广东省东莞市东莞外国语学校2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题含答案.pdf

东莞外国语学校 2023-2024 学年高三第一学期第四次月考 物理试题 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。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，只需要上交答题卡。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 7 7 小题，每小题小题，每小题 4 4 分，共分，共 2828 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。题目要求的。1（2023广东模拟预测）核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用 5000 年。燃料中钚（23894Pu）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：用氘核（21D）轰击铀（23892U）生成（23893Np）和两个相同的粒子 X，核反应方程是238223892193UDNp2X+；镎（23893Np）放出一个粒子 Y 后转变成（23894Pu），核反应方程是2382389394NpPuY+，则 X 粒子和 Y 粒子是（）A中子，电子 B质子，电子 C正电子，质子 D正电子，电子 2（2023广东统考一模）2022 年 11 月，梦天实验舱完成转位操作，中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成，空间站运行周期约为 90 分钟。北斗系统的 GEO 卫星是地球同步卫星，空间站和 GEO 卫星绕地球均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）AGEO 卫星可以在地面任何一点的正上方，但离地心的距离是一定的 B空间站的轨道半径比 GEO 卫星的轨道半径大 C空间站的线速度比 GEO 卫星的线速度大 D空间站的向心加速度比 GEO 卫星的向心加速度小 3（2023广东模拟预测）一小朋友用轻绳将质量为 m（含内部气体的质量）、体积为 V 的气球拴在质量为 M的螺母上，之后将螺母放在地上。气球在水平恒定风力 F的作用下向右侧偏移，稳定后轻绳与竖直方向成 角。已知空气的密度为，重力加速度为 g，螺母始终静止在水平地面上。下列说法正确的是（）A风力 F的大小为tanmg B轻绳上的拉力大小为cosmg C螺母对地面的正压力大小为()Mm ggV+D风力增大时螺母对地面水平向左的摩擦力增大 4（2023广东茂名统考二模）跳台滑雪是最刺激的冰雪项目之一，如图为某滑道示意图。长直助滑道AB 与水平起跳平台 BC 连接，着陆坡足够长。运动员（含雪杖）沿 AB滑下，经过一段时间从 C 点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上的 D点。在不考虑空气阻力情况下，运动员（）A在助滑道上受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用 B离开跳台在空中飞行时处于超重状态 C在离着陆坡最远时，速度方向与着陆坡平行 D在空中的飞行时间与离开 C点时的速度无关 5（2023广东汕头金山中学校考三模）静电透镜是利用电磁场来偏转和聚焦电子束，两个电势不等的同轴圆筒就构成了最简单的静电透镜。静电透镜的原理图如图所示，圆筒 A 带负电，圆筒 B 带正电，圆筒之间形成静电场的等差等势面如图中的虚线所示。当电子束沿中心轴从圆筒 A 射向圆筒 B 时，静电场使平行入射的电子束汇聚于中心光轴上，这就形成了最简单的静电透镜。现有电子在a点射入，则下列说法正确的是（）A若电子在 a 点水平射入，则电子将做匀加速直线运动 B若电子在 a 点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做类平抛运动 C若电子在 a 点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做匀速圆周运动 D电子在 a 点的电势能大于在 c 点的电势能 6如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上。槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球（可视为质点）自左端槽口 A 点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从 A 点入槽内。则下列说法正确的是（）A小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 B小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 C小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统动量守恒 D小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动 试卷第 3 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 72020 年爆发了新冠肺炎疫情，新冠病毒传播能力非常强，在医院中需要用到呼吸机和血流计检测患者身体情况。