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2022届广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考试题 物理（解析版）
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这是一份2022届广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考试题 物理（解析版），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．“神舟十二号”载人飞船于2021年6月17日，顺利发射升空开启了为期3个月的天宫空间站之旅。神舟十二号飞船经历上升、入轨交会飞行后，与已经和天舟货运船形成组合体的空间站核心舱对接，航天员进入空间站组合体，整体在距离地球表面400公里的轨道稳定运行，则下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十二号” 飞船的向心加速度大于“空间站”的向心加速度
B．“神舟十二号” 飞船的线速度小于地球的第一宇宙速度
C．已知“神舟十二号” 飞船的线速度与角速度，可以求得空间站质量
D．“神舟十二号” 飞船的周期大于24小时
2．在无风的晴天，将皮球从50m的高度由静止释放，皮球的速度随时间变化的关系如图所示。由图像可知，下列说法正确的是（ ）
A．皮球的运动轨迹是一条曲线
B．下落的某一时刻，皮球的加速度可能大于重力加速度
C．随着速度的增加，皮球所受的空气阻力逐渐减小
D．当速度为时，皮球所受阻力的大小等于重力的大小
3．图为健身运动员在跑步机上训练的情景，改变跑台的运行速度和坡度可以达到不同的训练程度。若某次跑步时跑台和水平面成一倾角，人相对地面的位置保持不变，且始终只有一只脚和跑步机接触，则在该过程中下列说法正确的是（ ）
A．跑步机对人的作用力向前
B．人受到跑步机对他向后的摩擦力
C．若跑台以更大速度运行，则人受到的摩擦力也更大
D．若跑台与水平面的夹角增大，则人受到的摩擦力也增大
4．乒乓球赛是我国的体育传统项目．如图，一位同学把乒乓球从高以水平速度在台边上方发球，只见球经时间落在近网处，弹起后又以水平速度刚好过网，再经时间t2落在处（未画出），已知网高，不计空气阻力，则（ ）
A．
B．
C．与以网为对称点
D．球从发出至的过程机械能守恒
5．在我们的日常生活中会发生很多静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，如图所示，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间产生了放电现象。已知手指带负电，关于放电前手指靠近金属门把手的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．门把手内部的场强逐渐变大
B．门把手与手指之间场强逐渐增大
C．门把手左端电势高于右端电势
D．门把手右端带负电荷且电量增加
6．法拉第于1822年12月开始，多次对“磁生电”进行实验研究，直到1831年8月29日，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，如图所示，线圈A连接电池与开关，线圈B通过较长的导线闭合，并在其中一段水平直导线下方放置小磁针，开始时磁针静止。他发现，当开关合上瞬间，磁针偏转了一下。法拉第敏锐地意识到，寻找近10年的“磁生电”效应终于被发现了。对实验下列说法正确的是（ ）
A．法拉第是利用“电生磁”现象来判断感应电流的有无
B．开关闭合瞬间，小磁针的N极向纸外旋转一下，并随即复原
C．开关闭合后，小磁针的N极向纸内旋转一定角度，并保持不变
D．开关闭合后，铁芯中始终存在磁场和涡流
7．有一边长为的正三角形线框悬挂在弹簧测力计下面，线框中通有方向的恒定电流，直线是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于abc所在平面向里。平衡时，弹簧测力计的读数为；若将线圈上提，让线圈上部分露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，磁场边界线刚好过和边的中点，这种情况下，弹簧测力计的读数为，则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A．B． C． D．
二、多选题（每小题6分，共18分。每小题有多个选项正确，全对得满分，选对但不全得3分，有错不得分。）
