2024~2025学年山东省百校大联考高三上12月月考考后强化训练物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年山东省百校大联考高三上12月月考考后强化训练物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．今年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。如图为鹊桥二号采用的周期为24h的环月椭圆冻结轨道，近月点为A，远月点为B，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ）
A．鹊桥二号在A点所受引力大于在B点所受引力
B．鹊桥二号在C点的速度与在D点的速度相同
C．鹊桥二号在地球表面发射速度需要大于11.2km/s
D．鹊桥二号从A到C的时间大于6h
2．如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中速度的最小值为（ ）
A．B．C．D．
3．电容器在实际生产生活中有广泛的应用，在结构上也有多种不同的形式。如图所示，一个半径为R1金属球和一个与它同心半径为R2金属薄球壳也可以组成一个球形电容器，k为静电力常量（k的单位为N·m2/C2）。请同学们结合所学知识进行分析，该球形电容器的电容应该为（ ）
A．B．
C．D．
4．如图所示，在理想的虚线边界内有范围足够大的匀强磁场，段水平，段竖直，且。在纸面内大量质子从a点垂直于以不同速率射入磁场，不计质子间的相互作用和重力，则从边界垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为（ ）
A．B．
C．D．
5．将一电源与电阻箱R、定值电阻连接成闭合回路，如图甲所示。测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源内阻
B．电源电动势
C．定值电阻功率最大时，电阻箱
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为90%
6．多个点波源在空间也可以形成干涉图样，如图是三个横波波源在均匀介质中的位置，波源，分别位于等边三角形的三个顶点上，且边长为。三个波源在时刻同时开始振动，振动方向垂直纸面，其中波源的振动图像如图乙，的振动图像如图丙。已知波的传播速度为处质点位于三角形中心，处质点位于与连线中点。下列说法正确的是（ ）
A．其中一列波遇到尺寸为的障碍物时，不能发生明显的衍射现象
B．位于处的质点的振幅为
C．时，处质点与平衡位置之间的距离是
D．时，处质点沿y轴负方向振动
7．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（ ）
A．R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大
B．R4的滑片向上端移动时，R2功率增大
C．若仅将电容器下极板稍微向下平移，带电液滴M将向上极板运动
D．若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动
8．如图所示，高为的绝缘圆柱体，底面半径为R，abcd为过两底面圆心轴线的截面，在c点有一电荷量为+q的点电荷，在a点有一电荷量为-q的点电荷，平面efgh垂直平面abcd、静电力常量为k。下列说法正确的是（ ）
A．h点与g点电场强度相同
B．d点电势高于b点电势
C．正电荷沿eh运动，电场力做正功
D．f点的电场强度大小为
二、多选题
9．如图甲所示，直线加速器由一个金属圆板（序号为0）和多个横截面积相同的金属圆筒组成，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度遵照一定的规律依次增加．圆板和圆筒与交流电源相连，序号为奇数的圆筒和电源的一极相连，圆板和序号为偶数的圆筒和该电源的另一极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。若电压的绝对值为U，电子电量大小为e，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。在t=0时刻，圆板中央的一个电子在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子在每个圆筒中运动的时间均小于T，且电子均在电压变向时恰从各圆筒中射出，不考虑相对论效应，则（ ）
A．由于静电屏蔽作用，圆筒内不存在电场
B．电子运动到第n个圆筒时动能为2neU
C．在t=时奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为负值
D．第个和第n个圆筒的长度之比为∶
10．弹弓爱好者站在一斜坡的坡底练习射击目标，如图所示斜坡的倾角，弹丸的质量为，射出的初速度，速度的方向与斜坡成角斜向上，恰好击中斜坡上的目标（在斜坡表面）。为了击中目标，可以调节初速度和射击的方向，已知重力加速度取，弹丸位于斜坡底端正上方高度的位置，斜坡足够长。不计空气阻力，，，下列说法正确的是（ ）
A．弹丸击中斜坡上的目标的时间为
B．弹丸击中斜坡上的目标的时间为
C．弹丸在飞行的过程中距离斜坡的最远距离为
D．保持弹丸的初速度大小不变，调整弹丸射击的方向可使弹丸沿斜坡有最大位移
11．如图所示，质量为2m的光滑物块a静止在光滑水平面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平面相切，质量为m的滑块b以初速度v0向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一段距离后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦，滑块b从滑上a到滑离a的过程中（ ）
A．滑块b沿a上升的最大高度为
B．物块a运动的最大速度为
C．物块a对滑块b所做的功为
D．物块a对滑块b的冲量大小
