四川省资中县第二中学2022-2023学年高三物理上学期12月月考试题（Word版附解析）

资中二中高2023届高三上期12月月考本试卷分选择题和非选择题两部分。第I卷（选择题），第II卷（非选择题）；满分300分，考试时间150分钟。注意事项：1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。5．考试结束后，只将答题卡交回。二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共8分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。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.伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（）A.图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是改变物体运动的原因B.图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现C.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易D.图乙通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动【答案】C【解析】【详解】A．图甲实验为伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合得出力是改变物体运动的原因，故A错误；B．实验室不存在没有阻力的的斜面，图甲中的实验，无法在实验室中真实呈现，故B错误；C．图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易，故C正确； D．图乙通过对自由落体运动的研究，通过抽象思维在实验结果上合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动，故D错误。故选C。2.A、B、C三个物体同时在同一地点沿同一方向做直线运动，如图为他们的位移—时间图象，由图象可知，物体在时间内（　　）A.A物体的平均速度最大B.三个物体的平均速度不一样大C.三个物体的平均速率一样大D.三个物体的平均速率关系为vA﹥vB=vC【答案】D【解析】【详解】AB．由图象看出，在0～t0时间内，三个物体的位移相同，所用时间相同，则平均速度相同，故AB错误；CD．由图象看出，在0～t0时间内，A的路程最大，B、C路程相等，故三个物体的平均速率关系为vA＞vB=vC故C错误，D正确。故选D。3.如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态．现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中（）A.f变小，F变大B.f变小，F变小C.f变大，F变小D.f变大，F变大 【答案】D【解析】【分析】【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左是逐渐增大；故选D。4.如图所示，边长为1m的正方体空间图形ABCD—A1B1C1D1，其下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）分别沿不同的水平方向抛出，落点都在A1B1C1D1平面范围内（包括边界）。不计空气阻力，g取10m/s2则（　　）A.小球落在B1点时，初速度为m/s，是抛出速度的最小值B.小球落在C1点时，初速度为m/s，是抛出速度的最大值C.落在B1D1线段上的小球，平抛时初速度的最小值与最大值之比是1∶2D.落在B1D1线段上的小球，平抛时初速度的最小值与最大值之比是 【答案】D【解析】分析】【详解】AB．小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，有得出因为下落高度相同，所以平抛运动的时间相等，由几何关系可知，小球的落地点离A1越近，则小球在水平方向的位移越小，所以小球在时，不是抛出的最小值，落在C1时水平位移最大，最大位移为正方形的对角线的长度，即为，由得为抛出速度的最大值，故AB错误；CD．由几何关系可得B1D1的中点离A1最近，B1或D1离A1最远，故初速度的最小值与最大值的比为，故D正确，C错误。故选D。5.如图所示，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，到达轨道A点处，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ并绕月球做匀速圆周运动。已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g月，则（　　）A.飞行器在椭圆轨道Ⅱ上运动时，B点速度大于A点速度，机械能不守恒 B.飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度小于在轨道I上通过A点的加速度C.由已知条件可求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为D.若月球的质量变大，半径不变，则飞行器在近月轨道Ⅲ上运行得更慢【答案】C【解析】【详解】A．由开普勒第二定律知，飞行器在椭圆轨道Ⅱ上运动时，B点速度大于A点速度，由于在轨道Ⅱ上运动时只有万有引力做功，所以机械能守恒，故A错误；B．根据可知：r越小，加速度越大，所以轨道Ⅱ上B点的加速度大于轨道Ⅰ上A点的加速度，故B错误；C．设飞行器在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为，则有解得根据几何关系知，Ⅱ轨道的半长轴根据开普勒第三定律有可以得到故C正确；D．由公式可知 当月球质量变大，半径不变时，在轨道Ⅲ上运动周期会变小，所以运动得更快，故D错误。6.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶,该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（F阻=kv，k为常量），动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是（　　）A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为2.56P，则动车组匀速行驶的速度为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为【答案】CD【解析】【详解】A．