2023-2024年安徽县中联盟高三年级上册12月联考物理试卷（解析版）

2023^2024学年安徽县中联盟高三12月联考

物理试题

一、选择题

1.如图所示，电源的内阻不能忽略，R为滑动变阻器，灯泡电阻不变且右的电阻小于4的

电阻，现将滑动变阻器的滑片向左移动，则（）

s/

A.灯泡L］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L的电压变化量的大小小于4的电压变化量的大小

D.灯泡l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】

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L］和L?

的亮度均减小，A错误；因灯泡L1、L2串联，其电流始终相等，变化量也相等，B错误；

灯泡L1的电阻小于L2的电阻，根据欧姆定律。=〃?，得△［/=△",灯泡L1的电压变化

量的大小小于L2的电压变化量的大小，C正确；由P=/R,可知=故灯泡L1

的功率变化量的大小小于L2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。、〃处分别以初速度吃

和为沿水平方向抛出，经过时间。和人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£,Ph,平抛过程中重力的平均功率分

别记为2'、p;，下列关系式中正确的是（）

P

A.乜5B.ta<tbC.Pa>PbD.P；<P：

【答案】

C

【解析】

[/O7

平抛运动的竖直方向上为自由落体运动有/7=—g/，得/=一,。小球下落高度大，所

2Ng

Y

以空中运动时间长B错误；平抛运动的水平方向为匀速直线运动%=7,两小球运

动水平位移X相同，根据下落的时间关系。〉可得吃<为，A错误；竖直方向为自由落

体运动，竖直方向的速度为Vy=gf,重力的瞬时功率为尸=mgVy,可得2>片，C正确;

重力的平均功率为P=半=mg档,

可得P：>以,D错误。故选C。

3.如图所示，在水平地面上放置一个质量为加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，〃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】

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f=max,则斜面体受到地面的

摩擦力一直增大，故CD错误；根据上述，在竖直方向有双一（"+加比=m％,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（）

B也「I11

A也D.-

610,正2

【答案】

B

【解析】

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1:（&-1）,而由题意可知阻力大小不变，设为尸，则

前后两段位移中阻力的冲量大小之比为L区=工=1匚，故选B。

/2Ft2t21

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e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e角，则最小风速为（）

A.vsinSB.vcosEC.vtangD.vcotS

【答案】

B

【解析】

小球受风力/=人、重力冲和绳的拉力T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：

F

有---=tan6>,当风力垂直于绳子斜向左上方时，风速最小，此时有尸'=五'=7九gsin。,

mg

联立解得丫'=VCOS。，故选B。

6.如图所示，在A、8两点放置电荷量之比为1:2的两个正点电荷，。为的中点，以。

为圆心的圆上有。、b、c、d四点，其中。、匕在连线上，cd与垂直，已知。点

场强为零，则下列说法正确的是（）

c

厂厂'、、

-----4-_____

477B

d

A.。、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.加9之间的电势差大于Qa之间的电势差

D.ab与A8间距之比为1:4

【答案】

C

【解析】

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；将电子由c沿

圆弧顺时针移动到d，距8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；因。点场强为零，之间场强更大，U=Ed,故。。之间的电

势差大于Qa之间的电势差，故C正确；因。点场强为零，A、8电荷量之比为1:2,根据

公式E=冬,得Aa：a3=l：0,根据几何关系可知

r

ab:A5=（后—1）:（后+1）=1:（后+1『，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厂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〃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

h

B.神舟十七号所处位置的向心加速度大小为（1+-）2g

C.神舟十七号做圆周运动的角速度大小为J史上包

VR3

D.神舟十七号做圆周运动的周期为2》

【答案】

D

【解析】

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；神舟十七号做圆周运动，万有引力提供向心力有

G送了皿手兴区+⑶'又由G^=叫‘可得向心力口速度大

R,

小为。=（----了g,故B错误；角速度大小为0—,故C错误；圆

R+hR+h(R+h)3

周运动的周期为T=B=2〃J吃夕，故D正确。故选D。

8.如图所示，等边三角形AA5C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leV和-leV,

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点的电势为一IVB.6点的电势为IV

C.电场强度的方向由A指向CD.电场强度的大小为200V/m

【答案】

D

【解析】

电子从无穷远分别移到A点，叱=-e（0—eJ=leV,解得巴=IV,故A错误；电子从

无穷远分别移到8点吗=-e（0—%）=-leV,解得%=-IV,故B错误；将电子由无穷

远移到。点，电势能变化为0,可知%=0,根据A、8两点电势可知，边中点电势

与C点电势相同，故边中点与。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8,故C错误；根据E=且，可知

