广东省肇庆市第一中学2022-2023学年高三物理12月月考试卷（Word版附解析）

高三物理

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 小李坐在靠背椅上，在他双脚离地缓慢后仰的过程中，靠背椅对他的作用力（　　）

A. 大小不变 B. 增大 C. 减小 D. 先增大后减小

【答案】A

【解析】

【详解】小李坐在靠背椅上，在他双脚离地缓慢后仰的过程中，小李受到重力、靠背椅对他有弹力，小李处于平衡状态，由平衡条件可知，弹力与重力大小相等方向相反，因此靠背椅对他的作用力大小等于重力，即大小不变，A正确，BCD错误。

故选A。

2. 一对鸳鸯正在湖中同一位置小憩，受到惊吓后沿同一直线逃窜，鸳鸯甲与鸳鸯乙运动的速度随时间变化的规律分别如图中的图线、图线所示。下列说法正确的是（　　）

A. 甲、乙运动的方向相反

B. 在时刻前，乙做匀加速直线运动

C. 在时刻后，甲、乙间的距离增大

D. 甲、乙相遇前，在时刻，甲、乙间的距离最大

【答案】D

【解析】

【详解】A．甲、乙的速度均为正值，因此它们的运动方向相同。故A错误；

B．在时刻前，乙的图像为曲线，不可能做匀加速直线运动。故B错误；

CD．在时刻前，甲的速度小于乙的速度，在时刻后，甲的速度大于乙的速度，因此在时刻，甲、乙间的距离最大，在时刻后，甲、乙间的距离减小。故C错误；D正确。

故选D。

3. 在一次电影拍摄中，演员从岸边跳上迎面驶来的小船。已知演员与小船的质量之比为1：3，演员与小船接触前瞬间的速度大小为v0、方向水平，小船的速度大小为，不计水的阻力，则演员在小船上站稳后的速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】以人和小船为系统，所受外力之和为零，系统动量守恒，取接触前人的速度方向为正方向，则有

解得

故D正确，ABC错误。

故选D。

4. 某次消防演习中，水斜向上离开消防水带的喷嘴时的速度大小为25m/s，方向与水平面的夹角为53°，喷射最高处正好到达着火位置。取重力加速度大小，，，不计空气阻力。着火位置到喷嘴的高度为（　　）

A. 10m B. 15m C. 20m D. 25m

【答案】C

【解析】

【详解】离开喷嘴时水竖直方向的速度为

竖直方向，根据

解得

故选C。

5. 新冠肺炎疫情暴发以来，无人机成为抗击疫情的“空中卫士”。无人机夜间巡航、空中防疫消杀、监看核酸检测秩序、展示预登记二维码等。已知一架质量为2.5kg的无人机从地面由静止竖直上升3m后悬停，该过程中无人机所受阻力（不包括重力）的大小恒为5N，取重力加速度大小g=10m/s2，则该过程中（　　）

A. 无人机所受的合力做正功 B. 无人机动力系统做的功为75J

C. 无人机的机械能减少了15J D. 无人机的重力势能增加了75J

【答案】D

【解析】

【详解】A．无人机从地面由静止竖直上升3m后悬停，可知无人机先做加速运动后做减速运动到上升速度是零，因此无人机在上升运动到悬停，受合力方向先向上后向下到合力等于零，所以无人机所受的合力先做正功后做负功，A错误；

B．由动能定理可得

代入数据解得

无人机动力系统做功为90J，B错误；

C．无人机从地面由静止竖直上升3m后悬停，在整个运动中，无人机动力系统做功使无人机的机械能增加，增加量为

C错误；    

D．无人机的重力做负功等于重力势能的增加，则有

即重力势能增加了75J，D正确。

故选D。

6. 如图所示，竖直平面内有一固定光滑圆轨道，圆心为O，半径为r，最高点为a，水平直径的右端点为c，ac轨道上有一靠近a点的b点。两个等量异种点电荷A、B固定在水平直径上且到O点的距离相等。重力加速度大小为g。现沿轨道切线方向给一带正电的小球P（视为质点）一初速度，使小球在轨道内侧沿顺时针方向做完整的圆周运动，不考虑小球P对电场的影响，则下列说法正确的是（　　）

A. c点的电场强度可能为零

B. 小球P经过a点时的速度小于

C. 小球P从a点运动到b点的过程中，电场力对小球P做正功

D. 小球P在a点的机械能大于其在b点的机械能

【答案】C

【解析】

【详解】A．由题意可知，A、B两点电荷带等量异种电荷，水平直径的右端点为c，由题图可知，A点电荷到c点的距离大于B点电荷到c点的距离，由点电荷的场强公式，可知A、B两点电荷在c点产生的电场强度大小不相等，因此c点的电场强度不可能是零，A错误；

B．小球在轨道内侧沿顺时针方向做完整的圆周运动，若小球恰好能通过最高点a，则有小球在a点时受重力、A、B两点电荷的库仑力，小球P带正电，由对称性，可知两库仑力大小相等，两库仑力的合力水平向右，如图所示，则有小球在a点时的最小速度应是

