2023-2024学年广东省深圳市福田中学高三上学期12月月考物理试题及答案VIP

试卷PAGE1试卷福田中学2023-2024学年度高三年级第三次月考物理学科试卷【试卷说明】本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。第Ⅰ卷选择题（共46分），第Ⅱ卷主观题（共54分），请将所有答案写在答题卡指定位置，姓名、班级、学号等一律写在信息填写处，并将学号用2B铅笔填涂在相应信息点，在对应信息填写处以外部分填写个人信息为无效。第Ⅰ卷（选择题）一、单选题（分分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分）。1.2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，已知，，，则下列说法正确的是（）A.衰变产生的射线来自于原子的核外电子B.该反应前后质量亏损C.放射性元素发生的衰变为衰变D.经过16天，75%的原子核发生了衰变2.如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间，铝笼可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝笼和磁铁均静止，转动磁铁，会发现铝笼也会跟着发生转动，下列说法正确的是（）A.铝笼是因为受到安培力而转动的B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同C.磁铁从图乙位置开始转动时，铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→aD.当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝笼将保持匀速转动3.如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（）A. B. C. D.4.如图为一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以的入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切，则该透明材料的折射率为（）A. B.1.5 C. D.25.《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5kg物体重力为16N。已知地球半径为6371km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为（）A.1593km B.3584km C.7964km D.9955km6.质量为m小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（）A.秋千对小明的作用力小于B.秋千对小明的作用力大于C.小明的速度为零，所受合力为零D.小明的加速度为零，所受合力为零7.如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（）A.饺子一直做匀加速运动B.传送带的速度越快，饺子的加速度越大C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能二、多选题（分分，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选部分且正确的得3分，有选错或不答的得0分）。8.如图，质子以一定初速度从a点沿ac方向进入立方体区域，由点飞出，该立方体区域可能仅存在（）A.沿ab方向的匀强电场B.沿方向的匀强电场C.沿方向的匀强磁场D.沿bd方向的匀强磁场9.一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（）A. B.C. D.10.如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（）A.B比A先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（每空2分，共18分）11.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图1所示。（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择__________（填“甲”或“乙”）组的实验装置。（2）用螺旋测微器测量遮光条宽度d，如图2所示，并将两块宽度均为d遮光条安装到两滑块上，可知遮光条的宽度__________。（3）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2时间小于通过光电门1的时间。为使导轨水平，可调节P使轨道左端__________（填“升高”或“降低”）一些。（4）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为、；调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“>”“<”或“=”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示），则说明碰撞过程中动量守恒。12.实验方案对实验测量的精度有直接影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行探究，选用电动势约为、内阻约为的电源，现有下列实验器材：A.电阻箱：阻值可调范围为；B.滑动变阻器：阻值范围为；C.滑动变阻器：阻值范围；D.表头G：量程为、内阻为；E.电压表：量程为、内阻约为；F.电压表：量程为、内阻约为；G.开关、导线若干。（1）该小组设计了三个实验电路图，你认为最合理的是______.（2）若将表头G改装成量程为的电流表，则电阻箱的阻值应该为______。（3）为更好调节，滑动变阻器应该选用______（填“”或“”），为使读数更准确，电压表应该选用______（填“”或“”）。四、解答题（共36分）13.某种椅子的结构如图所示，圆柱形汽缸A内密闭着一定质量的气体，汽缸A可沿柱形汽缸杆B的外壁上下滑动。汽缸A与椅面固定在一起，其质量为，汽缸杆B与底座固定在一起，横截面积为，在汽缸A中封闭长度为的理想气体。汽缸A气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，某同学想利用椅子高度的变化，估测自己的质量。