精品解析：湖北省随州市部分高中2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

2024年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12月月考 高三物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 考试范围： 高中全部高考内容 注意事项： 1．答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中A球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，故A错误； B．图中因为右边绳竖直向上，如果左边的绳有拉力的话，则有水平向左的分力，水平方向不可能受力平衡，所以左边的绳没有拉力，故B错误； C．根据受力平衡可知图中A球受到竖直墙面水平向左的弹力和下方小球垂直于过接触点的公切面（即在两球心的连线上）的弹力，故C正确； D．对于球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面（即在接触点与球心的连线上），即图中大半圆对小球的支持力应指向大半圆的圆心，故D错误。 故选C 2. 如图所示，M、N为水平放置的平行板电容器的两个金属极板，G为静电计。闭合开关S，静电计指针张开一定角度，电容器两极板间的P点有一带电液滴处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 保持开关S闭合，将R的滑片向右移动，G的指针张开角度减小 B. 保持开关S闭合，将R的滑片向左移动，带电液滴仍处于静止状态 C. 若断开开关S，将极板M向上移动少许，G的指针张开角度减小 D. 若断开开关S，将极板M向左移动少许，带电液滴仍处于静止状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合开关，一定时静电计指针示数不变，中无电流，则无电压降，故静电计指针不随的变化而变化，A错误； B．的改变不影响电容器两端电压，故液滴仍处于静止状态，B正确； C．开关断开，平行板电容器的带电荷量不变，极板向上移动一段距离时，两极板间距增大，由 则电容变小，变大，则静电计指针的张角增大，因为两板间电场强度 不变，则不变，带电液滴仍处于静止状态，C错误； D．若断开开关S，将极板M向左移动少许，正对面积减小，电容减小，电势差增大，两板间电场强度增大，带电液滴不能处于静止状态，D错误。 故选B。 3. 如图所示，是某火星探测器简化飞行路线图，其地火转移轨道是椭圆轨道。假设探测器在近日点P点进入地火转移轨道，在远日点Q，被火星俘获。已知火星的轨道半径是地球轨道半径的1.5倍，则转轨道（　　） A. 地球公转的周期大于火星公转的周期 B. 探测器进入地火转移轨道后，速度逐渐增大 C. 探测器在地火转移轨道上的周期大于火星的公转周期 D. 探测器从发射到被火星俘获，经历的时间约255天 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，地球公转的周期小于火星公转的周期，故A错误； B．探测器进入地火转移轨道后，万有引力做负功，速度逐渐减小，故B错误； C．根据开普勒第三定律，探测器在地火转移轨道上的周期小于火星公转的周期，故C错误； D．根据开普勒第三定律 探测器在地火转移轨道上的周期 探测器从发射到被火星俘获，经历的时间 联立代入数据可知经历的时间约255天，故D正确。 故选D。 4. 一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（　　） A. 弹性势能减小 B. 重力势能减小 C. 机械能保持不变 D. 绳一绷紧动能就开始减小 【答案】B 【解析】 【详解】游客从跳台下落，开始阶段橡皮绳未拉直，只受重力作用做匀加速运动，下落到一定高度时橡皮绳开始绷紧，游客受重力和向上的弹力作用，弹力从零逐渐增大，游客所受合力先向下减小后向上增大，速度先增大后减小，到最低点时速度减小到零，弹力达到最大值。 A．橡皮绳绷紧后弹性势能一直增大，A错误； B．游客高度一直降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，B正确； C．下落阶段橡皮绳对游客做负功，游客机械能减少，转化为弹性势能，C错误； D．绳刚绷紧开始一段时间内，弹力小于重力，合力向下做正功，游客动能在增加；当弹力大于重力后，合力向上对游客做负功，游客动能逐渐减小，D错误。 故选B。 5. 一物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为x＝－2t2－4t，y＝3t2＋6t（式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体在x轴方向上做匀减速直线运动 B. 物体在y轴方向上做匀减速直线运动 C. 物体运动的轨迹是一条曲线 D. 物体运动的轨迹是一条直线 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据 可知在x轴方向上初速度为负值，加速度为负值，因此做匀加速运动；在y轴方向上，初速度为正值，加速度为正值，也做匀加速运动，AB错误； CD．将 x＝－2t2－4t y＝3t2＋6t 消去参数t可得轨迹方程 因此运动轨迹是一条直线，C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两个接线柱连接到灵敏电流表上，把线圈A置于线圈B的内部。下列判断正确的是（　　） A. 开关闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表指针不偏转 B. 开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B对线圈A有排斥力 C. 开关闭合瞬间，电流表指针不偏转 D. 