8．如图所示，飞机场运输行李的传送带保持恒定的速率运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，传送带将它送入飞机货舱，在此过程中传送带对货物做功的功率为，货物速度为，位移为，加速度为，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（ ）
A．安装时A端比B端更靠近气嘴
B．转速达到一定值后LED灯才会发光
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
10．如图所示，一平行板电容器始终接直流电源，电容器两个极板在竖直方向上有两个小孔，一个带电小球（可视为点电荷）从M板小孔上方某一位置由静止释放，忽略空气阻力影响，小球恰好可以到达下极板N，则以下哪些方式可以让小球穿过下极板（ ）
A．将M板上移 B．将N板下移
C．将N板上移 D．断开电源并将M板下移
三、实验题（每空2分，共16分）
11．某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取。
（1）测劲度系数的实验步骤：
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；
c.在坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。
由图像可知，弹簧的原长_______，弹簧的劲度系数_______。
（2）用图2所示装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用（1）问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，测得这时弹簧的长度为，已知物块A的质量为，则物块A与长木板间的动摩擦因数___________；实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏___________（填“大”或“小”）。
12．某同学通过实验研究LED发光二极管的伏安特性。
（1）判断二极管正负极：李华同学用多用电表“×100档”来测量二极管的电阻，红黑表笔分别与二极管左右两只脚连接，如图1所示，发现指针几乎不偏转，由此可以判断图中二极管的___________（填“左”、“右”）端为二极管的正极。
（2）设计电路，描绘二极管的伏安特性曲线：李华同学设计的电路图如图2所示，但在实验之前，李华的同学们看到这个实验电路图之后纷纷发表了自己的看法，你觉得比较科学的看法是___________。
A．同学甲：应该用导线把B、C两点连接好后再进行实验
B．同学乙：开关闭合前应该把滑动电阻器的划片滑到最右端，让变阻器接入电路电阻最大
C．同学丙：李华的电路会使二极管某时刻的电阻测量值偏小
（3）数据处理与应用：某次测量当电压表读数为3V时，电流表如图3所示读数为___________mA，经多次测量得到LED灯的伏安特性曲线如图4所示，如果将一个这样的LED灯与阻值为20的定值电阻串联后，接到电动势为5V内阻不计的电源两端，LED灯两端的电压为___________V。
四、解答题（要有必要的文字说明。第13题12分，第14题14分，第15题12分，共38分。）
13．如图所示，纸面内直角三角形BCD区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，∠BCD=60°，S1、S2分别为两平行金属板A、B上正对的小孔，S2C=L，两金属板间接有大小为U0的电压。一质量为m、电荷量为e的电子（初速度视为零，电子所受重力不计）从小孔S1飘入板间电场，经电场加速后从小孔S2进入磁场中，射出磁场时速度方向恰好与CD垂直。
（1）求磁场的磁感应强度大小B；
（2）若仅改变两金属板间的电压，使从小孔S1飘入的电子经板间电场加速通过S2后，从CD上的P点穿出磁场，，求电子穿过磁场的时间t。
14．物理学研究问题一般从最简单的理想情况入手，由简入繁，逐渐贴近实际。在研究真实的向上抛出的物体运动时，我们可以先从不受阻力入手，再从受恒定阻力研究，最后再研究受到变化阻力的接近真实的运动情形。现将一个质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，重力加速度为g。
（1）若忽略空气阻力影响，求物体经过多长时间回到抛出点；
（2）若空气阻力大小恒定为小球所受重力的k倍（0（3）若空气阻力与速度成正比，小球运动的v-t图像如图所示，小球经过时间t1落回抛出点时速度大小为v1，v-t图象与v=-v1直线相切，求：
a.小球从抛出到落回抛出点空气阻力的冲量；
b.整个过程中加速度的最大值。