当人脚悬空坐在椅面上，稳定后，测得椅面下降，已知室内温度不变，大气压强，重力加速度，求该同学的质量M。14.如图所示，小球B静止在光滑的水平台面上，台面距离地面的高度为。小球A以速度向着B运动并发生正碰，之后A和B先后从台面水平抛出，落到地面上时的落点分别为a和b，测得a、b之间的距离，已知两个小球A和B的质量相同，取，求：（1）小球A、B落到地面上的时间分别为多少；（2）正碰后小球A、B的速度分别为多大？15.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、间距，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成角，N、Q两端接有的电阻。一金属棒垂直导轨放置，两端与导轨始终有良好接触，已知的质量，电阻，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度沿导轨向上开始运动，可达到最大速度。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度。（1）求拉力的功率P；（2）开始运动后，经速度达到，此过程中克服安培力做功，求该过程中沿导轨的位移大小x。福田中学2023-2024学年度高三年级第三次月考物理学科试卷【试卷说明】本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。第Ⅰ卷选择题（共46分），第Ⅱ卷主观题（共54分），请将所有答案写在答题卡指定位置，姓名、班级、学号等一律写在信息填写处，并将学号用2B铅笔填涂在相应信息点，在对应信息填写处以外部分填写个人信息为无效。第Ⅰ卷（选择题）一、单选题（分分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分）。1.2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，已知，，，则下列说法正确的是（）A.衰变产生的射线来自于原子的核外电子B.该反应前后质量亏损C.放射性元素发生的衰变为衰变D.经过16天，75%的原子核发生了衰变【答案】D【解析】【详解】A．衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成射线，故A错误；B．该反应前后质量亏损为故B错误；C．放射性元素发生的衰变为衰变，故C错误；D．由于半衰期为8天，可知经过16天，即经过两个半衰期，75%的原子核发生了衰变，故D正确。故选D。2.如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间，铝笼可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝笼和磁铁均静止，转动磁铁，会发现铝笼也会跟着发生转动，下列说法正确的是（）A.铝笼是因为受到安培力而转动的B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同C.磁铁从图乙位置开始转动时，铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→aD.当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝笼将保持匀速转动【答案】A【解析】【详解】AC．磁铁从图乙位置开始转动时，导致通过铝笼截面的磁通量增加，从而产生感应电流，方向为，因而受到安培力作用，导致铝笼转动，所以铝笼是因为受到安培力而转动的，A项正确，C项错误；B．根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝笼与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝笼的转速一定比磁铁的转速小，B项错误；D．当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝笼转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝笼会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，D项错误。故选A。3.如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由题意可知磁场的变化率为根据法拉第电磁感应定律可知故选A。4.如图为一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以的入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切，则该透明材料的折射率为（）A. B.1.5 C. D.2【答案】B【解析】【详解】如图折射角的正弦值根据折射定律可得该透明材料的折射率故选B。5.《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为（）A.1593km B.3584km C.7964km D.9955km【答案】A【解析】【详解】设地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球表面重力加速度为g0，太空电梯离地高度为h，太空电梯所在位置处的重力加速度为g’，根据万有引力公式有代入数据有整理得所以太空梯距离地面高度为故选A。6.质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（）A.秋千对小明的作用力小于B.秋千对小明的作用力大于C.小明的速度为零，所受合力为零D.小明加速度为零，所受合力为零【答案】A【解析】【分析】【详解】在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为，秋千对小明的作用力为F，则对人，沿摆绳方向受力分析有由于小明的速度为0，则有沿垂直摆绳方向有解得小明在最高点的加速度为所以A正确；BCD错误；故选A。7.如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（）A.饺子一直做匀加速运动B.传送带的速度越快，饺子的加速度越大C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能【答案】C【解析】【详解】A．