福建省厦门第一中学2024-2025学年高三12月月考物理+答案_2024-2025高三（6-6月题库）_2024年12月试卷_1227福建省厦门第一中学2024-2025学年高三12月月考（全科）

福建省厦门第一中学 2024——2025 学年度 12 月月考 高三年物理试卷(时间：75min ) 一、单项选择题（本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。每小题只有一个选项符合题目 要求） 1．如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”，下面有关瓶（包 括瓶中的水）的说法正确的是（ ） A．瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力 B．瓶静止时所受重力的方向一定可以与两条绳子的方向交于同一点 C．重力只作用在瓶的重心上 D．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 2．在维修高压线路时，为保障安全，电工要穿特制材料编织的电工服（如图甲）。图乙中电工站在高 压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B电线电势高于A电线，虚线表示电工周围 某一截面上的4条等势线，已知相邻等势线的电势差值均为5V， c、d、e、f是等势线上的四个点，下列说法正确的是（ ） A．电工服是用绝缘性能良好的绝缘材料制作 B．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强 C．在e点静止释放一个电子，它会向d点所在等势面运动 D．将一个电子由c移到d电场力所做的功为5eV 3．天文学家预测，北冕座T恒星系统可能在2024年爆发，其亮度预计将和北极星相当，仅凭肉眼就 可以观赏到这一不可错过的天文现象。图示是由一颗白矮星和一颗红巨星组成的北冕座T双星系统。 其中，白矮星的质量约为太阳的1.4倍，红巨星的质量约为太阳的1.1倍， 其半径约为太阳半径的75倍，白矮星与红巨星之间的距离约为地球与太 阳之间距离的0.5倍，则北冕座T双星系统的周期约为（ ） A．0.15年 B．0.22年 C．0.63年 D．2.2年 4．如图甲所示，一固定竖直倒放的“U”形足够长金属导轨的上端接一定值电阻R，整个装置处于方向 垂直轨道平面向里的匀强磁场中，现将一质量为 m的金属棒从距电阻R足够远的导轨上某处，以大小 为 p 的初动量竖直向上抛出，金属棒的动量随时间变化的图像如图乙所示（图中p0.5p 的虚线为 0 0 图像渐近线）。整个过程中金属棒与导轨接触良好且保持垂直，不计空气阻力及金属棒和导轨电阻，重 力加速度大小为g。关于此过程中，下列说法正确的是（ ） A．t 时刻金属棒的加速度为零 0 B．金属棒的最大加速度大小为3g C．金属棒上升过程安培力的冲量大小为2p mgt 0 0 p2 D．金属棒上升过程定值电阻产生的焦耳热大于 0 2m 试卷第1页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}二、双项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24分，每小题有两个选项符合题目要 求。全部选对得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分 5．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。与磁感应强度的国际单位等效 的有（ ） Ns N N C A． B． C． D． Cm Am C V 6．如图空间中存在沿水平方向且互相垂直的匀强磁场B和匀强电场E，一带电液滴以一定速度沿斜向 上的虚线做直线运动，则液滴（ ） A．带负电 B．一定做匀速直线运动 C．可能做匀减速速直线运动 D．电势能减小 7．某地地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小B随距离地面高度h的变化关系如图所示，方向竖直向 上，直升机用绝缘绳将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是（ ） A．线框中有逆时针方向的感应电流（俯视） B．线框中的感应电流不断减小 C．线框的四条边有向内收缩的趋势 D．线框的四条边有向外扩张的趋势 8．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在足够长轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小圆环， 圆环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆间的距离为d。现将圆环从图中所示的A处由静 止释放，此时连接圆环的细绳与水平方向的夹角为30°，整个过程中重物都只在竖直方向运动且未与定 滑轮相碰。忽略定滑轮的质量和大小，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） 2 A．圆环刚释放时，轻绳中的张力大小为 mg 3 4 B．