15．（第1问4分，第2问8分）
（1）如图所示，一端开口的薄壁玻璃管AB竖直放置，由一段水银柱封闭着一段空气（可视为理想气体），现将玻璃管缓慢地绕B端顺时针转过90°。此过程中环境温度和大气压都不变。则旋转前后气体分子在单位时间对玻璃管单位面积的碰撞次数___________（填“增加”或“减小”或“不变”），封闭气体___________（填“从外界吸收”或“向外界放出”）热量。
（2）自2020年爆发新型冠状病毒肺炎疫情以来，新冠疫情传播非常迅速。为了有效控制疫情传播，在转移患者时采用专用的负压救护车。负压救护车的核心是负压舱，它是一个负压隔离单元，其内部空间对应的尺寸为2500mm×1500mm×2000mm（长、宽、高）。它不工作时为开放状态，工作时通过顶部循环过滤的进、排气高效净化系统保证隔离单元内为微负压环境及内部空气流通，为疑似病人提供新鲜空气，同时保护周围人员及周围环境不受病原体污染。已知大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T0=280K，负压隔离单元正常工作时温度为T=300K，此时内部压强比外界低Δp=20Pa，空气视为理想气体。求：负压隔离单元从开放状态转为正常工作状态需向外界排出的空气占原空气的百分比（计算结果保留两位有效数字）
高三12月月考物理参考答案
1．B
A．由，可得
“神舟十二号”与“空间站”对接后处于同一轨道，所以它们的向心加速度相等，故A错误；
B．由，可得第一宇宙速度
“神舟十二号”卫星的运行轨道大于地球半径，所以其线速度小于第一宇宙速度，故B正确；
C．由，
可知，如果已知“神舟十二号”卫星的线速度与角速度，可以求得地球的质量，但不能求得空间站的质量，故C错误；
D．由，可解得地球同步卫星的轨道高度约为3.6万千米，“神舟十二号”卫星的轨道高度为400公里，远小于同步卫星的轨道高度，由上式可知其周期小于24小时，故D错误。
2．D
A．图像只能表示直线运动，故A错误；
B．图像斜率表示加速度，由图可知，皮球的加速度大小一直减小最后不变，而皮球刚释放时不受空气阻力作用，加速度为重力加速度，故皮球的加速度不可能大于重力加速度，故B错误；
C．根据牛顿第二定律
随着速度的增加，皮球加速度减小，则皮球所受的空气阻力逐渐增大，故C错误；
D．当速度为时，皮球做匀速直线运动，受力平衡，皮球所受阻力的大小等于重力的大小，故D正确。
3．D
B．人向后蹬跑台，有向后的运动趋势，故受到跑步机对他向前的静摩擦力，B错误；
A．人相对地面的位置保持不变，可认为人处于平衡状态，故跑步机对人的作用力与重力等大、反向，故跑步机对人的作用力向上，A错误；
CD．据平衡条件可知，人受到的静摩擦力为
与跑台运行速度无关，若跑台与水平面的夹角增大，则人受到的摩擦力也增大，C错误，D正确。
4．C
A．由于不计空气阻力，乒乓球做平抛运动，则，
联立可得
又，故，A错误；
B．水平方向，
且水平方向的位移无法确定，所以无法确定与的关系，B错误；
C．根据对称性，球刚好过网，则有
所以，与以网为对称点，C正确；
D．乒乓球落在点弹起后上升的高度变成原来的一半，即
说明有机械能损失，所以球的机械能不守恒，D错误。
5．B
放电前手指靠近金属门把手的过程中，门把手在手的影响下，发生静电感应，在其右端感应出正电荷，左端感应出负电荷。本身是处于静电平衡状态，内部场强为零，两端电势相等，门把手与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时，根据公式
联立，可得，可知，门把手与手指之间场强逐渐增大。
6．A
A．法拉第是利用“电生磁”现象来判断感应电流的有无，故A正确；
B．开关闭合瞬间，原磁场增大，根据楞次定律，感应电流磁场向上，所以小磁针上方导线电流向右，小磁针的N极向纸内旋转，故B错误；
C．开关闭合后，小磁针的N极向纸内旋转一定角度，稳定后，A线圈电流不变，磁场不变，B线圈无感应电流，小磁针复原，故C错误；
D．开关闭合稳定后，磁场恒定，铁芯中无涡流，故D错误。
7．D
线圈全部在磁场中时，受到安培力作用的有效长度为零
直线刚好过和边的中点时，导线框受到安培力的有效长度为，受到竖直向下的安培力。大小为
对导线框，由平衡条件得
联立解得
选项D正确，ABC错误。
8．AB
BCD．货物先向上做匀加速运动，此时的v-t图像是卿斜的直线，s-t图像为曲线；a-t图像是平行与t轴的直线；当与传送带共速后做匀速运动，则此时的v-t线是平行与t轴的直线；s-t图像是倾斜的直线；加速度a为零，则选项B正确，CD错误；
A．加速时传送带对货物的摩擦力
匀速时
加速时传送带对货物做功的功率
匀速时传送带对货物做功的功率
则选项A正确；
9．BC