B错误；

C．因a点距b点很近，因此小球P从a点运动到b点的过程中，电场力对小球P做正功，C正确；

D．小球P从a点运动到b点时电场力对小球P做正功，机械能增加，因此小球P在a点机械能小于其在b点的机械能，D错误。

故选C。

7. 动车组列车由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某动车组列车由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，若各车厢的质量均相等，列车在水平直轨道上行驶时所受阻力与车重成正比，则该列车沿水平直轨道匀加速行驶时，第6、7节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设动车车厢的牵引力为，对动车的整体

对最后的7、8节车厢

解得

对第8节车厢有

解得

可得

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 某自动闪光电路如图所示，闭合开关S后，电源E（内阻不计）对电容器C充电，当C两端的电压达到某值时，闪光灯瞬间导通并发光，同时C开始放电，放电后，闪光灯熄灭，电源再次对C充电，这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光，达到闪光的效果。下列说法正确的是（　　）

A. 在电容器C某次充电的过程中，通过可变电阻R的电流恒定不变

B. 在电容器C某次充电的过程中，通过可变电阻R的电流逐渐变小

C. 若仅将可变电阻R接入电路的阻值增大，则电容器C充电至闪光灯发光的时间变长

D. 若仅将可变电阻R接入电路的阻值增大，则电容器C充电至闪光灯发光的时间变短

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．充电时，电容器电荷量增加，电压增加，已知电容器两端电压和电阻R两端电压、电源内阻r两端电压之和等于电源电动势，则电容器两端电压增加，则电阻R和内阻r两端的电压减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，通过R的电流减小，故B正确，A错误；

CD．若R增大，充电过程中平均电流I减小，根据可知充电时间变长，则电容器C充电至闪光灯发光的时间变长，故C正确，D错误；

故选BC。

9. 某国产电动汽车厂商对旗下P7、G3两款产品进行百公里加速性能测试，某次加速过程中P7、G3的速度一时间图像分别为图中的图线A和图线B若测试时两车的质量和所受的阻力（恒定不变）均相等，则对此次加速过程，下列说法正确的是（　　）

A. 当两车的速度相等时，P7发动机的功率大于G3发动机的功率

B. 当两车的速度相等时，P7发动机的功率小于G3发动机的功率

C. P7发动机做的功大于G3发动机做的功

D. P7发动机做的功小于G3发动机做的功

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．根据图像可知，两车均做匀加速直线运动，速度时间图像的斜率表示加速度，由图像可知，P7的加速度大于G3，根据牛顿第二定律有

两车受到阻力和两车质量都相等，所以P7的牵引力大于G3的牵引力，由

可知，当两车的速度相等时，P7发动机的功率大于G3发动机的功率，A正确，B错误；

CD．加速过程中两车的初、末速度相等，受到的阻力大小相等，根据速度时间图像与时间轴围成的面积可知，两车在加速过程中P7的位移小于G3，根据动能定理有

所以P7发动机做的功小于G3发动机做的功，C错误，D正确。

故选AD。

10. 为更好地探测月球，发射一颗观测月球的地球卫星，月球B分别与卫星A和地球球心O的连线之间的最大夹角为θ，如图所示。设卫星、月球绕地球均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A. 卫星与月球的轨道半径之比为cosθ：1 B. 卫星与月球的加速度大小之比为1：sin2θ

C. 卫星与月球的线速度大小之比为：1 D. 卫星与月球的角速度大小之比为1：

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由题意可知，当月球B分别与卫星A和地球球心O的连线之间的最大夹角为θ时，月球B与卫星A的连线与A的轨道相切，由几何知识可得

则有

A错误；

B．由牛顿第二定律可得

卫星与月球加速度大小之比为

B正确；    

C．由万有引力提供向心力，可得

卫星与月球的线速度大小之比为

C错误；    

D．由万有引力提供向心力，可得

卫星与月球的角速度大小之比

D正确。

故选BD。

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 在“探究功与速度变化的关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的改进，在平衡摩擦力后，将力传感器与细线连接。

（1）对于本实验，下列说法正确的是___________

A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量

B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再由静止释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数

C．若打点计时器选用电火花计时器，则应选用6V的交流电源

D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

（2）某次测量中，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，力传感器的示数为F，得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所接交流电源的频率为f，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则打点计时器打下B点时小车的动能Ek=___________；从打点计时器打下O点到打点计时器打下B点，细线拉力对小车做的功W=___________。

【答案】    ①. B    ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]A．因力传感器可以测量细线上的拉力，因此不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，A错误；

B．小车靠近打点计时器，先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再由静止释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，B正确；

C．若打点计时器选用电火花计时器，则应选用220V的交流电源，C错误；

D．因力传感器可以测量细线上的拉力大小，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，D错误。

故选B。

（2）[2]已知打点计时器所接交流电源的频率为f，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，因此纸带上相邻两计数点的时间间隔为