开关闭合瞬间，电流表指针偏转 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，线圈A中的电流发生变化，则穿过线圈B的磁通量发生变化，会产生感应电流，即电流表指针偏转，A错误； B．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，根据“来拒去留”可知，线圈B对线圈A有吸引力，B错误； CD．开关闭合瞬间，线圈A中的电流发生变化，则穿过线圈B的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针偏转，C错误，D正确。 故选D。 7. 某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为20 μF的电容器充电至6.0 kV，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是（　　） A. 放电时，电流方向为顺时针 B. 线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长 C. 电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长 D. 在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为120 C 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意知，电容器上极板带正电，故放电时，电流方向为顺时针，A正确； BC．振荡电路的周期为 T＝2π 电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0，即 t0＝＝ 则线圈的自感系数越小、电容器的电容C越小，放电脉冲电流的放电时间就越短，故B、C错误； D．除颤过程中将电容为20 μF的电容器充电至6.0 kV，则电荷量为 Q＝CU＝2×10-5×6 000 C＝0.12 C 故D错误。 故选A。 8. 一个质量为2kg的物体，放在光滑水平面上，受到两个水平方向的大小为5N和7N的共点力作用，则物体的加速度可能是（ ） A. 1m/s2 B. 4m/s2 C. 7m/s2 D. 10m/s2 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】两个大小为5N和7N的共点力的合力的范围为 由牛顿第二定律 可得加速度的范围为 故选AB。 9. 如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x。当两细导体棒中均通以电流为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 方向竖直向上 B. 大小为 C. 要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移 D. 若使b下移，a将不能保持静止 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由安培定则可知b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上，A正确； B．a的受力分析如图甲所示： 根据平衡条件有 tan 45°＝＝ 所以 B＝ B错误； C．b无论上移还是下移，b的电流在a处产生磁场的磁感应强度均减小，所以导体棒间的安培力也要减小； 若b上移，a的受力如图乙所示： 上移过程中FN逐渐减小， F安先减小后增大，两个力的合力等于mg，可见b适当上移，a仍能保持静止，C正确； D．若使b下移，根据平衡条件，a受到的安培力方向顺时针转动，只有安培力变大才能使a保持平衡，故a将不能保持静止，D正确。 故选ACD。 10. 通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象．从光源发出的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电脑上看到屏上的光强分布情况．图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况．下列有关A、B两种色光的说法正确的有(　　) A. 光通过的可能是缝板上的单缝 B. A光的波长比B光的波长长 C. A光在玻璃中传播速度大于B光在玻璃中的传播速度 D. A光比B光更容易发生明显的衍射现象 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．从光的强度分布可以看出，光屏上的光是等间距、等亮度的，所以是光通过双缝产生的干涉现象，故A错误； B．由题图乙可看出，A光的条纹间距大于B光的，由可知，A光的波长大于B光的波长，故B正确； C．A光的频率小于B光的频率，则玻璃对A光的折射率小于对B光的折射率，所以A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度，故C正确； D．由于A光的波长较长，所以更容易发生明显的衍射现象，D正确。 故选BCD。 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 双响爆竹是民间庆典使用较多的一种烟花爆竹，其结构简图如图所示，纸筒内分上、下两层安放火药。使用时首先引燃下层火药，使爆竹获得竖直向上的初速度，升空后上层火药被引燃，爆竹凌空爆响。一人某次在水平地面上燃放双响爆竹，爆竹上升至最高点时恰好引燃上层火药，立即爆炸成两部分，两部分的质量之比为1︰2，获得的速度均沿水平方向。已知这次燃放爆竹上升的最大高度为h，两部分落地点之间的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，不计火药爆炸对爆竹总质量的影响。 （1）求引燃上层火药后两部分各自获得速度大小。 （2）已知火药燃爆时爆竹增加的机械能与火药的质量成正比，求上、下两层火药的质量比。