2024-2025学年河北省名校联考高三上学期12月月考物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年河北省名校联考高三上学期12月月考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册，选择性必修第一册第一章，选择性必修第二册第一章。
一、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，只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示，摩托车比赛中，骑手为了快速通过水平弯道，经常将车身压向内侧，俗称压弯。将摩托车过弯道看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 摩托车过弯道时处于平衡状态
B. 摩托车过弯道的速度越大，受到的支持力越大
C. 摩托车过弯道时所需的向心力由地面的摩擦力提供
D. 摩托车过弯道的速度越大，轮胎与地面的夹角越大
【答案】C
【解析】A．摩托车过弯道时，需要向心力，合外力不为零，不是处于平衡状态，故A错误；
BC．摩托车过弯道时的向心力由摩擦力提供，有可知速度越大，受到的摩擦力越大，而支持力始终与人和车的总重力大小相等，所以支持力不变，故B错误，C正确；
D．摩托车过弯道的速度越大，需要的向心力越大，需要重力提供一部分向心力，所以要求轮胎与地面的夹角越小，故D错误。
故选C。
2. 某同学使用多用电表测量电阻时，将多用电表选择开关调至欧姆挡“×10”挡，欧姆调零后测一未知电阻R，其指针位置如图所示，则被测电阻R的阻值为（ ）
A. 1.3ΩB. 13ΩC. 130ΩD. 1300Ω
【答案】C
【解析】选择旋钮指向欧姆挡“×10”挡，由题图可知，被测电阻的阻值为
R=13×10Ω=130Ω
故选C。
3. 滑动变阻器的示意图如图所示，A、B、C、D为4个接线柱，当滑片P由C向D移动时，要使滑动变阻器接入电路的电阻由小变大，应将滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路（ ）
A A和BB. A和DC. B和CD. C和D
【答案】C
【解析】A．连入A和B时，滑动变阻器是一个定值电阻，故A错误；
B．连入A和D时，连入电路中的电阻丝是PA部分，当滑片P由C向D移动时，PA电阻丝长度变短，电阻变小，故B错误；
C．连入B和C时，连入电路中的电阻丝是PB部分，当滑片P由C向D移动时，PB电阻丝长度变长，电阻变大，故C正确；
D．连入C和D时，电阻丝没有连入电路，滑片移动不能改变电阻的大小，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，由三根相同的均匀电阻丝组成的等边三角形导体框垂直匀强磁场固定，将M、N两点接入电源的两端，通过电源的电流为1.8A。已知每根电阻丝的长度均为0.5m，匀强磁场的磁感应强度大小为2T，则导体框中MN边受到的安培力大小为（ ）
A. 1.2NB. 1.8NC. 2.4ND. 3.6N
【答案】A
【解析】由于MON电阻丝的电阻是MN电阻丝的电阻的两倍，根据并联关系分到的电流与电阻成反比可知，流过MN电阻丝的电流为
则导体框中边受到的安培力大小为
故选A。
5. 在x轴上的范围内，存在沿x轴正方向的电场，其电势随x的变化规律为如图所示的一条直线。现将一质量为m、带电荷量为q的粒子自O点由静止释放，粒子在电场力的作用下沿x轴做加速运动的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】图像斜率的绝对值表示电场强度大小，即
根据牛顿第二定律有
联立得
故选B。
6. 实验室常用双量程电压表内部原理图如图所示。当使用O、A两接线柱时，量程为0~3V；当使用O、B两接线柱时，量程为0~15V。已知灵敏电流表的内阻，满偏电流，下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】接时有
即
接时有
即
故选D。
7. 如图所示，有界匀强磁场的宽度为d，一带电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度垂直边界射入磁场，离开磁场时的速度偏角为，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为3d
B. 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为
C. 带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
D. 匀强磁场的磁感应强度大小为
【答案】B
【解析】A．由几何关系可知，带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为
选项A错误；
B．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为
选项B正确；
C．带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
选项C错误；
D．根据
解得匀强磁场的磁感应强度大小为
选项D错误。
故选B。
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，在竖直悬挂的轻弹簧下吊着一轻质定滑轮，一根细线穿过滑轮连接着P、Q两物体，其中物体P放在水平地面上，物体Q静止在空中，滑轮两侧细线均竖直。已知物体P的质量为0.5kg，物体Q的质量为0.2kg，弹簧的劲度系数为100N/m，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 细线中的张力大小为2NB. 物体P所受地面的支持力大小为3N
C. 弹簧中的弹力大小为6ND. 弹簧的伸长量为5cm
【答案】AB
【解析】A．以Q为研究对象，可知细线中的张力大小等于Q的重力为2N，A正确；
B．物体P所受地面的支持力大小为
B正确；
CD．弹簧中的弹力大小为4N，弹簧的伸长量为
CD错误。
故选AB。