由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打点计时器打下B点时小车的速度为

打下B点时小车的动能

[3]由力对物体做功的计算公式可得，从打点计时器打下O点到打点计时器打下B点，细线拉力对小车做的功为

12. 学校物理兴趣小组利用如图甲所示的电路描绘灯泡L（标有“”）的伏安特性曲线。实验室可提供的电表有（其他器材均符合要求）：

A.电压表V1（量程为3V，内阻约为3kΩ）；

B.电压表V2（量程6V，内阻约为）；

C.电流表A1（量程为0.3A，内阻约为）；

D．电流表A2（量程为0.6A，内阻约为）

（1）电压表应选用___________（填“A”或“B”），电流表应选用___________（填“C”或“D”）。

（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至___________（填“左”或“右”）端。

（3）小组同学正确连接电路后，经正确操作，得到灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。

①随着灯泡L两端电压的升高，灯泡L的电阻___________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

②当电压表的示数为2.0V时，灯泡L消耗的电功率为___________W（结果保留两位有效数字）。

【答案】    ①. A    ②. D    ③. 左    ④. 增大    ⑤. 0.90

【解析】

【详解】（1）[1]因灯泡额定电压为2.8V，故电压表选A；

[2]通过灯泡的最大电流为

故电流表选D；

（2）[3]为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至左端；

（3）①[4]由图可知，图上各点与原点连续的斜率为电阻的倒数，从图上可得，随着电压的增大，各点与原点连线的斜率逐渐减小，则电阻逐渐增大；

②[5]由图可知，当电压表的示数为2.0V时，流过灯泡的电流约为0.45A，则灯泡L消耗的电功率为

13. 如图所示，轿车与卡车静止在同一平直公路的相邻车道上，轿车的车身长度d1=5m，卡车的车身长度d2=20m，两车车头间的距离x=20m。现两车同时匀加速启动，相向行驶，轿车的加速度大小a1=6m/s2卡车的加速度大小a2=4m/s2不计轨道宽度的影响。求：

（1）两车从启动到相遇的时间t1；

（2）两车从相遇到分离的时间t。

【答案】（1）2s；（2）1s

【解析】

【详解】（1）由题意可知，两车从启动到相遇则有

代入数据解得

t1=2s

（2）两车从匀加速启动到相遇再到分离则有

代入数据解得

两车从相遇到分离的时间

14. 显像管是一种电子（阴极）射线管，是电视接收机、监视器重现图像的关键器件。显像管的原理示意图如图所示，质量为m、电荷量为e的电子从电子枪F发出（认为初速度为零），经加速电场加速后沿中心线以大小为的速度射入相距为d的两平行金属板B、C间的匀强电场中，然后打到荧光屏上。已知B、C间的电压为，B、C的板长为，平行金属板右端到荧光屏的距离为l2，求：

（1）加速电场的电压；

（2）电子离开匀强电场时的速度与进入时速度间的夹角的正切值；

（3）电子打到荧光屏上的位置偏离屏中心线的距离y。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）电子在加速电场加速过程，由动能定理可得

解得

（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，偏转电场的电场强度为

根据牛顿第二定律可得

水平方向有

竖直方向有

电子离开匀强电场时的速度与进入时速度间的夹角的正切值

联立可得

（3）偏转电场中偏移量为

联立解得

..

根据几何关系可得

联立解得

15. 如图所示，静置在光滑水平地面（足够大）上的木块由水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道AB组成，水平轨道与圆弧轨道相切于B点，其右端固定有水平轻弹簧，弹簧处于自然伸长状态且左端在C点；一质量为m的滑块（视为质点）静置在B点，滑块与水平轨道上表面BC间的动摩擦因数为μ，B、C两点间的距离为L。现对木块施加一个大小为10μmg（g为重力加速度大小）、方向水平向左的推力，当滑块到达C点时撤去推力。木块与滑块的质量分别为3m、m，圆弧轨道AB的半径为，C点右侧的水平轨道上表面光滑。求：

（1）滑块滑到C点时木块的速度大小v1以及滑块的速度大小v2；

（2）弹簧的最大弹性势能Epm以及弹簧的弹性势能最大时滑块的速度大小v；

（3）滑块第一次滑到圆弧轨道的最高点A时的速度大小v3以及滑块最终与C点的距离x。

【答案】（1），；（2），；（3），

【解析】

【详解】（1）对木块施加一个大小为10μmg（g为重力加速度大小）、方向水平向左的推力，由牛顿第二定律可知，木块向左做加速运动，滑块在木块的摩擦力作用下，向左也做加速运动，对木块则有

对滑块则有

可知滑块相对木块向右运动，设滑块到达C点时所用时间为t，则有

解得

可得木块的速度大小为

滑块的速度大小为

（2）当滑块相对木块静止时，即滑块与木块共速时，弹簧的弹性势能最大，当滑块到达C点时撤去推力后，滑块向右压缩弹簧，则有滑块与木块产生完全弹性碰撞，滑块与木块组成的系统动量守恒，取向左方向为正方向，可得

解得

由机械能守恒定律，则有

解得

（3）滑块被弹出，滑块第一次滑到圆弧轨道的最高点A时，由动能定理可得

方向竖直向上，因此则有

由能量守恒定律可得

由计算结果可知滑块最后停在距C点的地方。