A．要使重物做离心运动，M、N接触，则A端应靠近圆心，因此安装时A端比B端更远离气嘴，A错误；
B．转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸的越长，M、N接触时灯就会发光，B正确；
C．灯在最低点时，解得
因此增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，C正确；
D．灯在最低点时
灯在最高点时
匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，D错误；
10．BD
A．设电源电压为U，小球到M板距离为h，两极板间距为d，据动能定理可得
与电源保持相连，电压U不变，将M板上移，重力做功与电场力做功均不变，小球还是恰好到达下极板N，A错误；
B．若将N板下移，重力做功增加，电场力做功不变，小球到达下极板时速度大于零，能穿过下极板，B正确；
C．若将N板上移，重力做功减少，电场力做功不变，小球不能到达下极板，C错误；
D．若断开电源，电容器极板上电量Q不变，板间场强可表示为
故M板下移后，电场强度不变，原来的动能定理可表示为
将M板下移后，d减小，但之和不变，重力做功不变，电场力做功减小，小球到达下极板时速度大于零，能穿过下极板，D正确。
故选BD。
11．4 68.6 0.42 小
(1)[1]由图像可知，弹簧的原长即为图线的横轴截距4。
[2]由公式
弹簧的劲度系数为图线的斜率，即
。
(2)[3]分析物体A的受力，可知
解得
[4]实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小，直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
12．右 AC 25.0 3.2~3.5
（1）[1]二极管由单向导电性，而欧姆表中指针几乎不偏转，即为反向电流；而欧姆表内部电源正极接在黑表笔上，故黑表笔接在二极管的负极处，由题意可知，二极管右侧为正；
（2）[2]A．描绘二极管的伏安特性曲线，电压从0开始变化，滑动变阻器采用分压的接法，故A正确；
B．如图所示的连接的连接方式，滑片在最左侧时电阻最大，故B错误；
C．电路中采用的是电流表外接法，电流的测量值比实际值大，故计算出的电阻的测量值比实际值小，故C正确。
（3）[3]由图可知，电表的分度值为1mA，故需要估读到分度值下一位，读数为25.0mA；
[4]在图中作出等效电源的I-U图像
两个图像的交点横坐标即为LED灯两端的电压，根据图像可知为3.4V。
13．（1）；（2），
（1）设电子到达小孔S2时的速度大小为v0，根据动能定理有 --------2分
由几何关系可知，电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为L，有 -------2分
解得 -------2分
（2）此种情况下，电子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，电子在磁场中做圆周运动的轨道半径，电子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为1200
此种情况下，电子在磁场中做圆周运动的周期 ---------2分
又， ---------2分
解得 ---------2分
14．（1）；（2） ；（3）a.；b.
（1）由机械能守恒可知；落回出发点的速度大小不变，速度为，由
---------1分
得 ---------1分
（2）上升过程，由牛顿第二定律得 ---------1分
得 ---------1分
由，得 ---------1分
由动能定理 ---------1分
得 ---------2分
（3）a.由动量定理 ---------1分
得 ---------1分
b.由图可知小球最终做匀速运动即 ---------1分
刚抛出时，空气阻力最大与重力同向，则此时小球加速度最大
---------1分
解得 ---------2分
15．（1）增加 向外界放出 （2）6.7%
（1）
[1]设水银柱的长度为，玻璃管竖直时封闭气体的压强为（以cmHg为单位）
玻璃管转过后水平时气体压强为
故封闭气体的压强变大，由理想气体状态方程
可知，封闭气体的体积变小，分子数密度变大，而封闭气体的温度不变，气体分子的热运动剧烈程度不变，所以封闭气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数增加。
[2]在封闭气体体积变小的过程中外界对气体做正功，即，此过程中由于气体的温度不变，所以气体的内能不变，即，由热力学第一定律
可知，所以封闭气体向外界放出热量。
（2）