9. 地球质量为月球质量的81倍，地球半径为月球半径的4倍。宇航员在月球和地球表面同样高度处，由静止释放一物体，物体在空中运动的时间分别计为和，着地时的速度大小分别计为和，下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】设月球的质量为、半径为，则地球的质量为、半径为，根据万有引力等于重力有
因此
根据自由落体运动规律有
解得
故选AC。
10. 用如图甲所示的传送带将质量为1kg的货物运送到一定高度，把货物轻放在传送带底端，经4s货物从传送带顶端离开，货物的速度大小随时间变化的关系图像如图乙所示。已知传送带的倾角，传送带顺时针转动，速度大小不变，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为10JB. 滑动摩擦力对货物做的功为12J
C. 静摩擦力对货物做的功为20JD. 传送带对货物做的总功为32J
【答案】BCD
【解析】A．由题中图像知传送带的速度大小为，由图像的面积等于位移可知，内传送带比货物多运动∆x=2m，货物在传送带上留下的滑动痕迹为2m，货物在传送带上加速时加速度为
有
解得
货物与传送带之间的滑动摩擦力
货物与传送带间因摩擦产生的热量为
选项A错误；
B．滑动摩擦力对货物做的功为
选项B正确；
C．静摩擦力对货物做的功为
选项C正确；
D．传送带对货物做的总功为
W=W1+W2=32J
选项D正确。
故选BCD。
三、非选择题：共54分。
11. 利用如图所示装置验证动量守恒定律。测得小球P的质量为，悬挂小球P的细线长度为L，小球Q的质量为，小球Q放在悬点O正下方支架T上，T到悬点O的距离也为L，到水平地面的距离为h。将小球P拉离平衡位置，使细线与竖直方向的夹角为60°，由静止释放小球P，小球P在最低点与小球Q发生弹性正碰，由于，小球P反弹后细线与竖直方向的最大夹角为，小球Q水平抛出后落至水平地面上的D点，测得T到D点的水平距离为s，忽略两小球的直径，当地重力加速度大小为g，回答下列问题：
（1）小球P与小球Q碰撞前的速度大小______。
（2）碰撞后小球Q的速度大小______。
（3）若满足关系式______，则说明两小球P、Q碰撞过程中动量守恒。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
根据动能定理有
解得
【小问2详解】
根据平抛运动规律有
解得
【小问3详解】
根据动能定理有
解得
若满足
即满足
则说明两小球碰撞过程中动量守恒。
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.2Ω）；
B．电流表（量程为0~0.6A，内阻小于1Ω）；
C．电流表（量程为0~3.0A，内阻为0.3Ω）；
D．电压表（量程为0~3V，内阻大于3kΩ）；
E．滑动变阻器；
F．滑动变阻器；
G．开关、导线若干。
利用现有器材尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）在上述器材中，电流表应选______（填“B”或“C”），滑动变阻器应选______（填“E”或“F”），实验电路图应选图______（填“甲”或“乙”）。
（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位小数）
【答案】（1） B E 甲
（2）1.52 1.04
【解析】【小问1详解】
[1][2][3]电路中的最大电流
若电流表选C，则电流表指针偏转过小，测量误差较大，故电流表应选B；滑动变阻器应选阻值小的E；由于电流表A1的内阻未知，因此图甲能满足实验要求。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有
由题图丙可知，干电池的电动势
内阻
13. 如图所示，竖直平面内、半径的光滑四分之一圆弧轨道在处与水平光滑轨道平滑相接，将质量、带电荷量的物块A（视为质点）从四分之一圆弧的顶端由静止释放，物块A经过间水平向左的匀强电场。已知间匀强电场的电场强度大小两点的间距，取重力加速度大小。求：
（1）物块A的最大动能；
（2）物块A对轨道的最大压力。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
物块A离开电场时的动能最大，有
解得
【小问2详解】
物块A经过点时对轨道的压力最大，设物块A经过点时的速度大小为，受到的支持力大小为，根据动能定理有
由牛顿第二定律
根据牛顿第三定律可知
解得
14. 如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个均可视为点电荷的带电小球，它们的质量均为m，彼此间的距离均为r，现对小球C施加一个水平恒力F，同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变。已知小球C所带电荷量为，小球A、B带等量同种正电荷，静电力常量为k，求：
（1）小球A所带电荷量q；
（2）恒力F大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）小球受到小球的库仑斥力和小球的库仑引力，产生水平向右的加速度，有
解得
（2）根据牛顿运动定律，对A球和系统整体
解得
15. 在如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值，两平行金属板水平正对放置，间距。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，一可视为质点、带正电的小球以的速度沿两板间中线水平射入板间。当滑动变阻器的滑片在最左端时，小球恰好从上板边缘射出；当滑片在最右端时，小球恰好从下板边缘射出。忽略空气阻力，取重力加速度大小。
（1）求带电小球的比荷；
（2）求平行金属板的长度L；
（3）当滑动变阻器消耗的电功率最大时，求小球射出两板时的速度大小v。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
并联的总电阻
当滑动变阻器的滑片在最左端时，两板间电压
当滑动变阻器的滑片在最右端时，两板间电压
小球在两板间运动时的加速度大小相等，有
解得
【小问2详解】
设小球恰好从下板边缘射出时对应的加速度大小为，则有
解得
【小问3详解】
设滑动变阻器的电阻为时，消耗的电功率为，令
则有
当
此时取最大值，此时两板间电压
设小球的加速度大小为，则有
解得