山西省部分學(xué)校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024~2025學(xué)年高三12月質(zhì)量檢測(cè)卷物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫(xiě)清楚。3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。4.本卷命題范圍：高考范圍。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.釷制成燃料棒可以放入增殖反應(yīng)堆中進(jìn)行增殖。具體過(guò)程是：釷232吸收一個(gè)中子后會(huì)變成釷233，釷233不穩(wěn)定，會(huì)經(jīng)歷β衰變成為鏷233，鏷233將再次經(jīng)歷β衰變成為鈾233，鈾233成為新的增殖鈾燃料。下列說(shuō)法正確的是（）A.釷232可能不具有放射性B.釷233可以一次放出兩個(gè)β粒子變成鈾233C.釷233比鈾233少兩個(gè)中子D.釷233比鈾233比結(jié)合能小【答案】D【解析】A．原子序數(shù)大于82的元素均具有放射性，故A錯(cuò)誤；B．一次β衰變只能放出一個(gè)β粒子，釷233先β衰變成鏷233，鏷233再β衰變成鈾233，故B錯(cuò)誤；C．發(fā)生一次β衰變?cè)雍藭?huì)減少一個(gè)中子，因此釷233比鈾233多兩個(gè)中子，故C錯(cuò)誤；D．釷233衰變成鏷233，鏷233衰變成鈾233均要放出能量，因此釷233比鈾233的比結(jié)合能小，故D正確。故選D。2.如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球用a、b兩根細(xì)線連接，分別懸于兩點(diǎn)，a、b兩細(xì)線相互垂直，小球靜止，重力加速度g取。剪斷細(xì)線b的瞬間，小球的加速度大小為，則未剪斷細(xì)線b時(shí)，細(xì)線a上的拉力大小為（）A B. C.5N D.7.5N【答案】A【解析】由于a、b兩細(xì)線相互垂直，剪斷細(xì)線b的一瞬間，小球的加速度大小為，說(shuō)明未剪斷細(xì)線b時(shí)，細(xì)線b上的拉力大小為未剪斷細(xì)線b時(shí)，根據(jù)平衡條件有解得故選A。3.如圖所示，將一個(gè)小球先后兩次從P點(diǎn)斜向右上拋出落到水平面上，兩次拋出的速度大小相等，第一次的運(yùn)動(dòng)軌跡為a，第二次的運(yùn)動(dòng)軌跡為b，兩軌跡相交于Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則比較兩次拋出后小球在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.小球兩次在Q點(diǎn)速度相同C.小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，第一次的平均速度大D.小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率，第一次的較大【答案】D【解析】A．由豎直方向分運(yùn)動(dòng)可知，小球第一次在空中最大高度高，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；B．小球兩次在Q點(diǎn)的速度方向沿曲線的切線方向，方向不同，故B錯(cuò)誤；C．兩次從P到Q的位移相同，第一次的時(shí)間長(zhǎng)，平均速度小，故C錯(cuò)誤；D．兩次落地時(shí)的速度大小相等，但第一次落地時(shí)的豎直分速度大，重力的瞬時(shí)功率大，故D正確。故選D。4.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，在時(shí)刻的波形如圖所示，M、N是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其橫坐標(biāo)分別為和，從圖示時(shí)刻開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)M第一次回到平衡位置需要0.5s，質(zhì)點(diǎn)N在5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為1m，則下列說(shuō)法正確的是（）A.在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)N正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)B.波傳播的速度大小為6m/sC.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M沿y軸負(fù)方向減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N一定沿y軸正方向加速運(yùn)動(dòng)D.質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為【答案】C【解析】A．由于波沿x軸正向傳播，則在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)N正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由題可知，波動(dòng)周期為2s，則波傳播速度故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M在平衡位置開(kāi)始向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N正在波谷向y軸正方向加速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．由題意可知振幅則質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程故D錯(cuò)誤。故選C5.