2022届河南省商城县观庙高级中学高三（上）12月月考物理试题（解析版）

1、 观庙高中2022届高三上期12月月考物理试题一、选择题（本题共12小题，共48分。其中18题只有一个选项符合题目要求，912题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。）1. 下列关于物理学史的说法中正确的是（）A. 伽利略所处的时代不具备能较精确地测量自由落体运动时间的工具B. 在牛顿之前，亚里士多德、伽利略、笛卡儿等人就有了对力和运动的正确认识C. 牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量D. 开普勒通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律【答案】A【解析】【详解】A伽利略通过斜面实验研究匀变速直线运动，

2、再合理外推到竖直方向，从而证明自由落体运动是匀变速直线运动，伽利略这样研究的原因是为了延长运动时间，可见当时并不具备能较精确地测量自由落体运动时间的工具，故A正确；B在牛顿之前，伽利略、笛卡儿等人就有了对力和运动的正确认识，而亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，这一认识是错误的，故B错误；C牛顿通过“地月检验”证明了月球受到的引力，与地上物体受到的引力是同一种力，即万有引力，通过“地月检验”并不能得到地球的质量，故C错误；D开普勒通过研究第谷观测天体运行得到的大量数据，从而总结出行星运动三定律，故D错误。故选A。2. 如图所示，假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的

3、一半，则下列描述地球绕太阳公转的物理量不变的是（ ）A. 线速度B. 向心力C. 公转周期D. 向心加速度【答案】C【解析】【详解】A设太阳半径为R，太阳与地球间距离为r，根据万有引力提供向心力可得可得即天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半时，地球的公转速度变为原来的一半，故A错误；B设地球的半径为R1，向心力由万有引力提供，有可得可知，向心力变小，故B错误；C由可得可得地球公转周期不变，故C正确；D由可得加速度变小，故D错误。故选C。3. 如图所示，小球甲从斜面的A点水平抛出，经过时间落到斜面上的B点。带有小孔的水平挡板一端固定在斜面的B点，小孔与B点的距离等于甲平抛运动的水平位移。将小

4、球乙从斜面的A点水平抛出，正好通过小孔，经过时间落到斜面上的C点。乙从A点到达小孔处需要的时间为。小孔与小球的大小均可忽略不计，则、的比值为（）A. 1：1：2B. C. D. 1：1：3【答案】A【解析】【分析】【详解】设甲平抛运动的高度为h，则乙从A点运动到小孔处平抛运动的高度也为h，由平抛运动的规律可得设甲、乙两球平抛运动的初速度分别为、，由题意，甲平抛运动的水平位移是乙从A点运动到小孔处平抛运动的水平位移的，由平抛运动的规律可得综合可得设斜面的倾角为，由平抛运动的规律可得综合可得结合可得再结合可得故选A。4. 一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示取物体开始运动的

5、方向为正方向，则下列关于物体运动的描述正确的是( )A. 在时间内，物体做减速运动B. 在时物体的速度最大，最大值为C. 在时间内，物体做匀变速直线运动D. 在时间内，物体先沿正方向运动，后沿负方向运动【答案】B【解析】【详解】物体由静止开始运动，所以物体的速度的方向一定与开始时加速度的方向相同，由图可知，该物体在第1s内做匀加速直线运动，加速度的方向与速度的方向相同；在第2s内，物体做加速度减小的加速运动，第3s物体的加速度的方向与开始时相反，所以与速度的方向相反，物体做加速度增大的减速运动；第4s内物体继续减速，结合运动的对称性可知，在4s末物体的速度恰好减为0；A、在第2s内，物体做加速

6、度减小的加速运动，故选项A错误；B、物体从第2s末开始减速，所以物体在2s末时物体的速度最大，图线围成的面积表示速度的变化量，则2s末物体的速度：，故选项B正确；C、时间内，加速度在变化，故选项C错误；D、物体在整个过程中运动的方向未发生改变，故选项D错误；5. 如图所示，某段滑雪雪道倾角为，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，其加速度大小为。在他从雪道上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）A. 运动员减少的重力势能为B. 系统减少的机械能为C. 运动员克服摩擦力做功为D. 运动员获得的动能为【答案】C【解析】【详解】A运动员减少的重力势能

