辽宁省部分学校2023-2024学年高三上学期12月考试物理试题（ 含答案解析 ）

物理试卷本试卷满分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、第二册、第三册，选择性必修第一册第一章．一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.意大利物理学家伽利略在《关于两门新科学的对话》一书中，对自由落体运动的研究、是科学实验和逻辑思维的完美结合。如图所示，这可以大致表示实验过程，图中各个小球位置之间的时间间隔可以认为相等，对这一过程的分析，下列说法正确的是（）A.运用图甲的实验，可“增强”重力的作用，“放大”时间，便于观察B.只要测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，就可以计算出重力加速度大小C.该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是为了“放大”时间，便于测量时间D.从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说明自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动【答案】C【解析】【详解】A．运用图甲的实验，可“减弱”重力的作用，“放大”时间，便于观察，故A错误；B．只有测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离和各个小球位置之间的时间间隔，才能利用计算出重力加速度大小，只测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，不能计算出重力加速度大小，故B错误；C．该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了“放大”时间，便于测量时间，故C正确；D．从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D错误。故选C。2.很多智能手机都有加速度传感器，加速度传感器能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的手机在竖直方向上的加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.手机始终与手掌存在作用力 B.手机在t1时刻处于平衡状态C.手机在t2时刻改变运动方向 D.手机在t3时刻处于完全失重状态【答案】D【解析】【详解】AD．由图可知，t3时刻手机的加速度为-10m/s2，即此时手机只受重力作用，与手掌间没有相互作用力，手机处于完全失重状态，故A错误，D正确；B．手机在t1时刻加速度大于10m/s2，且加速度向上，手机处于超重状态，故B错误；C．手机在t2时刻加速度方向改变，手机开始做减速运动，速度方向不变，即运动方向不变，故C错误。故选D。3.图为明代出版的《天工开物》中记录的“牛转翻车”，图中b、c分别为两个齿轮边缘上的点，当水牛作用于a点并绕竖直转轴做匀速圆周运动时，作用点a与点c的向心加速度大小始终相等，则a、b、c三点的旋转半径满足的条件可能为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】a、b两点的角速度相等，则有根据可知a、b两点的线速度大小之比为b、c两点的线速度大小相等，则有则a、c两点的线速度大小之比为作用点a与点c的向心加速度大小始终相等，则有则有联立可得A．若，可得故A错误；B．若，可得故B正确；C．若，可得故C错误；D．若，可得故D错误。故选B。4.如图所示，三个完全相同的物体A、B、C用两根轻质细绳连接，作用在物体C上的水平恒力F使整体沿粗糙水平面向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A.A、B间轻绳中的张力大小为B.A、B间轻绳中的张力大小为C.B、C间轻绳中的张力大小为D.B、C间轻绳中的张力大小为【答案】B【解析】【详解】AB．设物体质量均为，与地面间的动摩擦因数为，对A、B、C整体，有解得对A，有解得故A错误，B正确；CD．将对A、B看成整体，有解得故CD错误。故选B。5.据报道，中国新一代载人运载火箭和重型运载火箭正在研制过程中，预计到2030年左右，中国将会具备将航天员运上月球的实力，这些火箭不仅会用于载人登月项目，还将用在火星探测、木星探测以及其他小行星的探测任务中．