以负压隔离单元内部气体为研究对象，初状态
-------1分
末状态
-------1分
设此时全部气体的体积为V，根据理想气体状态方程得
-------2分
在末状态排出气体的体积
-------1分
体积占比
-------1分
代入数据解得
-------2分
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．“神舟十二号”载人飞船于2021年6月17日，顺利发射升空开启了为期3个月的天宫空间站之旅。神舟十二号飞船经历上升、入轨交会飞行后，与已经和天舟货运船形成组合体的空间站核心舱对接，航天员进入空间站组合体，整体在距离地球表面400公里的轨道稳定运行，则下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十二号” 飞船的向心加速度大于“空间站”的向心加速度
B．“神舟十二号” 飞船的线速度小于地球的第一宇宙速度
C．已知“神舟十二号” 飞船的线速度与角速度，可以求得空间站质量
D．“神舟十二号” 飞船的周期大于24小时
2．在无风的晴天，将皮球从50m的高度由静止释放，皮球的速度随时间变化的关系如图所示。由图像可知，下列说法正确的是（ ）
A．皮球的运动轨迹是一条曲线
B．下落的某一时刻，皮球的加速度可能大于重力加速度
C．随着速度的增加，皮球所受的空气阻力逐渐减小
D．当速度为时，皮球所受阻力的大小等于重力的大小
3．图为健身运动员在跑步机上训练的情景，改变跑台的运行速度和坡度可以达到不同的训练程度。若某次跑步时跑台和水平面成一倾角，人相对地面的位置保持不变，且始终只有一只脚和跑步机接触，则在该过程中下列说法正确的是（ ）
A．跑步机对人的作用力向前
B．人受到跑步机对他向后的摩擦力
C．若跑台以更大速度运行，则人受到的摩擦力也更大
D．若跑台与水平面的夹角增大，则人受到的摩擦力也增大
4．乒乓球赛是我国的体育传统项目．如图，一位同学把乒乓球从高以水平速度在台边上方发球，只见球经时间落在近网处，弹起后又以水平速度刚好过网，再经时间t2落在处（未画出），已知网高，不计空气阻力，则（ ）
A．
B．
C．与以网为对称点
D．球从发出至的过程机械能守恒
5．在我们的日常生活中会发生很多静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，如图所示，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间产生了放电现象。已知手指带负电，关于放电前手指靠近金属门把手的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．门把手内部的场强逐渐变大
B．门把手与手指之间场强逐渐增大
C．门把手左端电势高于右端电势
D．门把手右端带负电荷且电量增加
6．法拉第于1822年12月开始，多次对“磁生电”进行实验研究，直到1831年8月29日，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，如图所示，线圈A连接电池与开关，线圈B通过较长的导线闭合，并在其中一段水平直导线下方放置小磁针，开始时磁针静止。他发现，当开关合上瞬间，磁针偏转了一下。法拉第敏锐地意识到，寻找近10年的“磁生电”效应终于被发现了。对实验下列说法正确的是（ ）
A．法拉第是利用“电生磁”现象来判断感应电流的有无
B．开关闭合瞬间，小磁针的N极向纸外旋转一下，并随即复原
C．开关闭合后，小磁针的N极向纸内旋转一定角度，并保持不变
D．开关闭合后，铁芯中始终存在磁场和涡流
7．有一边长为的正三角形线框悬挂在弹簧测力计下面，线框中通有方向的恒定电流，直线是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于abc所在平面向里。平衡时，弹簧测力计的读数为；若将线圈上提，让线圈上部分露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，磁场边界线刚好过和边的中点，这种情况下，弹簧测力计的读数为，则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A．B． C． D．
二、多选题（每小题6分，共18分。每小题有多个选项正确，全对得满分，选对但不全得3分，有错不得分。）
8．如图所示，飞机场运输行李的传送带保持恒定的速率运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，传送带将它送入飞机货舱，在此过程中传送带对货物做功的功率为，货物速度为，位移为，加速度为，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（ ）
