河南省青桐鳴大聯(lián)考2023-2024學年高三上學期12月月考物理試題（解析版）

PAGEPAGE12024屆普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大聯(lián)考（高三）物理全卷滿分110分，考試時間90分鐘。注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、班級、考場號、座位號、考生號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.我國某品牌的電動汽車使用磷酸鐵鋰電池，其續(xù)航里程可達400公里。已知某節(jié)磷酸鐵鋰電池放電電壓為2.5V，容量為300Ah，則該節(jié)電池儲存的電能約為（）A.750kW·h B.75kW·hC.7.5kW·h D.0.75kW·h〖答案〗D〖解析〗電池儲存電能故選D。2.為研究自由落體運動，實驗者從某磚墻前的高處由靜止釋放一個小石子，讓其自由落下，下落過程中經(jīng)過A、B、C三點，記錄下石子自A到B所用的時間為，自B到C所用的時間為，已知每層磚的平均厚度為d，忽略磚縫之間距離，小石子大小不計，則當?shù)刂亓铀俣却笮椋ǎ〢. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗石子自A到B平均速度為自B到C平均速度由勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可得重力加速度其中聯(lián)立解得故選A。3.已知雨滴下落過程中所受的空氣阻力與雨滴下落速度的平方成正比，用公式表示為假設雨滴從足夠高處由靜止豎直下落，下落一段距離后速度保持不變。設雨滴下落的路程為s，瞬時速度大小為v，加速度大小為a，動能為Ek，機械能為E，以地面為重力勢能零點。雨滴在下落過程中質量保持不變，大小不計，則關于雨滴下落過程中，下列圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)牛頓第二定律可得可知隨著雨滴速度增大，加速度減小，故A錯誤；B．由公式可知由于雨滴加速度減小，則雨滴加速階段圖像不是直線，故B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知，圖像某點切線斜率大小表示合力的大小，雨滴加速下落過程中，合力減小，故C正確；D．雨滴下落過程中，空氣阻力對雨滴做負功，所以雨滴的機械能減小，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，勻強磁場中有一個用軟導線制成的單匝閉合線圈，線圈平面與磁場垂直，線圈的電阻為R，長度為L，磁場的磁感應強度為B。某同學把線圈自正方形調整為圓形線圈的過程中通過導線橫截面的電荷量q為（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗甲圖中線圈面積為乙圖中圓的半徑為乙圖中的面積為磁通量的變化為所以通過導線橫截面的電荷量為故選B。5.在直角坐標系xOy中，x軸上A處固定電量為+Q的點電荷，B處固定電量為-q的點電荷，Q=2q。規(guī)定無窮遠處電勢為零，坐標原點處的電勢恰好為零。已知取無窮遠處電勢為零時，點電荷在某點形成的電勢，其中r是該點到點電荷的距離。下列說法正確的是（）A.除了坐標原點O和無窮遠處外，x軸上還有一個電勢為零的點B.除無窮遠處外，y軸上還有兩個電勢為零的點C.除了坐標原點O外，在y軸上還有一個點的電場強度方向指向B點D.把一正試探電荷放在x軸上某點處，除無窮遠處外該電荷可以靜止的位置有兩個〖答案〗A〖解析〗A．根據(jù)，且Q=2q，O點電勢為零，所以OA=2OB，設在x軸上B點右側距離B點x處存在一點電勢為零，則有解得x=AB故A正確；B．為使y軸上某點電勢為零有則該點到A點距離應等于到B點距離兩倍，明顯y軸上除O點外，不存在這樣的點，故B錯誤；C．根據(jù)電場疊加原理，坐標原點O合電場強度方向指向B點，在y軸上除坐標原點O外，-q形成的電場指向B點，疊加+Q形成的電場，在y軸上合場強不會指向B點，故C錯誤；D．根據(jù)電場疊加原理，要使正試探電荷處于平衡狀態(tài)，在B點右側，且只有一個點，該點電場強度為零，故D錯誤。故選A。6.相對重力儀是測量兩點重力加速度微小變化的儀器。重力加速度變化可以作為判斷地下是否存在溶洞的輔助手段。