东北三省2024-2025学年高三上学期12月联考调研测试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年12月份东三省高三联考调研测试物理本卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。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.某人站在力传感器上完成先“下蹲”后“站起”动作，右图显示的是此过程中力传感器的示数随时间的变化情况，。则（）A.此人的质量大约为B.“站起”过程中人的加速度一直向上C.“下蹲”过程中人的加速度一直向下D.到的过程中人的重心先下降再上升【答案】A【解析】A．力传感器的示数稳定时，示数等于此人所受的重力的大小，此人的重力大约为，根据此人质量大约为，故A正确；B．在人“站起”的过程中，力传感器的示数先大于此人所受的重力，后小于此人所受的重力，此人所受合外力方向先向上再向下，加速度先向上再向下，B错误；C．在人“下蹲”的过程中，力传感器的示数先小于此人所受的重力，后大于此人所受的重力，此人所受合外力方向先向下再向上，加速度先向下再向上，故C错误；D．在内，此人完成下蹲过程，重心一直下降，故D错误。故选A。2.北京环球影城霸天虎过山车被誉为北京最刺激的过山车，在项目中，过山车弹射起步，4.5s即可到达104km/h的时速，轨道全长1124m，共7个翻滚轨道，令无数人望而却步。游客游玩前必须要固定好座椅上的保险装置（安全压杠和安全带）。某次运行时，游客随车在其中一个竖直平面内沿半径为22.5m的圆轨道运动，重力加速度g=10m/s2，下列说法中正确的是（）A.游客乘坐过山车经过圆轨道最低点时，处于失重状态B.若某次过山车经过该圆轨道最高点时的速度为15m/s，则游客在最高点时对座椅压力为零C.游客乘坐过山车经过最高点时，保险装置对游客一定有向上的作用力D.游客乘坐过山车经过与圆心等高处时，游客所受力的合力一定指向圆轨道圆心【答案】B【解析】A．游客乘坐过山车经过圆轨道最低点时，具有向上（指向圆心）的加速度，故处于超重状态，故A错误；B．当过最高点时，若游客只受重力作用，此时速度满足解得所以，若过山车经过该圆轨道最高点时的速度为15m/s，则游客在最高点时对座椅压力为零，故B正确；C．游客乘坐过山车经过最高点时，当速度大于或等于时，游客对座椅有压力，保险装置对游客无作用力，当速度小于时，保险装置对游客有向上的作用力，故C错误；D．游客乘坐过山车经过与圆心等高处时，若座椅对游客的作用力在竖直方向上的分力与重力平衡，则游客所受合力指向圆心，反之，若二者不平衡，则游客所受合力不指向圆心，因此合力不一定指向圆心，故D错误。故选B。3.如图所示，小磁针置于水平桌面上，静止时N极指向北偏西方向，当地地磁场磁感应强度的水平分量指向正北方，则下列说法正确的是（）A.在小磁针的正东方向可能存在电流方向垂直水平面向下的长直导线B.在小磁针的正西方向可能存在电流方向垂直水平面向下的长直导线C.在小磁针的正南方向可能存在电流方向垂直水平面向下的长直导线D.在小磁针的正北方向可能存在电流方向垂直水平面向下的长直导线【答案】D【解析】导线通电后小磁针N极指向北偏西，说明小磁针所在位置磁感应强度的水平分量指向北偏西，又因当地地磁场磁感应强度的水平分量指向正北方，由安培定则和平行四边形定则可知，在小磁针的正北方向可能存在电流方向垂直水平面向下的长直导线。故选D。4.电流天平是一种用于测量匀强磁场的磁感应强度的仪器。如图所示，电流天平两臂等长，右臂挂着单匝矩形线框，线框的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁场方向垂直线框平面向里。当线框中通过图示方向的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。再使电流反向，大小不变。为使两臂重新达到平衡，需要在左盘中增加质量为m的砝码。已知重力加速度为g，则此磁场的磁感应强度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，此时使电流反向，大小不变，在左盘中增加砝码后重新达到平衡，则联立解得磁感应强度大小故选B。5.