安徽县中联盟2023-2024学年高三上学期12月联考物理试卷

2023~2024学年安徽县中联盟高三12月联考物理试题考生注意：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0．5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4．本卷命题范围：必修第一、二、三册，选择性必修第一册第1章。一、选择题（本题共10小题，共42分．在每小题给出的四个选项中，第1~8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.如图所示，电源的内阻不能忽略，R为滑动变阻器，灯泡电阻不变且L1的电阻小于L2的电阻，现将滑动变阻器的滑片向左移动，则（）A.灯泡L1和L2的亮度均增大B.灯泡L1的电流变化量的大小大于L2的电流变化量的大小C.灯泡L1的电压变化量的大小小于L2的电压变化量的大小D.灯泡L1的功率变化量的大小大于L2的功率变化量的大小【答案】C【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，滑动变阻器的滑片向左移动时，电路中的电流减小，灯泡和的亮度均减小，A错误；B．因灯泡、串联，其电流始终相等，变化量也相等，B错误；C．灯泡电阻小于的电阻，根据欧姆定律得灯泡的电压变化量的大小小于的电压变化量的大小，C正确；D．由可知故灯泡的功率变化量的大小小于的功率变化量的大小，D错误。故选C。2.如图所示，在同一竖直平面内，将同一个小球从高度不同的两点a、b处分别以初速度和沿水平方向抛出，经过时间和后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，则小球落地瞬间重力的瞬时功率分别记为，，平抛过程中重力的平均功率分别记为、，下列关系式中正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】B．平抛运动的竖直方向上为自由落体运动有得a小球下落高度大，所以空中运动时间长B错误；A．平抛运动的水平方向为匀速直线运动两小球运动水平位移x相同，根据下落的时间关系可得A错误；C．竖直方向为自由落体运动，竖直方向的速度为重力的瞬时功率为可得C正确；D．重力的平均功率为可得D错误。故选C。3.如图所示，在水平地面上放置一个质量为M的表面光滑的斜面体，斜面体下底面粗糙。在斜面上固定一轻质挡板，通过轻质弹簧连接一质量为m的小物块。开始时斜面与物块均静止，现给物块一个平行于斜面向下的瞬时冲量，在物块运动到最低点的过程中，斜面体始终保持静止。则对该过程下列说法正确的是（）A.地面对斜面体支持力一直增大B.地面对斜面体支持力先减小后增大C.斜面体受到地面的摩擦力一直减小D.斜面体受到地面的摩擦力先增大后减小【答案】A【解析】【详解】CD．将斜面体与小物块整体进行分析，由于开始时斜面与物块均静止，可知小物块向下做减速运动，若弹簧处于压缩，压缩量增大，弹簧弹力增大，根据牛顿第二定律可知，其加速度增大，加速度在水平方向和竖直方向的分量均增大，水平方向有则斜面体受到地面的摩擦力一直增大，故CD错误；AB．根据上述，在竖直方向有可知，斜面体受到地面的支持力一直增大，故A正确，B错误。故选A。4.一列火车进站后关闭发动机，在阻力作用下做匀减速直线运动直至停下，则在该匀减速运动的前一半位移与后一半位移中阻力的冲量大小之比为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】将匀减速运动至停下可以看成倒过来的初速度为零的匀加速运动，初速度为零的匀加速直线运动相邻相等位移内的时间之比为，而由题意可知阻力大小不变，设为F，则前后两段位移中阻力的冲量大小之比为故选B。5.风洞实验是科学研究中常用的实验手段。如图所示，将一个仪器用一根轻质细绳悬挂，仪器可视为一个小球，当风速为v且沿水平方向时，细绳偏离竖直方向角．设风力与风速成正比，则当风速沿某个方向时可使细绳偏离竖直方向仍为角，则最小风速为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】小球受风力、重力mg和绳的拉力的作用，三个力处于平衡状态，故根据力的矢量三角形，画出受力分析如图有当风力垂直于绳子斜向左上方时，风速最小，此时有联立解得故选B。6.如图所示，在A、B两点放置电荷量之比为的两个正点电荷，O为AB的中点，以O为圆心的圆上有a、b、c、d四点，其中a、b在AB连线上，cd与AB垂直，已知a点场强为零，则下列说法正确的是（）A.c、d两点电场强度相同B.