湖北省黄冈鄂州2024-2025学年高三上学期12月联考物理试卷

这是一份湖北省黄冈鄂州2024-2025学年高三上学期12月联考物理试卷，共10页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。

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。
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．学校物理兴趣小组的同学在乘坐出租车时，发现车内后视镜悬挂的挂饰会随车辆摆动，他认为可以通过挂饰摆动的情况来判断车辆运动情况。汽车行驶在水平公路上，某段时间车内挂饰偏向车辆的左前方，说明汽车的运动情况可能是（ ）
A．加速向左转弯B．加速向右转弯C．减速向左转弯D．减速向右转弯
2．太阳能玩具小车（如图）是一种利用太阳能作为动力来源的玩具。玩具汽车的电动马达转动的最小输入功率为0.3W，已知太阳能电池板的能量转化效率为25%，太阳光的平均波长为550nm。取普朗克常量，光在真空中传播的速度，要让小车跑起来，则每秒照射到太阳能电池板上的光子的最小数量约为（ ）
A．个B．个C．个D．个
3．如图所示，带电荷量均为q的正点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，O是正方体的中心点，则下列说法正确的是（ ）
A．a点和b点的电场强度相同B．a点的电场强度小于O点的电场强度
C．a点的电势比b点的电势高D．电子在a点时的电势能大于在O点时的电势能
4．嫦娥一号是中国探月计划中的第一颗绕月人造卫星。已知地球质量与月球质量之比为81:1，地球半径与月球半径之比为4:1，则下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥一号绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的动能之比为81:4
B．嫦娥一号绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的动能之比为9:2
C．嫦娥一号绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为4:3
D．嫦娥一号绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为9:8
5．一质量为0.5kg的物块在水平恒力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，0～4s内，物块的速度v和时间t的关系如图所示，4s末撤去恒力F，物块与地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．0～4s内恒力F做的功为4J
B．0～4s内物块所受摩擦力的冲量大小为4N·s
C．0～4s内恒力F的冲量大小为2N·s
D．物块运动的整个过程中，克服摩擦力做的功为8J
6．一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形曲线，虚线为时的波形曲线，如图所示，则波的传播方向和传播速度大小可能是（ ）
A．沿x轴正方向传播，传播速度大小为40m/sB．沿x轴负方向传播，传播速度大小为44m/s
C．沿x轴正方向传播，传播速度大小为48m/sD．沿x轴负方向传播，传播速度大小为52m/s
7．如图甲所示，一物块放在倾角为的粗糙斜面顶端，斜面上不同位置粗糙程度不同，导致物块在下滑过程中做非匀变速直线运动，物块的速度—时间图像如图乙所示，斜面在粗糙水平地面上始终保持静止状态。在物块下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块与斜面间的摩擦力先减小后增大B．物块所受重力的瞬时功率先减小后增大
C．地面对斜面的摩擦力先减小后增大D．斜面对地面的压力先减小后增大
8．图甲为a、b两种单色光用相同器材得到的双缝干涉图案，图乙为两单色光在玻璃和空气分界面（实线）发生折射的光路图，则下列说法正确的是（ ）
A．图乙中两束光线是从空气射入玻璃
B．图乙中实线为a光的光路图
C．从同种介质射出时，b光更容易发生全反射
D．仅将a光做双缝干涉实验的双缝间距增大，则有可能得到和b光相同间距的图案
9．如图所示，正方形ABCD为某匀强磁场的边界，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。正方形边长为a，M为AD边的中点，M点处有一粒子源，沿平行AB的方向发射带正电粒子。观测发现：粒子只从AB边向外射出磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为q，忽略电荷间相互作用和粒子受到的重力，则发射粒子的速度大小可能为（ ）
A．B．C．D．
10．如图甲所示，轻质光滑定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用足够长、不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，质量，时刻将两物体由静止释放，取时刻物体P所在水平面为参考平面，物体P的动能和机械能随运动距离的变化情况如图乙所示，不计空气阻力，两物体均可视为质点。取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．图线b表示物体P的动能变化
B．物体P的质量为2kg
C．物体P运动的距离为5m时，Q的重力势能减小了180J
D．物体P运动的距离为5m时，两物体动能之和为150J
