福建省厦门第一中学2024-2025学年高三12月月考物理+答案.pdf

试卷第 1页，共 4页福建省厦门第一中学福建省厦门第一中学 20242025 学年度学年度 12 月月考高三年物理试卷月月考高三年物理试卷(时间：时间：75min)一、单项选择题（本题共一、单项选择题（本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。每小题只有一个选项符合题目要求）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 5eV3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（）A0.15 年B0.22 年C0.63 年D2.2 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0p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00.5pp 的虚线为图像渐近线）。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（）A0t时刻金属棒的加速度为零B金属棒的最大加速度大小为 3gC金属棒上升过程安培力的冲量大小为002pmgtD金属棒上升过程定值电阻产生的焦耳热大于202pm#QQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#试卷第 2页，共 4页二、双项选择题（本题共二双项选择题（本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分，每小题有两个选项符合题目要分，每小题有两个选项符合题目要求。全部选对得求。全部选对得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分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（）AN sC mBNA mCNCDCV6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（）A圆环刚释放时，轻绳中的张力大小为23mgB圆环刚释放时，重物的加速度大小为43gC圆环下落到最低点的过程中，圆环的机械能一直减小D圆环下落到与定滑轮等高的位置时，圆环的速度大小为10 3123gd三、非选择题：共三、非选择题：共 60 分，其中分，其中 9、10、11 题为填空题，题为填空题，12、13 为实验题，为实验题，1416 题为计题为计算题。考生根据要求作答。算题。考生根据要求作答。9一列简谐横波沿 x 轴传播，0t 时刻的波形如图甲所示，4mx 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vm/sQQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#试卷第 3页，共 4页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105 10CQ，9229.0 10 Nm/Ck，它们相距3mL，如果在两点电荷连线的中点放一个半径为2rrL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。实验操作如下利用天平测量小球的质量 m；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；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；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tnB小球运动的角速度大小为21ntC小球运动的向心力大小为mgRh（g 为当地重力加速度）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0R、滑动变阻器LR。(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LR滑片位置，读出对应的电压表和电流表示数，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=（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。#QQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#试卷第 4页，共 4页(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、图线：表示图 1 中变阻器LR的功率变化规律；表示图 3 中变阻器LR的功率变化规律。在滑动变阻器LR的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正确的是_。ABCD141932 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 r1和 r2。求正电子穿过铅板过程中损失的动能。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 两点间竖直距离为 d，不计微粒的重力，sin300.5，3sin602。求：(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。带电量为+q 的 A 环套在轻杆上，距离杆底端距离为6916l保持静止，已知 A 环的质量为 3m。距离 A 环 l 的位置有光滑绝缘环 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 发生碰撞时，将电场强度增加到原来的43倍，A 环与 B 环的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。（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。#QQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#答案第 1页，共 4页参考答案：参考答案：题号题号12345678答案答案BCBBABBDADAD3对北冕座 T 双星系统，根据万有引力提供向心力22121122222m mGmrmrLTT可得1 12 2m rm r，又12rrL，由此北冕座 T 双星系统的周期3122LTG mm对太阳和地球有2202MmGmrrT得302rTGM由题意可知2rL，121.41.12.5mmMMM得3012202LTG mm可以得出010.2220TT因此 T 双星系统的周期约为 0.22 年。