7、等于重力所做的功，为，A错误；BC据牛顿第二定律可知解得运动员受到的摩擦力为运动员克服摩擦力做功则系统减少的机械能为，B错误，C正确；D据动能定理可得即运动员获得的动能为，D错误。故选C。6. 如图所示，甲和他的冰车总质量为，乙和他的冰车总质量也为，甲推着质量为15kg的小木箱m以大小为的速度一起滑动，乙以同样大的速度迎面而来。为了避免相撞，甲突然将小木箱沿冰面推给乙，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦力，问甲以多大的速度（相对地面）将箱子推出，恰好能避免与乙相撞（）A. 5.0m/sB. 5.2m/sC. 5.4m/sD. 5.6m/s【答案】B【解析】【详解】设甲至少以速度v将

8、箱子推出，推出箱子后甲的速度为v甲，乙的速度为v乙，取向右方向为正方向，则根据动量守恒，甲和箱子（M+m）v0= Mv甲+mv乙和箱子mv-Mv0=（m+M）v乙当甲与乙恰好不相撞时v甲=v乙解得v=5.2m/s故选B。7. 如图甲所示，视为质点的小球用不可伸长的轻绳连接，绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为FT。拉力FT与速度的平方的关系如图乙所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球从最高点运动到最低点的过程中动能的变化量为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】小球在最高点时有FT+ mg=即由题图乙可知mg=b解得，

9、小球从最高点运动到最低点的过程中重力所做的功等于其动能的变化量，即故选A。8. 某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其E-x关系如图所示，ON=OP,OA=OB.取O点的电势为零，则（）A. A、B的电势相等B. 从N点到O点，电势一直增大C. 电子从N点移到P点的过程中，电势能先增大后减小D. 电子从N点移到O点和从O点移到P点的过程中，库仑力做功相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A由于场强为正值则电场强度E的方向为x轴正方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势高于B点的电势，故A错误；B从N到O的过程中，电势一直减小，故B错误；C由图可得，电场强度一直为正，

10、且方向沿x轴正方向，则电子受到的电场力沿x轴负方向，从N移到P的过程中，电场力一直做负功，电势能逐渐增大，故C错误；D由图像可知，图形的面积表示电势差，则有再根据可知，则电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等，故D正确。故选D。9. 质量为M的半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板AB，在P上放两个大小相同的光滑小球C和D，质量均为m，整个装置的纵截面如图所示。开始时P、C球心连线与水平面的夹角为，点P、D球心连线处于竖直方向，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A. P和挡板对C的弹力分别为和B. 地面对P的摩擦力大小为零C. 使挡板缓慢地向右平行移动，但C

11、仍在P和挡板AB作用下悬于半空中，则地面对P的摩擦力将不断增大D. 使挡板绕B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则D一定缓慢下滑【答案】AC【解析】【详解】A由于D处于P的正上方，所以D只能受到重力和P的支持力；则C的受力如图所示根据平衡条件，得，即半圆柱P和挡板对C的弹力大小分别为和，故A正确；B以P、C和D组成的整体为研究对象，可知整体在水平方向受到挡板AB的作用力FA，若要平衡，必定受到向右的摩擦力，故B错误；C使挡板缓慢地向右平移，但C仍在P和挡板AB 作用下悬于半空中，则D的运动可能有两种情况：一是D仍然位于P的正上方，保持不动，此时C的球心与P的圆心的连线与水平方向之间的夹角减小，

