2023-2024年重慶市拔尖強(qiáng)基聯(lián)盟（育才中學(xué)、西南大學(xué)附屬中學(xué)、萬(wàn)州高級(jí)中學(xué)）高三上學(xué)期12月月考物理試題（解析版）

西南大學(xué)附屬中學(xué)重慶育才中學(xué)萬(wàn)州高級(jí)中學(xué)高2024屆拔尖強(qiáng)基聯(lián)盟高三上十二月聯(lián)合考試物理試題一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩人以不同姿勢(shì)懸掛在水平單杠上靜止，甲雙臂豎直平行，乙雙臂斜向上張開(kāi)，以下說(shuō)法正確的是（）A.甲的合力比乙大B.甲、乙的合力相等C.乙每條手臂沿胳膊方向的拉力與甲相等D.乙對(duì)單杠的作用力與單杠對(duì)乙的作用力是一對(duì)平衡力【答案】B【解析】由于甲、乙兩人均靜止，單杠給人的作用力等于人的重力，人的合力為，故A錯(cuò)誤，B正確；甲雙臂豎直平行，則甲每條手臂沿胳膊方向的拉力等于人重力的一半，乙雙臂斜向上張開(kāi)，根據(jù)人的受力分析可知，乙每條手臂沿胳膊方向的拉力大于人重力的一半，由于甲、乙質(zhì)量相等，則乙每條手臂沿胳膊方向的拉力與甲不相等，故C錯(cuò)誤；乙對(duì)單杠的作用力與單杠對(duì)乙的作用力是一對(duì)相互作用力，故D錯(cuò)誤。故選B。2.金屬板和板前一正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線分布如圖所示，、、、為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，則（）A.圖中沒(méi)有電場(chǎng)線的地方就沒(méi)有電場(chǎng)B點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)C.同一正電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能高于在點(diǎn)的電勢(shì)能D.正電荷從點(diǎn)靜止釋放，若只受電場(chǎng)力作用，將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)【答案】C【解析】圖中沒(méi)有電場(chǎng)線地方只是沒(méi)畫(huà)出電場(chǎng)線，不是沒(méi)有電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，則點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，可知點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，根據(jù)可知，同一正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，所以同一正電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能高于在點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確；正電荷由點(diǎn)釋放，受電場(chǎng)力方向沿切線方向，所以運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)沿電場(chǎng)線方向，故D錯(cuò)誤。故選C。3.年月日第一屆全國(guó)青年運(yùn)動(dòng)會(huì)在南寧市舉行。如圖甲所示，某運(yùn)動(dòng)員在參加跳水比賽時(shí)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，該運(yùn)動(dòng)員重心的豎直速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.在和時(shí)間內(nèi)加速度方向相反 B.在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員重心到達(dá)最高點(diǎn)C.在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員重心速度反向 D.在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員重心入水深度最大【答案】D【解析】在和時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，方向都是豎直向下，故A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員重心到達(dá)最高點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在時(shí)間內(nèi)都在豎直向下運(yùn)動(dòng)，所以在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員重心速度沒(méi)有反向，故C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在時(shí)間內(nèi)都在豎直向下運(yùn)動(dòng)，在時(shí)速度減為零，可知在時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員重心入水深度最大，故D正確。故選D。4.國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球》中的“太空電梯”給觀眾帶來(lái)了強(qiáng)烈的視覺(jué)震撼?？茖W(xué)家們?cè)诘厍蛲届o止軌道上建造了一個(gè)空間站，再用超級(jí)纜繩連接地球上的固定基地，通過(guò)超級(jí)纜繩承載太空電梯，使轎廂沿繩索從基地直入太空，而向空間站運(yùn)送貨物，超級(jí)纜繩相對(duì)地面靜止。下列說(shuō)法正確的是（）A.隨著離地面高度的增大，貨物的角速度增大B.貨物的向心力始終由“太空電梯”對(duì)貨物的作用力提供C.隨著離地面高度的增大，貨物的向心加速度增大D.隨著離地面高度的增大，貨物的線速度減小【答案】C【解析】同步空間站和纜繩相對(duì)地面靜止，角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，貨物沿繩索上升，離地面高度增大時(shí)，其角速度始終等于地球自轉(zhuǎn)角速度，故A錯(cuò)誤；貨物的向心力始終由“太空電梯”對(duì)貨物的作用力以及地球?qū)ω浳锏娜f(wàn)有引力共同提供，故B錯(cuò)誤；由向心加速度公式可知，隨著離地面高度的增大，圓周運(yùn)動(dòng)半徑增大，貨物向心加速度增大，故C正確；由線速度與角速度的關(guān)系可知，隨著離地面高度的增大，貨物線速度增大，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，為定值電阻，，、為滑動(dòng)變阻器，為下極板接地的平行板電容器，電表均為理想電表。