重庆市长寿中学2022-2023学年高三物理上学期12月月考试题（Word版附解析）

重庆市长寿中学校高三上期•12月月考物理试题一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。）1.近年来，国产新能源汽车的销量得到大幅增长，为检测某新能源汽车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，测得汽车在某次刹车过程中速度v与位移x的关系如图所示，设刹车过程中汽车做匀减速直线运动，已知时刻汽车速度为30m/s，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）A.刹车过程汽车的加速度大小为B.路面与车轮之间的动摩擦因数为0.4C.时，汽车的速度大小为12m/sD.0~6s内，汽车的位移大小为72m【答案】C【解析】【详解】A．根据匀变速直线运动速度位移关系可得由图像可得解得A错误；B．根据牛顿第二定律可得代入数据，解得,B错误；C．根据匀变速直线运动速度时间公式代入数据，可得3s时刻，汽车的速度大小为12m/s，C正确；D．汽车减速到零的时间为前6s内，汽车的位移大小为75m，D错误。故选C。2.如图，“嫦娥五号”、“天问一号”探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍、半径为月球半径的2倍。假设月球、火星均可视为质量均匀分布球体，忽略其自转影响，则（　　）A.月球表面重力加速度比火星表面重力加速度大B.月球的第一宇宙速度比火星的第一宇宙速度大C.质量相同的物体在月球、火星表面所受万有引力大小相等D.“嫦娥五号”绕月周期比“天问一号”绕火星周期大【答案】D【解析】【详解】A．由可得结合题意可得,A项错误；B．由可知可知B项错误；C．由可知C项错误；D．由可知得D项正确。故选D。3.如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着边长为l正三角形线圈，匝数为n，线圈的底边水平，一半的高度处于方框内的匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过图示方向的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。则（　　）,A.方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B.方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度C.方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度D.方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度【答案】C【解析】【详解】线圈一半处于匀强磁场中，则有效长度为，安培力大小为电流反向时，需要在左盘中增加质量为m的砝码，说明原来的安培力方向向上，根据左手定则，可知，方框内磁场方向垂直纸面向外。当电流反向，安培力变为向下时，再次平衡，说明安培力等于mg的一半，即得故选C。4.匝数为N的矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，R1R2为定值电阻，为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表,A1、A2的示数，分别为I1、I2；电压表V1、V2的示数分别为U1、U2。不计线框电阻，正确的是（　　）A.从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0B.矩形导线框从图示位置转过90°时，其磁通量的变化率为NBSωC.交流电压表V2的示数为2NBSωD.若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则变大【答案】C【解析】【详解】A．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，根据楞次定律和安培定则可知通过原线圈的电流方向不变，则通过线圈的电荷量大于零，故A错误；B．矩形导线框从图示位置转过90°时，线框位于中性面，感应电动势最大，为根据法拉第电磁感应定律其磁通量的变化率为故B错误；C．原线圈电压最大值为有效值为根据变压比，变压器副线圈电压的有效值即交流电压表的示数为,故C正确；D．原、副线圈匝数比不变，则原副线圈的电压比不变，故D错误。故选C。5.浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，则下列说法正确的是（　　）A.a千克气凝胶所含的分子数B.气凝胶的摩尔体积C.每个气凝胶分子的体积D.每个气凝胶分子的直径【答案】ABC【解析】【详解】A．气凝胶摩数为则气凝胶所含有的分子数为A正确；B．气凝胶的摩尔体积为故B正确；B正确，,C．气凝胶中包含个分子，故每个气凝胶分子的体积为C正确：D．设每个气凝胶分子的直径为d，则有解得D错误。故选ABC。6.如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高为H，上端套着一个细环。棒和环的质量分为4m和m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小为4mg。断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。则（　　）A.棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒相对地面一直做加速度恒定的匀减速直线运动B.从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对地面始终向下运动C.棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环相对地面先做匀减速后匀加速最后做匀减速运动，从断开轻绳到棒和环都静止，系统损失的机械能为D.从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒有往复运动，但总位移向下【答案】C【解析】【详解】AB．棒第一次与地面碰撞后，开始棒的速度方向变为向上，环的速度方向继续向下，二者存在相对运动，相互间存在滑动摩擦力，棒所受合力方向向下，根据牛顿第二定律可得，加速度大小为,环受重力、向上的滑动摩擦力，合力方向向上，根据牛顿第二定律可得，加速度大小为此时环的加速度大于棒的加速度，而环的速度与棒的速度大小相同，所以环的减速时间小于棒的减速时间，最终环会向上做匀加速运动，加速度大小为3g，直至环与棒速度大小相同，此时两者无相对运动，不受摩擦影响，环和棒一起做加速度大小为g的向上的匀减速运动，直至速度为0，故AB错误；C．设环相对棒滑动距离为l，根据能量守恒解摩擦力对棒及环做的总功为联立解得则系统损失的机械能为，故C正确；D．当棒再次下落时，由于此时棒的速度等于环的速度，此时棒与环之间无摩擦，所以环的下落为自由落体运动，无相对于棒做往复运动，与地面接触后在棒反弹后重复之前的运动状态，因此位移总是向下，故D错误。故选C。7.某同学在学习光学时，对神奇的光现象产生了兴趣，但对光现象的理解有一项是错误的，请帮他指出（　　）A.可以利用X射线衍射探测晶体的结构B.利用激光平行度好特性，可以较准确的测量地球到月球的距离C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加增透膜【答案】D【解析】【详解】A．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以可以利用X射线衍射探测晶体的结构，以用来区分晶体和非晶体，故A,正确，不符合题意；B．激光方向集中，也就是平行度好，所以可比较精确测量月球到地球的距离，故B正确，不符合题意；C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理，故C正确，不符合题意；D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，玻璃有反光，所以往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰，使照片清晰，故D错误，符合题意。故选D。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。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）8.如图，将游乐场的滑梯简化成倾角为的斜面，该滑梯的质量为M，放在粗糙水平面上，一个质量为m的小朋友沿滑梯下滑。在滑梯的不同位置，由于小朋友与滑梯间的动摩擦因数不同，小朋友在滑梯上的AB段匀速下滑，在BC段以大小为a的加速度匀减速下滑，滑梯始终保持静止状态，重力加速度大小为g，则（　　）A.小朋友在AB段匀速下滑的过程中，地面对滑梯的摩擦力为零B.小朋友在BC段匀减速下滑的过程中处于失重状态C.小朋友在BC段匀减速下滑的过程中，地面对滑梯的支持力大小为D.小朋友在BC段匀减速下滑的过程中，滑梯对地面的摩擦力大小为，方向水平向左【答案】AC【解析】【详解】A．小朋友在段匀速下滑的过程中，小朋友和滑梯组成的系统处于平衡状态，地面对滑梯的支持力大小等于总重，即为，整体水平方向合外力为零，则地面对滑梯的摩擦力为零，A正确；B．小朋友在段匀减速下滑加速度沿斜面向上，处于超重状态，B错误；CD．小朋友在段匀减速下滑过程中，加速度方向沿斜面向上，将加速度进行分解，如图所示根据质点系牛顿第二定律有,解得地面对滑梯的支持力大小为水平方向根据牛顿第二定律可得滑梯对地面的摩擦力大小为方向水平向右，C正确，D错误。故选AC。9.如图所示电路中，电源内阻不能忽略，电流表、和电压表均为理想电表。当滑动变阻器滑片向左移动时（　　）A.电流表示数减小B.电流表示数减小C.电压表示数减小D.电源的输出功率可能减小【答案】CD【解析】【详解】BC．滑动变阻器与电阻并联，当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路中电流增大，电流表A2示数增大，电源内电压增大，路端电压减小，则电压表V的示数减小，B错误，C正确；A．干路中电流增大，路端电压减小，支路的电流减小，故滑动变阻器支路电流增大，电流表A1示数增大，A错误；D．电源输出功率，当内外电阻相等时，输出功率最大，因外电路电阻与电源内阻之间关系不确定，所以电源的输出功率可能减小，也可能变大，D正确。故选CD。10.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D点射向介质，如图所示，已知A点的入射角为30°，介质对a光的折射率，下列判断正确的是（　　）,A.在该介质中，光传播速度B.a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°C.光从该介质射向空气发生全反射时，临界角D.a、b光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上的条纹间距【答案】BCD【解析】【详解】A．在A点的折射可见，a光的偏折角大于b光的偏折角，所以a光的折射率大于b光的折射率；又可知在该介质中，a色光的传播速度比b色光的传播速度小，即故A错误；B．设光线在A点的入射角为，折射角分别为、，由折射定律可得解得根据光路可逆性和几何知识可知，a光线从C点射出时，入射角和折射角分别等于A点折射角时折射角和入射角，则偏向角为,故B正确；C．由临界角公式有由于a光的折射率大于b光的折射率，则a色光的临界角比b色光的临界角小，即故C正确；D．