将电子从c点沿着圆弧顺时针移动到d点过程中，电势能先增大后减小C.bO之间电势差大于Oa之间的电势差D.ab与AB间距之比为【答案】C【解析】【详解】A．由于电场强度是矢量，c、d两处电场强度大小相等，但是方向不同，A错误；B．将电子由c沿圆弧顺时针移动到d，距B处正点电荷先近后远，电势先增加后减小，所以电子电势能先减小后增大，故B错误；C．因a点场强为零，bO之间场强更大，U=Ed，故bO之间的电势差大于Oa之间的电势差，故C正确；D．因a点场强为零，A、B电荷量之比为，根据公式得根据几何关系可知D错误。故选C。7.2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功，图为神舟十七号在地球表面高度为h处做圆周运动的英姿。已知地面的重力加速度为g，地球半径为R，下列说法正确的是（）A.神舟十七号的发射速度小于第一宇宙速度B.神舟十七号所处位置的向心加速度大小为C.神舟十七号做圆周运动的角速度大小为D.神舟十七号做圆周运动的周期为【答案】D【解析】【详解】A．第一宇宙速度是最小发射速度，所以神舟十七号载人飞船的发射速度必须大于第一宇宙速度，故A错误；B．神舟十七号做圆周运动，万有引力提供向心力有又由可得向心加速度大小为故B错误；C．角速度大小为故C错误；D．圆周运动的周期为故D正确。故选D。8.如图所示，等边三角形△ABC处于足够大匀强电场（未画出）中，电场方向平行于三角形所在平面．将一电子从无穷远分别移到A点和B点，电场力做功分别为1eV和，若将电子由无穷远移到C点，电势能变化为0。已知电子电量为e，等边三角形的边长为1cm，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是（）A.A点的电势为 B.B点的电势为1VC.电场强度的方向由A指向C D.电场强度的大小为200V/m【答案】D【解析】【详解】A．电子从无穷远分别移到A点解得故A错误；B．电子从无穷远分别移到B点解得故B错误；C．将电子由无穷远移到C点，电势能变化为0，可知，根据A、B两点电势可知，AB边中点电势与C点电势相同，故AB边中点与C点连线为等势线，根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，故电场方向由A指向B，故C错误；D．根据可知故D正确。故选D。9.如图所示的图像中，一条为电源的图线，一条为定值电阻的图线，若将该电源与定值电阻构成闭合回路，下列说法正确的是（）A.电源的电动势为 B.电源的输出功率为C.定值电阻的阻值为 D.电源的内阻为【答案】BD【解析】【详解】AD．b图线为电源的图线，由图可知，电源的电动势为，内阻为故A错误、D正确；B．根据两图线交点可知，电源的输出功率为故B正确；C．根据a图线可知，定值电阻的阻值为故C错误。故选BD。10.如图所示，在水平地面上锁定一个质量为m、电荷量为的小滑块，小滑块连接在劲度系数为k的轻弹簧左端，轻弹簧的右端固定在竖直墙上，开始时弹簧处于原长状态。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现解除小滑块的锁定，小滑块向右运动的最大距离为。小滑块可视为质点和点电荷（电量不变），小滑块与水平地面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小滑块向右运动过程中，加速度一直增大B.小滑块向右运动过程中的最大弹性势能为C.小滑块第一次返回最左端的位置与初始位置间距为D.小滑块第一次返回最左端的位置与初始位置间距为【答案】BC【解析】【详解】A．小滑块向右运动过程中，先加速后减速，加速度先减小后增大，故A错误；B．小滑块第一次向右运动到弹簧的压缩量最大时，根据动能定理得小滑块向右运动过程中的最大弹性势能为故B正确；CD．设小滑块第一次返回最左端的位置与初始位置间距为，根据动能定理弹簧弹力做功为可得但是由于能量损失，可知，则小滑块第一次返回最左端的位置与初始位置间距为故C正确，D错误。故选BC。二、非选择题：本题共5小题，共58分。11.某实验小组通过一把刻度尺和量角器用图示装置验证动量守恒定律。他们先将已知质量为的钢球A用细线悬挂于O点，测出O到地面的距离为H。在O点处放置一个量角器，用一个竖直支架支撑已知质量为的钢球B，钢球B离地面的高度h可调节。