重庆市西南大学附属中学校2022-2023学年高三上学期12月月考物理试题含答案

2022~2023学年度上期学情调研

高三物理试题卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名.准考证号码填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。

一、选择题；本题共8小题，每小题3分，共24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．在国际单位制中，力学的三个基本单位是（ ） A．kg、m、m/s2

B．kg、m/s、N

C．kg、m/s2、N

D．kg、m、s

2．近日，美国南加州森林大火让消防飞机再次进入人们的视线，美国使用了大量消防直升机；在一次扑灭森林火灾时，直升机取完水，直奔火场，此时飞机正拉着水箱水平前进，绳子明显偏离竖直方向向后；忽略水箱所受空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A．绳子的拉力等于水箱的重力 B．飞机正向前匀速飞行 C．飞机正向前减速飞行 D．飞机正向前加速飞行

3．物体作自由落体运动，Ek表示其动能，Ep表示其势能，h表示其下落的距离，t、v分别表示其下落的时间和速度，以水平面为零势能面，下列图像中能正确反映各物理量之间关系的是 （ ）

A． B．

C． D．

4．如图所示，小球A、B、C分别套在光滑“T”型杆的水平杆MN和竖直杆OP上，小球A、B由轻弹簧相连，小球C由两根不可伸长的等长细线分别与小球A、B相连，水平杆MN可以绕竖直杆OP在水平面内转动，静止时，两绳与竖直杆夹角均为θ=37°，小球A、B间的距离x1=0.6，已知细线的长度l=0.5m，弹簧的劲度系数为8N/m，球A、B的质量mA=mB=0.4kg，球C的质量mC=0.32kg，三个小球均可视为质点，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列选项中正确的是（ ）

A．系统静止时，弹簧对A的弹力大小B．弹簧原长为0.9m

C．使水平杆MN匀速转动，若稳定时细线AC与MN杆的夹角为37°，则MN杆转动的角速度为95rad/s 632N 15D．系统由静止开始转动至细线AC与MN杆夹角为37°，此过程中弹簧对球A、B一直做负功 5．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，在空间站组合体工作生活了90天、刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的记录。已知天和号核心舱距离地面高度约为400km。则（ ）

A．研究交会对接的过程，可把天和号核心舱看作质点 B．天和号核心舱绕地球运动的速度大于第一宇宙速度 C．神舟十二号载人飞船从低轨道减速变轨与天和号核心舱对接

D．天和号核心舱绕地球运动的速度大于地球同步卫星绕地球运动的速度

6．如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒了被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1. A2．平板S下方有强度为Bo的匀强磁场．下列表述正确的是

A．该带电粒子带负电

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

7．如图，平行板电容器两板与电源相连，现将上板A缓慢下移一段距离，在此过程中，以下说法正确的是（ ）

A．电容器的电容减小 B．电容器的电量增大 C．两板间电场的场强减小 D．将有电流由c到d流过电阻

8．如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行并相距为L，bc是以O为圆心的半径为r的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，磁感应强度均为B，a、d两端接有一个电容为C的电容器，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，金属杆MN质量为m，金属杆MN和OP电阻均为R，其余电阻不计，若杆OP绕O点在匀强磁场区内以角速度ω从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（ ）

A．杆OP产生的感应电动势恒为Bωr2 BCr2B．电容器带电量恒为

2C．杆MN中的电流逐渐减小

B22r2LD．杆MN向左做匀加速直线运动，加速度大小为

4mR

二、多选题；本题共3小题，每小题4分，共12分．

9．如图甲所示，一质量为M的长木板A置于光滑的水平面上，其右端放有一质量为m可视为质点的小物体B。现将一水平向右的拉力作用于长木板A上，使长木板由静止开始运动，在运动过程中长木板A和小物体B的加速度aA、aB随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。已知t2时刻，小物体没有滑离长木板，重力加速度为g。则（ ）

A．0t2时间内，拉力随时间一直均匀增大

B．A、B间的动摩擦因数为

a3 g22(mM)a1t1C．0t1时间内，拉力对长木板做的功

2D．0t2时间内，因摩擦产生的热量ma3(a2a3)(t2t1)

2210．一个探究性学习小组利用示波器，绘制出了一个原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器，副线圈两端输出电压u随时间t变化的图像如图所示（图线为正弦曲线），则下列说法错误的是（ ）

A．该变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=20sin（100πt）V

B．接在副线圈两端的交流电压表的示数为7.1V C．该变压器原线圈输入频率为50 Hz

D．接在副线圈两端阻值为20 Ω的白炽灯，消耗的功率为2.5W

11．如图所示，a、c两点位于以一固定正点电荷Q为球心的球面上，b点在球面内。则（ ）

A．a点电势比c点高 B．a、c两点电场强度相同

C．b点电场强度的大小大于c点的电场强度的大小 D．将一正点电荷从b点移动到a点，电场力做正功

三、非选择题:64分

12．在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中，右图是某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。

（1）根据____________可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动。 （2）根据有关公式可求得vB=1.38 m/s，vC=____m/s，vD=3.90 m/s。 （3）利用求得的数值作出小车的v-t图线(以打A点时开始计时)， ( )

