东北三省精准教学2024-2025学年高三上学期12月联考物理试卷【含答案解析】

物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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。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.国际机器人联合会年9月发布的报告显示，中国工业机器人总保有量近180万台，位居全球第一。某工业机器人在一段时间内运动的图像如图所示，在0～4s内，下列说法正确的是（）A.机器人做曲线运动 B.机器人做匀减速运动C.机器人的速度变化率变大 D.机器人在0～4s内的位移小于【答案】D【解析】【详解】A．图像只能描述直线运动，所以机器人做直线运动，A错误；BC．根据图像中图线的斜率表示加速度可知，机器人在内做减速运动，且加速度减小，速度的变化率逐渐减小，BC错误；D．根据图像中的图线与t轴所围面积表示位移，用直线连接图线初、末两点，对应围成面积为而原图线位于连线下方，所以机器人在内的实际位移小于，D正确。故选D。2.可替代传统燃油车辆的电动自卸车正在逐渐普及。如图所示，卸货时，液压推动车厢从水平缓慢抬升，从而实现货物顺利倾倒。某采石场利用自卸车卸载一块石板的过程中，下列说法正确的是（）A.石板所受支持力一直增大 B.石板所受支持力先减小后增大C.石板所受摩擦力可能一直增大 D.石板所受摩擦力可能先增大后减小【答案】D【解析】【详解】AB．设车厢与水平面夹角为，石板所受支持力随着与水平面间夹角变大，支持力变小，AB错误；CD．石板随车厢从水平方向缓慢抬升直到倾斜的过程中，石板所受摩擦力先为静摩擦力随倾角变大，静摩擦力变大，后沿斜面向下滑，最大静摩擦力大于滑动摩擦力，若车厢抬升到石板刚开始下滑时停止抬升，石板所受摩擦力先增大，后减小，再不变；若车厢在石板下滑过程中一直抬升，此时石板所受摩擦力为滑动摩擦力随倾角变大，滑动摩擦力变小，C错误D正确。故选D。3.如图所示，在水平向右的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直纸面向外。O为直导线与纸面的交点，是以O为圆心的圆周上的四个点。通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小为，且满足，式中k为比例系数，为电流大小，r为该点到导线的距离，则下列说法中正确的是（）A.比例系数的单位为 B.圆周上点的磁感应强度最大C.四周上点磁感应强度最小 D.圆周上两点的磁感应强度相同【答案】A【解析】【详解】A．根据，可知结合得A正确；BC．根据安培定则知，导线在圆周上d点形成的磁场方向水平向右，与水平向右的匀强磁场同向，由场的叠加原理可知此处的磁感应强度最大，故BC错误；D．根据安培定则可得导线在圆周上两点形成的磁场方向分别向下和向上，与匀强磁场叠加后方向分别为右下方和右上方，大小相等，方向不同，如图，故D错误。故选A。4.实际生产中一些变化很小的振动难以精确测量，某同学设计制作了电容振动检测仪，检测物体的振动情况，原理如图所示。电容器的右极板固定在绝缘支架上，左极板固定在被测物体上，当被测物体左右振动时，电容器的电容随之发生变化。下列说法中正确的是（）A.被测物体向右运动时电容器所带电荷量减少B.被测物体振动时，电容器极板间的电场强度不变C.当灵敏电流计的电流方向从到，则被测物体向左运动D.检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从到的短暂电流【答案】C【解析】【详解】A．当被测物体向右运动时两板间距离变小，根据可知电容C增大，由于极板间电压U不变，根据可知电容器带电荷量Q增大，故A错误；B．被测物体振动时两极板间距离d变化，由于U不变，根据电场强度可知E一定变化，故B错误；C．灵敏电流计的电流方向由b到a，与电容器充电时电路中的电流方向相反，说明电容器放电，电容器带电荷量Q减小，由可知电容C减小，根据可知两极板间距离变大，被测物体向左运动，故C正确；D．检测结束，断开开关，电容器通过电阻R放电，由于开关断开前右极板接电源正极，带正电荷，故此时有b到a的放电电流，故D错误。故选C。5.如图所示，某遥控玩具车从O点开始沿着竖直圆弧轨道做匀速圆周运动，运动至C点时沿切线抛出，恰能落在A点。已知B为圆弧轨道的圆心三点共线，。轨道半径为。忽略空气阻力，重力加速度为，玩具车的大小相对斜面长度忽略不计，则玩具车做匀速圆周运动的角速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】斜抛运动与圆周运动综合【详解】设轨道在C点处的切线为l，将重力加速度分解为平行于l斜向下的分量和垂直于l斜向下的分量，设玩具车从C点抛出时的速度为，由几何关系可知玩具车从C点到A点的运动过程中，在平行于l方向的位移为0，由题意可知玩具车离开C点时的速度方向也平行于l方向，因此玩具车从C点出发到达A点所需时间由几何关系可得，玩具车落到A点时，沿垂直于l方向位移大小为R，可知联立解得玩具车做匀速圆周运动的角速度大小故选B。