山東省百校大聯(lián)考2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025屆高三上學(xué)期學(xué)情診斷物理注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2．選擇題的作答：選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.下列物理單位中，用國際單位制基本單位表示正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．根據(jù)電功的公式可知A錯誤；B根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位B正確；C．根據(jù)可知D．根據(jù)解得則有D錯誤。故選B。2.如圖所示，經(jīng)常年觀察發(fā)現(xiàn)某河道水速大小為3~5m/s，在距離河邊120m處的A點(diǎn)極易發(fā)生安全事故，現(xiàn)打算在河邊修建一救援站，要求從救援站駕駛船只勻速直線行駛，在30秒黃金救援時間內(nèi)能夠到達(dá)事故現(xiàn)場。救援船只航行速度為，求河邊可建造救援站的長度范圍（）A.420米 B.480米 C.540米 D.660米【答案】A【解析】救援時間最多為30秒，則在救援船只垂直河岸的方向由勾股定理得在沿河岸方向在下游修建救援站的最遠(yuǎn)位置滿足在上游修建救援站的最遠(yuǎn)位置滿足則總長度為故選A。3.如圖所示，某種介質(zhì)水平面上有A、B、C、D四個點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)共線且CD垂直于AC，CD=5m，AC=12m，B為AC中點(diǎn)。在A、C兩點(diǎn)裝有可上下振動的振動發(fā)生器，振動發(fā)生器振動可在介質(zhì)面上激起機(jī)械波。t=0時刻，A、C點(diǎn)的兩個振動發(fā)生器開始振動，其振動方程均為，觀察發(fā)現(xiàn)D比B早振動了0.5s，忽略波傳播過程中振幅的變化，下列說法正確的是（）A.兩振動發(fā)生器激起的機(jī)械波的波長為4mB.在t=8s時，D處的位移為C.在0~8s時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動的路程為D.兩波疊加后B處為振動減弱區(qū)，D處為振動加強(qiáng)區(qū)【答案】B【解析】A．由振動方程可知根據(jù)幾何關(guān)系可知，D比B距離波源C近1m，由于D比B早振動0.5s，則有根據(jù)結(jié)合上述解得故A錯誤；B．C點(diǎn)波源傳到D點(diǎn)需要時間A點(diǎn)波源傳到D點(diǎn)需要所以當(dāng)t=8s時，D點(diǎn)在C波的影響下振動了在A波的影響下振動了將上述時間分別代入振動方程，將兩個位移相加解出此時D點(diǎn)位移為故B正確；C．結(jié)合上述可知，在0~8s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)D在A波的影響下振動時間與周期的關(guān)系為質(zhì)點(diǎn)D在C波的影響振動的時間與周期的關(guān)系為由于兩波同時到達(dá)D點(diǎn)后，D為振動加強(qiáng)點(diǎn)，結(jié)合上述可知，8s時D點(diǎn)位移為則在0~8s時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動的總路程為故C錯誤；D．B點(diǎn)到兩波源距離相同，兩列波疊加后為振動加強(qiáng)區(qū)，D點(diǎn)到兩波源距離相差8m，等于波長，故兩列波疊加后也為振動加強(qiáng)區(qū)，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，邊長為3L的等邊三角形ABC內(nèi)、外分布著兩方向相反的勻強(qiáng)磁場，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。頂點(diǎn)A處有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分線發(fā)射不同速率的粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為+q不計粒子重力及粒子間的相互作用力，則發(fā)射速度v0為下列何值時粒子能通過B點(diǎn)（）A. B. C. D.【答案】D【解析】粒子在磁場中運(yùn)動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得洛倫茲力提供向心力當(dāng)n=18時故選D。5.工程師對某款新能源汽車的直流蓄電池進(jìn)行性能測試，測試過程中系統(tǒng)輸出的圖像如圖，其中P為直流電源的輸出功率，I為總電流，該蓄電池的電動勢為12V下列說法正確的是（）A.該蓄電池的內(nèi)阻為2.4ΩB.該蓄電池的短路電流為12AC.該蓄電池最大輸出功率為144WD.