对动车由牛顿第二定律有若动车组匀加速启动，即加速度恒定，但随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A错误；B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P，由牛顿第二定律有故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误；C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶时加速度为零，有而以额定功率匀速时，有联立解得 故C正确；D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，由动能定理可知可得动车组克服阻力做的功为故D正确。故选CD。7.如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为θ的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为θ的过程中，下列说法正确的是（）A.开始下落时，B的加速度等于gB.物块B的重力势能减小量为mgLtanθC.物块A速度大于物块B的速度D.物块B的末速度为【答案】ABD【解析】【详解】A．开始下落时，竖直方向只受重力，B的加速度等于g。故A正确；B．物块B的重力势能减小量为WG=mgh=mgLtanθ故B正确；C．将物块B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，有 易知，物块A的速度小于物块B的速度。故C错误；D．根据机械能守恒，有联立，可得故D正确。故选ABD。8.如图所示，圆心为O、半径为R的四分之一光滑圆弧面竖直固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧两端分别拴接质量均为m的小球A、B，小球A置于光滑水平地面上，小球B置于圆弧面上由静止释放，小球B沿圆弧面下滑的过程中用水平力F作用在小球A上使其处于静止状态，经过时间t小球B落地，落地后立刻撤去力F，已知小球B释放的位置与O点的连线与水平方向的夹角为53°，释放小球B时弹簧处于原长，弹簧与水平地面的夹角为37°，小球B落地时的速度为，落地后不反弹，重力加速度为g，，，下列说法正确的是（　　）A.小球B落地时弹簧的弹性势能为B.时间t内力F的冲量大小为C.小球B离开圆弧面后，弹簧的最大形变量为D.小球B离开圆弧面后，弹簧最长时的弹性势能为【答案】AD【解析】 【详解】A．小球B下滑过程中，小球B和弹簧组成的系统机械能守恒由题图可知解得小球B落地时弹簧的弹性势能为，选项A正确；B．小球B落地时弹簧的形变量为小球落地时弹力的大小为，因弹力对时间的变化不是均匀的，则在时间t内弹力水平分力的平均值不是，小球A静止，力F始终等于弹簧的水平分力，力F的冲量不是，选项B错误；C．刚撤去力F时，弹簧的形变量为，此时两小球的速度均为0，B离开圆弧面后，小球B、A和弹簧组成的系统动量守恒，当二者速度相等时，弹簧的形变量最大，根据能量守恒可知此时弹簧的弹性势能小于刚撤去力F时的弹簧的弹性势能，故弹簧的形变量小于，选项C错误；D．小球B离开圆弧面后，弹簧最长时两球速度相等，从撤去力F到弹簧恢复原长，两球共速时此时的弹性势能选项D正确。故选AD。第II卷（非选择题，共174分）三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33~38题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共129分）9.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数为___________N/m；（2）为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图所示的甲、乙两种方案。①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_________更合理；②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N，b的示数为11.0N，c的示数为4.0N，则A和B间的动摩擦因数为__________。【答案】①.300②.甲③.0.30【解析】【详解】（1）[1]由图知，当F0=0时l0=20cm，即弹簧的原长，当F=60N时l=40cm，则Δl=l-l0=0.2m由胡克定律得（2）①[2]乙方案：因在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计在不断地运动，示数可能会变化，读数不准；甲方案：弹簧测力计a是不动的，指针稳定便于读数，故甲方案更合理；②[3]由于弹簧测力计a示数为6.0N，故A、B间的动摩擦因数10.某实验小组同学利用图甲装置测量滑块（含遮光条）和砝码的质量，主要操作步骤如下： ①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨使其水平；②用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示；③用毫米刻度尺测量光电门1和光电门2之间的距离；④挂上槽码，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行；⑤打开气泵，由静止释放滑块，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和；⑥依次在滑块上添加个砝码，重复实验。回答下列问题：（1）调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，应____________________直至气垫导轨水平；（2）遮光条的宽度___________；（3）滑块运动的加速度______________（用测量的物理量的符号表示）；（4）已知槽码和挂钩的总质量为，重力加速度为，以放在滑块上的砝码数为横坐标，滑块加速度的倒数为纵坐标作出图像，获得该图像的斜率为，纵截距为。由以上数据可得滑块和遮光条的总质量___________，每个砝码的质量_____________。（用已知量的物理符号表示）【答案】①.