并根据图线求出小车运动的加速度a=____m/s2。

（4）将图线延长与纵轴相交，若交点的纵坐标是0.12 m/s，此交点的物理意义是________。

13．利用如图所示的电路测量电池的电动势E和内阻r。

（1）已知电流表A的内阻为RA，则电流表的示数I随电阻箱的示数R变化的关系式为I=______。 1（2）利用图像法处理实验数据，若以R为纵坐标、以为横坐标，得到线性图像的斜率为k，则待

I测电池的电动势E=______。

14．如图所示，轻质杆长为3L，在杆的两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的小孔穿在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动。当球B运动到最低点时，杆对球B的作用力大小为2mg，已知当地重力加速度为g，求此时： (1)球B转动的角速度大小；

(2)球A对杆的作用力大小以及方向。

15．在平面直角坐标系xOy中，第∶象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第∶象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知ON＝d，如图所示．不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的轨道半径R； （2）粒子在M点的初速度v0的大小； （3）粒子从M点运动到P点的总时间t．

16．如图所示，一根金属棒置于倾角θ=30°光滑的导轨上，金属棒的质量m=0.2kg,电阻r=1Ω,导轨宽度l=0.5m,上端与一阻值为R=1Ω的电阻相连，导轨足够长，空间中存在磁感应强度大小为B=2T,

2sin37°=0.6，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场．现由静止释放金属棒，其余部分电阻不计，g取10m/s（

cos37°=0.8）．

求：（1）金属棒下滑的最大速度？

(2)若金属棒从开始到速度达到1.8m/s时，下滑距离为1m,电阻R上产生的焦耳热是多少？(结果保留两位有效数字）

参考答案

1．D

在国际单位制中，力学的三个基本单位是m、kg、s，而m/s2、m/s、N都是导出单位。 故选D。 2．D

设绳子与竖直方向夹角为，则对水箱受力分析，可知

mgtanma

竖直方向

Tcosmg

解得

Tmg cos则绳子的拉力大于水箱的重力，飞机的加速度向前，即分析正向前做加速运动，故选项D正确，ABC错误。 故选D。 3．D B．因EkA．根据

Ek1211mvm(gt)2mg2t2 22212mv，故Ek-v不是线性关系，故B错误； 2故Ek-t不是线性关系，故A错误； C．因物体的机械能守恒，则

Ek+Ep=E

故C错误； D．由动能定理可知

Ek=mgh

故D正确。 故选D。 4．C

A．对小球C受力分析，有

2T cos 37mCg

对小球A受力分析， 有

FT sin 37

得

F1.2N

故A错误； B．由胡克定律得

Fk(x0x1)1.2N

解得

x00.75m

故B错误；

C．当细线AC与MN杆的夹角37时，根据对称性可知此时弹簧的长度

x22l cos 37

即

x20.8m

弹簧的弹力

F2k(x2x0)

研究小球C，有

2T1 sin 37mCg

研究小球A，有

T1 cos 37F2mA2l cos 37

代入数据解得

95rad/s 6故C正确；

D．系统由静止开始转动至细线AC与MN杆的夹角为37过程弹簧先为压缩状态后为拉伸状态，所以先做正功后做负功。故D错误； 故选C。 5．D

A．研究交会对接的过程，天和号核心舱的大小不能忽略，不能看作质点，故A错误；

B．第一宇宙速度为卫星绕地球表面做匀速圆周运动的最大环绕速度（即近地卫星的速度）。天和号核心舱轨道半径大于近地卫星的轨道半径，核心舱在轨道上飞行的速度小于7.9km/s，故B错误； C．神舟十二号载人飞船从低轨道变轨与天和号核心舱对接时，神舟十二号载人飞船需要做离心运动，需要加速，故C错误；

D．天和号核心舱轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，核心舱绕地球运动的速度大于地球同步卫星绕地球运动的速度，故D正确。 故选D。 6．C

【分析】由题意可知考查质谱仪工作原理，根据带电粒子在磁场中偏转规律分析可得．

A．分析带电粒子在下方磁场偏转轨迹，在P点受到水平向左的洛伦兹力，由左手定则可知该带电粒子带正电，故A错误；

B．速度选择器中，粒子做直线运动，电场力向右，洛伦兹力向左，由左手定则可的磁场方向垂直纸面向外，故B错误；

C．速度选择器中，粒子做直线运动，

EqBqv

可得vE ，故C正确； Bmvv2 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，半径越小，粒子的荷质比 D．由Bqvm 可得rBqr越大，故D错误．

【点睛】根据下方带电粒子偏转方向，结合左手定则确定出该粒子带正电，在速度选择器中做匀速直线运动，根据平衡关系列式可得速度大小，根据洛伦兹力方向可确定磁场方向向外． 7．B