某同學(xué)要測(cè)截面為直角三角形ABC玻璃磚的折射率，如圖所示，玻璃磚豎直立在水平地面上，玻璃磚的頂角為θ，用一束垂直于AB面的單色光照射在玻璃磚上，光束在AC面發(fā)生折射，折射光照亮地面上一個(gè)點(diǎn)，用量角器測(cè)出折射光線與地面的夾角為α，由此可求得玻璃磚對(duì)光的折射率為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)幾何關(guān)系，光束在AC面的入射角等于，折射角等于，因此折射率為，故選B。6.天文愛(ài)好者在赤道上觀察一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的低軌道衛(wèi)星，其軌道半徑是地球同步衛(wèi)星軌道半徑的，已知天文愛(ài)好者隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a，地球半徑為R，則這顆低軌道衛(wèi)星運(yùn)行的周期為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，根據(jù)題意有則設(shè)低軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期為，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有解得故選A。7.金屬圓環(huán)放在光滑絕緣水平面上，直線MN是垂直于水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，給圓環(huán)一個(gè)水平力使圓環(huán)沿圖示方向勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小為v，速度方向與MN的夾角為，當(dāng)圓環(huán)有一半進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.圓環(huán)中有沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.圓環(huán)受到的安培力方向與速度v方向相反C.撤去水平力后，圓環(huán)將做曲線運(yùn)動(dòng)D.撤去水平力后，圓環(huán)進(jìn)磁場(chǎng)后的最小速度為0【答案】C【解析】A．由題意可知穿過(guò)圓環(huán)的磁通量向外增加，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中有沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)左手定則可知，圓環(huán)受到的安培力垂直于MN向下，故B錯(cuò)誤；C．撤去水平力后，由于安培力與速度不在一條直線上，圓環(huán)將做曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．撤去拉力后，由于圓環(huán)受到的安培力垂直于MN向下，則圓環(huán)垂直MN方向做減速運(yùn)動(dòng)，沿MN方向做勻速運(yùn)動(dòng)，若圓環(huán)完全進(jìn)入磁場(chǎng)前垂直MN方向的速度已經(jīng)減為0，則圓環(huán)的最小速度為若圓環(huán)完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)垂直MN方向的速度還沒(méi)有減為0，則圓環(huán)的最小速度大于，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，定值電阻阻值為，R為電阻箱，理想變壓器原線圈的匝數(shù)可調(diào)，當(dāng)R接入電路的電阻為時(shí)，消耗的功率為P，若僅將原線圈的匝數(shù)減半，則消耗的功率為；若僅調(diào)節(jié)R，使R接入電路的電阻為，則消耗的功率也為，則下列關(guān)系式正確的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】AB．原線圈匝數(shù)減半，根據(jù)變壓比，可知副線圈兩端電壓加倍，副線圈電路中電流加倍，則消耗的功率是原來(lái)的4倍，即故A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)原線圈未改變時(shí)，副線圈輸出電壓為，則有原線圈改變后有解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9.某靜電場(chǎng)中的x軸正半軸上的電勢(shì)隨x軸上位置變化如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量的絕對(duì)值為q的帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到處速度剛好為零，則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子可能帶正電B.粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O的動(dòng)能大小為C.粒子在x軸正半軸運(yùn)動(dòng)的最大速度為D.粒子在向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度不斷減小，加速度不斷增大【答案】BD【解析】A．沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，根據(jù)圖像可知在至段，x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，由于粒子運(yùn)動(dòng)到處速度為零，可知，粒子做減速運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，則粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．粒子帶負(fù)電，則電荷量為-q，設(shè)粒子在O點(diǎn)動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故B正確；C，結(jié)合上述可知，粒子在過(guò)程做加速運(yùn)動(dòng)，在過(guò)程做減速運(yùn)動(dòng)，可知，粒子在處速度最大，在過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述可知，粒子在向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，粒子速度不斷減小，由于圖像的斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，根據(jù)圖像可知，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，粒子所受電場(chǎng)力逐漸增大，即加速度逐漸增大，因此粒子在向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度不斷減小，加速度不斷增大，故D正確。