将A球向右拉至细线水平，A球由静止释放后摆动到最低点时恰与B球正碰，碰撞后A球细线向左摆动的最大角度为，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸。改变摆长和B离地的高度h多次重复上述实验，白纸上记录了多个B球的落点。（悬线长远大于小球半径）（1）为了验证动量守恒，还要测量的物理量是________；（2）该实验小组验证动量守恒定律的表达式为_________;（3）若该碰撞为弹性碰撞，还应该满足的关系式是_______。（以上结果用题中的物理量和（1）中要测量的物理量表示）【答案】①.B球的水平位移x②.③.（或）【解析】【详解】（1）[1]为了验证动量守恒，需测出B的速度，故还应当测出B球的水平位移x；（2）[2]根据动能定理可得A下摆过程有A球碰后上摆过程有B球碰后做平抛运动有，根据动量守恒可得消去g得（3）[3]A球减小机械能等于B球增加的机械能，即消去g得另外若为弹性碰撞则有联立解得12.某同学想要测量一个未知电阻的阻值。（1）该同学先用多用电表粗测未知电阻的阻值，他先用欧姆表“”倍率测量，发现指针偏转角过大，为了较准确地进行测量，应该选择__________（选填“”或“”）倍率，并重新进行欧姆调零，正确操作并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量结果是___________；若多用电表使用时间过长，电源的电动势降低，但仍能进行欧姆调零，则测得的电阻_____________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。（2）为了尽可能精确测量的阻值，该同学设计了如图乙所示的电路，所选实验器材均符合实验要求．闭合，将接a，调节滑动变阻器滑片P到适当位置并保持不变，此时电压表示数为，电流表示数为；再将接b，电压表示数为，电流表示数为，则待测电阻的阻值为_______________；（用测量量的字母符号表示），实验计算得到的值与真实值相比____________（填“偏大”“偏小“或“相等”）。【答案】①.“”②.9.0③.偏大④.⑤.相等【解析】【详解】（1）[1][2]欧姆表“”倍率测量，发现指针偏转角过大，说明被测电阻较小，应选用较小倍率“”；由图甲可知，测量结果为。[3]欧姆表内阻电源电动势E降低，欧姆调零时欧姆表内阻变小，用欧姆表测电阻时，电流由于偏小，I偏小，指针偏左，被测电阻的测量值偏大。（2）[4][5]闭合，当接a时，电压表示数为，电流表示数为，则当接b时，电压表示数为，电流表示数为，则则待测电阻的阻值为由以上分析知，计算得到的值与真实值相等。13.如图所示，斜面的倾角，质量为1kg的小物块（可视为质点）放在斜面上A点，B是斜面上另一点，，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端连接在物块上，弹簧与斜面平行，此时弹簧伸长量为10cm，物块恰好不上滑，弹簧的劲度系数为1N/cm，物块与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，，，求：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数；（2）若将弹簧剪断，求物块下滑经过B点时重力的功率。【答案】（1）；（2）12W【解析】【详解】（1）物块恰好不上滑，则有解得（2）若将弹簧剪断，则物块加速下滑，由牛顿第二定律有解得物块下滑经过B点时速度为v，由匀变速运动公式解得则物块下滑经过B点时重力功率为14.如图所示，在竖直坐标平面xOy内存在有水平方向的匀强电场（方向未画出）。以原点O为圆心，半径为r的圆与y轴交于A点，P为圆周上一点，OP与x轴正方向成角。在A点将质量为m，带电量为q的带正电小球由静止释放，小球将从P点离开圆形区域，若从A点沿不同方向以相同的速率抛出小球，发现小球从Q点（图中未画出）离开圆形区域时动能最大。重力加速度为g，求：（1）电场强度的方向和大小；（2）A、P两点的电势差；（3）小球从Q点离开圆形区域时的动能。【答案】（1）电场强度方向水平向右，；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球由静止释放，小球将做匀加速直线运动从P点离开圆形区域，可知小球受到重力和电场力的合力沿AP方向，则电场方向水平向右，由力的合成有解得（2）由几何关系可知A、P水平距离为A、P两点的电势差解得（3）根据动能定理，重力和电