初始狀態(tài)的和均閉合，滑片位于中點(diǎn)，此時(shí)兩極板之間的固定帶電油滴所受電場(chǎng)力恰好與重力平衡。下列說(shuō)法正確的是（）A.現(xiàn)保持閉合，將斷開(kāi)，只將滑片向下移動(dòng)，則電源總功率減小B.現(xiàn)保持閉合，將斷開(kāi)，只將滑片向上移動(dòng)，則電源效率增大C.保持、閉合，只增大滑動(dòng)變阻器的阻值，則液滴向下運(yùn)動(dòng)D.保持、閉合，只將電容器下極板向下平移一小段距離，流過(guò)的電流方向?yàn)椤敬鸢浮緼【解析】現(xiàn)保持閉合，將斷開(kāi)，只將滑片向下移動(dòng)，阻值變大，總電阻變大，總電流減小，根據(jù)，則電源總功率減小，選項(xiàng)A正確；現(xiàn)保持閉合，將斷開(kāi)，只將滑片向上移動(dòng)，阻值變小，外電阻減小，則，根據(jù)電源效率減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；保持、閉合，只增大滑動(dòng)變阻器的阻值，則電容器兩板間電壓不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，則液滴仍靜止，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；保持、閉合，只將電容器下極板向下平移一小段距離，根據(jù)，電容器電容減小，根據(jù)可知，電容器帶電量減小，電容器放電，則流過(guò)的電流方向?yàn)?，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。6.一部華為系列手機(jī)大約有多個(gè)元器件組成，其中半導(dǎo)體器件占到了很大一部分?；魻栐褪抢没魻栃?yīng)制成的半導(dǎo)體磁電轉(zhuǎn)換器件，如圖是很小的矩形半導(dǎo)體薄片，、之間的距離為，薄片的厚度為，在、間通入恒定電流，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)，加磁場(chǎng)后、間的霍爾電壓為。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷，每個(gè)載流子電荷量為，單位體積內(nèi)載流子個(gè)數(shù)為，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.板電勢(shì)低于板電勢(shì)B.間電勢(shì)差C.每個(gè)載流子受到的洛倫茲力大小為D.將磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，變大【答案】B【解析】根據(jù)左手定則，帶正電的載流子會(huì)積累在板，所以板電勢(shì)高于板電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；電流穩(wěn)定后，根據(jù)平衡條件知每個(gè)載流子受到的洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即，根據(jù)電流微觀表達(dá)式，整理得間電勢(shì)差，故B正確，C錯(cuò)誤；將磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，則載流子不會(huì)受到洛倫茲力，因此不存在電勢(shì)差，故D錯(cuò)誤。故選B。7.生活中，有一種叫“彈珠抽獎(jiǎng)游戲”的騙局，如圖甲所示。為破解該騙局，某研究小組作了深入研究，將裝置放置在水平桌面，調(diào)整裝置前后高度，裝置底板所在平面與水平面的夾角為，側(cè)視圖如圖乙。圖丙所示的曲線為該研究小組某一次實(shí)驗(yàn)中彈珠（可視為質(zhì)點(diǎn)）發(fā)射后的部分運(yùn)動(dòng)軌跡，其中從發(fā)射端到點(diǎn)為直線運(yùn)動(dòng)，為圓周運(yùn)動(dòng)的一部分。所有接觸面均粗糙，空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A.從發(fā)射端到點(diǎn)的過(guò)程中，彈珠的摩擦變小B.從點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中，彈珠受到擋板的力不變C.從點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中，彈珠的動(dòng)量變化率變小D.若增大發(fā)射速度，彈珠在從點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做功變小【答案】C【解析】彈珠與桌面間的摩擦因數(shù)和壓力均不變，所以摩擦力不變，A錯(cuò)誤；從點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中，彈珠受到擋板的彈力方向不斷變化，所以力不斷變化，B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量定理可知，彈珠的動(dòng)量變化率為彈珠所受的合力，而彈珠所受合力為重力沿斜面向下的分力與摩擦力的合力，重力沿斜面向下的分力大小方向都不變，摩擦力大小不變，方向與速度方向相反，重力沿斜面向下的分力與摩擦力之間的夾角在變大，所以合力在減小，彈珠的動(dòng)量變化率變小，C正確；若增大發(fā)射速度，則彈珠在從點(diǎn)到點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度變長(zhǎng)，在這個(gè)過(guò)程中，摩擦力方向一直與速度方向相反，一直做負(fù)功，所以克服摩擦力做功在變大，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題8.如圖所示，用力拉著一個(gè)物體從固定斜面上的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功－，拉力做功，阻力做功，則下列判斷正確的是（）A.物體的重力勢(shì)能增加了 B.物體的機(jī)械能增加了C.物體的機(jī)械能增加了 D.