故選BD。10.如圖所示，間距為L(zhǎng)=1m的平行導(dǎo)軌水平固定，導(dǎo)軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。虛線框I、II中有定值電阻R0和最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R。一根與導(dǎo)軌等寬的金屬桿以恒定速率向右運(yùn)動(dòng)，圖甲和圖乙分別為變阻器全部接入和一半接入時(shí)沿abcd方向電勢(shì)變化的圖像。導(dǎo)軌和金屬桿電阻不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.滑動(dòng)變阻器在II中B.定值電阻R0的阻值為4ΩC.圖像中φ0的大小為1.5VD.金屬桿運(yùn)動(dòng)的速率為5m/s【答案】AC【解析】A．因?yàn)檠豠bcd方向電勢(shì)降低，可見(jiàn)金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)上端電勢(shì)高，根據(jù)右手定則判斷，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，滑動(dòng)變阻器接入阻值減小時(shí)，Uab變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)，說(shuō)明I中的阻值分到的電壓增多，I中為定值電阻R0，滑動(dòng)變阻器在II中，故A正確；BC．金屬桿的電阻不計(jì)，有滑動(dòng)變阻器在兩種情況下，有聯(lián)立解得，故B錯(cuò)誤，C正確；D．金屬桿切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有解得故D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某實(shí)驗(yàn)小組成員用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，鐵架臺(tái)上固定與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連的光電門1、2，物塊A（左側(cè)固定擋光片）與物塊B用輕繩連接后，跨放在定滑輪上A（含擋光片）的質(zhì)量為、B的質(zhì)量為，且，重力加速度為g。（1）先用游標(biāo)卡尺測(cè)擋光片寬度，示數(shù)如圖乙所示，則擋光片寬度_______；（2）小組成員王同學(xué)用該裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持兩光電門的位置不變，測(cè)出兩光電門的高度差h，將A在光電門1下面某位置由靜止釋放，記錄光電計(jì)時(shí)器上顯示的擋光片通過(guò)光電門1、2時(shí)的擋光時(shí)間，改變A由靜止釋放的位置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組擋光時(shí)間，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作圖像，如果得到的圖像是一條傾斜直線，在誤差允許的范圍內(nèi)，若圖像的斜率等于_______，圖像與縱軸的截距等于_______，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。（3）小組成員李同學(xué)用該裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次保持A在光電門1下由靜止釋放的位置不變，保持光電門1的位置不變，多次改變光電門2的位置，每次實(shí)驗(yàn)測(cè)出擋光片通過(guò)光電門1、2時(shí)的擋光時(shí)間，并測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)中兩光電門間的高度差h，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作圖像，如果圖像是一條傾斜直線，在誤差允許的范圍內(nèi)，若圖像的斜率等于_______，圖像與縱軸的截距等于_______，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。【答案】（1）2.60（2）1（3）【解析】【小問(wèn)1詳析】遮光條的寬度為【小問(wèn)2詳析】如果A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有變形得因此當(dāng)圖像的斜率等于1，與縱軸的截距等于，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證?！拘?wèn)3詳析】李同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，同理根據(jù)A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得可知當(dāng)圖像的斜率等于，與縱軸的截距等于，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。12.某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一段粗細(xì)均勻的金屬絲的電阻率，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑為d。