由于a光的折射率大于b光的折射率，则a光的波长小于b光的波长，双缝干涉条纹的间距与波长成正比，可知a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹的间距，即故D正确。故选BCD。三、非选择题（本题共5答题，54分）11.在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使悬点正好位于圆心的正上方。现用手拉起钢球并给它一个初速度，使它沿纸上的某个圆做匀速圆周运动（钢球恰不触及纸面）。（1）在该实验中，可以用秒表测量钢球运动圈所用时间，则小球做圆周运动的周期为_________；通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径，再用天平测出钢球的质量。即可利用公式计算出所需的向心力________（用所测物理量符号表示）；（2）求小球受到的合力：结合上一问的测量，再测出悬点与小球间的竖直高度，查表得出当地重力加速度为，则可计算出小球所受的合力________（用所测物理量符号表示）。（3）若与在误差范围相等，便粗略验证了向心力表达式正确性。,【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]钢球做圆周运动的周期[2]则钢球的向心力（2）[3]根据平行四边形定则知，钢球所受的合力12.某实验小组设计的欧姆表内部结构可简化成图甲所示电路，其中电源内阻r=1.0Ω，A、B为两表笔，通过读取流过电流表A的电流值得到被测电阻的阻值。（1）使用该欧姆表测电阻时，需要调节滑动电阻器使电流表A满偏，如图乙所示，下列操作正确的是___________（填写选项前的序号）①闭合开关S，两表笔间不接入任何电阻②闭合开关S，将两表笔短接（2）该欧姆表的“0Ω”位于表盘的___________（选填“左端”或“右端”）。（3）该同学想用一个电阻箱来测出电路中电源的电动势E，将欧姆表与电阻箱连成闭合回路，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表A的示数I；在图丙中描点作图，得到图线，由图丙可求出电源的电动势为___________V。（4）若电流表A的量程为Ig，按照正确操作步骤测量某电阻阻值，电流表A指针指在处，则电阻阻值为___________Ω。,【答案】①.①②.左端③.3.0④.0.625【解析】【详解】(1)[1]闭合开关S，将两表笔短接,则该电路的外电路被短路，电流表没有示数，变阻器失去了调节电流的作用。故选①闭合开关S，两表笔间不接入任何电阻。(2)[2]两表笔间不接入任何电阻时，指针偏转到最右端，此时待测电阻为最大值，因此该欧姆表的“0Ω”位于表盘的左端。(3)[3]根据闭合电路欧姆定律，有整理，可得由丙图，可知联立，可得(4)[4]电流表A指针指在处，有带入上式，有解得13.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根绝缘细线把质量m=200g、电荷量q=+1×10-3C的金属小球悬挂在O点，小球在B点平衡时细线与竖直方向的夹角θ=37°。现将小球拉至位置A，使细线水平张紧后由静止释放。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求∶（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）小球通过最低点C时细线的拉力大小F；,（3）小球向下运动过程中细线拉力的最大值Fmax。【答案】（1）1500N/C；（2）3N；（3）4.5N【解析】【分析】【详解】（1）小球受到电场力qE、重力mg和线的拉力作用处于静止，根据共点力平衡条件有得代入数据解得E=1500N/C（2）小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有设小球在最低点时细线对小球的拉力为T，根据牛顿第二定律有解得T=3N（3）当小球运动至B点时，小球速度最大，细线拉力最大，小球从A到B的过程，根据动能定理有根据牛顿第二定律,解得14.如图所示电路中，电源电动势，电源内阻不计，电阻，，，，，电容器的电容，求：（1）电容器哪个极板带正电，所带的电荷量多大；（2）若突然断路，将有多少电荷量通过。【答案】（1）下极板带正电，；（2）【解析】【详解】（1）由图可知又因为解得，由图可知又因为解得，,令d点的电势为零，即，则有，可知，b点电势高，下极板带正电（2）断路后，则有此时下极板带负电，则流过电荷量为15.如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4/3．（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°．求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）．【答案】（i）（ii）0.7m【解析】【详解】（i）如图，设达到池边的光线的入射角为i．依题意，水的折射率n=，光线的折射角θ=90°．,由折射定律有nsini=sinθ①由几何关系有sini=②式中，l=3m，h是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得h=m≈2．6m③（ii）设此时救生员的眼睛到池边的距离为x．依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°．由折射定律有nsini'=sinθ'④式中，i'是光线在水面的入射角．设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a．由几何关系有sini'=⑤x+l=a+h'⑥式中h'=2m．联立③④⑤⑥式得x=(3–1)m≈0．7m⑦考点：光的折射定律