中国宇航员在月球表面将小球以速度竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h，已知月球的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（）A.月球表面的重方力加速度大小为 B.月球的第一宇宙速度为C.月球的质量为 D.月球的密度为【答案】D【解析】【详解】AC.设月球的质量为，表面重力加速度为，对月球表面的做竖直上抛的小球有对月球表面的物体有得故AC错误；D.月球的密度为故D正确；B.设月球的第一宇宙速度为，有得故B错误故选D。6.光滑水平地面上有两个物体A、B，质量分别为m、M。如图甲所示，物体B静止，左端连有轻质弹簧，当物体A以速度v向右运动并压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能为；若物体A静止并将轻质弹簧连在物体A的右端，如图乙所示，当物体B以相同的速度v向左运动并压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能为。两物体始终沿直线运动，下列判断正确的是（）A. B. C. D.无法判断的大小关系【答案】C【解析】详解】根据动量守恒和能量守恒可知，当B静止时可得当A静止时可得故选C。7.如图所示，正方形的两个顶点上固定两个等量正点电荷，将一电子从顶点A由静止释放，电子仅在静电力的作用下运动到顶点的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】如图所示因为场强最大点与B的连线和连线的夹角的正切值为由图可知得明显可得电子是从小于电场强度最大值位置释放，则电子所受的合电场力先增大后减小再增大最后减小，那么加速度也是先增大后减小再增大最后减小，而图像任意点的斜率表示加速度大小，所以在运动过程中图像点的斜率也应先增大后减小再增大最后减小。故选C。8.静电除尘器在生产生活中已经得到广泛应用，某型号静电除尘器的剖面结构简化原理图如图所示，它由金属管和悬在管中的金属丝B组成，金属管接地（电势为0），当彼此绝缘的金属管与金属丝B间接入高压电源时，管道中形成的强电场使管道中的气体电离为正离子和电子，管道中的粉尘吸附电子后带负电，粉尘被吸附到金属管上后在重力作用下落人下面的漏斗中，下列说法正确的是（）A.金属管接电源负极B.金属丝B的电势小于0C.管道中形成的电场为匀强电场D.粉尘向金属管运动时电势能减小【答案】BD【解析】【详解】AD．管道中的粉尘吸附电子后带负电，粉尘被吸附到金属管A，说明金属管接电源正极，粉尘在电场力作用下向金属管A运动，电场力做正功，粉尘电势能减小，故A错误，D正确；B．电势沿着电场线方向不断减小，而金属管接地，则金属管A的电势为零，且电场线方向由正极指向负极，因此金属丝B的电势小于零，故B正确；C．匀强电场区域内各处场强大小相等，方向相同，而管道中形成的电场方向不同，故管道中形成的电场不是匀强电场，故C错误。故选BD。9.如图甲所示，可视为质点的小物块以的初速度从倾角为的固定斜面底端冲上斜面，恰好能到达斜面顶端，上滑过程中物块的动能随物块到斜面底端的距离s的变化关系如图乙所示，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为B.物块从斜面的顶端回到底端所用时间为C.物块上滑过程中的加速度大小为D.物块下滑过程中的加速度大小为【答案】AD【解析】【详解】C．由图像可知物块在斜面低端开始上滑时解得对物块从斜面的底端运动到顶端的过程应用动能定理解得故物块上滑过程中的加速度大小为C错误；A．物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为A正确；C．由牛顿第二定律可知，上滑过程解得故下滑过程D正确；B．下滑过程解得B错误。故选AD。10.一质量为m的物块静止在水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现对物块施加一个大小为（g为重力加速度大小）、水平向右的外力F，保持外力F的大小不变，将外力F的方向逆时针旋转，下列说法正确的是（）A.物块对地面的最小压力为B.物块对地面的最大压力为C.地面对物块最大摩擦力为D.物块始终静止不动【答案】ACD【解析】【详解】AB．对物体进行受力分析，物块受到支持力大小为当外力水平时，物块受到的支持力最大，大小为mg，当外力F竖直向上时，物块受到支持力最小，大小为。结合牛顿第三下定律，物体受到的支持力的大小与物体对地面的压力大小相等，所以物体对地面压力的最大值为mg，最小值为，故A正确，B错误；CD．地面对物块的最大滑动摩擦力为假设物块始终保持静止状态，则水平方向有即带入题中数据，根据辅助角公式整理有（）等式恒成立，所以假设成立，物体始终处于静止状态，物体所受摩擦力为静摩擦力，所以当外力F水平时，物块受到的摩擦力最大，其大小为，故CD正确。