若該蓄電池僅與內(nèi)阻為5.75Ω的一個座椅加熱電阻絲相連，每分鐘消耗電能為24J【答案】C【解析】AB．電池的輸出功率變形可得圖像斜率表示電動勢，縱截距表示電源內(nèi)阻，可得短路電流為橫截距，則有AB錯誤；C．根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，電源的輸出功率故當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時，電源有最大輸出功率C正確；D．若該蓄電池僅與內(nèi)阻為的一個座椅加熱電阻絲相連，每分鐘消耗電能為D錯誤。故選C。6.2024年10月，深藍(lán)航天亞軌道太空旅行計劃公布，推出2027年載人飛船首次亞軌道載人旅行飛船船票的預(yù)售活動。亞軌道是指飛行器在距地球20-100公里高空飛行的狀態(tài)，最高點(diǎn)必須高于卡門線（距地面100公里）。亞軌道飛行器無法環(huán)繞地球一周，飛行器在無動力的情況下會被地球重力拉回地面。已知同步衛(wèi)星距離地面高度約為地球半徑的5.6倍，，下列說法正確的是（）A.亞軌道飛行器發(fā)射速度大于7.9km/sB.亞軌道飛行器起飛至落地全過程機(jī)械能守恒C.卡門線附近衛(wèi)星做圓周運(yùn)動周期約為85minD.同步衛(wèi)星與卡門線附近衛(wèi)星圓周運(yùn)動向心加速度之比為0.032【答案】C【解析】A．亞軌道飛行器無法繞地做圓周運(yùn)動，則發(fā)射速度小于第一宇宙速度，小于，A錯誤；B．飛行器起飛至落地全過程還會受到大氣層的阻力，氣體與飛行器摩擦生熱，所以機(jī)械能不守恒，B錯誤；C．卡門線附近衛(wèi)星做圓周運(yùn)動有聯(lián)立黃金代換解得C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律及萬有引力定律可得解得卡門線附近衛(wèi)星圓周運(yùn)動向心加速度為同理同步衛(wèi)星向心加速度則有D錯誤。故選C。7.如圖所示，平行金屬板間有個帶負(fù)電油滴靜止在P點(diǎn)，開始時開關(guān)閉合、斷開，電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為滑動變阻器，為定值電阻，以下哪種操作會使帶電油滴在P點(diǎn)處電勢能變大（）A.減小極板間正對面積 B.滑動變阻器滑片上滑C.將上極板略向下移 D.閉合開關(guān)【答案】D【解析】A．減小極板間正對面積，電容C減小，電容器帶電量減少，但上下極板間電勢差不變，所以極板間電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)處電勢不變，所以帶電油滴在P點(diǎn)處電勢能不變，故A錯誤；B．滑動變阻器滑片上滑，電路總電阻減小，電流增大，分得電壓增大，極板間電場強(qiáng)度增大，P點(diǎn)處電勢升高，油滴帶負(fù)電，電勢能減小，故B錯誤；C．上極板略向下移，極板距離減小，電容C增大，電容器帶電量增大，但上下極板間電勢差不變，所以極板間電場強(qiáng)度增大，因下極板接地，電勢固定為0，所以P點(diǎn)處電勢升高，油滴帶負(fù)電，電勢能減小，C錯誤；D．閉合開關(guān)，電路總電阻減小，電流增大，內(nèi)阻分壓增大，外電壓減小，與阻值均不變，該支路電流減小，分得電壓減小，上下極板間電勢差減小，極板間電場強(qiáng)度減小，P點(diǎn)處電勢降低，油滴帶負(fù)電，電勢能增大，D正確。故選D。8.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中a、b、c、d四點(diǎn)構(gòu)成正方形，a點(diǎn)坐標(biāo)為，b點(diǎn)坐標(biāo)為，e點(diǎn)為cd邊靠近d的三等分點(diǎn)。現(xiàn)加上一方向平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場，a、b、d三點(diǎn)電勢分別為、7V、4V，將一電荷量為的負(fù)電荷從a點(diǎn)移動到e點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.坐標(biāo)原點(diǎn)O電勢為B.該點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢能為C.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為D.將該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移動到e點(diǎn)的過程中，克服電場力做功【答案】A【解析】A．在勻強(qiáng)電場中，平行等距則等差，可知得所以有所以有故A正確；B．由得故B錯誤；C．由勾股定理可得be線段長度為所以c點(diǎn)到be線段的距離為由電場強(qiáng)度可得故C錯誤；D．從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力做正功故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.