d

1-（-1）

E=——V/m=200V/m,故D正确。故选D。

0.01

9.如图所示的U—/图像中，一条为电源的U—/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1.2VB.电源的输出功率为0.6W

C.定值电阻的阻值为0.40D.电源的内阻为0.60

【答案】

B、D

【解析】

匕图线为电源的。一/图线，由图可知，电源的电动势为L5V,内阻为

15-12

r=-一—。=0.6。，故A错误、D正确；根据两图线交点可知，电源的输出功率为

0.5

P=UI=1.2xO.5W=0.6W,故B正确；根据。图线可知，定值电阻的阻值为

12

R=--。=2.4。，故C错误。故选BD。

0.5

io.如图所示，在水平地面上锁定一个质量为加、电荷量为+q的小滑块，小滑块连接在劲

度系数为左的轻弹簧左端，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

运动的最大距离为毛。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（）

■*---

,—E

—>----------------

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［Ex。-〃nig/

C.小滑块第一次返回最左端的位置与初始位置间距为

qE+jLimg-J（qE+〃加gy-4kx0jLimg

k

D.小滑块第一次返回最左端的位置与初始位置间距为

qE+jLimg+Q（qE+卬咫）2-4kXo〃mg

k

【答案】

B、C

【解析】

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；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g%-Ep=O,得小滑块向右运动

过程中的最大弹性势能为耳g%,故B正确；设小滑块第一次返回最左端的位

置与初始位置间距为西，根据动能定理qEx「〃加g（%+%-%）-W=0,弹簧弹力做功

为皿="纹可得=如+〃3土痴£+〃一产-4纹冠，但是由于能量损失,

2k

可知为<%,则小滑块第一次返回最左端的位置与初始位置间距为

x=gE+〃mg7（qE+〃mg¥-应,故。正确，D错误。故选BC。

1k

二、非选择题

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mA的钢球A用细线悬挂于。点，测出。到地面的距离为“。在。点处放置一个量角器,

用一个竖直支架支撑已知质量为机B（〃%<MA）的钢球8,钢球6离地面的高度//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8球正碰，碰撞后A球

细线向左摆动的最大角度为。，8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8离地的高度〃多次重复上述实验，白纸上记录了多个8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o

(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】

①.3球的水平位移x；②.%,2(8-〃)=mAJ2(H-〃)(1-cos。)+gJ-

③.mA(H-h)cos0=—(或2mz，2田-h)(l-cos0)=(mA-m^

【解析】

(1)为了验证动量守恒，需测出B的速度，故还应当测出8球的水平位移x；

(2)根据动能定理可得A下摆过程有机g("-回=]相或，A球碰后上摆过程有

-mg(H-h)(l-cos0)=0-1mv2，8球碰后做平抛运动有=，x=V[jt,根据动

(2g(H-h)Q_cos6)+叫、匚，消去g得

量守恒可得mA,2g(”-〃)=tnA

-h)=mAyj2(H-h)(l-cosO')+J—。

(3)A球减小的机械能等于6球增加的机械能，§PmAg(H-h)cos0=m^^,消去g

得以另外若为弹性碰撞则有根A"A=wAv；+mBvB,

-^A=-^A+-"%诺，联立解得2叫_，2("—7/)(1-cos8)=(mA-"％)J—。

12.某同学想要测量一个未知电阻号的阻值。

(1)该同学先用多用电表粗测未知电阻号的阻值，他先用欧姆表“xlO”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“xlOO”或“xl”)

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Q；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”）o

