重庆市长寿中学2022-2023学年高三物理上学期12月月考试题（Word版附解析）

重庆市长寿中学校高三上期•12月月考

物理试题

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。）

1.近年来，国产新能源汽车的销量得到大幅增长。为检测某新能源汽车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，测得汽车在某次刹车过程中速度与位移的关系如图所示，设刹车过程中汽车做匀减速直线运动，已知时刻汽车速度为，重力加速度取。下列说法正确的是（   ）

A. 刹车过程汽车的加速度大小为 B. 时，汽车的速度大小为
C. 路面与车轮之间的动摩擦因数为   D. 内，汽车的位移大小为

2.如图，“嫦娥五号”、“天问一号”探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的倍、半径为月球半径的倍。假设月球、火星均可视为质量均匀分布球体，忽略其自转影响，则(   )
                              

A. 月球表面重力加速度比火星表面重力加速度大
B. 月球的第一宇宙速度比火星的第一宇宙速度大
C. “嫦娥五号”绕月周期比“天问一号”绕火星周期大
D.质量相同的物体在月球、火星表面所受万有引力大小相等

3.如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着边长为正三角形线圈，匝数为，线圈的底边水平，一半的高度处于方框内的匀强磁场中，磁感应强度的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过图示方向的电流时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。则(    )
 

A. 方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度
B. 方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度
C. 方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度
D. 方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度

4.匝数为的矩形导线框以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框面积为且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为：，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、的示数，分别为、；电压表、的示数分别为、。不计线框电阻，正确的是(    )

A. 从图示位置开始，线框转过的过程中，通过线圈的电荷量为
B. 矩形导线框从图示位置转过时，其磁通量的变化率为
C. 交流电压表的示数为
D. 若只将滑动变阻器的滑片向端滑动，则变大

5.浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅有空气密度的。设气凝胶的密度为单位为，摩尔质量为单位为，阿伏加德罗常数为，则下列说法不正确的是(   )

A.每个气凝胶分子的直径为 B. 千克气凝胶所含分子数为
C. 每个气凝胶分子的体积为 D. 气凝胶的摩尔体积为

6.如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高为，上端套着一个细环。棒和环的质量分为和，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小为。断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。则(   )
                                                           

A. 棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒相对地面一直做加速度恒定的匀减速直线运动
B. 从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对地面始终向下运动
C. 棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环相对地面先做匀减速后匀加速最后做匀减速运动，从断开轻绳到棒和环都静止，系统损失的机械能为
D. 从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒有往复运动，但总位移向下

7.某同学在学习光学时，对神奇的光现象产生了兴趣，但对光现象的理解有一项是错误的，请帮他指出(   )

A. 可以利用射线衍射探测晶体的结构
B. 利用激光平行度好的特性，可以较准确的测量地球到月球的距离
C. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加增透膜

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）

8.如图，将游乐场的滑梯简化成倾角为的斜面，该滑梯的质量为，放在粗糙水平面上，一个质量为的小朋友沿滑梯下滑。在滑梯的不同位置，由于小朋友与滑梯间的动摩擦因数不同，小朋友在滑梯上的段匀速下滑，在段以大小为的加速度匀减速下滑，滑梯始终保持静止状态，重力加速度大小为，则(    )

A. 小朋友在段匀速下滑的过程中，地面对滑梯的摩擦力为零
B. 小朋友在段匀减速下滑的过程中处于失重状态
C. 小朋友在段匀减速下滑的过程中，地面对滑梯的支持力大小为
D. 小朋友在段匀减速下滑的过程中，滑梯对地面的摩擦力大小为，方向水平向左

9.如图所示电路中，电源内阻不能忽略，电流表、和电压表均为理想电表。当滑动变阻器滑片向左移动时（   ）

A. 电流表示数减小 B. 电流表示数减小
C. 电压表的示数减小 D. 电源的输出功率可能减小

10.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含两种单色光的细光束从介质射入气泡，为入射点，之后光分别从、点射向介质，如图所示，已知点的入射角为，介质对光的折射率，下列判断正确的是(   )
 

A. 在该介质中，光传播速度
B. 光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为
C. 光从该介质射向空气发生全反射时，临界角
D. 光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上的条纹间距

三、       非选择题（本题共5答题，54分）

11.（6分）在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使悬点正好位于圆心的正上方。现用手拉起钢球并给它一个初速度，使它沿纸上的某个圆做匀速圆周运动钢球恰不触及纸面。

（1）在该实验中，可以用秒表测量钢球运动圈所用的时间，则小球做圆周运动的周期为_________；通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径，再用天平测出钢球的质量。即可利用公式计算出所需的向心力________用所测物理量符号表示；