如图所示，在一粗糙绝缘水平面上有共线的O、M、N、P四点，一电荷量为的均匀带电小球固定在O点，现有一质量为m、电荷量为的带电小金属块，从M点以初速度向右运动，到N点速度达到最大值，最后静止在P点。已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ，N、P间距离为L，静电力常量为k，重力加速度为g，带电体均可视为质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.小金属块由M向P运动的过程中，电势能先增大后减小B.N、P两点间的电势差为C.小金属块速度最大时距O点的距离为D.从N到P的过程中，小金属块减少的动能等于系统增加的内能【答案】B【解析】A．在小金属块由M向P运动的过程中，电场力的方向一直与运动方向相同，电场力做正功，电势能一直减小，A错误；B．小金属块从N到P过程，由动能定理得解得B正确；C．由题意知，从M到N过程，金属块做加速运动，从N到P过程，金属块做减速运动，在N点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，设O、N两点间距离为r，则有解得C错误；D．从N到P的过程中，小金属块减小的动能和减少的电势能全部转化为内能，故小金属块减少的动能小于系统增加的内能，D错误。故选B。6.某些智能手机和运动手环中有一种加速度传感器，可以实现计步功能。这种传感器能够测量设备在不同方向上的加速度变化，原理如图。M和N为电容器两极板，M极板固定，N极板两端与两轻弹簧连接，当加速度变化时，N极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是（）A.由匀速突然向前加速时，电容器所带电荷量增大B.由匀速突然向前加速时，M、N间的电场强度增大C.若有电流由b到a流经电流表，则加速度方向向前D.保持向前做匀速运动，电阻R将以恒定功率发热【答案】C【解析】AB．电容器两极板与电源始终相连，电压保持不变。由匀速突然向前加速时，N板相对M板向后运动，则两板间距变大，根据可知，电容器的电容减小，根据可知，电容器所带电荷量减小，根据可知M、N间的电场强度减小，故AB错误；C．若有电流由b到a流经电流表，则电容器放电，电容器所带电荷量减小，电容器的电容减小，两板间距变大，加速度向前，故C正确；D．保持向前做匀速运动时，N板相对M板不动，电容器的两板间距不变，而电容器的两端电压不变，回路中无电流，电阻R不发热，故D错误。故选C。7.北京时间2024年11月4日01时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。其返回过程简化为如图所示，在轨道P、Q两点点火变速，P为轨道1和轨道2的切点，Q为轨道2和轨道3的切点。轨道1和轨道3为圆轨道，轨道2为椭圆轨道。返回舱在轨道1的周期为T1，在轨道2的周期为T2，在轨道3的周期为T3，则（）A.返回舱在轨道3上Q点的速度大于轨道2上P点的速度B.返回舱在轨道2上由P点到Q点的过程中，机械能不断减小C.返回舱运行周期关系满足T1<T2<T3D.返回舱从轨道3上Q点变轨进入轨道2时需要在Q点喷气加速【答案】C【解析】A．在圆轨道上，根据万有引力提供向心力有可得则卫星在轨道3上的速度小于在轨道1上的速度，而在轨道2上P点的速度大于在轨道1上P点的速度，则返回舱在轨道3上Q点的速度小于轨道2上P点的速度，故A错误；B．返回舱在轨道2上由P点到Q点的过程中，重力势能与动能相互转化，总的机械能不变，故B错误；C．根据开普勒第三律返回舱运行周期关系满足故C正确；D．返回舱从轨道3上Q点变轨进入轨道2时需要在Q点减速，故D错误。故选C。8.生活中的物体由于受到多种因素的影响，运动规律往往比较复杂，但我们忽略某些次要因素后，有时可以将一些运动看成是匀变速直线运动。下列有关匀变速直线运动的叙述错误的是（）A.匀变速直线运动是速度不变的直线运动B.加速度不变的直线运动是匀变速直线运动C.做匀加速直线运动物体的位移一定随时间均匀增加D.加速度恒定且初速度和加速度同向的运动是匀加速直线运动【答案】AC【解析】AB．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，即加速度不变的直线运动是匀变速直线运动，A错误，符合题意，B正确，不符合题意；C．