山东省东营市广饶县第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考 物理试题

这是一份山东省东营市广饶县第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考 物理试题，共17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。
一、单选题（本大题共8小题）
1．如图所示为电梯由静止开始上升时加速度随时间变化的图像，电梯的天花板上用轻绳悬挂一质量为0.5kg的小球。取重力加速度g=10m/s2，则在电梯上升过程中（ ）
A．电梯匀速上升时的速度大小为1m/s
B．绳上拉力大小的变化范围为5~5.5N
C．0~3s内绳对小球做正功，9~12s内绳对小球做负功
D．0~3s内小球处于超重状态，9~12s内小球处于失重状态
2．如图（a）为救生缓降器材，发生火灾时先将安全钩挂在可以承重的物体上，再将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地．在逃生演练时，某同学利用缓降器材逃生，图（b）为该同学整个运动过程的位移与时间的图像，以竖直向下为正方向，、内的图像均为抛物线且平滑连接。在时刻该同学从静止开始下落，在时，该同学恰好抵达地面，不计空气阻力。以下说法正确的是（ ）
A．内，该同学的加速度大小为
B．内，该同学先超重后失重
C．内，该同学重力的功率先增加后减小
D．内，该同学的机械能先增加后减小
3．从1970年发射第一颗人造地球卫星东方红一号，到今天的空间站天宫一号，我国的航天事业取得了巨大的成就。已知东方红一号的椭圆轨道近地点距地面439km，远地点距地面2384km，天宫一号可视为在距地面高度为370km的圆轨道上运行，由此可知（ ）
A．东方红一号比天宫一号绕地球的运行周期大
B．在相同时间内，东方红一号与地球连线扫过的面积和天宫一号与地球连线扫过的面积相等
C．东方红一号从近地点向远地点运行时，其速度逐渐增大
D．东方红一号从近地点向远地点运行时，其加速度逐渐增大
4．某实验兴趣小组根据自制的电动模型车模拟电动汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续，获得最大速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．模型车受到的阻力大小为
B．模型车匀加速运动的时间为
C．模型车牵引力的最大功率为
D．模型车整个启动过程中的总位移为
5．如图所示，平行板电容器与直流电源连接，上极板接地，闭合开关S后再断开S，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，则（ ）
A．该油滴将向上运动
B．有从a向b的电流通过灵敏电流计
C．电容器两极板间的电压减小
D．油滴在P点的电势能不变
6．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一段静止的长为L的通电导线，磁场方向垂直于导线。设单位长度导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电荷量都为q，它们沿导线定向移动的平均速率为v。下列选项正确的是（ ）
A．导线中的电流大小为nLqv
B．这段导线受到的安培力大小为nLqvB
C．沿导线方向电场的电场强度大小为vB
D．导线中每个自由电荷受到的平均阻力大小为qvB
7．磁控溅射是一种新型溅射技术，如图甲所示，电子在跑道上的运动原理可以近似认为：从水平靶面电离出初速度为零的电子，在阴极暗区只受竖直方向的电场力作用，加速飞向负辉区，阴极暗区上下侧面间的电势差保持不变；电子进入负辉区的运动速度始终与磁场方向垂直，磁感应强度大小处处相等，电子绕行半个圆周之后，重新进入阴极暗区，回到靶面时，速度恰好为零。电子就实现跳跃式地朝右漂移，如图乙所示，简称漂移。则下列说法正确的是（ ）
A．负辉区中的整个磁场为匀强磁场
B．电子每次飞离靶面时，电场和磁场的方向均要与原先反向才能实现漂移
C．其他条件不变的情况下，阴极暗区厚度越大，电子到达负辉区的速度越大
D．在直道区，电子每次跳跃的水平距离相同
8．[福建厦门双十中学2024高一下月考]如图甲所示，绷紧的足够长的水平传送带始终以恒定速率v1顺时针运行，一质量为m=1kg、水平初速度大小为v2的小物块，从与传送带等高的光滑水平地面上的A点向左滑上传送带；若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v−t图像（以地面为参考系）如图乙所示.则（ ）
A. 小物块向左运动的过程中离A点的最大距离为2m
B. 小物块返回A点时动能增加了6J
C. 小物块与传送带之间因摩擦产生的热量为18J
D. 0～4s时间内，传送带克服摩擦力做功为16J
二、多选题（本大题共4小题）