【另解】从C点抛出后，玩具车在竖直方向做竖直上抛运动，则有在水平方向做匀速直线运动，则有解得玩具车做匀速圆周运动的角速度大小故选B。6.中国科学家提出一项通过太空望远镜开展的巡天计划，寻找距离地球30多光年外的宜居类地行星。假设某颗星球具有和地球一样的自转特征，如图所示，该星球绕轴自转，半径为R，A、B所在的位置为南、北两极，C、D所在的位置为赤道平面内，连线与赤道平面的夹角为。经测定，A位置的重力加速度为g，D位置的重力加速度为，则下列说法正确的是（）A.该星球的自转角速度大小为B.该星球的自转周期为C.该星球位置的自转向心加速度大小为D.该星球位置的自转向心加速度大小为【答案】C【解析】【分析】万有引力定律的应用、行星自转与重力加速度的关系【详解】A．在A处，根据万有引力等于重力有在D处根据牛顿第二定律有联立可得该星球的自转角速度大小为A错误；B．该星球的自转周期为B错误；C．由于与赤道夹角为，根据可知M处的自转向心加速度为C正确；D．该星球D位置的自转向心加速度大小为D错误。故选C。7.如图所示，物块质量，重物质量，二者之间用细绳连接，斜面固定不动，倾角。开始时重物距离地面高度h=1m，AB间距离为1m，C为AB的中点，物块与斜面间的动摩擦因数在AC段为，在BC段为。已知重力加速度为，，，则（）A.重物落地过程中，物块速度一直增大B.重物落地过程中，物块和重物组成的系统动能增加1JC.释放重物的瞬间，物块的加速度大小为D.重物落地过程中，合力对物块的冲量大小为【答案】B【解析】【详解】A．在段，物块所受滑动摩擦力在段，物块所受滑动摩擦力物块在段有可知物块在段沿斜面匀速向上运动，故A错误；C．释放重物的瞬间，对整体利用牛顿第二定律有解得故C错误；B．重物落地过程中，对系统整体，由动能定理有解得重物落地过程中，系统动能变化量故B正确；D．根据动量定理可知，合力对物块的冲量等于物块动量的变化量，即故D错误。故选B。8.电场强度在x轴上的分布如图所示，规定x轴正方向为电场强度的正方向，若在O点由静止释放一个质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子，不计重力，则（）A.0~x1与x1~x2间的电场强度方向相反B.x2~x3与x3~x4间的电场强度方向相同C.释放后，带电粒子运动到x1处时的速度最大D.释放后，带电粒子运动到x4处时的速度最大【答案】BD【解析】【详解】AB．由题图可知，电场强度E方向不变，0~x1与x1~x2间电场强度方向相同，x2~x3与x3~x4间的电场强度方向相同，故A错误，B正确；CD．因为q>0，由静止释放的正电荷在电场中会获得沿电场方向的加速度，而0~x4间的电场方向不变，故电场力一直做正功，正电荷沿x轴正方向一直做加速运动，所以在x4处带电粒子速度最大，故C错误，D正确。故选BD。9.如图所示，物块A的质量mA=3kg，静止在弹簧缓冲装置上，物块B的质量mB=2kg，从物块A的正上方h=1.25m处自由下落击中物块A，碰撞时间极短，物块A、B瞬间达到共同速度，一起向下运动至最低点，两物块均可视为质点，弹簧始终是竖直放置的。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则说法正确的是（）A.两物块碰撞后瞬间达到的共同速度为2m/sB.两物块碰撞过程损失的机械能为15JC.两物块碰撞后一起向下运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为10JD.两物块碰撞后一起向下运动的过程中，缓冲装置对两物块的冲量大小为10N·s【答案】AB【解析】【详解】A．设物块B与A碰前速度为v0，物块B自由下落过程有解得B与A发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律可得解得故A正确；B．碰撞过程中，根据能量守恒定律可知损失的机械能故B正确；C．碰撞后一起向下运动的过程中，到最低点时弹性势能有最大值Epm，设此过程中弹性势能的增加量为ΔEp，根据能量守恒定律有解得故C错误；D．根据动量定理有解得故D错误。故选AB。10.如图所示，BD左侧空间有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，BD右侧有竖直向下的匀强电场。AB为水平轨道，BCD为半圆形的轨道，半径为R，与轨道AB在B点平滑相切。一物块（可视为质点）质量为m，带电荷量为+q，从A点由静止释放沿水平轨道运动到B点，此后恰好能到达C点。OC与竖直方向夹角α为37°。两匀强电场的电场强度大小均为，不计一切摩擦，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（）A.物块到达C点的速度大小为0 B.物块通过B点时的速度大小为C.A、B两点间的水平距离为 D.匀强磁场的磁感应强度大小不能大于【答案】BCD【解析】【详解】A．