12、由可知FA增大，P若要平衡，则受到向右的摩擦力必定增大；二是若D受到扰动，可能随C一起向右滑下，则对C产生向下的压力，则挡板AB对C的弹力更大，所以地面对P的摩擦力将不断增大，故C正确；D使挡板绕B点顺时针缓慢转动，P始终保持静止，则D可能仍然位于P的正上方，保持不动，故D错误。故选AC。10. 如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，当滑动变阻器的滑动片P向上滑动过程中，下列说法中正确的是（）A. 小灯泡L变亮B. 电压表的示数减小C. 电流表示数增大D. 电容器C的电荷量增大【答案】CD【解析】【详解】A滑片P向上滑动，接入电路中的电阻增大，则增大，干路电流减小，故灯泡变暗，故A

13、错误；BC由闭合电路的欧姆定律可得，路端电压增大，电压表的示数增大，也即电阻R支路两端电压增大，电流表的示数也增大，故B错误，C正确；D对电容器由U增大，则电容器C电荷量也增大，故D正确。故选CD。11. 某电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.110-7 J，在B点的电势能为1.510-7J。已知A、B两点在同一条电场线上且相距4 m，电场线的方向如图中箭头所示，该点电荷的电荷量为210-9 C，不计点电荷受到的重力，下列说法正确的是（）A. 该电场为匀强电场，且电场强度大小为5 V/mB. 该点电荷在AB中点的电势能为1.310-7JC. A、B两点的电势差UAB=20 VD.

14、 把该点电荷从B点由静止释放，经过A点时，动能为410-8J【答案】D【解析】【分析】【详解】AB仅给出了带电粒子在A、B两点的电势能，无法判断电场是否为匀强电场，无法计算电场强度且无法计算AB中点的电势及电势能，选项A、B错误；C沿电场线方向电势降低，UAB一定为负值，选项C错误；D把该点电荷从B点由静止释放到经过A点的过程中，电场力做正功，由功能关系可知选项D正确。故选D。12. 如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，上端静置一物体（与弹簧不粘连），现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体向上做匀加速直线运动，拉力F与物体的位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取，下列说法正确的是（）

15、A. 物体的加速度为B. 弹簧的劲度系数为20N/mC. 经过物体与弹簧分离D. 从物体开始运动到与弹簧分离，弹簧与物体组成的系统机械能增加了3.5J【答案】BD【解析】【分析】【详解】A由题意可知，物体刚开始运动时，其合力，当物体的位移达到以后，拉力为保持不变，说明物体不再受到弹簧的作用力，即处，物块与弹簧分离，弹簧正好恢复到原长，设物体的质量为m，匀加速运动的加速度为a，由牛顿第二定律综合解得A错误；B物体未受到拉力时，弹簧的压缩量为，由二力平衡可得解得B正确；C由解得经过物体与弹簧分离，C错误；D除重力和弹簧的弹力做功之外，其他力做的功等于弹簧与物体组成的系统机械能的增加量，即机械能增加

16、量等于拉力F对物体做的功，F-x图象与x轴所围成的面积表示F的功，则有D正确。故选BD。二、实验题（本题共2小题，共14分。第13题6分，第14题8分）13. 某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，实验过程如下：（1）该同学首先利用游标卡尺测量遮光条宽度，如图乙所示宽度d=_cm。（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置，用轻质细线在弹簧下方挂上钩码，测量出平衡时弹簧的长度x，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。（3）用手缓慢地将钩码向上托起，直至遮光条恰好回到

17、弹簧原长标记指针的等高处（保持细线竖直），将钩码由静止释放，记下遮光条经过光电门的时间。（4）多次改变钩码个数，重复步骤（2）（3），得到多组数据，作出_图象如图丙所示（填选项前的字母序号）。已知当地重力加速度为g，则当图线斜率等于_（用d和g表示）时，可得系统的机械能守恒。（弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）ABCD【答案】 . 0.230 . D . 【解析】【详解】(1)1主尺读数为2mm，游标尺第6条刻度线与主尺对齐(4)2根据受力平衡所以根据机械能守恒定律整理得则所画图象为，故D正确。故选D。3当图线斜率等于，系统机械能守恒。14. 小华测量一金属丝的电