血流计原理可以简化为如图所示模型，血液内含有少量正、负离子，从直径为 d 的血管右侧流入，左侧流出。流量值 Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，MN、两点之间可以用电极测出电压 U。下列说法正确的是（）A离子所受洛伦兹力方向由 M 指向 N B血液中正离子多时，M 点的电势高于 N 点的电势 C血液中负离子多时，M 点的电势高于 N 点的电势 D血液流量4UdQB=二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。8（2023广东统考二模）汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，若汽车所受的阻力恒定不变，则在汽车速率逐渐增大的阶段（）A相等时间内，牵引力所做的功相等 B相等时间内，合外力所做的功相等 C相等位移内，牵引力所做的功相等 D相等位移内，阻力所做的功相等 9如图甲所示，闭合矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。磁感应强度 B 随时间 t变化的规律如图乙所示，下列关于线框中的电流 I、ad 边所受的安培力 F 随时间 t变化的图像，正确的是（）A B 试卷第 4 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 C D 10（2023广东清远佛冈县第一中学校考模拟预测）如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ 间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为 E磁感应强度为 B。在 a点由静止释放一带正电的微粒，释放后微粒沿曲线 acb 运动，到达 b点时速度为零，c点是曲线上离 MN板最远的点。已知微粒的质量为 m，电荷量为 q，重力加速度为 g，不计微粒所受空气阻力，则下列说法中正确的是（）A磁场的方向为垂直纸面向里 B微粒在 c点时的机械能最大 C微粒在 c点的速率最大，大小为mgqEqB+D微粒到达 b点后将沿原路径返回 a 点 三、实验题（三、实验题（6 6+1010=16=16 分）分）11（2023 春广东高三校联考阶段练习）水平桌面上安装有如图甲所示的装置，可以用来探究加速度与力的关系。绕过动滑轮的两段轻绳均与桌面平行，光电门固定在竖直支架上。（1）用游标卡尺测量出遮光条的宽度，如图乙所示，遮光条的宽度d=_cm。（2）按图甲组装好器材后，在盒内放入重物，从静止释放物块，在竖直支架上标记释放时遮光片的中心位置 O，记录物块运动过程中力传感器的示数 F 以及遮光条通过光电门的遮光时间 t，测量位置 O到光电门的距离 x。（3）多次改变放入盒内的重物质量（不改变第一次放入的重物质量），调整物块位置使遮光条中心与支架上的 O 点平齐，再次由静止释放物块，记录相关数据。（4）以 F 为纵坐标、21t为横坐标作出21Ft图像，若当地的重力加速度大小为 g，图像的斜率为k，图 试卷第 5 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 像在纵轴上的截距为 b，则物块的质量 M_，物块与桌面间的动摩擦因数=_。（均用k、b、d、x、g 表示）12（2023 春广东高三校联考阶段练习）某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻xR的阻值。（1）请用笔画线代替导线，按电路图甲完成实物图乙的连接_。（2）根据电路图甲，闭合开关1S前，滑动变阻器的滑片应在最_（填“上”或“下”）端。闭合开关1S后，将开关2S接 a，调节滑动变阻器1R，使毫安表的示数为 I。（3）保持滑动变阻器的滑片不动，将开关2S接 b，调节电阻箱，使_，记录此时电阻箱的阻值0R。（4）未知电阻的阻值xR=_，测量值_（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。四、计算题：共 3 题，共 38 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。(10 分+14 分+14 分)13（2023广东湛江统考二模）如图所示，固定水平桌面左右两端分别放有质量 m10.5kg 和 m21kg的 P、Q 两物块（均可视为质点），现给物块 P 一水平向右的初速度，物块 P 向右运动一段时间后与物块Q 发生弹性碰撞（时间极短），碰撞后物块 P 停在桌面上距右端 L0.25m 处，物块 Q 离开桌面后做平抛运动，水平射程 x1m。已知桌面距水平地面的高度 hl.25m，取重力加速度大小 g10m/s2。求：（1）物块 Q 离开桌面时的速度大小；（2）物块 P 与桌面间的动摩擦因数。试卷第 6 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 14如图所示，一个 U 形金属框架MMNN，框架质量20.2kgm=，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2=。相距0.4md=的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长，其中 MN 边的电阻20.1R=且垂直于MM。