先減小后增大，D正確.9.BD釋放瞬間，連接A、B輕桿上作用力發(fā)生突變，小球A的合外力不為零，加速度不為零，A錯誤；桿對B球的作用力先是推力后是拉力，當推力減為零時，B球的速度最大，推力對A球做負功最多，此時小球A的機械能最小，B正確：桿對B球作用力為零的瞬間B球速度最大，A球剛要落地時速度最大，C錯誤；當A球到達地面時，B球的速度為零，根據(jù)機械能守恒有，解得，D正確.10.D小球先做類平拋運動，有，，，得，，A錯誤：點坐標，B錯誤；小球到達點時速度最大，小球對軌道壓力最大，由動能定理.，，由牛頓第二定律，有，得，C正確：小球達到點時速度大小與在點時相等，小球從點離開軌道后做類斜上拋運動，恰好再經(jīng)過點并恢復初始狀態(tài)，故小球運動具有周期性，D正確.11.（1）120（2分）（2）29900（1分）16.0（1分）（2分）解析：（1）當用電阻“”捎時，發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉角度過大，說明指針所指的示數(shù)過小，應將選擇開關調在“”擋.圖甲讀數(shù)為.（2）由，解得；電流表的示數(shù)為，根據(jù)歐姆定律，，得到，根據(jù)題意，到.12.（1）ACD（3分）（2）5.55（2分）（3）（每空2分）解析：（1）為了使滑塊受到的合外力近似等于鉤碼的重力，應調節(jié)氣墊導軌水平，調節(jié)牽引滑塊的細線水平，使鉤碼質量遠小于滑塊質量，不需要平衡摩擦力，故選ACD.（2）該游標卡尺游標尺為20分度值，則其精度為，主尺讀數(shù)為，游標尺讀數(shù)為，所以.（3）由，，得，則當圖像的斜率等于，則表明質量一定時，加速度與合外力成正比：若要用此實驗過程驗證動能定理，只要驗證表達式成立即可.13.解：（1）根據(jù)圖像可知，內工件的加速度大小為（1分）對工件有（2分）解得（1分）（2）對長木板小車由運動學公式可得（1分）根據(jù)牛頓第二定律可知（2分）解得（1分）14.解：（1）根據(jù)動能定理，粒子從到電場力做功為（2分）則、間的電場差：（2分）（2）粒子從到電場力做功為（1分）則、間的電勢美：（2分）由此可知，、兩點等勢，電場方向垂直于連線.由幾何關系可知，與垂直且相等，間距離（1分）則勻強電場的電場強度大小（2分）15.解：（1）設小球與物塊碰撞前瞬間的速度大小為，根據(jù)機械能守恒有（1分），解得（1分）小球在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律有（1分）解得（1分）（2）設小球與碰撞后瞬間，小球速度大小為、物塊的速度大小為，根據(jù)動量守恒有（1分）根據(jù)能量守恒有（1分）解得（1分）此過程，物塊對小球的沖量大?。?分）（3）設開始時離平臺右端的距離至少為，物塊剛滑上長木板時的速度大小為，根據(jù)動能定理有（2分）設長木板的長為，物塊滑上長木板后，物塊的加速度大小為，長木板的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律，對物塊有解得（1分）對長木板，有解得（1分）根據(jù)題意解得，（2分）16.解：（1）由題意可知，粒子第一次經(jīng)