湖北省荊州市沙市中學(xué)2024-2025學(xué)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(xué)2024-2025學(xué)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(xué)習(xí)物理不僅要掌握物理知識(shí)，還要領(lǐng)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(shí)的評(píng)析棋盤是豎直的，棋盤上布有磁石，而每顆棋子都是一個(gè)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(duì)棋盤的摩擦力和棋盤對(duì)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(duì)光滑的材料作棋盤面

D.棋子不會(huì)掉落是因?yàn)槠遄淤|(zhì)量小，重力可以忽略不計(jì)3.蜻蜓在水中“點(diǎn)水”激起的波紋，俗稱“蜻蜓點(diǎn)水”，一只蜻蜓在平靜的水面上勻速飛行時(shí)，兩次點(diǎn)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(hào)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(wù)，從神舟十八號(hào)與空間站對(duì)接算起，航天組成員在軌共計(jì)192天.神舟飛船返回過程簡(jiǎn)化如圖所示，橢圓軌道1為載人飛船返回時(shí)的運(yùn)行軌道，圓形軌道2為空間站運(yùn)行軌道，P為軌道切點(diǎn)，Q為軌道1近地點(diǎn)，離地高度不計(jì).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(jié)論正確的是(

)

A.軌道1上P點(diǎn)加速度大于軌道2上P點(diǎn)加速度

B.載人飛船在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度為gR2r

C.載人飛船運(yùn)行周期和空間站運(yùn)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(jiǎn)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(yīng)，則b光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)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?？臻g存在豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有界磁場(chǎng)的寬度為2L。線框在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，若圖示位置為t=0時(shí)刻，設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，水平向右為拉力的正方向，則線框中的感應(yīng)電流i和拉力F隨時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是(時(shí)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(diǎn)，另一端系一個(gè)小鐵球，將球拉至與O點(diǎn)等高的位置，彈性繩剛好伸直，由靜止釋放小球，小球可運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)正下方P點(diǎn)(未畫出)，則小球運(yùn)動(dòng)過程中，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)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(duì)小球不做功

B.小球重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能增加量

C.小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，小球重力的瞬時(shí)功率不為零

D.若讓小球緊靠O點(diǎn)由靜止釋放，小球向下運(yùn)動(dòng)到的最低點(diǎn)一定在P點(diǎn)下方8.如圖所示，兩根通電導(dǎo)線P、Q沿垂直紙面的方向放置，導(dǎo)線P、Q中通有電流I1、I2，電流的方向未畫出，O點(diǎn)為兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，cP=PO=OQ=Qd，a、b兩點(diǎn)位于PQ連線段的中垂線上并關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，且已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直cd向上

D.若I9.惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T與重力加速度的二次方根成反比”。為了通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論，某同學(xué)創(chuàng)設(shè)了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，使擺線平行于斜面。拉開擺球至A點(diǎn)，靜止釋放后，擺球在ABC之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角為α。擺球自然懸垂時(shí)，通過力傳感器(圖中未畫出)測(cè)得擺線的拉力為F1，擺球擺動(dòng)過程中，力傳感器測(cè)出擺線的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示，其中F2、F3、T0均已知。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。下列選項(xiàng)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(dòng)的時(shí)間為nT0

C.多次改變擺角α，只要得出T∝1sinα就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立10.如圖所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)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(xì)線懸于O點(diǎn)，將小球向左拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)，細(xì)線剛好伸直，已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=mgq，g為重力加速度大小，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，將小球由靜止釋放，則下列判斷正確的是(

)

A.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大小為2gL

B.小球第一次運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方時(shí)的速度是小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度

C.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為2(三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共20分。11.一物理老師設(shè)計(jì)了一款研究向心力大小的實(shí)驗(yàn)裝置，其簡(jiǎn)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(jī)上固定一個(gè)半圓形有機(jī)玻璃凹槽(表面光滑，可忽略摩擦的影響)，凹槽在電機(jī)的帶動(dòng)下能繞過凹槽圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旁邊豎直固定一標(biāo)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(shí)刻，凹槽與標(biāo)尺在同一平面內(nèi).實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)將鋼球放入凹槽底部，上下移動(dòng)激光筆對(duì)準(zhǔn)凹槽圓心，此時(shí)激光筆所在位置讀數(shù)記為h0(2)接通電源，開啟電機(jī)調(diào)速開關(guān)，鋼球開始隨凹槽轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鋼球到達(dá)某一高度后隨凹槽做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，上下移動(dòng)激光筆，當(dāng)激光對(duì)準(zhǔn)鋼球球心位置時(shí)，記錄此時(shí)激光筆所在位置讀數(shù)為h1h1(3)利用光電傳感器探測(cè)鋼球運(yùn)動(dòng)的周期.每當(dāng)激光筆發(fā)出的激光照在鋼球上時(shí)，光電傳感器便會(huì)接收信號(hào)計(jì)次，若第1次光電傳感器接收到信號(hào)時(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并記錄為0次，達(dá)到n次時(shí)計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，記錄總時(shí)間t，則鋼球運(yùn)動(dòng)的周期T=_______(用題中所給字母符號(hào)表示)(4)若適當(dāng)調(diào)大電機(jī)的轉(zhuǎn)速，則激光筆應(yīng)_______(填“上移”“不動(dòng)”或“下移”)．(5)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，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(jìn)一步求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=12.某實(shí)驗(yàn)小組利用已有器材進(jìn)行相關(guān)電學(xué)實(shí)驗(yàn)，除開關(guān)、導(dǎo)線以外，一個(gè)電流計(jì)G、一個(gè)電阻箱RP、定值電阻R0(阻值未知)、兩個(gè)定值電阻