故选 B。4A0t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，EBLv，EIR又FBIL安联立可得22B L vFR安由图可知金属棒向下运动动量大小为00.5p时010.5pmv解得010.5pvm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2200.5B LpmgmR0t 时，金属棒向上运动的速度最大，所受向下的安培力最大，设00pmv解得金属棒向上运动的最大速度0012pvvm故金属棒受向下最大的安培力大小为220m2B L vFmgR安金属棒的最大加速度大小为mm3mgFagm安故 B 正确；C设金属棒上升过程安培力冲量大小为 I，得000mgtIp解得金属棒上升过程安培力的冲量大小为00Ipmgt故 C 错误；D金属棒初动能为20k02pEm金属棒上升过程k0G0WWE安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。8AD#QQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#答案第 2页，共 4页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22mgTmasin30Tmgma根据运动的分解可知sin30aa 解得23ag，23Tmg故 A 正确，B 错误；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，根据运动的分解可知，重物的速度为 0，系统根据机械能守恒定21tan302()cos302dmgdmgdmv解得10 3123vgd故 D 正确；9负821006水平向右1122324gT RR2np【详解】1对电站2224MmGmRhRhT（）（2MmGmgR解得22324gT RhR2t 时间内照射到帆板上的光子数为 nt 个，由动量定理可得()Ftntpntp 解得2Fnp12(1)B(2)22241nRhgRr t【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cossinTmgTF向，故tanRrFmgmgh向故 C 错误。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1tTn根据圆周运动合外力提供向心力，有224RrFmgmRhT向解得22241nRhgRr t13(1)3.01.3(2)小于电压表的分流(3)AC【详解】（3）图 1 中，滑动变阻器LR的功率为21PIEI r由数学知识可知，当2EIr时，功率最大，又有LEIRr#QQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#答案第 3页，共 4页可知此时LRr功率最大，最大功率为21m4EPr图 3 中，把0R和电源看成等效电源，则电源的等效电动势为00REERr等效内阻为00RrrRr则滑动变阻器LR的功率为22PIEI r由数学知识可知，当0000222RERrEEIRrrrRr功率最大，此时0L0RRrrRr最大功率为2202m1m044REEPPrRrr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。14(1)向右，垂直纸面向里(2)2222122q Brrm【详解】（1）根据洛伦兹力提供向心力2vqvBmr可得正电子运动半径mvrqB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2vqvBmr可得qrBvm正电子穿过铅板过程中损失的动能22k121122Emvmv代入数据可得222212k2q BrrEm15(1)2qQmC(2)83qQC(3)32d【详解】（1）电容器两板间电压QUC微粒在电容器间加速，根据动能定理有212qUmv联立解得2qQvmC（2）微粒在 b 点的速度为cos30bvv 微粒在 c 点的速度为cos60cvv 微粒从 b 点运动到 c 点的过程，有221122cbWmvmv微粒从 b 点运动到 c 点电势能的变化量p83qQEWC （3）微粒在 b 点沿竖直方向的速度为tan30ybvv#QQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#答案第 4页，共 4页微粒在 c 点沿竖直方向的速度为tan60ycvv微粒从 b 点运动到 c 点的过程，有222ycybvvad，ycybvyatb、c 两点间的水平距离xvt解得32dx 16(1)3sinmgq(2)32l(3)33 2sin4 singlg【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，根据平衡条件min3sinmgqE解得电场的最小值min3sin=mgEq（2）（i）质量为m的光滑 B 环从静止释放，由牛顿第二定律sinmgma加速度为sinag设 A 与 B 碰前速度为0v，根据运动学公式202val解得02sinvgl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0123mvmvmv2220121113222mvmvmv联立解得12sin2glv 22sin2glv（ii）碰后，对 A 由牛顿第二定律min43sin33qEmgma可得sin3ga 以沿杆向下为正方向，当 A 与 B 速度相等时，相距最远，则有2111vatvat解得1s2si34inngltg此时速度sin4gvA 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222 22121122v ta tvat解得23 2sin2 singltg此时 A 沿着杆向下运动的距离22 221324xv ta t l此时 A 的速度为零，B 的速度为32sinvgl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2160516xxl此时 A 的速度为1v，根据运动学公式21 336196016216lvttla解得33 2sin4 singltg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2333 2s5in4 sintglgtt#QQABBQQEogigABBAARhCAwUACEAQkgGAASgOwEAEoAABCANABAA=#QQABDQCg5giwgASACR7qA0UECUoQkoEjJSgERVAIOAwDyANIBAA=#