（2）求小球受到的合力：结合上一问的测量，再测出悬点与小球间的竖直高度，查表得出当地重力加速度为，则可计算出小球所受的合力________用所测物理量符号表示。

（3）        若与在误差范围相等，便粗略验证了向心力表达式正确性。

12.（8分）某实验小组设计的欧姆表内部结构可简化成图甲所示电路，其中电源内阻，、为两表笔，通过读取流过电流表的电流值得到被测电阻的阻值。

（1）使用该欧姆表测电阻时，需要调节滑动电阻器使电流表满偏，如图乙所示，下列操作正确的是________填写选项前的序号

闭合开关，两表笔间不接入任何电阻

闭合开关，将两表笔短接

（2）该欧姆表的“”位于表盘的________选填“左端”或“右端”。

（3）该同学想用一个电阻箱来测出电路中电源的电动势，将欧姆表与电阻箱连成闭合回路，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数和与之对应的电流表的示数；在图丙中描点作图，得到图线，由图丙可求出电源的电动势为________。

（4）若电流表的量程为，按照正确操作步骤测量某电阻阻值，电流表指针指在处，则电阻阻值为________。

13.（14分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点，用一根绝缘细线把质量、电荷量的金属小球悬挂在点，小球在点平衡时细线与竖直方向的夹角。现将小球拉至位置，使细线水平张紧后由静止释放。取重力加速度大小，，，求

（1）匀强电场的电场强度大小；

（2）小球通过最低点时细线的拉力大小；

（3）小球向下运动过程中细线拉力的最大值。

14.（12分）如图所示电路中，电源电动势，电源内阻不计，电阻，，，，，电容器的电容，求：

（1）电容器哪个极板带正电，所带的电荷量多大；

（2）        若突然断路，将有多少电荷量通过。

15.（14分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源，它到池边的水平距离为。从点光源射向池边的光线与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。

（1）求池内的水深；

（2）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为，当他看到正前下方的点光源时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为，求救生员的眼睛到池边的水平距离结果可用根号表示．

重庆市长寿中学校高三上期·12月月考物理答案

1.B【解答】我们按照以上步骤来解题，首先由图像可知纵坐标代表速度，横坐标代表位移；其次汽车做匀减速直线运动，速度位移公式为：，进一步转化可得：，这就是图像的解析式；最后结合图像和选项来解题：
A.当时，，带入解析式可得，故A错误；此时解析式可变为
B.根据时间求速度，直接用速度时间公式，，故C正确；
C. 根据牛顿第二定律，，解得，故B错误；
D.注意这里选项给了，但是这是减速运动，可能到不了就已经停下，根据速度时间公式：，当汽车停下时，经历了，所以，运动的位移就是，故D错误.

2.C【解答】A、由解得表面的重力加速度，则月球表面重力加速度与火星表面的重力加速度之比，即月球表面重力加速度比火星表面重力加速度小，故A错误；
B、由解得第一宇宙速度，则月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比，即月球的第一宇宙速度比火星的第一宇宙速度小，故B错误；
C、由解得周期，则嫦娥五号”绕月周期与“天问一号”绕火星之比，即嫦娥五号”绕月周期比“天问一号”绕火星周期大，故C正确;

D、由知，质量相同的物体在月球、火星表面所受万有引力大小之比，即质量相同的物体在月球、火星表面所受万有引力大小不相等，故D错误.

3.D【解答】当磁场方向垂直纸面向里，开始线圈所受安倍力方向向下，电流方向相反，根据左手定则，则安倍力方向相反，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安倍力大小，所以右盘中应增加砝码，正三角形线圈半的高度处于方框内的匀强磁场中，有，则，故AB错误；
当磁场方向垂直纸面向外，开始线圈所受安倍力向上，电流方向相反，安倍力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安倍力大小，需要在左盘增加砝码，正三角形线圈半的高度处于方框内的匀强磁场中，有，则，故D正确，C错误。

4.C【解答】

A.从图示位置开始，线框转过的过程中，根据楞次定律和安培定则可知通过原线圈的电流方向不变，则通过线圈的电荷量大于零，故A错误；

B.矩形导线框从图示位置转过时，线框位于中性面，感应电动势最大，为

根据法拉第电磁感应定律

其磁通量的变化率为

故B错误；

C.原线圈电压最大值为

有效值为

根据变压比，变压器副线圈电压的有效值即交流电压表的示数为

故C正确；

D. 原、副线圈匝数比不变，则原副线圈的电压比不变，故D错误。

5.A【解答】A、将气凝胶简化为球形，每个气凝胶的体积为：，则每个气凝胶分子的直径为，故D错误，符合题意；

B、千克气凝胶的物质的量为：，千克气凝胶所含分子数为故B正确，不符合题意；
C、每个气凝胶分子的体积为，故 C正确，不符合题意；
D、气凝胶的摩尔体积为，故D正确，不符合题意。