5000Q/V-

（2）为了尽可能精确测量号的阻值，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S］,将S2接。，调节滑动变阻器滑片尸到适当位置并保持不变，此时电

压表示数为UI,电流表示数为/］；再将1接6,电压表示数为。2，电流表示数为，2,则

待测电阻的阻值为&=；（用测量量的字母符号表示），实验计算得到的号值与真

“偏小”或“相等”）。

GU,

①.“X1”；②.9.0；③.偏大；④.六十⑤.相等

【解析】

（1）口］［2］欧姆表“X10”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“X1”；由图甲可知，测量结果为9.0。。

E

［3］欧姆表内阻凡=厂，电源电动势E降低，欧姆调零时欧姆表内阻R内变小，用欧姆表

■

I，E极金

测电阻时，电流4+6o+R、i+&，由于氏内偏小，/偏小，指针偏左，被

R

测电阻的测量值偏大。

(2)[4][5]闭合$1，当S?接。时，电压表示数为电流表示数为人，则

&+RA+&=%当S2接人时，电压表示数为。2,电流表示数为，2,则反+&号,

nU]U

则待测电阻的阻值为&=十f2,由以上分析知，计算得到的&值与真实值相等。

。,2

13.如图所示，斜面的倾角6=37。，质量为1版的小物块(可视为质点)放在斜面上A点,

6是斜面上另一点，AB=lm，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lOan,物块恰好不上滑，弹簧的劲度系数为IN/c/Tt,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10m/s2，sin37°=0.6,

cos37°=0.8,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8点时重力的功率。

【答案】

(1)〃=0.5；(2)12W

【解析】

(1)物块恰好不上滑，则有左Ax=H7gsine+〃〃gcos9,解得〃=0.5。

⑵若将弹簧剪断，则物块加速下滑，由牛顿第二定律有根gsin9-cos。=7次z,解

得a=2m/s2,物块下滑经过8点时速度为L由匀变速运动公式i?=2办，解得

v=2m/s,则物块下滑经过B点时重力的功率为p=mgvsind=12W。

14.如图所示，在竖直坐标平面xQy内存在有水平方向的匀强电场(方向未画出)。以原点。

为圆心，半径为r的圆与V轴交于A点，P为圆周上一点，。。与％轴正方向成30角。在

4点将质量为，〃，带电量为4的带正电小球由静止释放，小球将从尸点离开圆形区域，若

从A点沿不同方向以相同的速率％抛出小球，发现小球从。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U”；

(1)电场强度方向水平向右，虫鳖；(2)普义；(3)3mgr+-mvl

q2q2

【解析】

(1)小球由静止释放，小球将做匀加速直线运动从尸点离开圆形区域，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tan60=晅,解得

mg

q

(2)由几何关系可知A、P水平距离为d=rcos30=—r，A、P两点的电势差

2

3mgr

UAP=Ed,解得17人尸

2q

(3)根据动能定理，重力和电场力的合力对小球做功最多时，小球的动能最大，则过。作

4、。沿合力方向的距离为乙=r+-8560，重力和电场力的合力为歹=一"一=2mg,

sin30

小球从A到。，根据动能定理有EL=E0-^机诏，解得

EQ=3mgr+；mv；。

15.如图所示，在地面上固定一个倾角为。的斜面，斜面的底端固定一个与斜面垂直的挡板。

质量分别为〃％=4kg,wiQ=lkg的两小物块p、。紧靠并静止在斜面上，两者之间有少

许炸药，。与挡板的距离L=0.78m。某时刻两者之间的炸药引爆，P、。瞬间分离。其

中产的初速度大小为蚱=lm/s。p、。与斜面之间的动摩擦因数均为〃=手。所有碰

撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。炸药质量不计，两物块均视为质点，重力加速度g取

10m/s2-sind=(。求：

(1)。与挡板第一次碰撞前的瞬时速度的大小；

(2)P、。相碰时的位置与挡板之间的距离；

(3)P整个运动过程中，与斜面之间摩擦产生的热量。(结果均保留两位有效数字)

【答案】

(1)