现有一个质量10.1kgm=，电阻10.3R=的导体棒 ab，平行于 MN 的方向横放该框架上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度0.5TB=。垂直于 ab 施加2NF=的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触。当 ab 运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取210m/s。(1)求框架开始运动时 ab 速度 v的大小；(2)从 ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量0.1JQ=，求该过程 ab 位移 x大小。15如图所示在0y的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在0y的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xoy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上yh处的点1P时速率为0v，方向沿x轴正方向；然后经过x轴上2xh处的2P点进入磁场，并经过y轴上的3P点，3P点速度方向沿x轴负方向。不计重力。求：(1)电场强度 E的大小；(2)粒子到达2P时速度的大小和方向；(3)磁感应强度 B 的大小。试卷第 7 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 东莞外国语学校 2023-2024 学年高三第一学期第二次月考 物理试题 1.【答案】A 【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为 1，电荷数为 0，则 X 是中子；Y 的质量数为 0，电荷数为-1，则 Y 为电子。故选 A。2.【答案】C 【详解】A北斗系统的 GEO 卫星是地球同步卫星，位于赤道正上方，故 A 错误；B根据开普勒第三定律 32rkT=可得空间站的轨道半径比 GEO 卫星的轨道半径小，故 B 错误；CD根据根据万有引力提供向心力有22MmvGmmarr=则GMvr=2GMar=空间站的线速度比 GEO 卫星的线速度大，空间站的向心加速度比 GEO 卫星的向心加速度大，故 C 正确。3.【答案】C 【详解】AB采用隔离法确定气球受力情况，对气球进行受力分析，如图甲所示，水平和竖直方向上有 sinFT=，cosFmgT=+浮 其中 FgV=浮 解得 tan()FgVm=，()cosgVmT=故 AB 错误；C采用整体法确定地面对整体的作用情况对整体进行受力分析如图乙所示，竖直方向有 N()FFMm g+=+浮 解得 N()FmM ggV=+故 C正确；D风对整体的作用力水平向右，螺母对地面的摩擦力水平向右，风力增大时，螺母对地面的摩擦力增大，方向依旧水平向右，故 D 错误。故选C。4.【答案】C 【详解】A在助滑道上受重力、支持力、摩擦力作用，故 A 错误；B离开跳台在空中飞行时处于失重状态，故 B 错误；C运动员离开跳台时的速度，分解为垂直坡面的分速度和平行与坡面的分速度，当垂直于坡面的速度为零时，运动员速度方向与着陆坡平行，离着陆坡最远，故 C 正确；D在空中的飞行时间由运动员离开跳台时与垂直坡面的分速度的大小决定，与垂直坡面的分速度大小与离开 C 点时的速度大小、方向都有关，故 D 错误。故选 C。试卷第 8 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 5.【答案】D 【解析】ABC根据题意，由电势差与电场强度的关系UEd=，结合图像可知，由于等差等势线间距离不等，则该电场为非匀强电场，电子所受电场力为变力，则电子在 a 点水平射入，电子不做匀加速直线运动，若电子在 a 点与水平方向成某一角度射入，电子所受电场力的大小和方向均改变，不可能做类平抛运动和匀速圆周运动，故 ABC 错误；D根据沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知ac 由公式pEq=可知，电子在 a点的电势能大于在 c 点的电势能，故 D 正确。故选 D。6B 【详解】A小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，故 A 错误；B小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零，所以小球与槽组成的系统机械能守恒，故B 正确；C小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，槽离开墙壁，小球与槽组成的系统在水平方向上不受外力，故水平方向动量守恒，故 C 错误；D小球离开右侧槽口时，有水平速度，也有竖直向上速度，所以小球相对于地做斜上抛运动，故 D 错误。7D 【详解】ABC根据左手定则，正离子受到竖直向下的洛伦兹力，负离子受到竖直向上的洛伦兹力，则正电聚集在 N一侧，负电荷聚集在 M一侧，则 M点的电势低于 N点的电势，故 ABC 错误；D正负离子达到稳定状态时，有 UqvBqd=可得流速 UvBd=流量 244dUUdQSvBdB=故 D 正确。8.【答案】AD 【详解】A由公式WPt=可知，汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，相等时间内，牵引力所做的功相等，故 A 正确；B根据公式Wfx=可知，由于汽车的速度不断增大，则相等时间内，汽车的位移不相等，阻力做功不相等，由于合外力所做的功等于牵引力做功和阻力做功之和，则合外力所做的功不相等，故 B 错误。