6.C【解答】棒第一次与地面碰撞后，一开始棒的速度方向变为向上，环的速度方向继续向下，二者存在相对运动，相互间存在滑动摩擦力，棒所受合力方向向下，加速度大小为，环受重力、向上的滑动摩擦力，合力方向向上，加速度大小为，此时环的加速度大于棒的加速度，而环的速度与棒的速度大小相同，所以环的减速时间小于棒的减速时间，最终环会向上做匀加速运动，加速度大小为，直至环与棒速度大小相同，此时两者无相对运动，不受摩擦影响，均做加速度大小为的向上的匀减速运动，直至速度为，故A、B错误；
C.设环相对棒滑动距离为，根据能量守恒，解得，摩擦力对棒及环做的总功为，联立解得，故C正确；
D.当棒再次下落时，由于此时棒的速度等于环的速度，此时棒与环之间无摩擦，所以环的下落为自由落体运动，无相对于棒做往复运动，且位移总向下，故D错误。

7.D【解答】A.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过射线衍射图谱反映出来，所以可以利用射线衍射探测晶体的结构，以用来区分晶体和非晶体，故A正确；
B. 激光方向集中，也就是平行度好，所以可比较精确测量月球到地球的距离，故D正确;
C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理，故C正确；
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，玻璃有反光，所以往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰，使照片清晰，故.错误.

8.AC【解答】小朋友在段匀速下滑的过程中，小朋友和滑梯组成的系统处于平衡状态，地面对滑梯的支持力大小等于总重，即为，整体水平方向合外力为零，则地面对滑梯的摩擦力为零，故A正确；
B.小朋友在段匀减速下滑加速度沿斜面向上，处于超重状态，故B错误；
小朋友在段匀减速下滑的过程中，加速度方向沿斜面向上，将加速度进行分解，如图所示。
根据质点系牛顿第二定律有：，解得地面对滑梯的支持力大小为；
水平方向根据牛顿第二定律可得滑梯对地面的摩擦力大小为：，方向水平向右，故C正确，D错误。

9.CD【解答】、滑动变阻器与电阻并联，当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路中电流增大，电流表示数增大，电源内电压增大，路端电压减小，则电压表的示数减小，故 B错误，C正确；
A、干路中电流增大，路端电压减小，支路的电流减小，故滑动变阻器支路电流增大，电流表示数增大，故 A错误；
D、电源输出功率，当内外电阻相等时，输出功率最大，因外电路电阻与电源内阻之间关系不确定，所以电源的输出功率可能减小，也可能变大，故D正确。

10.BCD

【解答】A、在点的折射可见，光的偏折角大于光的偏折角，所以光的折射率大于光的折射率，由得知，在该介质中，色光的传播速度比色光的传播速度小，即，故A错误。
B、设光线在点的入射角为，折射角分别为、。
由折射定律得：，得，根据光路可逆性和几何知识可知，光线从点射出时，入射角和折射角分别等于点折射角时折射角和入射角，则偏向角为，故B正确。
C、由临界角公式，得知：光的偏折角大于光的偏折角，则色光的临界角比色光的临界角小，即，故C正确。
D、光的偏折角大于光的偏折角，则光的波长小于光的波长，双缝干涉条纹的间距与波长成正比，可知光的干涉条纹间距小于光的干涉条纹的间距，即故D正确。

11.（1） ；；（2）

【解答】
钢球做圆周运动的周期，则钢球的向心力 ；
根据平行四边形定则知，钢球所受的合力。  

12.（1）①；（2）左端；（3）3.0（也给分；（4）0.625（也给分

【解答】
若闭合开关，将两表笔短接相当于把电流表支路短路，电流表的示数始终为零，无法调满偏。先使两表笔间不接入任何电阻，断开状态下闭合开关，调滑动电阻器使表头满偏。

不同的测电阻与电流表的示数之间相互对应，待测电阻的阻值为时，相当于把电流表支路短路，电流表的示数，对应表盘的“”刻度，故“”位于表盘的左端；
设电流表满偏电流为，由闭合电路欧姆定律得：
 把代入整理得：，
对照丙图像，故：  得，   得
电流表的指针处，则，由

代入数据解得：
13.解：小球受到电场力、重力和线的拉力作用处于静止，根据共点力平衡条件有

得

代入数据解得

小球从点运动到点的过程，根据动能定理有

设小球在最低点时细线对小球的拉力为，根据牛顿第二定律有

解得

当小球运动至点时，小球速度最大，细线拉力最大，小球从到的过程，根据动能定理有

根据牛顿第二定律

解得

14.解：当电路稳定时，与串联，与串联，两条支路并联，上没有电流流过。
、的电压分别为：
 
 
则，结合外电路中，顺着电流方向电势降低，知点的电势高于点的电势，则电容器下极板带正电。
电容器的电压为
电容器所带的电量为：
突然断路，当电路再度达到稳定后，电容器的电压等于两端的电压，为
电容器所带的电量为：
通过的电荷量为
所以若突然断路，将有电荷量通过

15解：（1）光由射向点发生全反射，光路如图所示．

图中入射角等于临界角，则有
由题，，
由几何关系可得：
所以；

（2）光由点射入救生员眼中的光路图如图所示
在点，由折射率公式得
得，，
设，则得
代入数据解得
由几何关系可得，救生员到池边水平距离为