9．距离地面高的空中，水平固定一长度的薄木板，如图所示。将一可视为质点的滑块从A端以一定的初速度沿方向推出，恰好能运动到B端，已知滑块与木板之间的动摩擦因数，重力加速度，空气阻力不计。现将木板B端截去一段，仍以相同的初速度推出，使得滑块离开木板后落到地面上的位置与A端的水平距离最大。则（ ）。
A．滑块的初速度为B．滑块的初速度为
C．截去的长度为D．截去的长度为
10．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法中正确的是（ ）
A．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置
B．从图示时刻开始，经过0.01s质点a 通过的路程为0.4m
C．若该波波源从O点沿x轴正向运动，则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50Hz
D．若该波传播中遇到宽3m的障碍物能发生明显的衍射现象
11．如图所示电路中电表都是理想电表．某同学按此电路进行实验，将变阻器的滑动触片P移到不同位置，观察各电表的示数，记录下多组数据．关于该实验的下列说法中正确的是（ ）
A．通过实验，能够测定R2和R3的阻值，不能测定R1的阻值
B．通过实验，能够测定电源电动势E的大小，但不能测定电源内阻r的值
C．若调节滑动变阻器Rp时，电压表V2示数始终为零，其它三个电表读数有变化，可能原因是R1发生断路故障
D．若调节滑动变阻器时各电表示数均不变，可能原因是R2发生断路故障
12．如图（a）所示，真空内有两个上下宽度均为d的区域，上方区域内存在竖直向下的匀强电场，下方区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子自电场上边界的M点由静止释放，粒子恰好不能穿越磁场的下边界。若将下方磁场移到上方与电场区域重合，如图（b）所示，再次将该粒子自M点由静止释放，使其在电、磁场中运动，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度大小为
B．图（a）中，粒子从释放至第一次到达磁场下边界所用时间为
C．图（b）中，粒子将在电、磁场中做周期性的往复运动
D．图（b）中，粒子离开上边界的最大距离为
三、实验题（本大题共2小题）
13．为了探究加速度和力的关系，小张同学设计了如图所示的实验装置：
(1)实验时，小张同学进行了如下操作：
①用游标卡尺测出挡光片的宽度d，测量结果如图所示，则 mm。
②将质量相等的两托盘A、B用细线连接挂在一定滑轮上，测出A托盘挡光片起始位置与光电门之间的高度为h，在B托盘中放入一个质量为m的砝码，释放A托盘使B托盘向下运动，记录挡光片经过光电门的时间，则B托盘下落的加速度 （用字母h、d、表示）。
(2)小张先在A、B托盘中各放入10个质量均为m的砝码，接着依次将A托盘中的砝码移动到B托盘中并将A托盘从相同起始位置释放，每次实验只移动一个砝码，同时计录挡光片经过光电门的时间并求出A托盘运动的加速度，设移动n个砝码时A托盘对应的加速度为，以为纵坐标，n为横坐标建立图像，如果图像是经过原点的直线则可验证 。现已知图像斜率为k以及重力加速度g，则托盘质量 （不计挡光片质量以及绳与滑轮的摩擦）。
14．某实验小组为粗略测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，设计实验如下：
(1)用刻度尺测量出金属丝的长度为L = 78.6 cm，再用螺旋测微器测金属丝的直径，结果如图甲所示，其直径d = mm。
(2)再利用以下器材，组装了一个欧姆表测量其电阻，欧姆表结构如图乙所示，其中表笔a应为 （选填“红”或“黑”）表笔。
器材：干电池E（1.5 V，0.5 Ω）
电流表A（1 mA，149 Ω）
定值电阻R0 = 1 Ω
滑动变阻器R1（0 ~ 2000 Ω）
开关，导线若干
(3)若开关S闭合时，欧姆调零后测量该金属丝时表盘指针如图丙所示，则该金属丝的电阻为 Ω，电阻率约为 Ω·m。（结果均保留三位有效数字）。
(4)若该干电池实际电动势只有1.35 V，内阻为3 Ω，则测量得到的金属丝的电阻率 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
四、解答题（本大题共4小题）
15．在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小，摩托车的速度大小。在两车并排时因前方出现交通事故而同时开始刹车，刹车过程中两车均做匀减速直线运动，最终又并排停在一起，已知汽车减速时的加速度大小，求：
(1)摩托车减速时的加速度大小；
(2)此过程中两车头沿运动方向的最大距离d。
16．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块随陶罐一起转动，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。小物块与罐壁间的最大静摩擦为，重力加速度为g。