在某次溶洞勘測中同一水平面上N、P兩點出現(xiàn)了重力加速度變化。已知P點重力加速度與同一水平面上的正常重力加速度值相等，自P點向各方向探測，N點與P點重力加速度偏差值最大，初步判斷N點正下方存在溶洞。假定溶洞區(qū)域周圍巖石均勻分布，密度為ρ，溶洞形狀為正球體，N點重力加速度比P點重力加速度小δ，溶洞上邊緣與地表距離可忽略，引力常數(shù)為G，則溶洞半徑為（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗減小的重力加速度是由于球形空腔導致的，所以解得所以C正確。故選C。7.如圖甲所示的電路中，原線圈與滑動變阻器串聯(lián)后接在電壓的有效值恒定的交流電源上，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1=10Ω，R2為滑動變阻器，電壓表和電流表均為理想電表。當時，電流表的示數(shù)i隨時間t變化的正弦曲線如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.所用交流電的頻率為20HzB.當時，電阻R?的功率為2000WC.當R2滑片P向左滑動時，電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大D.當R2滑片P向左滑動時，電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小〖答案〗C〖解析〗A．交流電的周期為0.02s，則頻率為50Hz，A錯誤；B．根據(jù)理想變壓器原理所以副線圈電流電阻R1的功率B錯誤；CD．當P向左滑動電阻R2阻值減小，電流增大，所以通過副線圈的電流增大，R1兩端電壓增大，則原線圈輸入電壓增大，所以R2兩端電壓減小，C正確，D錯誤；故選C。8.如圖所示，一架戰(zhàn)斗機在距地面一定高度，由東向西水平勻速飛行的過程中向坡面投擲炸彈。第一顆炸彈自飛機飛行至O點時釋放，恰好擊中山坡底端A點，戰(zhàn)斗機保持原速度不變，水平運動一段時間后釋放第二顆炸彈，投放后迅速爬升，炸彈擊中坡面上的B點。已知O點距離A點的高度為h，與A點的水平距離為s；B點距離A點的高度為，斜坡與水平面的夾角為30°，則兩次投彈的時間間隔為（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗設自C釋放第二顆炸彈，兩顆炸彈釋放初速度相同。C到B豎直方向位移為，炸彈在豎直方向做自由落體運動，連續(xù)相等時間間隔位移之比為1：3，所以O到D和D到A時間相等，水平位移相等，因此由O到A過程，根據(jù)平拋運動規(guī)律飛機的速度兩次釋放炸彈的時間間隔故選D二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，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。9.電磁流量計可以測量截面為圓形的污水管內污水流量，其簡化結構如圖所示，污水管直徑為D，管壁絕緣，其左右兩側有一對電極a和b，通電線圈通有圖示方向電流，形成的磁場方向與污水管垂直，磁感應強度大小為B，已知單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的流量。當污水如圖所示的方向流過測量管時，穩(wěn)定工作后電壓表示數(shù)為U，則下列說法正確的是（）A.a點電勢高，b點電勢低 B.a點電勢低，b點電勢高C.該污水管的流量為 D.該污水管的流量為〖答案〗AC〖解析〗AB．根據(jù)右手螺旋定則，線圈在污水管區(qū)域形成的磁場方向向下，根據(jù)左手定則污水中正離子受力向左，負離子向右，所以a點電勢高，b點電勢低，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)平衡條件解得流量可得流量C正確，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，上表面光滑的斜面體C置于粗糙水平面上，斜面傾角為30°，斜面頂端安裝一個輕質定滑輪，物塊A和B通過繞過滑輪的輕繩連接。當輕繩剛好伸直時，將物塊A、B由靜止釋放，A、B運動過程中C始終保持靜止狀態(tài)。已知A、B、C的質量均為m，重力加速度為g，釋放后瞬間，下列說法正確的是（）A.物塊A沿斜面向下運動，物塊B豎直向上運動B.輕繩拉力大小為C.