示波管原理如圖1所示，要使熒光屏上呈現(xiàn)的圖形如圖2所示，電極YY′之間所加電壓UYY′，電極XX′之間所加電壓UXX′變化規(guī)律可能為（）A.B.C.D.【答案】BC【解析】要想打出圖2所示圖形，須在電極XX′之間加固定電壓UXX′，且電極YY′之間加電壓UYY′需要隨時間變化。故選BC。10.運(yùn)動員某次發(fā)球，將球從離臺面高h(yuǎn)0處發(fā)出，球落在A點(diǎn)反彈后又落在B點(diǎn)，兩次擦邊。A、B間距離為L，球經(jīng)過最高點(diǎn)時離臺面的高度為，重力加速度為g。若碰撞后豎直方向速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话?，忽略球的旋轉(zhuǎn)、空氣阻力等因素。用v、θ（速度與水平方向的夾角）表示乒乓球離開球拍時的速度大小及方向，則（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】反彈后小球能夠上升到h高度處，所以有解得水平方向速度反彈后豎直方向速度則反彈前則發(fā)球時豎直方向速度vy0滿足解得所以小球離開球拍時速度大小方向故選BD。11.如圖所示，水平面上放置著半徑為R、質(zhì)量為5m的半圓形槽，AB為槽的水平直徑。質(zhì)量為2m的小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方距離為R處由靜止下落，從A點(diǎn)切入槽內(nèi)。已知重力加速度大小為g，不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A.槽運(yùn)動的最大速度為B.小球在槽中運(yùn)動的最大速度為C.若槽固定，槽中小球受到重力做功的最大功率為D.若槽固定，槽中小球受到重力做功的最大功率為【答案】ABD【解析】AB．半圓形槽不固定時，小球落到槽最低點(diǎn)時球和槽獲得最大速度，水平方向動量守恒，則有根據(jù)能量守恒則有聯(lián)立解得，AB正確；CD．當(dāng)槽固定時，小球落入槽中滿足其中為測量位置和圓心的連線與水平方向的夾角。在此處合力提供向心力，滿足求重力功率最大的情況，此時豎直方向速度達(dá)到最大，豎直方向加速度為0，滿足解得，，所以重力的功率C錯誤，D正確。故選ABD。12.如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中，電場強(qiáng)度的方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里。一電荷量為質(zhì)量為m的微粒從原點(diǎn)出發(fā)沿與x軸正方向的夾角為的方向進(jìn)入復(fù)合場，正好做直線運(yùn)動，當(dāng)微粒運(yùn)動到時，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上（不計電場變化的時間），微粒繼續(xù)運(yùn)動一段時間后，正好垂直于y軸穿出復(fù)合場。不計一切阻力，下列說法正確的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為C.微粒在復(fù)合場中的運(yùn)動時間 D.微粒在復(fù)合場中的運(yùn)動時間【答案】AC【解析】AB．微粒若向沿虛線直線運(yùn)動，則受到重力、電場力、洛倫茲力，三力平衡，滿足電場方向突變后重力與電場力平衡，微粒僅受洛倫茲力，畫出軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得洛倫茲力提供向心力聯(lián)立解得A正確，B錯誤；CD．微粒直線運(yùn)動時間微粒圓周運(yùn)動時間總時間C正確，D錯誤。故選AC。第Ⅱ卷非選擇題三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學(xué)利用一固定光滑圓弧面測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，圓弧面如圖1所示，圖中虛線為圓弧面最低處，圓弧面半徑遠(yuǎn)大于小球半徑，弧面上虛線附近有一光滑平臺，該同學(xué)取一小鐵球釋放進(jìn)行實(shí)驗。（1）用游標(biāo)卡尺測量小鐵球直徑______cm（2）將小鐵球放置在平臺上緊貼弧面，后撤去平臺由靜止釋放小鐵球，則小鐵球的運(yùn)動可等效為一單擺。當(dāng)小鐵球第一次經(jīng)過虛線處開始用秒表計時，并計數(shù)為1，當(dāng)計數(shù)為81時，所用的時間t如圖4所示，則等效單擺的周期______s。（保留三位有效數(shù)字）（3）更換半徑不同的金屬球進(jìn)行實(shí)驗，根據(jù)實(shí)驗記錄的數(shù)據(jù)，繪制的圖像如圖5所示，圖像的橫、縱截距均已標(biāo)出，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____。