（1）若小物块受到的摩擦力恰好为0，求转台转动的角速度；
（2）若要求小物块与陶罐保持相对静止，求转台转动角速度的取值范围。
17．如图，区域Ⅰ是两端电压为U的加速电场；区域Ⅱ是速度选择器，其电场的电场强度大小为E、方向竖直向下，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。一带正电粒子从S点由静止释放，经区域Ⅰ加速后沿直线SP从P点射出速度选择器。在P点右下方区域以O点为坐标原点建立一个平面直角坐标系xy，其第二象限存在以直线PO为界的两个匀强磁场的区域Ⅲ和Ⅳ（其他象限无磁场），区域Ⅲ中匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外，区域Ⅳ中匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里；PO的长度为2L且与y轴夹角为。粒子从P点进入平面直角坐标系xy区域后不再进入Ⅰ、Ⅱ区域。（U、B、E、L为已知值，不考虑粒子重力）
(1)求粒子的比荷；
(2)若粒子不能从y轴出射，求磁感应强度的最小值；
(3)若粒子从O点离开磁场，求磁感应强度的可能值。
18．如图所示，五个长均为L＝1m的薄木块紧挨着静止放在水平地面上，木块1、2、4、5的质量均为m＝0.5kg，中间木块3的质量为2kg，它们与地面间的动摩擦因数均μ1＝0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一质量为M＝2kg的小铅块(可视为质点)，以的初速度向右滑上木块1的左端，它与木块和地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2，g＝10m/s2。则
(1)求铅块在木块上滑行的加速度大小；
(2)试通过计算说明小铅块滑到第几个木块时，木块才开始运动；
(3)求小铅块从滑上木块1开始到停止运动的总时间。
参考答案
1．【答案】D
【详解】A．a–t图线与时间轴所围面积表示速度变化量，则，电梯在0~3s内速度从0增大到2m/s，3~9s内以2m/s匀速上升，A错误；
BD．小球随电梯一起运动，0~3 s内加速上升，小球处于超重状态，绳对球的拉力大于球的重力，1~2s内绳上拉力最大，为，3~9s内匀速上升，绳上拉力等于5N；由运动的对称性，9~12s内减速上升，12s末速度恰好减为0，9~12s内小球处于失重状态，绳对球的拉力小于球的重力，10~11s内绳上拉力最小，为，故B错误，D正确；
C．小球一直随电梯上升，绳的拉力一直向上，绳对小球一直做正功，C错误。选D。
2．【答案】C
【详解】A．0~2s的图像均为抛物线，由，可得，故A错误；
B．0~4s内，该同学竖直向下先匀加后匀减，加速度先竖直向下后竖直向上，所以先失重后超重，B错误；
C．2s时的速度为，2~4s内的图像为抛物线，物体做匀减速直线运动，设加速度大小为，，，，，解得，该同学内，速度先增大后减小，由重力的功率，可知重力的功率先增加后减小，C正确；
D．内，绳子拉力一直做负功，该同学的机械能减小，D错误。选C。
3．【答案】A
【详解】A．东方红一号和天宫一号都绕地球运转，据开普勒第三定律可知，它们的为定值，且由于东方红一号轨迹的半长轴大于天宫一号的轨道半径，因而东方红一号的运转周期大，A正确；
B．在相同时间内，东方红一号与地球连线扫过的面积相等；在相同时间内，天宫一号与地球连线扫过的面积相等；相同时间内，东方红一号和天宫一号与地球的连线扫过的面积不同，B错误；
C．对东方红一号，由开普勒第二定律可知，当它从近地点向远地点运行时，其速度逐渐减小，C错误；
D．东方红一号运行时，其加速度由万有引力提供，有，得，表明在它由近地点向远地点运行时，其加速度逐渐减小，D错误。选A。
4．【答案】D
【详解】A．根据，可得，结合图线的斜率可得，即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有，故A错误；
B．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有，解得加速度，根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间，故B错误；
C．根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为，C错误；
D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时2s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理，式中，，解得，匀加速阶段位移，故总位移，故D正确。选D。
5．【答案】D