地面對C的支持力小于3mgD.地面對C的摩擦力方向水平向右〖答案〗CD〖解析〗A．假設A、B均靜止，繩子拉力等于mg，大于A重力沿斜面向下的分量，所以A沿斜面向上運動，B豎直向下運動，A錯誤；B．設繩子拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，對物塊B對物塊A解得，B錯誤；C．將A、B、C看成整體，分析可知豎直方向有向下的加速度，整體處于失重狀態(tài)，地面的支持力小于物體的總重量。C正確；D．物塊A加速度有水平向右的分量，所以地面給C的摩擦力水平向右，D正確。故選CD。11.如圖所示，長度為L的輕桿可繞O點在豎直平面內無摩擦轉動，一端固定在光滑轉軸O點，三個質量均為m的小球固定在輕桿上，小球1到O點距離、小球2到小球1距離與小球3到小球2距離相等，小球3在輕桿的另一端。重力加速度為g，把輕桿自水平位置由靜止釋放，至輕桿轉到豎直位置的過程中，忽略空氣阻力，小球大小不計，下列說法正確的是（）A.輕桿對小球1做正功B.輕桿對小球2做功為C.輕桿在豎直位置時，輕桿對小球3作用力為D.輕桿在豎直位置時，輕桿對小球3作用力為〖答案〗BD〖解析〗A．輕桿由水平位置轉動至豎直位置，三個小球為整體機械能守恒，到豎直位置時設小球1的速度為v，則有解得小球1的動能所以輕桿對小球1做負功，故A錯誤；B．小球2的動能為根據(jù)動能定理解得故B正確；CD．小球3的速度對小球3分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得故C錯誤，D正確。故選BD。12.水平放置的兩根足夠長的光滑金屬導軌相距為d，放在垂直紙面向里的磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一質量為m，電阻不計的導體棒MN垂直橫跨在導軌上，與導軌接觸良好。導軌一端分別與電源、電容器和定值電阻通過開關連接，電源的電動勢為E，內阻不計，電容器電容為C，定值電阻為R。首先將開關S2與d接通給電容器充電，待電路穩(wěn)定后將開關與b點相接，再將開關S2與c點相接，當導體棒勻速直線運動時，把開關與c點斷開，將開關與a接通，導體棒運動一段距離后速度為零。下列說法正確的是（）A.導體棒勻速時速度B.設導體棒勻速運動時速度為v，當S1與a剛接通瞬間導體棒的加速度C.設導體棒勻速運動時速度為v，自S1與a接通至導體棒速度為零用時D.設導體棒勻速運動時速度為v，自S1與a接通至導體棒速度為零，導體棒位移為〖答案〗BD〖解析〗A．電容器充電時有Q=CE設導體棒勻速時速度為v，此時電容器電荷量q=CBdv根據(jù)動量定理有Bd(Q-q)=mv綜上解得故A錯誤；B．設導體棒勻速運動時，速度為v，導體棒電動勢安培力根據(jù)牛頓第二定律解得故B正確；C．導體棒開始做加速度逐漸減小的減速運動，時間故C錯誤；D．根據(jù)動量定理有解得故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。13.如圖1所示，是某小組同學“用DIS驗證動能定理”實驗裝置，把軌道的一側墊高，以補償小車所受的阻力。實驗過程中可近似認為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力。先測出鉤碼所受的重力為G，由靜止釋放小車，測出擋光片通過光電門的時間△t。（1）用螺旋測微器測量擋光片的寬度d，螺旋測微器示數(shù)如圖2所示，則示數(shù)d=_______mm；（2）為完成實驗，除要測量小車釋放時擋光片到光電門的距離L外還需要測量_______；（寫出物理量名稱和表示該物理量的字母）（3）若在實驗誤差允許范圍內，關系式GL=_______成立，則驗證了動能定理（用題中所給的和添加的字母表示）?！即鸢浮剑?）7.371（7.370~7.373）（2）小車和擋光片的總質量M（3）〖解析〗（1）[1]螺旋測微器的分度值為0.01mm，示數(shù)為（2）[2]根據(jù)動能定理可得其中拉力F可以用鉤碼重力G代替，所以還需要測量小車和擋光片的總質量M；（3）[3]若實驗誤差允許范圍內，關系式成立，就可以驗證了動能定理。14.某實驗小組在做“測量干電池的電動勢和內阻”實驗中，實驗器材如下：干電池一節(jié)（電動勢約1.5V，內阻小于1Ω）電壓表V（量程3V，內阻約3kΩ）電流表A（量程0.6A，內阻約1Ω）滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）開關一個，導線若干。