A．根据电容决定式

CS 4kd可知上极板下移时，则d减小，电容增大，故A错误； BD．根据电容定义式

CQ U可知板间电压不变，电容增大，电容器所带电量增大，继续充电，电流方向为从d到c，故B正确，D错误；

C．将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据

EU d可知板间场强增大，故C错误。 故选B。 8．C

A．杆OP产生的感应电动势恒为

EBrvBrr21Br2 2故A错误；

BC．由右手定则知OP产生的感应电流方向为由O到P，则MN杆中电流方向为由M到N，由左手定则知MN杆受到向左的安培力，MN杆向左做加速运动，也产生感应电流，与OP产生的电流方向

相反，根据

EMNBLvMN

随着MN的速度增加，回路中电动势的和逐渐减小，电流减小，电容器的电压减小，则极板电荷量逐渐减小，故B错误，C正确；

D．回路中电流逐渐减小，杆MN受到的安培力逐渐减小，则杆向左做加速度逐渐减小的加速直线运动，故D错误。 故选C。 9．BD

A．由图乙可知t1~t2时间内拉力不变，A错误； B．对B由牛顿第二定律得

mBgmBa3

可得A、B间的动摩擦因数为

=B正确；

C．t1时刻AB的速度为

va3 g1a1t1 20t1时间内，由动能定理得拉力对长木板做的功为

(mM)a12t1212 W(Mm)v28C错误；

D．0t1时间内AB间没有相对滑动，t1~t2时间内AB的相对位移为

111xv(t2t1)a2(t2t1)2v(t2t1)a3(t2t1)2(a2a3)(t2t1)2

2220t2时间内，因摩擦产生的热量为

Qmgxma3(a2a3)(t2t1)2

2D正确； 故选BD。 10．BD

A．由图象可知，周期为T4102s，则角速度

2250rad/s T4102根据电压与匝数成正比可得，输入电压的最大值为20V，所以该变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为

u=20sin（50πt）V

故A错误；

B．接在副线圈两端的交流电压表的示数为有效值：52V=7.1V，故B正确； C．该变压器原线圈输入频率为

f11Hz=25Hz T4102故C错误；

D．副线圈上仅接入一个阻值为20Ω的白炽灯，所以副线圈的电流为

I522A=A 204消耗的功率为

P=UI=52故D正确。 故选BD。 11．CD

A．a、c在以正点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和c点电势相等，故A错误；

B．根据点电荷电场强度的计算公式E=kQ可知，a点场强的大小和c点电场强度大小相等，方向r22A=2.5W 4在各自与球心的连线上，即方向不同，故B错误； C．根据点电荷电场强度的计算公式E=k故C正确；

D．根据沿电场线方向电势降低可得a点电势比b点低，由正电荷在电势低处电势能小，则将一正点电荷从b点移动到a点，电势能减小，由功能关系可知，电场力做正功，故D正确。 故选CD。

Qb点电场强度的大小大于c点的电场强度的大小，可知，

r212． 相邻相等时间间隔内的位移差相等 2.64 点计时器打下计时点A时纸带对应的速度

12.6 打

（1）[1]做匀变速直线运动的物体，相邻相等时间内的位移差为定值，即xaT2，因此通过相邻相等时间间隔内的位移差相等可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动；

（2）[2] 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则C点速度为：

vCxBD2.64m/s 2T（3）[3][4]速度时间图像如图

图线斜率表示加速度，则加速度为：

av12.6m/s2 t（4）[5]速度时间图像与纵轴交点的物理意义是0时刻质点的速度，故该交点表示打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度。 13．

E k

RRAr（1）[1]根据全电路的欧姆定律可知

IE

RRAr（2）[2]由

IE

RRAr可得

1RE(RAr)

I则

k=E

14．(1)1g；(2)mg，向下

22L(1)球B所受重力和弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得

F1－mg＝mω2(2L)

其中F1＝2mg，联立解得

=g 2L(2)球A的角速度等于球B的角速度，设杆对球A是向下的拉力，根据牛顿第二定律得

F2＋mg＝mω2L

解得

F2＝－mg＜0

2故假设不成立，则杆对球A的作用力应是向上的支持力；

根据牛顿第三定律可知，球A对杆的作用力是向下的压力，大小为2mg． 15．（1）粒子在磁场中运动的轨道半径R为

d；

11（2）粒子在M点的初速度v0的大小为；

（3）粒子从M点运动到P点的总时间t为（1）做出带电粒子的运动轨迹如图

．

由三角形相关知识得Rsind R23d 323qBd 3m（2）由qvB=mv2/R 得v=在N点速度v与x轴正方向成θ＝60°角射出电场，将速度分解如图

cosθ= v0/v 得射出速度v=2v0， v0=3qBd 3m（3）粒子在电场中运动的时间t1，有d＝v0t1

所以t1＝

d3m v0qB2R2m ，故 Tv0qB粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T设粒子在磁场中运动的时间t2，有t2t＝t1＋t2，所以 t2mT 所以 t2

3qB2(332)m

3qB16．（1）2.4m/s（2）1.02J （1）当F安=mgsin时 速度达最大值；则v代入数据得v=2.4m/s

（2）下落s=1.8m时，有mgssinθ=2mv2+Q总 Q=

RQ总 Rr1mgsin(Rr)

B2L2代入数据可求得Q=1.02J