【详解】A．闭合开关S后再断开S，则电容器带电荷量Q保持不变，将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，根据，，联立解得，可知板间电场强度E不变，则油滴所受电场力不变，油滴仍能保持静止状态，A错误；
B．由于电容器的带电荷量Q保持不变，电流计中没有电流通过，B错误；
C．根据，，将下极板竖直向下缓慢移动时，d增大，可知电容器电容C减小；由于电容器的带电荷量Q保持不变，所以电容器两极板间的电压U增大，C错误；
D．P点到上极板的距离不变，电场强度E不变，由，可知P点与上极板间电势差不变，由于上极板接地，上极板电势不变，所以P点的电势不变，则油滴在P点的电势能不变，D正确。选D。
6．【答案】B
【详解】A．导线中的电流大小，选项A错误；
B．每个电荷所受洛伦兹力大小，这段导线受到的安培力大小，选项B正确；
C．沿导线方向的电场的电场强度大小为，U为导线两端的电压，它的大小不等于vB，只有在速度选择器中的电场强度大小才是vB，且其方向是垂直导线方向，选项C错误；
D．导线中每个自由电荷受到的平均阻力方向是沿导线方向的，而qvB是洛伦兹力，该力的的方向与导线中自由电荷运动方向垂直，二者不相等，选项D错误。选B。
7．【答案】D
【详解】A．电子从阴极暗区进入负辉区的运动速度始终与磁场方向垂直，电子的速度方向时刻改变，所以磁场方向变化，则负辉区中的整个磁场不是匀强磁场，A错误；
B．电子每次飞离靶面时，电子都要加速运动电场方向不变，电子从阴极暗区进入负辉区所受洛伦兹力都是向右，磁场方向不变，B错误；
C．由动能定理可知电子到达负辉区的速度由阴极暗区的电压决定，与阴极暗区厚度无关，C错误；
D．阴极暗区上下侧面间的电势差保持不变，由，可知电子从阴极暗区进入负辉区的运动速度大小不变，磁感应强度大小处处相等，由，可知电子在负辉区做圆周运动的半径相同，所以电子绕行半个圆周之后，电子每次跳跃的水平距离相同，D正确。选D。
8．【答案】C
【解析】由速度—时间图像可知,t=2s时小物块向左运动离A最远,根据速度—时间图像与横轴围成的面积等于位移有s1=12×2×4m=4m,故A错误；小物块的初动能Ek1=12mv22=12×1×42J=8J,小物块返回A点时的动能Ek2=12mv32=12×1×22J=2J,故动能减少了6J,故B错误；小物块做匀变速运动的加速度大小为a=ΔvΔt=42m/s2=2m/s2,由牛顿第二定律得f=ma=2N,由题图乙可知，传送带的速度大小为v1=v3=2m/s,小物块在传送带上做匀变速运动的过程中,传送带的位移s′=v1t3=6m,方向向右,由v−t图像与横轴围成的面积可得小物块的位移s=3m,方向向左,小物块和传送带的相对位移大小Δs=s+s′=9m,整个过程中因摩擦产生的热量Q=f⋅Δs=18J,故C正确；前3s内小物块与传送带间有相对运动,存在摩擦力,传送带克服摩擦力做功为W=fv1t3=2×2×3J=12J,3∼4s内，小物块与传送带相对静止，摩擦力为零，故D错误.故选C.
【易错分析】 求因摩擦产生的热量Q=fs相对,当两物体同向运动时,s相对为两物体的位移大小之差,当两物体反向运动时,s相对为两物体的位移大小之和.本题小物块与传送带有反向运动,也有同向运动,要分段求解产生的热量.
9．【答案】AD
【详解】AB．滑块在木板上，根据牛顿第二定律解得，滑块的加速度大小为，根据运动学公式解得，滑块的初速度大小为，故A正确，B错误；
CD．设将木板B端截去一段后剩余长度为，滑下木板时的速度大小为，则在木板上，滑下木板后，滑块做平抛运动，在竖直方向上，解得，设在水平方向上总位移为，则，联立以上各式，整理得，由数学知识可得，当时，位移最大，代入可得，则截去的长度为，故C错误，D正确。选AD。
10．【答案】BD
【详解】波沿正方向传播，此时a向下振动，b向下振动，A错；波长为4m，周期为，0.01s时间内质点a 通过的路程为2A=40cm，B对；该波的频率为50Hz，在波的传播方向各质点振动周期与波源相同，C错；当障碍物的尺寸比波长小时能发生明显的衍射现象，D对；
11．【答案】ABD
【思路点拨】本题中有伏安法测电阻、测量电源的电动势和内阻，还有故障分析等问题，抓住实验的原理是关键．
【详解】A、由于电表是理想的，则由电压表V1和电流表A2可分别测出R3的电压和电流，可求出R2的阻值．由电压表V2测量R2的电压，通过R2的电流等于电流表A1与A2读数之差得到，可以求出R2的阻值．由于R1的电压无法测量，所以不能测出R1的阻值．故A正确．B、根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，路端电压由电压表V1测量，总电流由电流表A1测量，可以求出电源的电动势及R1和内阻r的总电阻，因为R1的阻值未知，所以无法求出内阻r．故B正确．C、若R1发生断路，外电路断开，几个电表都没有读数．故C错误．D、R2发生断路故障时，滑动变阻器对其他几个电表都没有影响，它们的读数均不变．所以若调节滑动变阻器时各电表示数均不变，可能原因是R2发生断路故障．故D正确．故选ABD.
