2023唐山部分学校高三上学期12月月考物理试题含答案

高三年级12月联考

物理

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1．如图所示，喷泉喷出的水在空中做斜抛运动，由于表面张力的作用，水在空中形成连续的抛物线状。把抛物线状的水柱切成质量相同的小段，水柱相当于由很多长度不同、质量相同的小圆柱体拼接而成。下列说法正确的是（    ）

A．每段小水柱的加速度都相同 B．每段小水柱在空中先超重后失重

C．每段小水柱到达最高点时的速度为0 D．每段小水柱到达最高点时的长度最长

2．如图甲所示，用三颗同步卫星就可以实现全球通信。图乙是发射地球同步卫星的轨道示意图，先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，然后经点火使其沿椭圆轨道Ⅱ运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道Ⅲ，轨道Ⅰ、Ⅱ相切于Q点，轨道Ⅱ、Ⅲ相切于P点。下列说法正确的是（    ）

A．卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能

B．卫星在轨道Ⅲ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期

C．卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过Q点时的速度

D．卫星在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度等于它在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度

3．如图所示，跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端分别连接物体A、B，物体A放在水平地面上，系统处于平衡状态。现将物体A缓慢向左移动到图中虚线位置后，系统仍然能够保持平衡，则物体A移动后与移动前相比（    ）

A．物体A受到地面的摩擦力变小 B．物体A受到地面的支持力变小

C．轻质细绳对定滑轮的作用力变小 D．物体A受到的重力与拉力的合力可能不变

4．光滑绝缘水平面上有三个带电的小球A、B、C，它们所带的电荷量分别为、、，当B球处于A、C球之间某处时，恰好能使三个小球均处于平衡状态，下列判断正确的是（    ）

A．  B．

C．  D．

5．通电长直导线在其周围某点产生的磁场的磁感应强度大小满足，其中k为常量，r为该点到直导线的距离，I为直导线中的电流。如图所示，在平面直角坐标系内（a，0）位置和（0，a）位置分别放置两根通有电流均为I、电流方向分别为垂直纸面向外和向里的长直导线，在距P（a，a）为的某点处放置第三根通电长直导线，其电流方向垂直纸面向里，使得P点的磁感应强度为零，则第三根通电长直导线的位置坐标及电流分别为（    ）

A．（0，2a），I B．（0，2a），2I C．（2a，0），I D．（2a，0），2I

6．一物体静止在水平地面上，某时刻起在物体上施加一方向不变的水平拉力F，拉力F随时间t变化的图像如图甲所示，物体的加速度大小a随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，0~12s内摩擦力的冲量大小为（    ）

A．30N·s B．45N·s C．60N·s D．75N·s

7．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，电路中的5个灯泡完全相同，当A、B端输入如图乙所示的正弦交变电压时，每个灯泡消耗的电功率均为18W，下列说法正确的是（    ）

A．每个灯泡两端的电压为24V B．通过每个灯泡的电流为0.5A

C．定值电阻R的阻值为150Ω D．定值电阻R的电功率为45W

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同。实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，质点经过P、Q两点时的加速度大小分别为、，动能分别为、，电势能分别为、，三个等势面的电势分别为、、，下列判断正确的是（    ）

A． B． C． D．

9．如图甲所示，两完全相同、质量均为m的物体A、B（不粘连）叠放在劲度系数为k的轻弹簧上处于静止状态，现对物体A施加竖直向上的力F后，物体A运动的v－t图像如图乙所示，时刻物体A、B将要分离，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（    ）

A．t＝0时刻弹簧的压缩量为 B．时间内力F逐渐减小

C．时刻物体B开始减速  D．力F的最小值为

10．一款健身车如图甲所示，图乙是其主要结构部件，金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动，飞轮A和前轮C之间有金属辐条，辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差。脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，从而带动前轮C在原位置转动，在室内就可实现健身。已知飞轮A的半径为，脚踏轮B的半径为，前轮C的半径为，整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将阻值为R的电阻的a端用导线连接在飞轮A上，b端用导线连接前轮C边缘。健身者脚蹬脚踏轮B使其以角速度顺时针转动，转动过程不打滑，电路中其他电阻忽略不计，下列说法正确的是（    ）

A．电阻a端的电势高于b端的电势 B．前轮C转动的角速度为

C．辐条两端的电压为 D．电阻R的热功率与成正比

三、非选择题：共54分。

11．（6分）某实验小组用电压表（量程为3V、内阻约为3kΩ）、电流表（量程为50mA、内阻约为2Ω）、定值电阻（阻值为100Ω）、滑动变阻器R、电源、开关及导线等器材测量电阻的阻值（约为50Ω）。