圆环刚释放时，重物的加速度大小为 g 3 C．圆环下落到最低点的过程中，圆环的机械能一直减小 10 312 D．圆环下落到与定滑轮等高的位置时，圆环的速度大小为 gd 3 三、非选择题：共 60分，其中 9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计 算题。考生根据要求作答。 9．一列简谐横波沿x轴传播，t 0时刻的波形如图甲所示， x4m处质点的振动图像如图乙所示，则该波沿x轴 （填 “正”或“负”）方向传播，波长为 m， 传播速度大小 v m/s。 试卷第2页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}10．如图，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为Q和2Q，其中Q51010C，k9.0109Nm2/C2， 它们相距L3m，如果在两点电荷连线的中点放一个半径为r2rL的空心 金属球，且球心位于O点。则：球心O处的电场强度大小 N/C；球壳 上的感应电荷在球心O处产生的电场强度大小 N/C，方向 。 （填“水平向左”或“水平向右”） 11．未来部署在空间站的太阳能电站可以将电能源源不断地传送到地球。假设电站绕地球运行的周期 为T，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。电站离地面的高度h ；电站在轨 运行时，光子撞击电站的帆板被垂直反射而产生作用力。假设垂直照射帆板前后的光子平均动量大小 均为p，每秒钟垂直照射到帆板上的光子数为n个，求帆板由于光子碰撞而受到的作用力F  。 12．某同学利用圆周运动知识测量当地重力加速度。实验装置如图所示，直流电动机转轴上固定一个 半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线连接一个重锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另一端连接一 个小球，可看作质点。实验操作如下∶ ①利用天平测量小球的质量m； ②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，让激 光恰好照射到小球的中心，用刻度尺测量小球做圆周运动的半径R和球心到塑料圆盘的高度h； ③当小球第一次到达A点时开始计时，并记录为1次，记录小球n次到达A点的时间t； ④切断电源，整理器材。 请回答下列问题∶ (1)下列说法正确的是___。 A．小球运动的周期为t n B．小球运动的角速度大小为2n1 t C．小球运动的向心力大小为mgR（g为当地重力加速度） h D．若电动机的转速、绳长均不变，换相同半径、质量更大的小球重新实验，激光笔1、2应分别 右移、下降 (2)当地重力加速度大小应为g= 。（用r、n、t、R、h表示） 13．物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线外，实验 室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器R 、滑动变阻器R 。 0 L (1)测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器 材，并移动滑动变阻器R 滑片位置，读出对应的电压表和 L 电流表示数，在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线， 可得电源电动势E= V，内阻r= Ω（结果 均保留2位有效数字）。 (2)不考虑偶然误差，由上述（1）方法测得的内阻r （填“大于”、“等于”、“小于”）真实值， 引起此误差的原因是 。 试卷第3页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}(3)测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值，I表示电流表的示数。为便于对比研究， 采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线： ①表示图1中变阻器R 的功率变化规律； L ②表示图3中变阻器R 的功率变化规律。 L 在滑动变阻器R 的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正 L 确的是________。 A． B． C． D． 14．1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子（带正电荷）。他利用放在强磁场中 的云室来记录宇宙射线粒子，并在云室中加入一块厚6mm的铅板，借以减慢粒子的速度。当宇宙射线 粒子通过云室内的垂直纸面的匀强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图甲所示，根据照片画出的轨迹 示意图乙。 (1)请判断正电子穿过铅板时的运动方向（“向左”或“向右”）和磁场的方向 （“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）。 (2)已知正电子质量为m，带电量为e，磁感应强度为B，穿过铅板前后正 电子做匀速圆周运动的轨道半径分别为r 和r 。求正电子穿过铅板过程 1 2 中损失的动能。 15．某款电荷控制式喷墨打印机打印头的结构简图如图所示。墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，微粒经 过带电室带上负电后，飘入竖直放置的平行板电容器（初速度可视为零），加速后，该微粒以一定的水 平初速度从虚线M上的a点垂直射入竖直向下的偏转电场，b、c为轨迹上的两点，再经偏转后打到纸 上，显示出字符。已知平行板电容器带电荷量为Q，电容为C，微粒是质量为m、电荷量为q的点电 荷（q远小于Q）。微粒经过b、c两点时的速度方向与水平方向的夹角分别为30°、60°，b、c两点间 3 竖直距离为d，不计微粒的重力，sin300.5，sin60 。求： 2 (1)微粒经过a点时的速度大小； (2)微粒从b点运动到c点电势能的变化量； (3)b、c两点间的水平距离。 16．如图所示，空间中存在匀强电场（未画出），一固定光滑绝缘轻杆与水平方向夹角为θ。带电量为 69 +q的A环套在轻杆上，距离杆底端距离为 l，保持静止，已知A环的质量为3m。距离A环l的位 16 置有光滑绝缘环B，B环的质量为m，不带电，在外力作用下静止。重力加速 度为g，不计空气阻力，整个过程中环的带电量不变。 (1)求电场强度的最小值； (2)在（1）问的基础上，不改变电场方向，释放B环，当B环与环A发生碰撞 4 时，将电场强度增加到原来的 倍，A环与B环的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。 3 （i）A环与B环第一次碰撞后的各自速度大小 ； （ii）A环与B环第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离； （iii）从A环与B环的发生第一次碰撞开始计时，经过多长时间A环滑离杆。 试卷第4页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C B B AB BD AD AD 3．对北冕座T双星系统，根据万有引力提供向心力 G m L 1 m 2 2m 1    2 T π   2 r 1 m 2    2 T π   2 r 2 可得mr mr，又rr L，由此北冕座T双星系统的周期T2π L3 11 22 1 2 Gmm 1 2 对太阳和地球有G Mm m   2π  2 r 得 T 2π r3 r2 T 0 0 GM 由题意可知r2L，mm 1.4M1.1M2.5M得T 2π 20L3 1 2 0 Gm m  1 2 可以得出T  1 0.22 因此T双星系统的周期约为0.22年。故选B。 T 20 0 4．A．t 时刻金属棒的速度为零，则电路中感应电动势为零，金属棒所受 0 安培力为零，则金属棒仅受重力作用，加速度为 g ，故A错误； B．金属棒在运动中切割磁感线，EBLv ， I E R 又F 安 BIL 联立可得F 安  B2 R L2v 由图可知金属棒向下运动动量大小为 0.5p 时0.5p mv 解得v  0.5p 0 0 0 1 1 m 此时斜率为零，故合外力为零，金属棒所受安培力竖直向上，与安培力等大 反向，故mg B2L20.5p 0 mR t 0时，金属棒向上运动的速度最大，所受向下的安培力最大，设p mv 0 0 p 解得金属棒向上运动的最大速度v  0 2v 0 m 1 故金属棒受向下最大的安培力大小为F  B2L2v 0 2mg 安m R mgF 金属棒的最大加速度大小为a  安m 3g 故B正确； m m C．设金属棒上升过程安培力冲量大小为 I ，得mgt I 0p 0 0 解得金属棒上升过程安培力的冲量大小为Ip mgt 故C错误； 0 0 D．金属棒初动能为E k0  2 p m 0 2 金属棒上升过程W G W 安 0E k0 金属棒上升过程克服安培力所做功等于电阻产生的焦耳热，故D错误。 8．AD 答案第1页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}AB．设圆环刚释放时，轻绳中的张力大小为T，重物加速度为a，则有 2mgT 2ma Tsin30mg ma 根据运动的分解可知asin30a 2 2 解得a g，T  mg 故A正确，B错误； 3 3 C．圆环下落到最低点的过程中，拉力先向下，后向上，则拉力先做正功， 后做负功，圆环的机械能先增加后减小，故C错误； D．圆环下落到与定滑轮等高的位置时，速度竖直向下，根据运动的分解可 d 1 知，重物的速度为0，系统根据机械能守恒定mgdtan302mg( d) mv2 cos30 2 解得 v 10 312 gd 故D正确； 3 9． 负 8 2 10． 0 6 水平向右 11． 3 gT2R2 R 2np 42 【详解】[1]对电站 G Mm m 4π2 （Rh）， G Mm mg 解得 h3 gT2R2 R （Rh）2 T2 R2 42 [2]t时间内照射到帆板上的光子数为nt个，由动量定理可得 Ft ntp(ntp) 解得F2np 42n12Rh 12．(1)B (2)g Rrt2 【详解】（1）C．