A．安装时A端比B端更靠近气嘴
B．转速达到一定值后LED灯才会发光
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
10．如图所示，一平行板电容器始终接直流电源，电容器两个极板在竖直方向上有两个小孔，一个带电小球（可视为点电荷）从M板小孔上方某一位置由静止释放，忽略空气阻力影响，小球恰好可以到达下极板N，则以下哪些方式可以让小球穿过下极板（ ）
A．将M板上移 B．将N板下移
C．将N板上移 D．断开电源并将M板下移
三、实验题（每空2分，共16分）
11．某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取。
（1）测劲度系数的实验步骤：
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；
c.在坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。
由图像可知，弹簧的原长_______，弹簧的劲度系数_______。
（2）用图2所示装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用（1）问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，测得这时弹簧的长度为，已知物块A的质量为，则物块A与长木板间的动摩擦因数___________；实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏___________（填“大”或“小”）。
12．某同学通过实验研究LED发光二极管的伏安特性。
（1）判断二极管正负极：李华同学用多用电表“×100档”来测量二极管的电阻，红黑表笔分别与二极管左右两只脚连接，如图1所示，发现指针几乎不偏转，由此可以判断图中二极管的___________（填“左”、“右”）端为二极管的正极。
（2）设计电路，描绘二极管的伏安特性曲线：李华同学设计的电路图如图2所示，但在实验之前，李华的同学们看到这个实验电路图之后纷纷发表了自己的看法，你觉得比较科学的看法是___________。
A．同学甲：应该用导线把B、C两点连接好后再进行实验
B．同学乙：开关闭合前应该把滑动电阻器的划片滑到最右端，让变阻器接入电路电阻最大
C．同学丙：李华的电路会使二极管某时刻的电阻测量值偏小
（3）数据处理与应用：某次测量当电压表读数为3V时，电流表如图3所示读数为___________mA，经多次测量得到LED灯的伏安特性曲线如图4所示，如果将一个这样的LED灯与阻值为20的定值电阻串联后，接到电动势为5V内阻不计的电源两端，LED灯两端的电压为___________V。
四、解答题（要有必要的文字说明。第13题12分，第14题14分，第15题12分，共38分。）
13．如图所示，纸面内直角三角形BCD区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，∠BCD=60°，S1、S2分别为两平行金属板A、B上正对的小孔，S2C=L，两金属板间接有大小为U0的电压。一质量为m、电荷量为e的电子（初速度视为零，电子所受重力不计）从小孔S1飘入板间电场，经电场加速后从小孔S2进入磁场中，射出磁场时速度方向恰好与CD垂直。
（1）求磁场的磁感应强度大小B；
（2）若仅改变两金属板间的电压，使从小孔S1飘入的电子经板间电场加速通过S2后，从CD上的P点穿出磁场，，求电子穿过磁场的时间t。
14．物理学研究问题一般从最简单的理想情况入手，由简入繁，逐渐贴近实际。在研究真实的向上抛出的物体运动时，我们可以先从不受阻力入手，再从受恒定阻力研究，最后再研究受到变化阻力的接近真实的运动情形。现将一个质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，重力加速度为g。
（1）若忽略空气阻力影响，求物体经过多长时间回到抛出点；
（2）若空气阻力大小恒定为小球所受重力的k倍（0
a.小球从抛出到落回抛出点空气阻力的冲量；
b.整个过程中加速度的最大值。
15．（第1问4分，第2问8分）
（1）如图所示，一端开口的薄壁玻璃管AB竖直放置，由一段水银柱封闭着一段空气（可视为理想气体），现将玻璃管缓慢地绕B端顺时针转过90°。此过程中环境温度和大气压都不变。则旋转前后气体分子在单位时间对玻璃管单位面积的碰撞次数___________（填“增加”或“减小”或“不变”），封闭气体___________（填“从外界吸收”或“向外界放出”）热量。