根据，位移与时间为二次函数关系，C错误，符合题意；D．加速度恒定且初速度和加速度同向的运动是匀加速直线运动，D正确，不符合题意。故选AC。9.如图所示为汽车蓄电池供电的简化电路图。电源电动势为E，内阻为r，当汽车启动时，开关S闭合，电动机开始工作。不计灯泡电阻变化。则闭合开关S瞬间（）A.电流表示数变小 B.L1、L2灯变暗C.电阻R功率增大 D.电源的输出功率变大【答案】BC【解析】A．闭合开关S瞬间，可以将电动机等效为一个定值电阻，S闭合瞬间，电动机并联在外电路中，外电路电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，即电流表示数增大，故A错误；B．结合上述，闭合开关S瞬间，干路电流增大，则电源内阻与定值电阻R承担电压增大，根据可知，路端电压减小，则L1、L2灯变暗，故B正确；C．电阻R的功率结合上述可知，干路电流增大，则电阻R的功率增大，故C正确；D．令外电路总电阻为R外，电源的输出功率由于不知道开关S闭合前后外电阻与电源内阻的关系，根据对勾函数可知，无法判断蓄电池的输出功率变化情况，故D错误。故选BC。10.如图所示，一光滑木板倾斜固定，与水平面的夹角，木板的底端固定一垂直木板的挡板，上端固定一定滑轮O。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块Q连接。跨过定滑轮O的不可伸长的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上的质量为的物块P连接。初始时物块P在水平外力F作用下静止在直杆的A点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角。撤去水平外力F，物块P由静止运动到B点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度大小为g，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳共线且与木板平行，不计滑轮大小及摩擦，物块P、Q均可视为质点。取。则下列说法正确的是（）A.物块Q下滑过程中，弹簧的弹性势能一直减小B.物块P从A点运动到B点的过程中，轻绳拉力对物块P做正功C.物块P从A点运动到B点的过程中，轻绳拉力对物块Q做的功为D.物块P从A点运动到B点过程中，物块Q的重力势能减少量等于P、Q两物块总动能的增加量【答案】BD【解析】A．对物块P在A点时进行受力分析，其恰好与直杆没有相互作用，所以绳子拉力在竖直方向的分力与重力大小相等，方向相反，即所以绳子的拉力为对物块Q进行受力分析，在沿斜面方向上有解得设弹簧拉伸长度为，由胡克定律有解得物块P运动到B点时，由几何关系可得物块Q沿斜面向下滑了所以此时弹簧的压缩量为即此时弹簧的压缩量与初始时弹簧的拉伸量相同，也就是说此时弹簧的弹性势能与初始时弹簧的弹性势能相同，即弹簧的弹性势能先减小后增大，故A错误；D．物块P从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力做功为零，所以由能量守恒可知，物块Q的重力势能减少量等于物块P和Q总动能的增加量，故D正确；B．由于轻绳只能提供拉力，对物块P，在从A点到B点过程中轻绳拉力的方向与P运动方向夹角为锐角，则轻绳拉力对P做正功，故B正确；C．物块P运动到B点时，P和Q速度满足物块P从A点运动到B的过程中，对系统由能量守恒有对物块Q有联立解得故C错误。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.电炉丝以优质铁铬铝、镍铬电热合金丝为原料，现欲测定其电阻率，取一段电炉丝，电阻约为，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A.电池组（，内阻约）B.电流表（，内阻约）C.电流表（，内阻约）D.电压表（，内阻约）E.电压表（，内阻约）F.滑动变阻器（，允许最大电流）G.滑动变阻器（，允许最大电流）H.开关、导线若干（1）实验时，电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（选填仪器前的字母代号）（2）用螺旋测微器测量电炉丝的直径d，示数如图所示，其读数为_______。