辽宁省名校联盟2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司 辽宁省名校联盟辽宁省名校联盟 2023 年高三年高三 12 月份联合考试月份联合考试 物理物理 本试卷满分本试卷满分 100 分，考试时间分，考试时间 75 分钟。分钟。注意事项：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。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.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题只有一项符合题目要求，每小题题目要求，每小题 4 分；第分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得分，全部选对的得 6 分，分，选对但不全的得选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.下列说法错误的是（）图（a）图（b）图（c）图（d）A.图（a）中苏炳添百米夺冠成绩“9.83s”指的是时间 B.图（b）是汽车的时速表，上面的“108km/h”指的是瞬时速度的大小 C.图（c）是高速公路上的指示牌，上面的“3km”是车辆从指示牌位置行驶到桃花源机场的位移大小 D.图（d）是公路上的限速牌，上面的“5km”是指车辆的瞬时速度不能超过5km/h 2.从距地面某一高度竖直向下抛出的弹力球，不计空气阻力，与地面的碰撞过程没有能量损失，若规定竖直向下为正方向，则图中可大致表示物体从抛出到反弹至最高点这一运动过程的vt图像是（）A.B.C.D.3.弩是一种装有臂的弓，主要由弩臂、弩弓、弩箭和弩机等部分组成。当弩发射时先张开弦，将其持于弩机的“牙”上，将箭矢装于“臂”上的箭槽内，通过“望山”进行瞄准后，扳动“悬刀”使“牙”下缩，弦脱钩，利用张开的弓弦急速回弹形成的动能，高速将箭射出。如图所示，某次发射弩箭的瞬间（“牙”已经下缩），两端弓弦的夹角为 120，弓弦上的张力大小为TF，则此时弩箭收到的弓弦的作用力大小为（）学科网（北京）股份有限公司 A.T2F B.T3F C.TF D.T33F 4.如图（a），摩擦角的物理意义是：当两接触面间的静摩擦力达到最大值时，静摩擦力 f 与支持面的支持力 N的合力 F 与接触面法线间的夹角即为摩擦角，可知tan=。利用摩擦角的知识可以用来估料，如图（b）所示。物料自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角。若已知物料的摩擦角和高 h，动摩擦因数为。物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。可求出圆锥体的体积为（）图（a）图（b）A.323h B.3223h C.322h D.326h 5.一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车质量为32 10 kg，汽车的加速度与速度的倒数的关系如图所示，下列结论正确的是（）A.汽车匀加速运动的时间为 3s B.发动机的额定功率为120kW C.汽车所受的阻力为34 10 N D.汽车速度为10m/s时，发动机功率为 120kW 6.如图所示，地球的半径为 R，质量为 M；某人造卫星在距地面约为 R 的圆轨道上做匀速圆周运动；月球半径0R约为地球半径的四分之一，月球探测器的椭圆轨道近月点在月球表面附近，远月点距月球球心03R。已知地球质量约为月球质量的 81 倍，则该人造卫星和月球探测器环绕周期之比约为（）学科网（北京）股份有限公司 A.8:9 B.3:4 C.2:9 D.1:3 7.电场强度为 E 的匀强电场中有三个带电量为q+的点电荷，分布在边长为 a 的正六边形的三个不相邻顶点上，如图所示，已知正六边形顶点 A 点的电场强度为零，则下列说法正确的是（）A.22kqEa=B.3BEE=C.B、C 两点电场强度相同 D.3OBEE=8.图（a）为某一规格的灯泡的伏安特性曲线，图（b）为三个相同规格的灯泡串联后与一电源连接的电路图，电源电动势为 1.5V，内阻为1.5.下列说法正确的是（）图（a）图（b）A.此时电路中的电流约为 0.6A B.此时电源输出功率约为 0.37W C.此时电路中的电流约为 0.8A D.若再串联一个灯泡，电流将变为之前的34 9.北京理工大学艺术体操队，被誉为“足尖上舞动的精灵”，图示为运动员在表演带操。运动员抖动绸带使其在竖直面内形成沿 x 轴传播的简谐波，图示可以看作某一时刻的波形图。