小球受重力和拉力，合力提供向心力，设线与竖直方向的 夹角为  ，则 Tcosmg，TsinF 故 F mgtanmg Rr 故 C 错误。 向 向 h D．若电动机的转速、绳长不变，换质量更大的小球重新实验，由 得小球圆周运动半径与质量无关， 所以激光笔不动， 故 D 错误。 （2）小球做圆周运动的周期 T t n1 根据圆周运动合外力提供向心力，有F mg Rr m 42 R解得g 42n12Rh 向 h T2 Rrt2 13．(1) 3.0 1.3 (2) 小于 电压表的分流 (3)AC 【详解】（3）图1中，滑动变阻器R 的功率为P IEI2r L 1 E E 由数学知识可知，当I 时，功率最大，又有I 2r R r L 答案第2页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}可知此时R r 功率最大，最大功率为P  E2 L 1m 4r R 图3中，把R 和电源看成等效电源，则电源的等效电动势为E' 0 E 0 R r 0 等效内阻为r' R 0 r 则滑动变阻器R 的功率为P IE'I2r' R r L 2 0 R 0 E 由数学知识可知，当I E'  R 0 r  E 功率最大，此时R  R 0 rr 2r' 2R 0 r 2r L R 0 r R r 0 最大功率为P  E'2  R 0  E2 P 2m 4r' R r 4r 1m 0 综上所述，图1中和图3中滑动变阻器功率最大时，电流相等，图1中滑动 变阻器的电阻较大，且图1中的最大功率较大。 故选AC。 q2B2 r2r2 14．(1)向右，垂直纸面向里(2) 1 2 2m v2 mv 【详解】（1）根据洛伦兹力提供向心力qvBm 可得正电子运动半径r r qB 正电子穿过铅板后速度减小，即运动半径减小，可知正电子向右运动，根据 左手定则可知磁场的方向垂直纸面向里。 （2）同理根据qvBm v2 可得v qrB r m 1 1 正电子穿过铅板过程中损失的动能E  mv2 mv2 k 2 1 2 2 代入数据可得 ΔE  q2B2 r 1 2r 2 2 k 2m 2qQ 8qQ 3d 15．(1) (2) (3) mC 3C 2 Q 【详解】（1）电容器两板间电压U  C 微粒在电容器间加速，根据动能定理有qU 1 mv2 联立解得v 2qQ 2 mC （2）微粒在b点的速度为v  v 微粒在c点的速度为v  v b cos30 c cos60 微粒从b点运动到c点的过程，有W  1 mv2 1 mv2 2 c 2 b 8qQ 微粒从b点运动到c点电势能的变化量E W  p 3C （3）微粒在b点沿竖直方向的速度为v vtan30 yb 答案第3页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}微粒在c点沿竖直方向的速度为v vtan60 yc 微粒从b点运动到c点的过程，有v2 v2 2ad，v y at yc yb yc yb b、c两点间的水平距离xvt 解得x 3d 2 3mgsin 3 33 2glsin 16．(1) (2) l (3) q 2 4gsin 【详解】（1）当电场强度方向与杆方向平行且沿杆向上时，电场强度最小， 3mgsin 根据平衡条件3mgsinqE 解得电场的最小值E = min min q （2）（i）质量为m的光滑B环从静止释放，由牛顿第二定律 mgsinma 加速度为agsin 设A与B碰前速度为v ，根据运动学公式v22al 解得v  2glsin 0 0 0 由于A与B的碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律 mv mv 3mv 0 1 2 1 2 mv 0 2 1 2 mv 1 2 1 2 3mv 2 2 联立解得 v 1  2gl 2 sin v 2  2gl 2 sin （ii）碰后，对A由牛顿第二定律q 4 E 3mgsin3ma 可得a gsin 3 min 3 以沿杆向下为正方向，当A与B速度相等时，相距最远，则有v at v at 2 1 1 1 解得t  3 2glsin 此时速度v gsin 1 4gsin 4 A环与B环第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离 （iii）第一次碰撞后，到再一次相遇时，根据运动学公式 vt  1 at2v  1 at2 解得t  3 2glsin 22 2 2 1 2 2 2 2gsin 1 3 此时A沿着杆向下运动的距离xvt  at2  l 22 2 2 4 此时A的速度为零，B的速度为 v  2glsin 3 可以发现是重复第一次碰撞的情景，再重复4次碰撞后，A沿着杆向下运动 的距离 x 5x  60 l 2 1 16 此时A的速度为v ，根据运动学公式69 l 60 lvt  1 at2 解得t  3 2glsin 1 16 16 13 2 3 3 4gsin 从A环与B环的发生第一次碰撞开始计时，A滑离杆所用的时间 33 2glsin t5t t  2 3 4gsin 答案第4页，共4页 {{##{{QQQQAABBBDQQQCgE5oggiiwgAgABSBAACARR7hqCAA0wUUEACCUEoAQQkkogEGjJASAgSEgROVwAEIOAAEwoDAAyABNCIABNAAAB=A}#A}=}#}