（3）若用L表示电炉丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算电炉丝电阻率的表达式_______。（用题中所给字母符号表示）【答案】（1）CDF（2）0.950（3）【解析】【小问1详析】[1][2][3]电池组电压是3V，流过金属丝的最大电流故电流表选C，电压表选D；滑动变阻器选最大阻值小的，便于调节，故选F。【小问2详析】根据螺旋测微器的读数规则知，读数是【小问3详析】根据电阻定律可得电炉丝的横截面积为联立可得，电炉丝的电阻率为12.锂电池是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金、锂离子或锂聚合物）的电池。为了测量一块锂电池的电动势和内阻，物理课外活动小组设计了如图甲所示的实验电路，电路中电源电动势用E表示，内阻用r表示。（1）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路的阻值，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，以为纵轴，以为横轴，画出关系图线，如图乙所示。由图线可求得锂电池的电动势_______V，内阻_______。（结果均保留三位有效数字）（2）由于电压表内阻的影响不可忽略，测量得到的电池内阻存在系统误差，为此实验小组又设计了如图丙所示可以消除系统误差的电路，根据图丙所示电路完成图丁中的实物图连线_______。（3）按照图丙连接好电路之后，闭合开关，调节电阻箱R并记录电压表示数U和电阻箱电阻，多次重复上述操作，得到多组数据，作出图像，得到图线的斜率为；再将开关断开，调节电阻箱R并记录电流表示数I和电阻箱电阻，多次重复上述操作，得到多组数据，作出图像，得到图线的斜率为，则电池内阻可以表示为_______（用表示）。【答案】（1）（2）见解析（3）【解析】【小问1详析】根据闭合电路欧姆定律可得整理得由图像可得，解得，【小问2详析】根据电路图，实物连线如图所示【小问3详析】由于电压表的内阻的影响不能忽略，当闭合开关之后有整理可得将开关断开时，有可得由上述解析式得，可得13.某游乐园有一种“直上云霄”的娱乐器械可以使人体验急速上升或下降，某次体验中，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上。游客从距地面的塔顶自由下落，当距地面时制动系统启动，使游客到地面时刚好停下，减速过程可近似看成匀减速运动（忽略摩擦和空气阻力，），求：（1）游客从开始下落到刚好停下的总时间。（2）质量为游客在下落到距地面时他对水平座位的压力大小。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】自由下落高度令此时速度为，则有，匀减速下落过程有，总的运动时间解得【小问2详析】当落到离地面的位置时，对游客，根据牛顿第二定律有根据牛顿第三定律有解得14.如图所示的坐标系内，第一象限内有方向水平向左的匀强电场，第二象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子，从坐标为的A点以速度沿y轴正方向射入电场，从坐标为的C点离开电场，经过磁场后再次垂直打到x轴上，磁感应强度，不计粒子重力，求：（1）电场强度E的大小。（2）再次打到x轴上的位置到O点的距离。（3）粒子在电场和磁场中运动的总时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详析】粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为，则根据牛顿第二定律和运动学规律联立解得【小问2详析】设粒子离开电场时速度大小为v，与y轴夹角为α，则根据动能定理解得又解得设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则根据牛顿第二定律又联立解得【小问3详析】因为由几何知识可得粒子在磁场中轨迹所对的圆心角为粒子在磁场中做完整圆周运动的周期为粒子在磁场中运动的时间粒子在电场和磁场中运动的总时间联立解得15.如图所示，水平固定的传送带长为，在传送带的右端D点连接一个半径的光滑圆弧轨道并固