下列说法正确的是（）A.B 点沿 x 轴正向运动 B.B 点振动方向垂直于 x 轴向上 学科网（北京）股份有限公司 C.A 点加速度方向垂直于 x 轴向下 D.A 点速度方向垂直于 x 轴向下 10.如图所示，多边形区域内有磁感应强度为 B 的垂直纸面向里的匀强磁场（边界处有磁场），粒子源 P 可以沿底边向右发射质量为 m、电荷量为q+的粒子，粒子速率各不相同；右侧边界中点处有一粒子源 Q 可以在纸面内沿各个方向向磁场内部发射质量为 m、电荷量为q、速率为1qBavm=的粒子。下列说法正确的是（）A.由粒子源 P 发射的粒子，能够到达的边界长度为 3a B.由粒子源 P 发射的粒子，能够到达的边界长度为 4a C.由粒子源 Q 发射的粒子，首次到达边界（除 Q 所在的边界）的最短时间为3mqB D.由粒子源 Q 发射的粒子，首次到达边界的最长时间为mqB 二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 54 分。分。11.（6 分）某实验兴趣小组想要测量小木块与长木板间的动摩擦因数，设计了如下实验：图（a）图（b）图（c）（1）如图（a）所示，将轻弹簧竖直悬挂，用刻度尺测出弹簧自由悬挂时的长度04.00cmL=。（2）如图（b）所示，在弹簧的下端悬挂一个质量为50gm=的钩码，用毫米刻度尺测出稳定时弹簧的长度1L=_cm；可以计算出，弹簧的劲度系数k=_N/m（已知本地重力加速度 g 取29.8m/s，计算结果保留 2 位有效数字）。（3）由于弹簧的劲度系数很小，弹性限度不够大，故该小组设计实验方案如图（c）所示，将一长木板平放在水平面上，质量为0.1kgM=的小木块放置于木板上表面，将弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端拴接细线，细线绕过动滑轮固定在墙壁上，使弹簧水平，将木块拴接在动滑轮的右端，用力 F 向右拉动长木板，长 学科网（北京）股份有限公司 木板与小木块发生相对运动，当小木块稳定时，测出此时弹簧的长度27.07cmL=，已知本地重力加速度29.8m/sg=.（4）根据上面的操作，可以得出小木块与长木板间的动摩擦因数=_（计算结果保留 2 位有效数字）。12.（8 分）某同学想要测量实验室中一捆漆包金属丝的长度，实验过程如下：（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径时，发现所用螺旋测微器不能归零。测微螺杆与测砧直接接触时读数如图（a）所示，测量金属丝直径时如图（b）所示，则金属丝的直径d=_mm。图（a）图（b）图（c）（2）该同学先用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，当选择“10”挡时，发现指针偏角过大，他应该换用_（填“1”或“100”）挡，换挡后，电表示数如图（c）所示，则金属丝的电阻约为_。（3）为了精确测量金属丝的电阻值，可供选择的器材如下：A.电压表 V（015V，内阻约为 15k）B.电流表 A（00.6A，内阻约为 0.2）C.灵敏电流计 G（满偏电流 5mA，内阻g60R=）D.定值电阻aR（阻值a540R=）E.定值电阻bR（阻值b5940R=）F.滑动变阻器1R（最大阻值 10）G.滑动变阻器2R（最大阻值 200）H.电源 E（电动势 3V，内阻很小）I.开关 S 和若干导线 该同学希望电压测量范围尽可能大，选择合适的器材，设计实验电路图，画在方框中，请标清所选器材的符号。学科网（北京）股份有限公司（4）利用该电路测出电流表读数为1I，灵敏电流计读数为2I，该同学查得该种金属丝的电阻率为，则金属丝的准确长度L=_（用题中测得的和已知的物理量的字母表示）。13.（10 分）如图（a）所示，一倾角37=的足够长的斜面固定在水平地面上，质量2kgm=的滑块在斜面上足够高的位置由静止释放，并沿斜面向下加速运动。从释放时刻起，用平行斜面向上的拉力 F 作用在滑块上，拉力 F 随时间 t 变化的图像如图（b）所示，2s 时滑块速度达到最大。已知重力加速度 g 取210m/s，sin370.6=，cos370.8=。求：图（a）图（b）（1）滑块与斜面的动摩擦因数和滑块的最大速度mv的大小；（2）经过多长时间滑块到达最低点。14.（12 分）水平地面上有匀强电场如图所示，电场方向水平向右。一个质量为 m、电荷量为q+的小球，从距地面高 h 处由静止释放，落地速度大小1524vgh=，重力加速度为 g。（1）求电场强度 E 的大小。（2）若将小球以初速度 v 从距地面高 h 处竖直向上抛出，求经过多长时间，小球的速度最小，最小速度是多大？