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】解：（1）引燃上层火药后两部分向相反的方向做平抛运动，竖直方向 水平方向 上层火药燃爆时，水平方向动量守恒，设爆竹总质量为m 解得两部分各自获得的速度大小 ， （2）上层火药燃爆后爆竹获得的机械能 下层火药燃爆后爆竹获得的机械能 上、下两层火药的质量比 12. 一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求： （1）波速及波的传播方向； （2）质点Q的平衡位置的x坐标。 【答案】（1）18cm/s，沿x轴负方向传播；（2）9cm 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图(a)可以看出，该波的波长为 λ＝36cm 由图(b)可以看出，周期为 T＝2s 波速为 v＝＝18cm/s 由图(b)知，当时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播。 （2）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图(a)知，x＝0处 y＝－＝Asin(－) 因此 由图(b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，可得P、Q间平衡位置距离 ＝vΔt＝6cm 则质点Q的平衡位置的x坐标为 ＝9cm 13. 如图所示，在倾角为θ的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨，导轨宽度为L，导轨上端连有阻值为R的电阻；在垂直于导轨边界ab上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场B1。边界ab下方导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场B2。电阻也为R、质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，磁场B1随时间均匀减小，且边界ab上方轨道平面内磁通量变化率大小为k，MN静止且受到导轨的摩擦力为零；撤去磁场B2，MN从静止开始在较短的时间t内做匀加速运动通过的距离为x。重力加速度为g。 (1)求磁场B2的磁感应强度大小； (2)求导体棒MN与导轨之间动摩擦因数； (3)若再撤去B1，恢复B2，MN从静止开始运动，求其运动过程中的最大动能。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)当磁场B1随时间均匀减小，设回路中感应电动势为E，感应电流为I，则根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律 MN静止且受到导轨的摩擦力为零，受力平衡 解得 (2)撤去磁场B2，设MN从静止开始做匀加速运动过程中的加速度为a，导体棒MN与导轨之间动摩擦因数为μ，则 根据牛顿第二定律 解得 (3)若再撤去B1，恢复B2，设MN运动过程中的最大速度为vm，最大动能为Ekm，稳定时 导体切割磁感线 通过回路的感应电流 安培力 最大动能 联立方程解得 14. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1。试求：（结果均保留一位有效数字） (1)该液化水的质量； (2)该液化水中含有水分子的总数N； (3)一个水分子的直径d。 【答案】（1）；（2）个；（3）m 【解析】 【详解】（1）根据 代入数据可得该液化水的质量 （2）V=1.0×103cm3水的摩尔数为 水分子数 N=nNA 联立并代入数据解得 个 （3）建立水分子的球模型设其直径为d，则可得每个水分子的体积为 又 联立并代入数据得水分子直径 m 15. 用高速运动的质子轰击静止的锂原子核（），形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核。 （1）写出核反应方程式； （2）已知质子的质量为m，初速度为v0，反应后产生的一个原子核速度大小为1.5v0，方向与质子运动方向相同，求反应过程中释放的核能。（设反应过程释放的核能全部转变为动能） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，有 【小问2详解】 核反应过程动量守恒，有 解得 根据能量守恒定律得反应过程中释放的核能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12月月考 高三物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 考试范围： 高中全部高考内容 注意事项： 1．答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，M、N为水平放置的平行板电容器的两个金属极板，G为静电计。闭合开关S，静电计指针张开一定角度，电容器两极板间的P点有一带电液滴处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 保持开关S闭合，将R的滑片向右移动，G的指针张开角度减小 B. 保持开关S闭合，将R的滑片向左移动，带电液滴仍处于静止状态 C. 若断开开关S，将极板M向上移动少许，G的指针张开角度减小 D 若断开开关S，将极板M向左移动少许，带电液滴仍处于静止状态 3. 如图所示，是某火星探测器简化飞行路线图，其地火转移轨道是椭圆轨道。假设探测器在近日点P点进入地火转移轨道，在远日点Q，被火星俘获。已知火星的轨道半径是地球轨道半径的1.5倍，则转轨道（　　） A. 地球公转的周期大于火星公转的周期 B. 探测器进入地火转移轨道后，速度逐渐增大 C. 探测器在地火转移轨道上的周期大于火星的公转周期 D. 探测器从发射到被火星俘获，经历的时间约255天 4. 一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（　　） A. 弹性势能减小 B. 重力势能减小 C. 机械能保持不变 D. 绳一绷紧动能就开始减小 5. 