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（7分）某同学为了测量木块与桌面间的动摩擦因数，采用了如图甲所示的实验装置。一木块放在水平桌面上，左侧拴有轻质细线，跨过固定在桌面边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，由静止释放重物，在重物的牵引下，木块在桌面上向左运动。打点计时器打点频率为50Hz，测得木块的质量，重物的质量，取重力加速度大小。
（1）安装器材时，应该调整滑轮高度，使细线与桌面______，请简述这样做的原因：______。
（2）按正确实验步骤操作，得到一条打点计时器打出的纸带（如图乙），每相邻两个计数点间还有四个计时点没有画出。通过计算可得出，木块的加速度大小为______，木块与桌面间的动摩擦因数______。（结果均保留两位有效数字）
12．（9分）某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，他们采用图甲所示电路测定该干电池的电动势和内阻，所选器材有待测干电池、电流表（量程为0～0.6 A，内阻约为0.12Ω）、电压表（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）、滑动变阻器（阻值范围为0～10Ω）、定值电阻（阻值为1Ω）、开关一个、导线若干。
（1）请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整。
（2）该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据测得的多组电压表示数U和电流表示数I，绘出了图丙所示的图像，则干电池的电动势______V、内阻______Ω。（结果均保留两位小数）
（3）若电压表和电流表可视为理想电表，则滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
13．（10分）上端开口、导热性良好的玻璃管竖直放置，玻璃管总长，水银柱将一部分理想气体封闭在玻璃管内，初始时气柱高度，气体的热力学温度为300 K，水银柱高度，外界大气压强。外界环境温度不变。
（1）仅缓慢加热管内气体，求水银柱到达玻璃管管口时，管内气体的热力学温度；
（2）仅向管内缓慢注入水银，求水银柱上表面恰好与玻璃管管口相平时，向管内注入水银的长度。
14．（16分）如图所示，水平面内固定一光滑金属导轨MNQP，导轨电阻不计，导轨NQ上接有一规格为“3V 3W”的小灯泡，MN与NQ的夹角为127°，PQ与NQ垂直，NQ长度。将电阻不计、足够长的直金属棒放在导轨上，金属棒始终与NQ平行，与导轨交点为G、H。初始时金属棒与NQ间的距离，空间存在垂直纸面（导轨平面）向外的匀强磁场，磁感应强度大小。在外力作用下，金属棒从初始位置以某初速度向左做直线运动，小灯泡一直正常发光（可视为纯电阻），，。求：
（1）初始时通过金属棒的电流方向和金属棒的速度大小；
（2）从初始位置开始，金属棒向左运动所需的时间t。
15．（18分）如图所示，一质量、长度的木板B静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径的粗糙固定圆弧轨道，但木板B与圆弧轨道并不粘连，圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向的夹角，其右端最低点处与木板B上表面相切，距离木板B右端处有一与木板等高的固定光滑平台，平台上表面固定一个足够高的光滑曲面，曲面末端与平台平滑连接，平台上放置有质量的滑块C。一质量的滑块A从P点由静止开始沿圆弧轨道下滑，滑块．A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B，带动木板B向右运动，木板B与平台碰撞后立即粘在平台上，滑块A继续向右运动，滑上平台，与滑块C碰撞并粘在一起向右运动。滑块A、C与木板B间的动摩擦因数均为。已知滑块A在圆弧轨道最低点时受到的支持力大小，所有滑块均可视为质点，不计空气阻力。取重力加速度大小，求：
（1）滑块A在整个下滑过程中克服摩擦力做的功W；
（2）滑块A在与滑块C碰撞前瞬间的速度大小及滑块A、C碰撞前滑块A与木板B之间因摩擦产生的热量Q；
（3）滑块A、C停止运动时到木板B右端的距离x（结果可保留分式）。
高三物理考试参考答案
1．D【解析】本题考查牛顿运动定律，目的是考查学生的理解能力。挂饰受到重力和拉力，水平方向合力指向右后方，向右的加速度提供向心加速度让车辆向右转弯，向后的加速度使车辆减速，选项D正确。
2．C【解析】本题考查光子能量，目的是考查学生的创新能力。电动马达每秒输入的电能，太阳能电池板每秒需要吸收的光能，每个光子的能量每秒照射到太阳能电池板上的光子个数，选项C正确。
3．D【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的理解能力。正点电荷周围电场的电场强度方向以点电荷为球心向外，两正点电荷产生的电场在a、b两点处叠加后电场强度方向不同，选项A错误；两正点电荷在O点处的电场强度大小相等、方向相反，O点处的合电场强度为零，选项B错误；点电荷周围某点的电势与该点到点电荷的距离有关，a点到两点的电荷的距离与b点到两点电荷的距离相等，电势为标量，相加后两点电势相等，选项C错误；a点距离两正点电荷更远，电势更低，电子带负电，所以电子在a点时的电势能更大，选项D正确。
4．A【解析】本题考查万有引力，目的是考查学生的理解能力。根据万有引力提供向心力有，则动能，，故，选项A正确、B错误；根据万有引力提供向心力有，则，故，选项C、D错误。