（3）若将小球以初速度 v 从距地面高 h 处竖直向上抛出，求小球的最高点距地面的高度以及小球在最高点时的速度大小。15.（18 分）如图所示，足够长的光滑斜面 AB 平滑连接长度为2mL=的粗糙水平面 BC。圆心为 O、半径为0.2mR=的竖直光滑半圆轨道 CED 与水平面 BC 在 C 点平滑连接，E 和圆心 O 等高，30EOF=。可视为质点的、质量1kgm=的滑块 P 从斜面上高 h 处由静止开始下滑，经过粗糙水平面 BC 后进入光滑半圆轨道，并恰好在 F 点脱离轨道。滑块与水平面 BC 之间的动摩擦因数0.1=，重力加速度 g 取210m/s。学科网（北京）股份有限公司 （1）求滑块 P 在半圆轨道圆心等高处 E 点时对轨道压力的大小；（2）求滑块 P 初始高度 h；（3）若滑块 P 在 C 点与一完全相同的滑块 Q 发生完全非弹性碰撞，随后两滑块一起进入光滑半圆轨道，判断两滑块是否会脱轨，并求滑块最终停在距离 B 点多远的位置。参考答案及解析参考答案及解析 一、选择题一、选择题 1.C 【解析】图（c）是高速上的指示牌，上面的“3km”指的是路程，故选 C 项。2.D 【解析】弹力球先做初速度问下的匀加速直线运动，速度方向与正方向相同，与地面碰撞前后速度大小不变，方向改变，接着竖直向上做匀减速直线运动直到速度为 0，全过程加速度为重力加速度，大小不变方向与正方向相同，故选 D 项。3.C 【解析】根据力的平行四边形定则们TT2cos60FFF=，故选 C 项。4.A 【解析】物料自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角，对物料作受力分析如图所示，当底角大于时，物料将沿锥面下滑，使减小；当底角小于时，物料将停留在锥面上，使增大，所以底角会保持为定值。若已知和锥体的高 h，则可求出它的体积为2332221133tan3tan3hhhVr hh=，故选 A 项。学科网（北京）股份有限公司 5.B 【解析】由图像可知汽车先做加速度23m/sa=的匀加速直线运动，速度115m/sv=时，由11vat=可得匀加速运动的时间15st=，A 项错误；在汽车变加速的过程，由PF v=额牵，Fmaf=+牵，可得1Pfamvm=额，由图像可计算出斜率为 60，纵轴截距为1，代入数据得120kWP=额，32 10 Nf=，B 项正确，C 项错误；当210m/sv=时，()2280kWPmaf v=+=，D 项错误。6.A 【解析】由题意可知，该人造卫星轨道半径12rR=，设其质量为1m，公转周期1T；月球探测器椭圆轨道半长轴020.5aRR=，设其质量为2m，公转周期2T，由万有引力定律和牛顿第二定律211122111GMmmrrT=，2222224GM mmaaT=月，81MM=月，计算可得12:8:9TT=，故选 A 项。7.B 【解析】根据库仑定律，分析A点电场强度如图所示.A 点电场强度为 0，根据电场叠加原理，可知254kqEa=，A 项错识；分析 B 点电场强度如图所示，由对称性，三个点电荷在 B 点的合场强大小为 E，沿OB方向，则 B 点的总电场强度3BEE=，B 项正确；同理C 点电场强度大小与 B 相同，但方向不同，C 项错误；三个点电荷在 O 点的合场强大小为 0，故33OBEEE=，D 项错误。8.AB 【解析】三个完全相问的灯泡串联接在电路中，相指闭合电路的欧姆定律，一个灯泡两端电压 U 与电路中电流 I 满足关系式3UEIr=，即133rUEI=。在图（a）中做出上式对应的一次函数图像，得到其与灯泡的伏安特性曲线的交点，坐标约等于()0.62A,0.2V，可知此时电路中的电流约为 0.6A，A 项正确，C 项错误；路端电压3U约等于 0.6V，电源输出功率约为 0.37W，B 项正确；若再中联一个灯泡，UI关系式变为144rUEI=，由图线交点可知，电流约为 0.55A，D 项错误。学科网（北京）股份有限公司 9.BC 【解析】绸带上的点的振动方向与波的传播方向（x 轴）垂直，不随波迁移，A 项错误；根据图像可以判断 B 的振动方向垂直于 x 轴向上，B 项正确；A 点加速度方向垂直于 x 轴向下，C 项正确；A 点速度为0，D 项错误。10.AC 【解析】由粒子源 P 发射的粒子轨迹的圆心在图（a）中虚线LL上，由2vqBvmr=可知轨迹半径 r随速度增大而增大.当2ar 时，粒子能够到达MP之间；当2ara时，粒子能够到达 Q 点正下方的边界上，A 项正确，B 项错误；由粒子源 Q 发射的粒子，速率相同，将1qBavm=代入2vqBvmr=，可得ra=，如图所示，图（a）图（b）粒子首次到达 M 点的时间最短，由几何关系，60=，min111 2663amtTvqB=，粒子恰好没有落在M 点时，落点为 N，此时是首次到达边界的最长时间，由几何关系，180，maxmtqB，C 项正确，D项错误。