(1)他們利用圖甲所示電路來測(cè)量R0的阻值，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱RP，當(dāng)RP=5.0Ω時(shí)靈敏電流計(jì)G(2)通過圖乙測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，測(cè)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(dòng)勢(shì)E=_________和內(nèi)阻r=_________(結(jié)果用k、b、R0表示)；若考慮電流表內(nèi)阻，則電源內(nèi)阻的測(cè)量值_________真實(shí)值(填“大于”、“(3)若測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將該電源與R=2.0Ω的定值電阻及兩個(gè)相同的燈泡構(gòu)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(gè)燈泡的實(shí)際功率為_________W(結(jié)果保留兩位小數(shù))四、計(jì)算題：本大題共3小題，共32分。13.如圖所示，一粗細(xì)均勻的U型的玻璃管豎直放置，左側(cè)豎直管上端封閉，右側(cè)豎直管上端與大氣相通且足夠長，左側(cè)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(cè)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(fù)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(diǎn))?，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(guān)系圖像如圖(b

(1)滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1

(2)木板與地面之間的動(dòng)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(shí)間t15.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy中，在整個(gè)第Ⅱ象限內(nèi)有平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿x軸正方向，大小E=9mv0232qL，在整個(gè)第Ⅰ象限區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。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(diǎn)，以大小為v0的速度沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，通過電場(chǎng)后從y軸上的M點(diǎn)(與y軸夾角為θ)(1)求M點(diǎn)的縱坐標(biāo)y(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(3)求整個(gè)過程中粒子從第Ⅱ象限進(jìn)入第Ⅰ象限經(jīng)過y軸的縱坐標(biāo)。

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(shí)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(cuò)誤，B正確;

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

【解析】根據(jù)圖示，蜻蜓連續(xù)兩次點(diǎn)水過程中激起的波紋，圓圈越小，則時(shí)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(diǎn)水的時(shí)候都會(huì)是在上一個(gè)水波的邊線上，而第二個(gè)水波和第一個(gè)水波都在以相同的速度運(yùn)動(dòng)，所以每個(gè)圓都應(yīng)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(yùn)動(dòng)了一段時(shí)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(cuò)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(diǎn)時(shí)的速度小于gR2r，故B錯(cuò)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(cuò)誤；BCD.由圖可知，當(dāng)入射角相同時(shí)，

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(yīng)，b光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.D

【解析】AB.在時(shí)間為0到

Lv

范圍內(nèi)，由幾何關(guān)系可知，線框有效切割長度為

LE可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)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(yīng)電流為正方向，且線性減小到0；在時(shí)間為

Lv

到

2Lv

范圍內(nèi)，線框的磁通量保持不變，沒有感應(yīng)電流；在時(shí)間為

2Lv

到

3LE可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(yīng)電流為負(fù)方向，且線性減小到0，故AB錯(cuò)誤；CD.由以上分析可知，在時(shí)間為0到

Lv

范圍內(nèi)，線框處于磁場(chǎng)中的實(shí)際長度為

LF根據(jù)左手定則可判斷安培力方向?yàn)樗较蜃?，拉力與安培力二力平衡，所以拉力水平向右，即拉力方向?yàn)檎较?，其大小為F同理得在時(shí)間為

2Lv

到

3F且拉力方向?yàn)檎?。在時(shí)間為

Lv

到

2Lv

范圍內(nèi)，線框的磁通量保持不變，沒有感應(yīng)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(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，彈性繩會(huì)拉長，彈性繩的彈性勢(shì)能增加，此過程彈性繩對(duì)小球做負(fù)功，由能量守恒定律知，小球的機(jī)械能會(huì)減小，則小球重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，讓小球緊靠O點(diǎn)由靜止釋放，小球向下運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，由能量守恒定律知，小球此時(shí)有豎直向下的速度，則小球向下運(yùn)動(dòng)到的最低點(diǎn)一定在P點(diǎn)下方，故A錯(cuò)誤，BD正確；

C、小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，速度方向水平向左，與重力方向垂直，則此時(shí)重力的瞬時(shí)功率為0，故C錯(cuò)誤。8.ACD

【解析】B.由題意

c

點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則說明導(dǎo)線

P

、

Q

在

c

點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等、方向相反，又因?yàn)?/p>

c

點(diǎn)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(cuò)誤。

A.由B分析可知，導(dǎo)線

Q

在

d

點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)，

d

點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)線

P

、

Q

在

O

點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(dòng)的時(shí)間T單擺n次全振動(dòng)的時(shí)間t=nT=2C.若單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T與重力加速度的二次方根成反比，即T因?yàn)間則有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(shí)，通過力傳感器測(cè)得擺線的拉力為F1，則擺球在A點(diǎn)時(shí)，有F擺球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，有F擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，到O點(diǎn)正下方時(shí)設(shè)速度大小為v，則v2=22g×2L，解得v=2gL，由于細(xì)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(diǎn)正下方開始向右做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)等效場(chǎng)的對(duì)稱性可知，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大小等于2gL，故A錯(cuò)誤;

BC、設(shè)小球從O點(diǎn)正下方向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為v2，根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可知，當(dāng)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(yùn)動(dòng)一周的過程中，光電傳感器接收到2次信號(hào)，則鋼球運(yùn)動(dòng)的周期T(4)[2]若適當(dāng)調(diào)大電機(jī)的轉(zhuǎn)速，則鋼球向上運(yùn)動(dòng)，則激光筆應(yīng)上移；(5)[3][4]設(shè)當(dāng)某時(shí)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(duì)鋼球分析可知mg由幾何關(guān)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(jìn)一步求出當(dāng)?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(shí)驗(yàn)利用電橋平衡法測(cè)電阻，電流計(jì)讀數(shù)為0，有R所以R(2)[1][2]利用安阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)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