物體的動(dòng)能增加了【答案】CD【解析】重力做功，則物體的重力勢(shì)能增加了，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可得，物體的動(dòng)能增加了，故D正確；物體的機(jī)械能增加了，故B錯(cuò)誤，C正確。故選CD。9.如圖，在半徑為的半圓內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，半徑與半徑的夾角為?，F(xiàn)有一對(duì)正、負(fù)粒子以相同的速度從點(diǎn)沿方向射入磁場(chǎng)中，一個(gè)從點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，另一個(gè)從點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。粒子的重力及粒子間的相互作用力均不計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.從點(diǎn)射出磁場(chǎng)的是帶正電的粒子 B.正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期之比為C.正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的比荷之比為 D.正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為【答案】AD【解析】根據(jù)左手定則判斷知從點(diǎn)射出磁場(chǎng)的是正粒子，A正確；正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示，圓弧所對(duì)的圓心角，則正粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑，由，得粒子運(yùn)動(dòng)的周期為，圓弧所對(duì)的圓心角，則正粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑，由，得粒子運(yùn)動(dòng)的周期為，則正負(fù)粒子的周期之比為，故B錯(cuò)誤；帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則，，則正負(fù)粒子的比荷之比為，故C錯(cuò)誤；由B選項(xiàng)可知，正負(fù)粒子的圓心角分別為，，根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有，則，故D正確。故選AD。10.如圖甲所示，一質(zhì)量為的小車(chē)靜止在光滑水平地面上，其左端點(diǎn)與平臺(tái)平滑連接。小車(chē)上表面是以為圓心、半徑為的四分之一圓弧軌道。質(zhì)量為的光滑小球，以某一水平速度沖上小車(chē)的圓弧面。若測(cè)得在水平方向上小球與小車(chē)的速度大小分別為、，作出圖像如圖乙所示。已知豎直，水平，水平臺(tái)面高，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為，不計(jì)一切摩擦。則（）A.B.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離平臺(tái)的最大高度為C.小球在點(diǎn)速度方向與豎直方向夾角的正切值為D.小球落地時(shí)與小車(chē)左端的水平距離為【答案】AB【解析】由題意可知，小球和小車(chē)組成系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，由圖乙可知，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，則有，解得，故A正確；設(shè)小球在點(diǎn)的速度為，小球在點(diǎn)時(shí)，在水平方向與小車(chē)共速，由動(dòng)量守恒定律可得，解得，小球由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由機(jī)械能守恒定律可得，聯(lián)立解得，故B正確；根據(jù)B項(xiàng)分析知，小球由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，由機(jī)械能守恒定律可得，聯(lián)立解得，則小球此時(shí)的豎直分速度為，小球在點(diǎn)速度方向與水平方向夾角的正切值為，故C錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，小球從點(diǎn)離開(kāi)小車(chē)，設(shè)離開(kāi)小車(chē)時(shí)，小球的速度為，小車(chē)的速度為，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有，，解得，，小球從點(diǎn)離開(kāi)小車(chē)后經(jīng)時(shí)間，故落地時(shí)小球與小車(chē)左端的水平距離為，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題11.小明利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)中將鐵架臺(tái)豎直放置，上端固定電磁鐵，在電磁鐵下方固定一個(gè)位置可調(diào)節(jié)的光電門(mén)。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑，若測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則小球的直徑______。（2）閉合電磁鐵的開(kāi)關(guān)，吸住小球；測(cè)出小球與光電門(mén)間的高度差；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，小球由靜止自由下落，記錄小球通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間。若某次實(shí)驗(yàn)中小球通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間為，則小球此次通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小為_(kāi)______（用、表示）。（3）多次改變光電門(mén)的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出小球與光電門(mén)間的高度差和記錄小球通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間。