（1）在測量中某同學采用兩種方案進行實驗，如圖1所示。電壓表其中的一個接線柱與電源負極相接，第一種方案電壓表另一個接線柱與a點相接，第二種方案電壓表另一個接線柱與b點相接。若按照第一種方案進行實驗，請用筆畫代替導線將圖2中電路補充完整_______。（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出兩種方案的U—I圖像如圖3所示，請分析圖線甲對應的電壓表另一個接線柱連接在_______（填“a”或“b”）點；（3）根據(jù)器材和實際測量情況，減小實驗誤差，應選擇電壓表另一個接線柱接在_______（填“a”或“b”）點。該方案電源電動勢測量值為_______V，電池內阻為_______Ω。（結果均保留三位有效數(shù)字）〖答案〗（1）見〖解析〗（2）b（3）b1.480.887〖解析〗（1）[1]電壓表另一個接線柱接在a點時，電路連接如圖所示（2）[2]接在a點測量的內阻為電源內阻和電流表內阻串聯(lián)值，接在b點測量的內阻為電源內阻與電壓表并聯(lián)值，所以接在a點電源特征曲線斜率絕對值大，甲圖斜率小，因此甲圖中電壓表的另一個接線柱接在了b點。（3）[3][4][5]電壓表內阻約3kΩ，電流表內阻約1Ω，結合（2）問分析，接在a點電源內阻測量值誤差較大，因此接線柱應接在b點，對應甲圖，延長與縱軸交點即為電源電動勢，即1.48V，斜率絕對值為內阻15.如圖所示，A是地球同步衛(wèi)星，另一個衛(wèi)星B的圓軌道位于赤道平面內，距離地面高度為h。已知地球半徑為R，地球自轉角速度為ω0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心。求：（1）衛(wèi)星B的運行速度vB是多少；（2）如果衛(wèi)星B的繞行方向與地球自轉方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近（O、B、A在同一直線上），求至少再經(jīng)過多長時間，它們再一次相距最近。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）在地球表面上有對衛(wèi)星B，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得（2）對衛(wèi)星B，根據(jù)萬有引力提供向心力有根據(jù)題意可知又，則有又，則有解得16.如圖所示，斜面AB和斜面分別與水平面BC用小圓弧連接，A和到B點的水平距離相同，水平軌道末端C點與水平傳送帶轉軸正上方無縫連接。A、C兩點水平距離為物塊與斜面、水平面和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)相同，傳送帶轉輪半徑為0.4m，轉軸間距為轉輪最高點離地面的高度A點到水平面BC的距離，傳送帶靜止時，物塊自A點由靜止釋放，物塊恰好滑到C點速度為零；點到水平面BC的高度為h0，傳送帶逆時針轉動時，物塊自點由靜止釋放，物塊運動到傳送帶右側轉輪轉軸正上方D點時恰好做平拋運動，第一次落地點到D點的水平距離為x，物塊可視為質點，取重力加速度為求：（1）物塊與水平面之間的滑動摩擦因數(shù)μ；（2）點到水平面BC的高度h0；（3）保持h0的數(shù)值不變，改變傳送帶轉速，規(guī)定傳送帶順時針轉動時傳送帶的速度為正，逆時針轉動時傳送帶的速度為負，請在坐標中畫出物塊第一次落地點到D點的水平距離x與傳送帶的速度v的關系圖像。（不必寫出計算過程，但要標出必要數(shù)值）〖答案〗（1）0.5；（2）2.2m；（3）見〖解析〗〖解析〗（1）設AB水平距離為s1，BC水平距離為s2，則有物塊自A到C，根據(jù)動能定理有解得（2）物塊恰好在D點水平拋出，則有物塊自處靜止釋放至D點，根據(jù)動能定理有解得h0=2.2m（3）物塊自h0釋放至C點根據(jù)動能定理解得設物塊在傳送帶上一直減速，則物塊到達D點速度為2m/s，做平拋運動物塊在空中時間水平位移x=vt=0.8m根據(jù)牛頓定律可分析，當傳送帶逆時針轉動，或順時針轉動速度小于2m/s，均符合該情況；當物塊在傳送帶上一直加速，加速度當物塊運動到傳送帶右端時速度為vD，根據(jù)運動學公式有解得水平位移當傳動帶速度時物塊離開傳動帶速度與傳送帶速度相等。當傳送帶速度大于物塊離開傳送帶速度不再增加，水平位移不再增加。17.如圖所示，在空間直角坐