二、非选择题二、非选择题 11.（2）8.20（8.188.22）（2 分）12（2 分）（4）0.75（或 0.73）（2 分）【解析】（2）刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺的读数为8.20cm；根据平横条件可得，钩码的重力与弹簧 学科网（北京）股份有限公司 弹力相等，则有()10mgk LL=，代入数据解得12N/mzk （4）向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块稳定时，则有()202fk LL=，根据gfM=，可以得出小木块与长木板问的动摩擦因数0.75。12.（1）0.507（0.5050.508）（2 分）（2）1（1 分）8（或 8.0）（1 分）（3）电路图见解析（2 分）（4）()()22g124aIRRdII+（2 分）【解析】（1）由图可知蛅旋测微器的零误差为 0.020mm，读数为0.5mm0.01 2.7mm0.527mm+=.所以金属丝直径为 0.507mm。（2）指针觕角过大说明电阻很小.所以换1挡，读数为8。（3）电压表量程015V，面电源电动势只有3V，不满足准确性原则的要求，故用定值电流计和定值电阻aR串联，改装成量程为03V的电压标；为使电压的调节范围尽量大，所以选择滑动变阻器的分压接法，1R更方便调节。电路图如图所示.（4）根据欧姆定律()2g12axIRRRII+=，根据电阻定律，xLRS=，金属丝横截面积22dS=，联立解得金属丝的长度()()22g124aIRRdLII+=.13.（1）0.25 4m/s （2）4s【解析】（1）根据题意可知，2st=时，下滑速度最大，则物块合外力为 0，由图（b）可知此时8NF=由平衡条件有sincosmgFmg=+（2 分）代入数据得0.25=（1 分）从释放到2st=的过程，由动量定理有 学科网（北京）股份有限公司 m1sincos2mgtFtmgtmv=（2 分）解得m4m/sv=（1 分）（2）设经过1t，滑块到达最低点，此时滑块速度为 0，由动量定理有11sincos0FmgtImgt+=（1分）由图像可知4Ft=（1 分）所以1t时刻21142FIt=（1 分）解得14st=（1 分）14.（1）34mgq （2）1625vg 35v （3）22vhg+34v【解析】（1）小球受力分析如图所示，小球做初速度为 0 的匀加速直线运动，加速度方向与竖直方向夹角为 cosmgma=（1 分）cosxh=（1 分）212a xv=（1 分）tanEqmg=（1 分）联立方程解得37=，cosga=，34mgEq=（1 分）（2）将小球以初速度 v 竖直向上抛出，小球做类斜抛运动，沿加速度和垂直加速度方向建立平面直角坐标系，如图。当 v 在 y 轴分量减小为 0 时，小球速度变小 学科网（北京）股份有限公司 cosvat=（1 分）2sinvv=悮立方程解得1625vtg=，235vv=（1 分）（3）小球在竖直方向做竖直上抛运动，最大位移212vhg=（1 分）到最高点所用时间vtg=（1 分）在最高点的速度3Eqvtm=（1 分）则最大高度22vHhg=+（1 分）334vv=（1 分）15.（1）15N （2）0.55m （3）不会 离 B 点1.125m的位置【解析】（1）滑块 P 恰在 F 点脱离轨道，此时支持力为零2sin30FvmgmR=（1 分）1m/sFv=由 E 至 F 过程，由动能定理得 2211sin3022FEmgRmvmv=（2 分）3m/sEv=在 E 点，由牛顿第二定律2ENvFmR=（1 分）由牛顿第三定律，压力NFF=（1 分）代入数据解得15NF=（1 分）（2）滑块 P 由静止释放至运动到 E 点的过程，由动能定理得()212Emg hRmglmv=（2 分）解得0.55mh=（2 分）（3）滑块 P 由静止释放至运动到 C 点的过程，由动能定理得212CmghmgLmv=（1 分）7m/sCv=P 与 Q 在 C 点完全非弹性碰撞，设碰后滑块速度为1Cv，由动量守恒定律得 学科网（北京）股份有限公司 12CCmvmv=（1 分）17m/s2Cv=假设两滑块上升到最高点时速度为零，上升高度为1h，由机械能守恒得 2111222Cmghmv=（1 分）17m80hR=，所以滑块不会脱轨（1 分）设两滑块在粗糙水平面上的路程为 s，从碰撞后到滑块停下来，由能且守恒得 211222Cmgsmv=（2 分）解得0.875ms=（1 分）所以小物块最终停在距离 B 点1.125m的位置（1 分）