以為縱軸、為橫軸，作出圖像，圖像為過(guò)原點(diǎn)的直線，直線的斜率為，若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮______（用、表示），則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；【解析】本題考查機(jī)械能守恒定律，目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。（1）[1]小球的直徑；（2）[2]小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小；（3）[3]小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小，設(shè)小球的質(zhì)量為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，可得，結(jié)合題圖乙可得，解得。12.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們想利用電壓表和電阻箱測(cè)量一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，他們找到了如下的實(shí)驗(yàn)器材：電池組（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為）靈敏電流計(jì)（滿偏電流，內(nèi)阻），定值電阻（），定值電阻，電阻箱，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干。同學(xué)們研究器材，思考討論后確定了如下的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你將該方案補(bǔ)充完整。（1）若想把靈敏電流計(jì)改裝成量程為的電壓表，需要___________一個(gè)定值電阻（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；（2）為了準(zhǔn)確測(cè)出電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，在圖中虛線框中設(shè)計(jì)電路圖，請(qǐng)把該電路圖補(bǔ)充完整________。（3）采集靈敏電流計(jì)的讀數(shù)，電阻箱的讀數(shù)，作出了圖像如圖乙所示，已知圖線的斜率為，縱截距為，電源中的電流遠(yuǎn)大于電流計(jì)中的電流，則所測(cè)得電池組的內(nèi)阻___________；（用題目中所給的字母表示）（4）組長(zhǎng)還組織大家繼續(xù)研討，圖丙所示為他們測(cè)得的某型號(hào)小燈泡的伏安特性曲線，如果把三個(gè)該型號(hào)的燈泡并聯(lián)后再與的定值電阻串聯(lián)起來(lái)接在上述電池組上（若測(cè)得電池組的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻），如圖丁，則每只燈泡消耗的實(shí)際功率為_(kāi)__________（保留兩位有效數(shù)字）。【答案】（1）串聯(lián)；（2）見(jiàn)解析；（3）；（4）####【解析】（1）[1]將靈敏電流計(jì)改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)大電阻；（2）[2]將改裝的電壓表和電阻箱接入電路，如圖所示；（3）[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律，整理得，因此，，可得；（4）[4]將與電源等效為新電源，內(nèi)電阻為，設(shè)流過(guò)電源的電流為3I，根據(jù)閉合電流歐姆定律，畫(huà)出圖像如圖，兩圖像的交點(diǎn)坐標(biāo)為，因此每只燈泡消耗的實(shí)際功率為。13.蹦床運(yùn)動(dòng)有“空中芭蕾”之稱，某質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)員從空中落下，接著又能彈起高度，此人與蹦床的接觸時(shí)間，取，忽略空氣阻力，求：（1）運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸時(shí)間內(nèi)，所受重力沖量的大小；（2）運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸時(shí)間內(nèi)，受到蹦床平均彈力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）所受重力的沖量為，解得；（2）根據(jù)，可得落到蹦床上是的速度，離開(kāi)蹦床時(shí)的速度，在接觸蹦床的過(guò)程中，以向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理，可得平均彈力大小。14.如圖所示，長(zhǎng)木板靜置在粗糙水平地面上，小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）靜置在長(zhǎng)木板上表面的最左端。用長(zhǎng)為、不可伸長(zhǎng)的輕繩將小球懸掛在點(diǎn)，初始時(shí)輕繩處于水平拉直狀態(tài)。將小球由靜止釋放，下擺至最低點(diǎn)剛好與物塊發(fā)生彈性碰撞，物塊恰好沒(méi)有滑離長(zhǎng)木板。間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，、、的質(zhì)量均為，重力加速度為，忽略空氣阻力。求：（1）與碰撞前瞬間輕繩的拉力大??；（2）長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度。【答案】（1）；（2）【解析】（1）對(duì)由機(jī)械能守恒定律，在最低處，解得輕繩的拉力；（2）方法一：碰撞過(guò)程由動(dòng)量守恒定律和能量守恒關(guān)系可得，碰后，對(duì)，；對(duì)，，經(jīng)時(shí)間共速，則，，，解得木板長(zhǎng)度；方法二：碰撞過(guò)程滿足，碰后，由動(dòng)量定理，對(duì)，；對(duì)，，由動(dòng)能定理，對(duì)，；對(duì)，解得。15.如圖所示，在第一象限中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從軸上點(diǎn)沿軸正向