（2）自2020年爆发新型冠状病毒肺炎疫情以来，新冠疫情传播非常迅速。为了有效控制疫情传播，在转移患者时采用专用的负压救护车。负压救护车的核心是负压舱，它是一个负压隔离单元，其内部空间对应的尺寸为2500mm×1500mm×2000mm（长、宽、高）。它不工作时为开放状态，工作时通过顶部循环过滤的进、排气高效净化系统保证隔离单元内为微负压环境及内部空气流通，为疑似病人提供新鲜空气，同时保护周围人员及周围环境不受病原体污染。已知大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T0=280K，负压隔离单元正常工作时温度为T=300K，此时内部压强比外界低Δp=20Pa，空气视为理想气体。求：负压隔离单元从开放状态转为正常工作状态需向外界排出的空气占原空气的百分比（计算结果保留两位有效数字）
高三12月月考物理参考答案
1．B
A．由，可得
“神舟十二号”与“空间站”对接后处于同一轨道，所以它们的向心加速度相等，故A错误；
B．由，可得第一宇宙速度
“神舟十二号”卫星的运行轨道大于地球半径，所以其线速度小于第一宇宙速度，故B正确；
C．由，
可知，如果已知“神舟十二号”卫星的线速度与角速度，可以求得地球的质量，但不能求得空间站的质量，故C错误；
D．由，可解得地球同步卫星的轨道高度约为3.6万千米，“神舟十二号”卫星的轨道高度为400公里，远小于同步卫星的轨道高度，由上式可知其周期小于24小时，故D错误。
2．D
A．图像只能表示直线运动，故A错误；
B．图像斜率表示加速度，由图可知，皮球的加速度大小一直减小最后不变，而皮球刚释放时不受空气阻力作用，加速度为重力加速度，故皮球的加速度不可能大于重力加速度，故B错误；
C．根据牛顿第二定律
随着速度的增加，皮球加速度减小，则皮球所受的空气阻力逐渐增大，故C错误；
D．当速度为时，皮球做匀速直线运动，受力平衡，皮球所受阻力的大小等于重力的大小，故D正确。
3．D
B．人向后蹬跑台，有向后的运动趋势，故受到跑步机对他向前的静摩擦力，B错误；
A．人相对地面的位置保持不变，可认为人处于平衡状态，故跑步机对人的作用力与重力等大、反向，故跑步机对人的作用力向上，A错误；
CD．据平衡条件可知，人受到的静摩擦力为
与跑台运行速度无关，若跑台与水平面的夹角增大，则人受到的摩擦力也增大，C错误，D正确。
4．C
A．由于不计空气阻力，乒乓球做平抛运动，则，
联立可得
又，故，A错误；
B．水平方向，
且水平方向的位移无法确定，所以无法确定与的关系，B错误；
C．根据对称性，球刚好过网，则有
所以，与以网为对称点，C正确；
D．乒乓球落在点弹起后上升的高度变成原来的一半，即
说明有机械能损失，所以球的机械能不守恒，D错误。
5．B
放电前手指靠近金属门把手的过程中，门把手在手的影响下，发生静电感应，在其右端感应出正电荷，左端感应出负电荷。本身是处于静电平衡状态，内部场强为零，两端电势相等，门把手与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时，根据公式
联立，可得，可知，门把手与手指之间场强逐渐增大。
6．A
A．法拉第是利用“电生磁”现象来判断感应电流的有无，故A正确；
B．开关闭合瞬间，原磁场增大，根据楞次定律，感应电流磁场向上，所以小磁针上方导线电流向右，小磁针的N极向纸内旋转，故B错误；
C．开关闭合后，小磁针的N极向纸内旋转一定角度，稳定后，A线圈电流不变，磁场不变，B线圈无感应电流，小磁针复原，故C错误；
D．开关闭合稳定后，磁场恒定，铁芯中无涡流，故D错误。
7．D
线圈全部在磁场中时，受到安培力作用的有效长度为零
直线刚好过和边的中点时，导线框受到安培力的有效长度为，受到竖直向下的安培力。大小为
对导线框，由平衡条件得
联立解得
选项D正确，ABC错误。
8．AB
BCD．货物先向上做匀加速运动，此时的v-t图像是卿斜的直线，s-t图像为曲线；a-t图像是平行与t轴的直线；当与传送带共速后做匀速运动，则此时的v-t线是平行与t轴的直线；s-t图像是倾斜的直线；加速度a为零，则选项B正确，CD错误；
A．加速时传送带对货物的摩擦力
匀速时
加速时传送带对货物做功的功率
匀速时传送带对货物做功的功率
则选项A正确；
9．BC
A．要使重物做离心运动，M、N接触，则A端应靠近圆心，因此安装时A端比B端更远离气嘴，A错误；
B．转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸的越长，M、N接触时灯就会发光，B正确；
C．灯在最低点时，解得
因此增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，C正确；
D．灯在最低点时