题意知物块恰好到达C点，此时物块与轨道间的作用力为零，由重力与电场力的合力指向圆心方向的分量提供向心力，由于物块带正电，所受电场力方向竖直向下，则有可得故A错误；B．物块由B点运动到C点的过程中，由动能定理有解得故B正确；C．物块由A点运动到B点的过程中，所受洛伦兹力垂直于运动方向，故只有电场力做功，根据动能定理有可得故C正确；D．物块在水平轨道运动时受到竖直向上的洛伦兹力，由于物块能到达B点，即运动过程中不离开轨道，则物块在轨道AB上运动且速度最大时所受洛伦兹力不能大于重力，即可得故D正确。故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学为测量物块与斜面之间的动摩擦因数，进行如下操作，如图甲所示，对物块施加一个沿斜面向上的恒力，当物块沿斜面向上匀速运动时，传感器示数为。随后他又对物块施加一个沿斜面向下的恒力，当物块沿斜面向下匀速运动时，传感器示数为。（1）若将物块轻放在斜面上，物块能够___________。A.静止在斜面上 B.沿斜面下滑 C.不能确定（2）用通过以上实验操作测出的物理量可以算出物块与斜面间摩擦力的大小为____________。（3）若物块与斜面间压力为，通过测量得出多组与的关系图像如图乙所示，计算图像的斜率为，则动摩擦因数为_________（用题中出现的物理量表示）。【答案】（1）A（2）（3）【解析】【小问1详解】假设斜面与水平面夹角为，当物块沿斜面匀速下滑时，有可得即将物块轻放在斜面上时，可以静止在斜面上。故选A。【小问2详解】物块沿斜面向上匀速运动时物块沿斜面向下匀速运动时联立，可得小问3详解】因为则有即图像斜率则动摩擦因数12.小明同学从废旧的玩具中拆出一块电池，想测量该电池的电动势和内阻，搜集了如下实验器材：A．多用电表B．开关、导线若干C．电阻箱（1）小明先用多用电表的直流电压挡，粗略测量了电源的电动势，读数如图甲所示，读数为_________V。（2）小明利用所学知识设计了测量电池电动势和内阻的实验，电路图如图乙所示，得到了多组电压表示数和电阻箱的电阻的数据，并绘制出如图丙所示的________（选填“U-R”“U-”或“-”）图像，根据图像得出电池的电动势________，内阻________（结果均保留2位有效数字）。（3）电压表内阻不能忽略，因此电池的电动势的测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。【答案】（1）8.0（2）①.-②.10③.1.0（3）小于【解析】【小问1详解】多用电表的直流电压挡最小刻度是，不需要估读到下一位，因此读数为。【小问2详解】[1]根据实验器材可设计出测电池电动势和内阻的实验电路图，根据闭合电路欧姆定律有将等式变形为可知图像为纵截距为正的直线，符合题图丙的形式。[2][3]根据题图丙得图线的截距和斜率分别为可得，【小问3详解】通过测量计算出来的电动势为而由于电压表的分流作用则电源电动势的测量值小于真实值。13.风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示，在M点以竖直向上的初速度抛出一个质量为的小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以的速度水平向左经过点，若重力加速度取，不计风力以外的空气阻力。求：（1）小球从点运动到点的时间；（2）水平恒定风力的大小；（3）小球由点运动到点的过程中的最小速度大小。【答案】（1）1s（2）（3）【解析】【命题点】匀变速曲线运动、运动合成与分解【详解】（1）小球运动到N点时，速度方向水平向左，说明竖直方向速度减零，在竖直方向有解得（2）水平方向，根据牛顿第二定律有根据运动学公式有联立解得（3）设合力方向与水平方向的夹角为，则有，最小速度方向与合力方向垂直，所以14.现代科学研究中，经常用磁场和电场约束带电粒子的运动轨迹。如图甲所示，虚线右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，从电子枪逸出的电子（质量为、电荷量为e，初速度可以忽略）经电场加速后，从A点平行于轴射入磁场，已知AO垂直于轴，长度为，磁感应强度为大小为，不计电子重力。（1）若电子刚好击中点，求此时速度大小为多少；（2）若磁场按如图乙所示规律变化，磁场方向以垂直纸面向里为正方向，周期为，时刻进入磁场的电子一个周期后运动方向刚好与轴相切，求此时加速电压的大小及切点与A点的距离。【答案】（1）（2）；2L【解析】【小问1详解】带电粒子经磁场偏转后击中O点，由几何关系可知根据牛顿第二定律有联立，解得【小问2详解】带电粒子在磁场中运动时，有根据题图乙可知磁场维持同一方向的持续时间因此电子在磁场中运动的轨迹如图所示，电子在交变磁场中沿相反方向分别偏转了后，其运动方向与x轴相切，根据几何关系有轨道半径带电粒子在电场中有带电粒子在磁场中有联立，解得由几何关系可知切点与A点间距为，即。15.如图所示水平地面上有一固定平台，平台左侧足够远处静止一平板车