（1）两位同学采用不同的实验进行测量。

A同学用如图甲所示的内接法测量，得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，根据每组数据计算出对应的电阻，再求出电阻的平均值作为待测电阻的测量值；

B同学用如图乙所示的外接法测量，根据测得的数据，作出U－I图线，然后算出图线的斜率k，将k作为待测电阻的测量值。

关于A、B两同学测得的结果，______（填“A”或“B”）同学的测量结果更精确，测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

（2）为了准确测量的阻值，C同学设计了如图丙所示的电路进行实验，操作步骤如下：

①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器R的滑片至左端；

②闭合、，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，记下两表的示数、；

③保持滑动变阻器R的滑片不动，断开，记下此时两表的示数、，则待测电阻______。（用、、、表示）

12．（9分）如图甲所示，某兴趣小组在探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平桌面上，小车的左端通过轻质细绳跨过定滑轮与砝码盘相连，小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连。已知重力加速度大小为g，打点计时器所接电源的频率为50Hz。

（1）用小木块把木板垫高后，在不挂砝码盘的情况下，轻推一下小车，直到打点计时器打出一系列间距均匀的点。

（2）在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，改变砝码盘中砝码的质量m，重复实验多次。根据实验数据描点作出了如图乙所示的a－m图像，图线不过坐标原点的原因可能是______，图线末端弯曲的原因是______。

A．砝码的质量过大  B．平衡摩擦力不足

C．细绳与木板未调节平行  D．实验中忽略了砝码盘的质量

（3）实验过程中打出如图丙所示的一条理想纸带，图中O、A、B、C、D相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度大小a＝______。（结果保留三位有效数字）

13．（11分）如图所示，电源电动势E＝8V、内阻r＝0.4Ω，闭合开关S后标有“6V  12W”的灯泡L恰好能正常发光，已知电动机线圈的电阻，求：

（1）电源的输出功率；

（2）电动机输出的机械功率。

14．（12分）在平直公路上一辆汽车以某一速度（未知）匀速行驶，司机突然发现前方L＝36m处有障碍物，经反应时间（未知）后采取制动措施，使汽车开始做匀减速直线运动，汽车在（未知）时刻速度减为0，此时汽车与障碍物的距离l＝1.5m，从司机发现障碍物到汽车静止，对应的v－t图像如图所示。已知汽车做匀减速直线运动的第1s内前进了12.5m，加速度大小。求：

（1）汽车做匀减速直线运动的时间；

（2）司机的反应时间。

15．（16分）如图所示，在x轴下方存在特殊的复合场，每个区域水平方向足够长，竖直间距均为d，其中第一个区域内存在水平向左的匀强电场，第二个区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，第三个区域内只有重力场，往下重复二、三区域场，把第二个区域称为第一个p区，第四个区域称为第二个p区，以此类推。现将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从y轴上某点水平向右抛出，小球运动到x轴时速度方向与x轴正方向的夹角为45°，小球进入第一个p区时速度方向恰好竖直向下，进入第n个p区后恰好不能从该区域的下边界离开，不考虑小球回到第一象限之后的运动。已知各区域内电场的电场强度大小均为，磁场的磁感应强度大小均为B，重力加速度大小为g。求：

（1）小球抛出点的纵坐标；

（2）小球抛出时的初速度大小；

（3）磁感应强度大小B与n之间满足的关系。

高三年级12月联考

物理参考答案

1．A  2．D  3．C  4．D  5．D  6．B  7．C  8．BD  9．AD  10．BC

11．（1）B（2分）  小于（2分）  （2）（2分）

12．（2）D（3分）  A（3分）  （3）2.00（3分）

13．解：（1）灯泡正常发光，路端电压U＝6V，设干路电流为I，根据闭合电路欧姆定律有

（2分）

（2分）

解得。（1分）

（2）设灯泡的额定电流为，通过电动机的电流为，则有

（1分）

（1分）

（2分）

解得。（2分）

14．解：（1）令，，设汽车的初速度大小为，则有

（2分）

（2分）

解得。（2分）

（2）设汽车的刹车距离为x，则有

（2分）

（2分）

解得。（2分）

15．解：（1）（2）设小球抛出时的初速度大小为，做平抛运动的时间为t，经过x轴时的横坐标为，在第一个区域运动的时间为，有

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

解得（1分）

。（1分）

（3）小球进入第一个p区时的速度大小，在该区域内由于，故小球做匀速圆周运动，设小球刚进入第n个p区时的速度大小为，小球每次经过p区时，速度变化量的水平分量对应洛伦兹力在水平方向的冲量，即，根据题意小球经过第n个p区时轨迹刚好与该区域下边界相切，此时小球的速度大小为，结合动能定理有

（2分）

（2分）

（1分）

解得。（2分）