饺子在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，故A错误；B．饺子的加速度与传送带的速度无关，故B错误；C．饺子从静止加速到与传送带共速的过程，饺子增加的动能因摩擦产生的热量又因为饺子从初速度为零开始做匀加速运动到和传送带共速，饺子的位移所以饺子增加的动能等于因摩擦产生的热量，故C正确；D．传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能与因摩擦产生的热量的总和，故D错误。故选C。二、多选题（分分，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选部分且正确的得3分，有选错或不答的得0分）。8.如图，质子以一定初速度从a点沿ac方向进入立方体区域，由点飞出，该立方体区域可能仅存在（）A.沿ab方向的匀强电场B.沿方向的匀强电场C.沿方向的匀强磁场D.沿bd方向的匀强磁场【答案】BD【解析】【详解】A．若立方体区域仅存在沿ab方向的匀强电场，质子受到的电场力沿ab方向，会在水平面内做曲线运动，无法到达，A错误；B．若立方体区域仅存在沿方向的匀强电场，质子受到的电场力沿方向，会在竖直面内做曲线运动，有可能到达，B正确；C．若立方体区域仅存在沿方向的匀强磁场，质子受到水平方向的洛伦兹力，会在水平面内做曲线运动，不可能到达，C错误；D．若立方体区域仅存在沿bd方向的匀强磁场，质子受到竖直方向的洛伦兹力，会在竖直面内做曲线运动，有可能到达，D正确。故选BD。9.一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【详解】由O点的振动图像可知，周期为T=12s，设原点处的质点的振动方程为则解得在t=7s时刻因则在t=7s时刻质点在y轴负向向下振动，根据“同侧法”可判断若波向右传播，则波形为C所示；若波向左传播，则波形如A所示。故选AC。10.如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（）A.B比A先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同【答案】AD【解析】【详解】AB．若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的AB两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，A正确、B错误；C．因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，C错误；D．由斜抛运动对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（每空2分，共18分）11.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图1所示。（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择__________（填“甲”或“乙”）组的实验装置。（2）用螺旋测微器测量遮光条宽度d，如图2所示，并将两块宽度均为d的遮光条安装到两滑块上，可知遮光条的宽度__________。（3）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使导轨水平，可调节P使轨道左端__________（填“升高”或“降低”）一些。（4）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为、；调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“>”“<”或“=”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示），则说明碰撞过程中动量守恒。【答案】①.甲②.6.790③.升高④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]乙组中两滑块碰撞后连成一体运动，是完全非弹性碰撞，动能损失较大，根据题意，应选择甲组的实验装置。（2）[2]螺旋测微器读数为（3）[3]滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，说明滑块从右到左加速运动，为使导轨水平，可调节使轨道左端升高一些。（4）[4]滑块向左运动，先通过光电门1，与滑块碰撞后，滑块A通过光电门2，接着滑块通过光电门2，说明碰撞后滑块向左运动，所以[5]滑块A、B碰撞前后动量守恒，则又、、，代入可得12.实验方案对实验测量的精度有直接影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行探究，选用电动势约为、内阻约为的电源，现有下列实验器材：A.电阻箱：阻值可调范围为；B.滑动变阻器：阻值范围为；C.滑动变阻器：阻值范围为；D.表头G：量程为、内阻为；E.电压表：量程为、内阻约为；F.电压表：量程为、内阻约为；G.开关、导线若干。（1）该小组设计了三个实验电路图，你认为最合理的是______.（2）若将表头G改装成量程为的电流表，则电阻箱的阻值应该为______。（3）为更好调节，滑动变阻器应该选用______（填“”或“”），为使读数更准确，电压表应该选用______（填“”或“”）。【答案】①.乙②.0.5③.④.【解析】【详解】（1）[1]通过估算，如果滑动变阻器接入电路的阻值最小时表头G的量程太小，需要用电阻箱进行改装，改装后的电流表内阻可以算出，采用乙图，可以消除电表引起的系统误差。（2）[2]由得（3）[3][4]通过估算，假设电流表内阻不计时，最大电流为表头至少需要改装成量程为800mA的电流表，需要并联电阻大小为，本实验滑动变阻器采用限流式接法，最大阻值最好比被测电阻大2~3倍调节效果好，所以滑动变阻器选用，当滑片处于最左端时滑动变阻器两端电压为所以电压表选用。四、解答题（共36分）13.某种椅子的结构如图所示，圆柱形汽缸A内密闭着一定质量的气体，汽缸A可沿柱形汽缸杆B的外壁上下滑动。汽缸A与椅面固定在一起，其质量为，汽缸杆B与底座固定在一起，横截面积为，在汽缸A中封闭长度为的理想气体。汽缸A气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，某同学想利用椅子高度的变