5．B【解析】本题考查动能定理和动量定理，目的是考查学生的理解能力。物块与地面间的摩擦力大小，由题图可知，0～4s内物块的加速度大小，0～4 s内物块的位移大小，由牛顿第二定律有，解得，0～4s内恒力F做的功，选项A错误；0～4s内物块所受摩擦力的冲量大小，0～4s内恒力F的冲量大小，选项B正确、C错误；整个过程中，由动能定理有，解得物块克服摩擦力做的功，选项D错误。
6．B【解析】本题考查机械波，目的是考查学生的推理论证能力。由题图可知波长。若波向x轴正方向传播，传播距离，则传播速度大小，即，20m/s，36m/s，52m/s，68m/s，…；若波向x轴负方向传播，传播距离，则传播速度大小，即，28m/s，44m/s，60m/s，…。选项B正确。
7．C【解析】本题考查牛顿运动定律，目的是考查学生的推理论证能力。从题图乙可知，物块向下运动，先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，可知物块与斜面间的摩擦力逐渐增大，选项A错误；物块所受重力保持不变，速度先增大后减小，所以重力的瞬时功率先增大后减小，选项B错误；以物块与斜面组成的整体为研究对象，在水平方向上，加速度先向左逐渐减小，后向右逐渐增大，由。可知，地面对斜面的摩擦力先向左逐渐减小，再向右逐渐增大，选项C正确；以物块与斜面组成的整体为研究对象，在竖直方向上，加速度先向下并逐渐减小，由可知，先逐渐增大，之后加速度向上并逐渐增大，由可知，逐渐增大，所以地面对斜面的支持力逐渐增大，则斜面对地面的压力逐渐增大，选项D错误。
8．AB【解析】本题考查双缝干涉和光的折射，目的是考查学生的理解能力。由题图乙可知两光线经过分界面时，入射角大于折射角，说明是从空气射入玻璃，选项A正确；由题图甲可知，a光的波长更短，所以在相同分界面发生折射时，a光的折射现象会更加明显，实线为a光的光路图，选项B正确；b光的波长更长，全反射临界角更大，更难发生全反射，选项C错误；增大双缝间距，干涉条纹间距将减小，选项D错误。
9．BC【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。带电粒子从M点出发做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有，解得转动半径。粒子从B点射出，圆周运动的最大半径，对应的最大速度；粒子从A点射出，圆周运动的最小半径，对应的最小速度。所以满足要求的速度范围是，选项B、C正确。
10．AD【解析】本题考查机械能守恒定律，目的是考查学生的推理论证能力。物体P向上运动，动能和重力势能都增大，所以机械能的增加量大于动能的增加量，图线a是机械能随运动距离的变化情况，b是动能随运动距离的变化情况，选项A正确；由题图乙可知，物体P上升5m时，它的机械能增加了80J，动能增加了30J，说明它的重力势能增加了50J，根据得，选项B错误；物体P上升5m时，它的动能，，解得，根据机械能守恒定律有，解得，物体P运动的距离为5m时，物体Q的重力势能减小200J，选项C错误；物体P运动的距离为5m时，两物体动能之和，选项D正确。
11．（1）平行（1分） 使细线的拉力沿桌面方向的分力大小恒定（保证木块做匀变速直线运动）（2分，答到意思即可得分）
（2）4.9（2分） 0.17（2分）
【解析】本题考查测量木块与桌面间的动摩擦因数，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）细线若不平行于桌面，则在运动过程中细线与桌面的夹角会发生变化，细线沿桌面方向和垂直桌面方向的分力将发生变化，则木块将不会做匀变速直线运动。
（2）由逐差法有，，，解得，对重物受力分析有，对木块受力分析有，，解得。
12．（1）如图所示（2分）
（2）1.45（1.43～1.47均给分）（2分） 0.50（0.43～0.57均给分）（2分）
（3）0.35（3分）
【解析】本题考查测量电源的电动势和内阻，目的是考查学生的实验探究能力。
（2）由题图丙可知干电池的电动势为1.45V，图像斜率的绝对值为1.5Ω，减去定值电阻等于干电池的内阻。
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时，滑动变阻器消耗的最大功率。
13．【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）设玻璃管横截面积为S，初始时气体的体积
初始时管内气体的热力学温度，温度升高后管内气体体积
根据盖-吕萨克定律有，解得。
（2）初始时气体压强
设加入的水银柱长度为，则水银柱再次与管口平齐时
气体的压强
气体的体积
根据玻意耳定律有，解得。
14．【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）根据右手定则可知，通过金属棒的电流方向为由H到G
感应电动势，解得。
（2）金属棒向左运动时，G、H间的长度
金属棒与导轨围成面积的增加量
灯泡电阻，解得
通过灯泡的电荷量
通过灯泡的电流，解得
金属棒运动的时间，解得。
15．【解析】本题考查动能定理和动量守恒定律，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）滑块A在圆弧轨道最低点时，对滑块A进行受力分析
根据向心力公式有，解得
在滑块A从P点运动到圆弧轨道最低点的过程中，根据动能定理有
，解得。
（2）假设滑块A在木板B上与B共速后B才到达右侧平台，对A、B组成的系统，由动量守恒定律有
，解得
由能量关系有，解得，A恰好滑到木板B的右端
从木板B开始滑动到A、B共速的过程中，对木板B，由动能定理有
解得，假设成立
滑块A在木板B上滑行至右端达到共速，之后一起匀速运动
所以滑块A撞击滑块C之前的速度大小
滑块A与木板B之间因摩擦产生的热量。
（3）滑块A与滑块C碰撞后粘在一起，有，解得
因为曲面光滑，所以滑块A、C滑上木板B的速度大小
由运动学公式有，解得。