故选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度大小g，实验步骤如下：（1）用二十分度游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，小球的直径________。（2）将小球从A点由静止释放，小球通过光电门B的遮光时间为t。（3）用刻度尺测量出小球下落的高度。（4）调整h的大小，重复上述过程，得到多组数据，以h为纵轴、为横轴，画出图像，该图像为过原点、斜率为k的直线，则当地的重力加速度大小________（用k表示）。【答案】①.7.50②.【解析】【详解】（1）[1]由题图乙，主尺读数未知，则（4）[2]根据运动学公式有，得则解得12.某同学要测量某电压表的内阻，可利用的实验器材有：A．待测电压表V1（量程为，内阻不到）；B．标准电压表V2（量程为，内阻约为）；C．电源E（电动势为，内阻很小）；D．滑动变阻器R（最大阻值）；E．定值电阻（阻值为）；F．开关S，导线若干。（1）请根据实验电路图甲补全如图乙所示的实物连线；___________（2）当待测电压表V1示数为时，标准电压表V2的示数为，改变滑动变阻器滑片位置，经过多次测量，得到多组的数值，以为纵坐标，为横坐标，画出的图像是斜率为3的直线，则待测电压表V1的内阻___________。（3）把待测电压表V1改装成量程为的电压表，需要___________（填“串”或“并”）联一个阻值___________的定值电阻。（4）把改装后的电压表跟标准电压表进行校对，发现改装后的电压表示数总是比标准电压表示数大，说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值___________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】①.②.1500③.串④.6000⑤.偏小【解析】【详解】（1）[1]根据实验电路图甲补全实物连线，如图（2）[2]由电路结构，结合电路欧姆定律可知以为纵坐标，为横坐标，画出的图像是斜率为解得待测电压表V1的内阻（3）[3][4]把待测电压表V1改装成量程为15V的电压表需要串联的定值电阻阻值为（4）[5]改装的电压表跟标准电表进行核对，两表是并联连接，发现改装后的电压表读数总是比标准电压表大，说明改装后的电压表通过的电流偏大，根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知，改装表串联的电阻阻值偏小。13.如图所示，足够大的光滑水平地面上静置一质量、带光滑圆弧轨道的滑块B，圆弧轨道的底端与地面相切，半径；质量的小球A从滑块B顶端正上方高处由静止落下，无碰撞地进入圆弧轨道，小球A可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：（1）小球A进入圆弧轨道时的动能；（2）滑块B对小球A做的功W。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】本题考查动量守恒定律的综合应用，目的是考查学生的推理论证能力。【详解】（1）根据动能定理有解得（2）设小球A离开滑块B时小球A的速度大小为，滑块B的速度大小为，由水平方向动量守恒定律由系统机械能守恒定律得对小球A由动能定理得解得滑块B对小球A做的功为14.如图所示，质量的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一可视为质点、质量的物块，现对物块施加一水平向右的恒定拉力，木板先在水平地面上加速，物块离开木板后木板在摩擦力的作用下开始减速，运动的总距离。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：（1）木板的加速距离d；（2）木板的长度l。【答案】（1）；（2）1m【解析】【详解】（1）分析可知，拉力F作用下物块在木板上滑动，设物块离开木板前木板的加速度大小为，离开后木板的加速度大小为，木板的最大速度为v，则有而解得（2）设在拉力F作用下木板的加速时间为,物块的加速度大小为,则有而解得15.如图所示，水平线和间有水平方向的匀强电场，质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点）从直线上O点正上方高h处的A点以一定的速度水平向右抛出，小球从直线上的B点进入电场，且。当电场方向水平向左时，小球恰好从B点的正下方的C点离开电场的下边线；若仅将电场方向改为水平向右，仍在原位置以相同的速度将小球水平向右抛出，进入电场后小球从D点离开电场的下边线，已知小球先、后两次离