12．【答案】AB
【详解】A．图（a）中，粒子在电场中的运动过程由动能定理得，在磁场中有，由题意知运动的半径，解得，故A正确；
B．图（a）中，粒子在电场中的运动时间，在磁场中的运动时间，粒子运动的总时间，故B正确；
CD．图（b）中粒子在M点释放瞬间，可视为粒子具有一个水平向右的初速度v0及水平向左的初速度v0，并且满足，可得，所以粒子释放后在电、磁场中的运动可视为水平向右的匀速直线运动与竖直平面内的匀速圆周运动的合运动，并不是往返运动则有，可得粒子做圆周运动的半径，则粒子离开上边界的最大距离为d，CD错误。选AB。
13．【答案】(1)5.30；，(2)质量不变，加速度和力成正比；
【详解】（1）①[1]游标卡尺的精度为0.05mm，主尺读数为5mm，游标尺读数为6×0.05mm=0.30mm，则示数为5mm+0.30mm=5.30mm；
②[2]A经过光电门的速度为，根据速度—位移公式有，解得
（2）[1][2]根据牛顿第二定律有，所以，故可以证明质量不变，加速度和力成正比；因为图像的斜率，解得
14．【答案】(1)7.870，(2)红，(3)2.50；1.55 × 10−4，(4)大于
【详解】（1）根据螺旋测微器的读法可知，金属丝的直径为
（2）欧姆表内部，黑表笔与电源正极相连，红表笔与电源负极相连，a为红表笔。
（3）[1]闭合开关调零时，则有，干路的总电量，故电源内部分担电压，则滑动变阻器分担电压，故滑动变阻器接入电路中的阻值，当接入待测电阻时，电流表的示数，电路中的总电流，此时待测电阻两端的电压，故待测电阻的阻值
[2]根据电阻的公式，解得
（4）设欧姆表内部的总电阻为R内，待测电阻阻值为Rx，电流表A与定值电阻R0并联改装的电流表量程为Ig，测量Rx时，改装电流表电流为I，由闭合电路欧姆定律得，，解得，由于电动势减小，待测电阻的真实值也变小，金属丝的电阻率的真实值变小，电阻率的测量值大于真实值。
15．【答案】(1)，(2)
【详解】（1）设两车的减速距离为s，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有，，解得
（2）两车的速度相等时，两车头沿运动方向的距离最大，设经过时间t两车的速度相等，则有，两车头沿运动方向的最大距离，解得
16．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由题意可知，摩擦力恰好是零时，由支持力与重力的合力提供向心力，如图所示，可得
解得
（2）当时，重力与支持力的合力不足提供小物块做圆周运动所需向心力，则有摩擦力方向沿陶罐切线方向向下，当角速度达到最大时，摩擦力向下达到最大值，如图所示，设此时最大角速度为，由牛顿第二定律可得
在竖直方向则有，联立解得，当时，重力与支持力的合力大于小物块做圆周运动所需向心力，则有摩擦力方向沿陶罐切线方向向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此时最小角速度为，由牛顿第二定律可得，在竖直方向则有，联立两端，若要小物块与陶罐保持相对静止，则转台转动角速度的取值范围为
17．【答案】(1)，(2)，(3) （n=1,2,3…）
【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理可知，进入速度选择器后，做匀速直线运动，满足，联立解得
（2）粒子进入III区后，运动轨迹恰好与y轴相切，此时磁感强度最小，则，且满足，联立解得
（3）若恰好经过一个周期经过坐标原点O，运动轨迹如图所示，可知，，由几何关系可知，可得，同理，若经过n个周期再经过坐标原点O，则 （n=1,2,3…）
18．【答案】(1)2 m/s2，(2)4，(3)
【详解】（1）设小铅块刚滑上第1个木块时，由牛顿第二定律得，得
（2）设小铅块滑到木块上时对木块的摩擦力为f2，则，小铅块滑到木块1上时，因为，所以木块静止不动。小铅块滑到木块2上时，因为，所以木块静止不动。小铅块滑到木块3上时，因为，所以木块静止不动。小铅块滑到木块4上时，因为，所以滑上木块4后木块4与5开始运动。
（3）小铅块滑过木块1、2、3的时间为，小铅块滑过木块4的时间为，小铅块在木块5上的时间共速前为，小铅块在木块5上的时间共速后为，总时间为