CD汽车速率逐渐增大，则牵引力逐渐减小，相等位移内，牵引力所做的功减小，阻力所做的功相等，故 C 错误，D 正确。故选 AD。9AD 【详解】由题图 B-t图像可知，01s 时间内，B 增大，增大，由楞次定律可知，感应电流方向是逆时针的，为负值；13s，磁通量不变，无感应电流；34s，B减小，减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，为正值；由左手定则可知，在 01s 内，ad边受到的安培力水平向右，是正的，13s 无感应电流，不受安培力，34s 时间内，安培力水平向左，是负的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为BEStt=感应电流为ESBIRRt=由 B-t图像可知，在每一时间段 试卷第 9 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 内，Bt是定值，则在各时间段内 I是定值，ad边受到的安培力为 F=BIL I、L不变，01s 内 B均匀增大，则 F 均匀增大，34s 内 B 均匀减小，则 F 均匀减小，BC 错误，AD 正确。故选 AD。10.【答案】AB【详解】A粒子带正电，根据微粒从 a 点开始运动的偏转方向，根据左手定则可知，磁场的方向为垂直纸面向里，选项 A 正确；B从 a运动到 c，电场力做正功，从 c运动到 b，电场力做负功，因电场力做功等于机械能增量，可知微粒在 c点时的机械能最大，故 B 正确；C微粒在 c 点时的动能最大，速度最大，如果选项 C 正确，则存在 mg+Eq=Bqv即说微粒在 c 点时受到的重力、电场力和洛伦兹力是平衡的，由于微粒在 c点做的是曲线运动，其合力方向应该竖直向上，故这三个力不是平衡力，故上式是不成立的，选项 C 错误；D微粒在 b 点的受力情况与 a点的受力情况相同，可知微粒到达 b 点后将相同轨迹向右做曲线运动，可能沿原路径返回 a点，故 D 错误；故选 AB。11.【答案】0.600 28kxd 24bdgkx【详解】（1）1游标卡尺是 20 分度的，分度值为 0.05 毫米，故遮光条的宽度 6mm0 0.05mm6.00mm0.600cmd=+=（4）23盒子与重物经过光电门时的速度大小dvt=，根据匀变速直线运动的规律有22vax=可得22222vdaxxt=物块的加速度大小 12aa=物 对物块，根据牛顿第二定律有 2FMgMa=物 整理得 22182MdMgFxt=+故 28Mdkx=，2Mgb=解得 28kxMd=，24bdgkx=12.【答案】上 毫安表的示数为 I 0R 等于【详解】（1）1按电路图甲完成实物的连接如下（2）2闭合开关1S前，应保证滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器的滑片应在最上端。（3）3开关2S接 a、b时分别是xR和2R接入电路，其他部分的电路不变，两次毫安表的示数相同，说明xR与电阻箱2R此时的阻值相同。（4）45由（3）可知 0 xRR=试卷第 10 页，共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 测量值等于真实值。13.【答案】（1）2m/s；（2）0.2【详解】(1)物块 Q 离开桌面后做平抛运动有 xv1t 212hgt=解得 v12m/s(2)物块 P 与 Q 碰撞过程动量守恒，能量守恒，有1 22 11 3mvm vmv=2221 22 11 3111222mvm vmv=+代入数据，解得23m/sv=31m/sv=物块 P 与 Q 碰撞后反向运动的过程中，有232vaL=mgma=解得 0.2=14(1)v=6m/s；(2)x=1.1m【详解】(1)ab 对框架的压力 F1=m1g 框架受水平面的支持力 FN=m2g+F1 依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力 F2=FN ab 中的感应电动势 E=Blv MN中电流 I=12ERR+MN受到的安培力 F安=BIL 框架开始运动时有 F安=F2 由上述各式代入数据解得 v=6m/s(2)闭合回路中产生的总热量 Q总=122RRR+Q=0.30.10.1+0.1J=0.4J 由能量守恒定律，得 Fx=2112mvQ+总 代入数据解得 x=1.1m 151(1)202mvqh；(2)02vv=；45；(3)02mvqh【详解】(1)粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示 设粒子从1P到2P的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有qEma=，02v th=，212hat=联立解得202mvEqh=(2)粒子到达2P时速度沿x方向的分量仍为0v，以1v表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，表示速度和x轴的夹角，则有212vah=且有2210vvv=+，10tanvv=联立得10=vv，02vv=，45=(3)设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律2vqvBmr=由几何关系得2 2rh=联立得02mvBqh=