18、阻率.（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图甲中的部件_（选填“A”“B”“C”或“D”），从图中的示数可读出金属丝的直径为_mm。（2）用图乙所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有：A.待测金属丝（阻值约5）B.直流电源（电动势4V）C.电流表（00.6A）D.电压表（03V）E.滑动变阻器（010，允许通过的最大电流1A）F.滑动变阻器（0100，允许通过的最大电流0.3A）G.开关、导线若干实验中，滑动变阻器应选用_。（填器材的序号）（3）正确连接电路后，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至合适位置.将开关K掷到1，电压表、电流表的读

19、数分别为1.70V、0.34A；将K掷到2，电压表、电流表的读数分别为1.75V、0.32A，则应采用电流表_（选填“内”或“外”）接法。（4）测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值D。选择了正确的电流表接法后，测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，通过描点作出的图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率_。【答案】 . B . 0.410 . E . 内 . 【解析】【详解】（1）1为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧所示的部件B；2由图示可知，金属丝的直径为（2）3由电路图可知，滑动变阻器采用了分压式接法，所以应该选择较小的滑动变阻器，即选E。（3）4

20、当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至合适位置，将开关K掷到1，电压表、电流表的读数分别为1.70V、0.34A；将K掷到2，电压表、电流表的读数分别为1.75V、0.32A，可知电压表分流明显，故电流表应该内接。（4）5根据闭合电路的欧姆定律可得，当图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为时，可知待测电阻的阻值为由电阻定律可得则金属丝的电阻率为三、计算题（本题共4小题，满分38分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15. 路上某酒驾人员驾乘汽车A以的速度向右做匀速直线运动，同时后方相距处以的速度同向运动的

21、警车B开始做的匀加速直线运动，从此时开始计时，求：（1）B追上A之前，A，B之间的最远距离是多少；（2）经多长时间，警车B才能追上A车。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）两车速度相等经历的时间在时间内A的位移在时间内B的位移则此时的最远距离（2）设经过时间t追上，则通过的位移关系为即代入数据可解得16. 如图所示，宽为4L，长为3L的矩形粗糙斜面的倾角为，整个斜面处于方向水平向左的匀强电场中，电场平行于斜面底边，一质量为m，电荷量为q的带正电小物块从O点以某一初速度沿对角线运动到B点恰好静止，若已知小物块与斜面间的动摩擦因数为，已知重力加速度为g，求：（1）电场强度的大小E；（2）小

22、物块的初速度的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】根据物块运动过程中受力特点，将物块的重力平行于斜面和垂直于斜面分解，如图所示在平行于斜面内，物块受到电场力，摩擦力和重力的分力，如图所示电场力qE与重力的分力的合力一定与摩擦力f在同一直线上，可得解得，场强大小为(2)由几何关系可知，物块从O点到B点做匀减速直线运动的位移大小为5L，根据牛顿第二定律可得其中联立解得物块运动过程中加速度大小为，根据匀变速直线运动规律可得解得17. 如图，一平行板电容器极板板长l = 10 cm、宽a = 10 cm，两极板间距为d = 4 cm距极板右端l/2处有一竖直放置的荧光屏；在平行板电容器

23、左侧有一长b = 10 cm的“狭缝”离子源，可沿着两板中心平面，均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为21010 C/kg、速度为4106 m/s的带电粒子现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的变化的电压，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于电压的变化周期，即粒子在电容器中的运动时间内可以近似认为电压不变试分析：（1）当电压为U = 100 V时粒子飞入电容器中，则粒子刚飞出电容器时在竖直方向上偏移的距离（侧移量y）为多少？ （2）粒子打在屏上的区域面积S为多少？【答案】（1）1.5625 cm；（2）80 cm2【解析】【详解】（1）当电压U = 100 V时粒子飞入电容器中，水平方向l=v0t竖直方向 又 ，则解得y=1.5625 cm（2）因，则当U=200V时，射出偏转电场时的偏转距离为y=2y=3.125cm；因两板间距只有4cm，可知偏转最多的粒子从极板边缘射出，即打到屏上最远的粒子在偏转电场中偏转距离为Y=2cm由几