调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低②.0.220③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，说明气垫导轨左侧偏低，应调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低。（2）[2]遮光条的宽度为（3）[3]滑块运动的加速度为（4）[4][5]根据牛顿第二定律得 则得11.如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h=0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接．质量m=0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M=0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动．取重力加速度g=10m/s2，求（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。【答案】（1）3m/s；（2）1m/s；（3）0.3J【解析】【详解】（1）小滑块从曲线轨道上下滑的过程中，由机械能守恒定律得代入数据解得，小滑块a通过O点时的速度（2）碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得 （3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能解得12.如图所示，一长木板B质量m=1.0kg，长L=9.2m，静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径R=5.5m的光滑圆弧轨道，但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为53°，其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=6.0m处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量m=1.0kg的滑块D。平台上方有一水平光滑固定滑轨，其上穿有一质量M=2.0kg的滑块C，滑块C与D通过一轻弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。一质量m=1.0kg的滑块A被无初速地轻放在沿顺时针转动的水平传送带左端。一段时间后A从传送带右侧水平飞出，下落高度H=3.2m后恰好能沿切线方向从P点滑入圆弧轨道。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B，带动B向右运动，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动，滑上平台，与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体随后运动过程中一直没有离开水平面，且C没有滑离滑轨。若传送带长s=6.0m，转动速度大小恒为v0=6.0m/s，A与木板B间动摩擦因数为μ=0.5。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度g=（1）求滑块A到达P点的速度大小vP；（2）求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件？（3）若弹簧第一次恢复原长时，C的速度大小为2.0m/s。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）滑块A离开传送带做平抛运动，竖直方向满足 又A沿切线滑入圆轨道，满足解得（2）A沿切线滑入圆轨道，满足解得即A在传送带上应先匀加速，与传送带共速后随传送带匀速运动最右端，则有即滑块A与传送带的动摩擦因数需满足（3）A沿圆弧轨道滑下，机械能守恒假定A在木板B上与B共速后木板才到达右侧平台，则A、B动量守恒A、B共速过程，能量守恒有解得设B板开始滑动到AB共速滑过距离sB，由动能定理有解得即假设成立 B撞平台后，A继续向右运动，由动能定理有随后A将以v2的速度滑上平台，与D发生完全非弹性碰撞。后AD组合体与滑块C组成的系统水平方向动量守恒①若弹簧开始处于压缩状态，则第一次恢复原长时，C速度向左，有解得随后运动过程中系统共速时弹簧最大弹性势能为②若弹簧开始处于原长状态，则第一次恢复原长时，C速度向右：解得随后运动过程中系统共速时弹簧最大弹性势能为（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。13.一列简谐横波沿x轴传播，t=0.4s时刻的波形如图所示，此时质点a位于平衡位置，质点b、c的位移均为5cm，质点a的振动方程为y=10sin2.5πt（cm）。下列说法正确的是（）A.波沿x轴正方向传播B.t=0时刻，质点b的位移为-5cmC.质点b与质点c振动完全相反 D.波传播的速度大小为15m/sE.质点b振动比质点c的振动滞后三分之一周期【答案】ABD【解析】【详解】A．由质点a的振动方程y=10sin2.5πt（cm）可知，t=0时刻，质点a在平衡位置沿y轴正向运动，振动的周期为T=0.8s，则t=0.4s时，质点a沿y轴负方向运动，故波沿x轴正方向传播，故A正确；B．t=0时刻和t=0.4s时刻，质点b的位置关于平衡位置对称，因此t=0时刻，质点b的位移为-5cm，故B正确；C．由于质点b和质点c的平衡位置距离不等于半波长的奇数倍，因此振动不可能完全相反，故C错误；D．波传播的速度大小为D项正确；E．由于波沿x轴正方向传播，因此质点c比质点b振动滞后三分之一周期，E项错误。故选ABD。14.2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图所示。已知玻璃砖的折射率为，外圆半径为2R，光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离为x=R，光线b经折射后恰好与内柱面相切；光在真空中的传播速度为c。求：（1）该玻璃砖的内圆半径r；（2）光线a、b在外圆界面内传播的时间差∆t（不考虑光线反射）。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）光路如图所示， 根据几何关系得根据折射率公式有得即解得（2）光线在外圆界面内传播的速度为光线b在外圆界面内传播的时间为光线a在外圆界面内传播的时间为光线a、b在外圆界面内传播的时间差为