灯在最高点时
匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，D错误；
10．BD
A．设电源电压为U，小球到M板距离为h，两极板间距为d，据动能定理可得
与电源保持相连，电压U不变，将M板上移，重力做功与电场力做功均不变，小球还是恰好到达下极板N，A错误；
B．若将N板下移，重力做功增加，电场力做功不变，小球到达下极板时速度大于零，能穿过下极板，B正确；
C．若将N板上移，重力做功减少，电场力做功不变，小球不能到达下极板，C错误；
D．若断开电源，电容器极板上电量Q不变，板间场强可表示为
故M板下移后，电场强度不变，原来的动能定理可表示为
将M板下移后，d减小，但之和不变，重力做功不变，电场力做功减小，小球到达下极板时速度大于零，能穿过下极板，D正确。
故选BD。
11．4 68.6 0.42 小
(1)[1]由图像可知，弹簧的原长即为图线的横轴截距4。
[2]由公式
弹簧的劲度系数为图线的斜率，即
。
(2)[3]分析物体A的受力，可知
解得
[4]实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小，直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
12．右 AC 25.0 3.2~3.5
（1）[1]二极管由单向导电性，而欧姆表中指针几乎不偏转，即为反向电流；而欧姆表内部电源正极接在黑表笔上，故黑表笔接在二极管的负极处，由题意可知，二极管右侧为正；
（2）[2]A．描绘二极管的伏安特性曲线，电压从0开始变化，滑动变阻器采用分压的接法，故A正确；
B．如图所示的连接的连接方式，滑片在最左侧时电阻最大，故B错误；
C．电路中采用的是电流表外接法，电流的测量值比实际值大，故计算出的电阻的测量值比实际值小，故C正确。
（3）[3]由图可知，电表的分度值为1mA，故需要估读到分度值下一位，读数为25.0mA；
[4]在图中作出等效电源的I-U图像
两个图像的交点横坐标即为LED灯两端的电压，根据图像可知为3.4V。
13．（1）；（2），
（1）设电子到达小孔S2时的速度大小为v0，根据动能定理有 --------2分
由几何关系可知，电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为L，有 -------2分
解得 -------2分
（2）此种情况下，电子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，电子在磁场中做圆周运动的轨道半径，电子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为1200
此种情况下，电子在磁场中做圆周运动的周期 ---------2分
又， ---------2分
解得 ---------2分
14．（1）；（2） ；（3）a.；b.
（1）由机械能守恒可知；落回出发点的速度大小不变，速度为，由
---------1分
得 ---------1分
（2）上升过程，由牛顿第二定律得 ---------1分
得 ---------1分
由，得 ---------1分
由动能定理 ---------1分
得 ---------2分
（3）a.由动量定理 ---------1分
得 ---------1分
b.由图可知小球最终做匀速运动即 ---------1分
刚抛出时，空气阻力最大与重力同向，则此时小球加速度最大
---------1分
解得 ---------2分
15．（1）增加 向外界放出 （2）6.7%
（1）
[1]设水银柱的长度为，玻璃管竖直时封闭气体的压强为（以cmHg为单位）
玻璃管转过后水平时气体压强为
故封闭气体的压强变大，由理想气体状态方程
可知，封闭气体的体积变小，分子数密度变大，而封闭气体的温度不变，气体分子的热运动剧烈程度不变，所以封闭气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数增加。
[2]在封闭气体体积变小的过程中外界对气体做正功，即，此过程中由于气体的温度不变，所以气体的内能不变，即，由热力学第一定律
可知，所以封闭气体向外界放出热量。
（2）
以负压隔离单元内部气体为研究对象，初状态
-------1分
末状态
-------1分
设此时全部气体的体积为V，根据理想气体状态方程得
-------2分
在末状态排出气体的体积
-------1分
体积占比
-------1分
代入数据解得
-------2分
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