安徽省六安第一中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

六安一中2024届高三年级第四次月考物理试卷时间：75分钟分值:100分一.单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32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。)1、人类研究电现象和磁现象的历史与力学研究同样丰富多彩，下列说法正确的是()A、库仑研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系应用了控制变量法B、奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象C.“场”是物质存在的一种形式，由法拉第完善后形成的概念D、卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量2.锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多。当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量。单体锂离子电池的容量极为有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。下列说法中正确的是()A.“安时”(Ah)或“毫安时”(mAh)是电流的单位B.“千瓦时”(kWh)是电量的单位C.图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态D.图中锂离子是在电场力的作用下从负极返回正极的3.如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球a和b，一点电荷放在轻杆的左侧P点.现将轻杆绕中点O转动，在位置MN和位置EF时两小球的电势能总量刚好相等.则()A.a、b两球带异种电荷B.a球的带电量比b球少C.a球由E转动到M，电场力对其一定做正功D.b球在N点的电势能一定小于F点的电势能4.空间中有一电场，若取x轴正方向为电场强度的正方向，其电场强度E随x变化的图像如图所示，大小相对于纵坐标轴对称，则()A.O点的场强最小，电势最低B.-x₁处的电势和x₁处的电势相等C.电子从-x₁处到x₁处的过程中速度先减小后增大D.电子从-x₁处到x₁处的过程中电势能一直增大5.如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路)连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P 点且处于静止状态。下列说法正确的是()A.电路稳定后，二极管通有正向电流B.带电油滴在P点电势能为负值C.上极板下移，P点电势升高D.上极板上移，带电油滴向下运动6.如图所示，a、b两端电压恒定，电阻.RI=1kΩ,用内阻2kΩ的电压表测电阻RI两端电压为2V，用此电压表测.R₂两端电压为4V，则a、b两端电压为()A.8VB.10VC.12VD.6V7.如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程中，动量大小的最小值为()A.0B.55mvC.255mvD.mv8.一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端静止，半圆柱体固定在水平面上，导体棒A与半圆柱体表面间的动摩擦因数为μ，其截面如图所示。空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处磁感应强度大小相等且均为B，在导体棒A中通入方向垂直纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A与圆心的连线与水平方向的夹角为θ，在导体棒A从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是()A.θ=45°时,导体棒A所受的摩擦力最大B.tanθ=1/μ时,导体棒A所受的安培力最大C.导体棒A所受重力与支持力的合力大小不变D.导体棒A所受重力和安培力的合力与安培力方向的夹角始终不变 二.多项选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)9.下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图，下列说法中正确的是()A.图①中粒子沿直线PQ运动的条件是v=EBB.图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从下到上C.图③中在分析同位素时，运动轨迹半径最大的粒子对应质量最小D.图④中交流电源的电压越大，粒子获得的最大动能越大10.如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为m，、带电量+q的小球(可视10.如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为m、带电量为为质点)在长为l的绝缘轻绳牵引下绕其悬点O在竖直面内沿逆时针方向做完整的圆周运动.直径AC竖直，直径BD水平.小球从A点开始电势能Eₚ，与转过的角度θ的关系如图乙所示，已知重力加速度为8，下列说法正确的是()A.该匀强电场的场强大小mgqB.该匀强电场的场强方向与竖直方向夹角为60°C.轻绳在D、B两点拉力的差值为33mgD.轻绳在D、B两点拉力的差值为3mg三、实验题(每空2分，共20分) 11.在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中(1)用多用电表的欧姆挡粗测电阻，选用“×1k”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过大，因此需选择(选填“×100”或“×10k”)倍率的电阻档，换挡后应重新调零。某次测量时多用表指针指在如图所示位置，若选择开关处于直流挡“2.5V”挡，其读数为：V；若选择开关处于欧姆挡“×10”挡，其读数为：Ω。(2)用多用电表测电压、电阻时，下列说法中正确的是：；A.用同一挡位测电阻时，多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越小B.被测电阻接在电路中，若要测该电阻的阻值时，电路中的电源不需断开C.用多用电表测量直流电压U和测量电阻R时，电流都是从黑表笔流出多用电表D.测电阻时，每次测量前必须进行欧姆调零12.一同学用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻，可供选择的器材有：A.毫安表A₁(量程10mA,内阻为100Ω)B.毫安表A₂(量程120mA,内阻为20Ω)C.定值电阻.RI=5ΩD.定值电阻R₂=0.1ΩE.定值电阻.R₃=200ΩF.定值电阻.R₄=1400ΩG.滑动变阻器RH.开关、导线若干(1)要求使用已有器材改装一量程为0.6A的电流表，则需选择的器材为毫安表、定值电阻(填写器材前的字母)； (2)要求改装量程为3V的电压表，则需选择的器材为毫安表、定值电阻(填写器材前的字母)；(3)利用改装后的电表设计电路如图甲，根据测量所得数据，描点作图，得到毫安表A₁和A₂的示数I₁与I₂关系曲线如图乙所示，则电池的电动势.E=V,内电阻r=Ω。(结果均保留两位有效数字)四、解答题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。13.(10分)研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电压表和电流表的示数分别为UI=1.0V和Iₗ=0.5A;重新调节R，使电动机恢复正常运转，此时电动机拉着重物以a=1m/s²的加速度匀加速上升，当重物的速度v₀=lm/s时，电压表和电流表的示数分别为U₂=15.0V和I₂=2.0A,,g取10m/s²。求此时：(1)电动机的输出功率P出；(2)该重物的质量m和电动机的效率η。14.(12分)如图所示，P点距坐标原点的距离为L，坐标平面内的第一象限内有方向垂直坐标平面的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B。有一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子从P点以与y轴正方向夹角为θ=45°的速度垂直磁场方向射入磁场区域，在磁场中运动，不计粒子重力。(1)若粒子垂直于x轴离开磁场，求粒子进入磁场时的初速度大小；(2)若粒子从y轴离开磁场，求粒子在磁场中运动的时间。15.(16分)如图所示，在水平面C的上方，存在竖直平面内周期性变化的匀强电场，变化规律如图所示。把一质量为m、带+q电荷的小球在t=0时从A点以大小为mgh的初动能水平向右抛出，经过一段时间后，小球以4mgh的动能竖直向下经过B点，随后小球第一次经过A点正下方，且经过A点正下方时电场刚好第一次反向。已知AB之间的高度差为2h，水平距离为h，A点到水平面C的竖直距离为128h，重力加速度为g。求：(1)AB两点间的电势差; (2)匀强电场的场强.E₀的大小；(3)小球到达水平面C时与A点的水平距离。