（用圖中字母表示）【答案】（1）2.240（2）242（3）【解析】【小問1詳析】游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，讀數(shù)【小問2詳析】由題意和圖得擺動40個周期所用總時間為96.8s，所以等效單擺周期【小問3詳析】單擺擺長由單擺周期公式得分析斜率可得，14.某課外實(shí)驗興趣小組用圖甲所示的電路對電流表進(jìn)行改裝，改裝后的電流表有兩個量程，分別為0.1A和0.6A，其中表頭的滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻rg=200Ω。（1）甲電路中，定值電阻R1______R2；（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（2）該小組將改裝后量程為0.1A的電流表接入圖乙所示的電路中，電流表用A1表示，來測量某電池的電動勢和內(nèi)阻。當(dāng)電阻箱R阻值為20.60Ω時，表頭示數(shù)為0.60mA；當(dāng)電阻箱R阻值為14.70Ω時，表頭的示數(shù)為0.80mA，則該電池電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω；（保留2位有效數(shù)字）。（3）用改裝后量程為0.6A的電流表測量電源內(nèi)阻時，測量值______真實(shí)值（選填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】（1）大于（2）1.41.0（3）等于【解析】【小問1詳析】電流表接0.1A量程時滿足電流表接0.6A量程時滿足解得，可得【小問2詳析】改裝后0.1A電流表內(nèi)阻為量程擴(kuò)大了100倍，則測量時滿足兩次測量分別滿足聯(lián)立解得，【小問3詳析】用改裝后電流表測量電源內(nèi)阻，電流表內(nèi)阻確定，可通過電流示數(shù)計算得求得電流表分壓，不會產(chǎn)生誤差，測量值等于真實(shí)值。15.如圖所示，水平絕緣光滑軌道AC的A端與處于豎直平面內(nèi)的半圓形光滑絕緣軌道平滑連接，半圓形軌道半徑為R，B點(diǎn)為軌道最高點(diǎn)。軌道所在空間存在與水平面夾角的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為的小球從水平軌道O點(diǎn)以沿水平方向速度大小釋放，小球可看做質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。求：（1）小球從B點(diǎn)飛出后落到水平面上的時間；（2）從何處以釋放可以剛好通過B點(diǎn)。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳析】小球飛出后受力分析可知，電場力大小等于重力大小，夾角為，得合力為與水平方向夾角斜向右下方，總加速度合力在豎直方向的分力提供豎直方向加速度，豎直方向做初速度為0的加速運(yùn)動解得【小問2詳析】小球在軌道上有等效最高點(diǎn)，剛好通過點(diǎn)即為剛好通過點(diǎn)，在點(diǎn)重力與電場力的合力提供向心力從出發(fā)到D點(diǎn)，由動能定理得解得16.如圖所示，足夠長的光滑水平面上有一個固定的光滑斜面，斜面末端與水平面平滑連接。mB=mC=3mA=3kg，B的右端固定一個自由伸長的輕彈簧，B、C分開一定的距離靜止于水平面。從距離地面高0.8m處靜止釋放A物塊。此后A、B分開后（A脫離彈簧），B、C碰撞并粘在一起。已知彈簧一直在彈性限度之內(nèi)，重力加速度g=10m/s2。求：（1）彈簧的最大彈性勢能；（2）物塊A全過程損失的機(jī)械能?！敬鸢浮浚?）6J（2）7.96J【解析】【小問1詳析】由機(jī)械能守恒定律解得第一次碰撞共速時彈簧最短【小問2詳析】AB碰后分開時，該過程為彈性碰撞解得；A、B分開后BC碰撞后粘在一起A以2m/s的速度滑上斜面返回后又以v1′=2m/s的速度與BC發(fā)生彈性碰撞，解得，此后A不再與BC碰撞，則物塊A最終損失的機(jī)械能為17.如圖所示，水平傳送帶AB，長度，以順時針勻速轉(zhuǎn)動。另一右側(cè)靠墻的水平傳送帶CD（與AB等高）長度以逆時針勻速轉(zhuǎn)動。時刻質(zhì)量為m的物塊以水平向右的速度從A點(diǎn)滑上傳送帶，同時在D點(diǎn)輕放一質(zhì)量也為m的物塊。兩滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，忽略兩傳送帶間的間隙，滑塊在整個運(yùn)動過程中可看作質(zhì)點(diǎn)，所有碰撞均為彈性碰撞，不計物塊滑上傳送帶時的能量損耗，重力加速度大小。求：（1）第一次碰后的速度；（2）從第一次碰撞到第二次碰撞所經(jīng)歷的時間?！敬鸢浮浚?）-4m/s，6m/s（2）【解析】【小問1詳析】兩物塊在傳送帶上加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律可知，其加速度均為解得對于物塊解得對于物塊解得所以第一次碰撞發(fā)生在兩傳送帶交界處。規(guī)定向右為正方向。兩物塊發(fā)生彈性碰撞解得，【小問2詳析】第一次碰撞后，物塊向右減速撞墻時速度從第一