（1）用歐姆表粗測(cè)金屬絲的電阻，將選擇開(kāi)關(guān)撥到“”擋，將兩表筆短接進(jìn)行_______，之后將金屬絲接在兩表筆之間，指針?biāo)傅奈恢萌鐖D甲所示，則金屬絲電阻_______Ω；（2）為了能盡可能精確測(cè)量金屬絲的電阻，小組成員設(shè)計(jì)了伏安法測(cè)電阻的電路，要求盡量多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，圖乙中的實(shí)物圖已連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)要求將電路連接完整_______。（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，先測(cè)出金屬絲接入電路的長(zhǎng)度L，再將圖乙中連接完整的電路中的滑動(dòng)變阻器滑片移到最_______（填“左”或“右”）端，閉合開(kāi)關(guān)后，多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組電壓表和電流表的示數(shù)U、I，作出圖像，得到圖像的斜率為k，則求得金屬絲的電阻率_______；由于測(cè)電阻時(shí)存在因電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差，不考慮偶然誤差，因此測(cè)得的電阻率比實(shí)際值_______（填“大”或“小”）；（4）若圖乙中電壓表的內(nèi)阻已知為，不考慮偶然誤差，則金屬絲的電阻真實(shí)值_______（用k、表示）?！敬鸢浮浚?）歐姆調(diào)零7.0（2）（3）左小（4）【解析】【小問(wèn)1詳析】[1][2]將兩表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零，根據(jù)歐姆表示數(shù)金屬絲的電阻【小問(wèn)2詳析】由于要多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，由于金屬絲電阻較小，因此電流表采用外接法，電路連接如圖所示【小問(wèn)3詳析】[1]閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端；[2]圖像的斜率即為被測(cè)電阻的倒數(shù)，因此有解得[3]由于電壓表的分流，使電阻的測(cè)量偏小，使測(cè)得的電阻率比真實(shí)值偏小?！拘?wèn)4詳析】根據(jù)題意，金屬絲電阻的測(cè)量值是其真實(shí)值與電壓表內(nèi)阻的并聯(lián)總電阻，有解得13.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸開(kāi)口向上靜止在水平地面上，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在缸內(nèi)，活塞橫截面積為S，活塞與汽缸內(nèi)壁間無(wú)摩擦且不漏氣，活塞靜止時(shí)離缸底的距離為h，汽缸側(cè)壁有一氣嘴，現(xiàn)用氣筒通過(guò)氣嘴向缸內(nèi)打氣，共打了50次，活塞上升的高度為，每次打進(jìn)的氣體壓強(qiáng)為、體積為，設(shè)打氣過(guò)程中氣體溫度始終等于環(huán)境溫度大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，求：（1）活塞的質(zhì)量；（2）若不打氣，通過(guò)緩慢升高環(huán)境溫度使活塞上升的高度，則升高后的環(huán)境溫度為多少?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問(wèn)1詳析】設(shè)活塞的質(zhì)量為m，則缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為充氣過(guò)程，對(duì)所有充進(jìn)氣體研究有解得【小問(wèn)2詳析】若不打氣，通過(guò)緩慢升高環(huán)境溫度使活塞上升的高度，氣體發(fā)生等壓變化，設(shè)升高后的溫度為T，則有解得14.如圖所示，質(zhì)量為4m的足夠長(zhǎng)木板a靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊b放在長(zhǎng)木板上表面的左端，右側(cè)共有n個(gè)質(zhì)量均為m的物塊一字排開(kāi)靜止在水平面上，現(xiàn)使a、b一起以初速度向右運(yùn)動(dòng)，以后每次碰撞板與物塊、物塊與物塊均會(huì)粘在一起，每次碰撞前瞬間，b與a均恰好達(dá)到共速，重力加速度為g，開(kāi)始時(shí)物塊1與2間的距離為s，不計(jì)碰撞時(shí)間和物塊的大小、求：（1）a與物塊1碰撞過(guò)程中，物塊1對(duì)a的沖量大??；（2）b與a間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）從a與物塊1碰撞后瞬間到與物塊n碰撞前瞬間，b運(yùn)動(dòng)的距離?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1詳析】設(shè)a與1碰撞后瞬間，a的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒有解得根據(jù)動(dòng)量定理，物塊1對(duì)a的沖量大小【小問(wèn)2詳析】設(shè)a、b、物塊1共速時(shí)的速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒有解得設(shè)a、b間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，a、b相對(duì)滑動(dòng)時(shí)板a的加速度大小為a，由牛頓第二定律，有解得根據(jù)速度-位移公式，有解得小問(wèn)3詳析】根據(jù)題意，從a與物塊1碰撞后瞬間到與物塊n碰撞前瞬間，b一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，有解得設(shè)板與物塊n碰撞前瞬間的速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒有解得在這段時(shí)間內(nèi)，對(duì)b有解得15.如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一、四象限內(nèi)有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)