一物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为x＝－2t2－4t，y＝3t2＋6t（式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体在x轴方向上做匀减速直线运动 B. 物体在y轴方向上做匀减速直线运动 C. 物体运动的轨迹是一条曲线 D. 物体运动的轨迹是一条直线 6. 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两个接线柱连接到灵敏电流表上，把线圈A置于线圈B的内部。下列判断正确的是（　　） A. 开关闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表指针不偏转 B. 开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B对线圈A有排斥力 C. 开关闭合瞬间，电流表指针不偏转 D 开关闭合瞬间，电流表指针偏转 7. 某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为20 μF的电容器充电至6.0 kV，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是（　　） A. 放电时，电流方向为顺时针 B. 线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长 C. 电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长 D. 在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为120 C 8. 一个质量为2kg的物体，放在光滑水平面上，受到两个水平方向的大小为5N和7N的共点力作用，则物体的加速度可能是（ ） A. 1m/s2 B. 4m/s2 C. 7m/s2 D. 10m/s2 9. 如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x。当两细导体棒中均通以电流为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 方向竖直向上 B. 大小为 C. 要使a仍能保持静止，而减小b在a处磁感应强度，可使b上移 D. 若使b下移，a将不能保持静止 10. 通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象．从光源发出的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电脑上看到屏上的光强分布情况．图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况．下列有关A、B两种色光的说法正确的有(　　) A. 光通过的可能是缝板上的单缝 B. A光的波长比B光的波长长 C. A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度 D. A光比B光更容易发生明显的衍射现象 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 双响爆竹是民间庆典使用较多的一种烟花爆竹，其结构简图如图所示，纸筒内分上、下两层安放火药。使用时首先引燃下层火药，使爆竹获得竖直向上的初速度，升空后上层火药被引燃，爆竹凌空爆响。一人某次在水平地面上燃放双响爆竹，爆竹上升至最高点时恰好引燃上层火药，立即爆炸成两部分，两部分的质量之比为1︰2，获得的速度均沿水平方向。已知这次燃放爆竹上升的最大高度为h，两部分落地点之间的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，不计火药爆炸对爆竹总质量的影响。 （1）求引燃上层火药后两部分各自获得的速度大小。 （2）已知火药燃爆时爆竹增加的机械能与火药的质量成正比，求上、下两层火药的质量比。 12. 一列简谐横波在时波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求： （1）波速及波传播方向； （2）质点Q的平衡位置的x坐标。 13. 如图所示，在倾角为θ的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨，导轨宽度为L，导轨上端连有阻值为R的电阻；在垂直于导轨边界ab上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场B1。边界ab下方导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场B2。电阻也为R、质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，磁场B1随时间均匀减小，且边界ab上方轨道平面内磁通量变化率大小为k，MN静止且受到导轨的摩擦力为零；撤去磁场B2，MN从静止开始在较短的时间t内做匀加速运动通过的距离为x。重力加速度为g。 (1)求磁场B2的磁感应强度大小； (2)求导体棒MN与导轨之间动摩擦因数； (3)若再撤去B1，恢复B2，MN从静止开始运动，求其运动过程中的最大动能。 14. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1。试求：（结果均保留一位有效数字） (1)该液化水的质量； (2)该液化水中含有水分子的总数N； (3)一个水分子的直径d。 15. 用高速运动的质子轰击静止的锂原子核（），形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核。 （1）写出核反应方程式； （2）已知质子的质量为m，初速度为v0，反应后产生的一个原子核速度大小为1.5v0，方向与质子运动方向相同，求反应过程中释放的核能。（设反应过程释放的核能全部转变为动能） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$