12．滚轮线（也称为摆线）是数学中众多迷人曲线之一，它是这样定义的：一个圆沿一直线无滑动地滚动，则圆上一固定点所经过的轨迹称为滚轮线。在竖直平面内有xOy坐标系，空间存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为＋q的小球从坐标原点由静止释放，小球的轨迹就是滚轮线。小球在O点速度为0时，可以分解为一水平向右的速度v0和一水平向左的速度v0两个分速度，如果v0取适当的值，就可以把滚轮线分解成以v0的速度向右做匀速直线运动和从O点向左速度为v0的匀速圆周运动两个分运动。设重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．速度所取的适当值应为
B．经过t＝第一次到达滚轮线最低点
C．最低点的y轴坐标为y＝－
D．小球经过最低点的速度为
三、实验题
13．某同学用教学用的大号量角器验证动量守恒定律和机械能守恒定律。如图所示，先将量角器固定在竖直黑板上（90°刻线沿竖直方向），再用两根长度相同的细绳，分别悬挂两个大小相同、质量分别为的金属小球A、B，且两球并排放置。已知重力加速度大小为g。
ⅰ.将A拉到细绳处于水平位置，由静止释放；
ⅱ.A在最低点与B碰撞后，A向左侧弹起、B向右侧弹起；
ⅲ.多次测量，记录下A弹起的最高点对应的角度平均值为α，记录下B弹起的最高点对应的角度平均值为β。
(1)为实现实验目的，两个小球的质量关系 （选填“”）；
(2)若表达式 成立，则可以验证动量守恒定律；
(3)该同学在验证机械能守恒定律时，发现A、B碰撞前的总动能总是大于碰撞后的总动能，造成这个现象的原因可能是 ；
A．两球间相互作用力冲量大小不等 B．碰撞过程中阻力对两小球有冲量
14．要测量一电源的电动势E（略小于3V）和内阻r（约），现有下列器材：电压表、电阻箱，定值电阻，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。
(1)实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值R，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像，图像纵坐标表示，图像的横坐标表示电压表读数的倒数。若所得图像的斜率为k，图像的延长线在纵轴上的截距为，则该电源的电动势 ，内阻 。（用k和b表示）
(2)利用上述方法测出的测量值和真实值相比， ， （填“大于”等于”或“小于”）
(3)从实验中取两组数据，电阻箱阻值为时，对应电压表读数为；电阻箱阻值为时，电压表读数为。由这两组数据可求得电源的内阻r为 ，电动势E为 V。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
15．如图（a），空间有一水平的匀强电场，一质量为m、带电量为的小球用一绝缘细线悬挂于O点，悬点到球心的距离为L。小球静止时细线与竖直方向的夹角，重力加速度为g，小球可视为质点，忽略空气阻力。。
（1）求小球静止时细线的拉力大小及电场强度；
（2）若将小球拉到最低点，给小球垂直纸面向里的初速度，使小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，如图（b）所示，求小球速度的大小。
16．如图所示，半径R2m的光滑半圆轨道固定在水平地面上，轨道下端B点与水平轨道平滑连接。一质量的滑块2置于B点，另一质量的滑块1在距离B点L3.75m的位置A点以某一初速度向右运动，与滑块2发生弹性正碰，碰撞后滑块2恰好能经过半圆轨道最高点C。已知滑块与水平地面间的动摩擦因数μ0.2,，重力加速度，不计空气阻力，两滑块均可视为质点。求：
(1)滑块2被碰后瞬间的速度大小；
(2)滑块1从A点到B点与滑块2相碰前的运动时间。
17．如图所示，光滑水平地面上静置一表面光滑的圆弧凹槽D和一长木板C，质量均为m=1kg，木板与凹槽紧挨，木板上表面与凹槽圆弧表面相切。上方H=1.8m处有一长L1=5m的水平传送带以v=8m/s的速度顺时针运行，将一质量m1=1kg的小物块P（可视为质点）轻放在传送带的左端，物块与传送带的动摩擦因数μ1=0.8，P离开传送带后，落至木板表面无反弹，竖直方向速度经减为0，此时物块P离木板右端长度为L2=3.5m，物块与木板表面动摩擦因数μ2=0.2，物块到达木板右端后冲上凹槽，圆弧表面半径R=0.2m，g取10m/s2，求：
(1)物块离开传送带时的速度大小v1及刚接触木板的速度大小v2；
(2)物块经作用后，物块速度v3及木板速度v4的大小；
(3)判断物块滑上凹槽后能否从上端离开，如果能，求离开后还能上升的高度；如果不能，求物块滑上凹槽后上升的最大高度。
18．工程师在制做芯片的过程中，需要用电磁场精准控制粒子的轨迹。如图所示，以为原点建立空间直角坐标系，一粒子源不断释放质量为m，电量为的带正电粒子，初速度视为零，经过加速电压U后，以一定速度恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过辐射状电场，接着垂直平面射入棱长为L的正立方体区域，入射位置可调节，不计粒子重力及其相互作用。
（1）求辐射状电场中离子运动轨迹处电场强度E的大小；
（2）若仅在正方体区域中加上沿x轴正方向的匀强磁场，让粒子对准MN边中点H入射，电量为q的粒子恰好在边射出。若使所有粒子都能到达平面内的区域，求所加磁感应强度B的大小及n的最大值；
（3）若在正方体区域中同时加上沿x轴正方向场强为的匀强电场和（2）中的匀强磁场，让粒子对准平面中心点入射，求电量为q的粒子离开正方体区域时的坐标（结果保留根式和）。
【参考答案】
1．A．根据万有引力定律可知，鹊桥二号在A点所受引力大于在B点所受引力，故A正确；
B．鹊桥二号在C点的速度与在D点的速度大小相同，方向不同，故B错误；
C．鹊桥二号没有完全脱离地球，所以其发射速度不需要大于11.2km/s，故C错误；
B．根据开普勒第二定律可知，从D经A到C的时间将小于从C经B到D的时间，根据对称性可知，鹊桥二号从A到C的时间小于6h，故D错误。故选A。
2．A
当冲锋舟在静水中的速度与其在河流中的速度垂直时，冲锋舟在静水中的速度最小，则即利用几何关系可知联立代入数据可得故选A。
3．A
静电力常量的单位为N·m2/C2，根据电容器的定义可知单位为，单位为N·m3/C2，单位为N·m/C2，单位为。故选A。
4．B
画出质了的运动轨迹，如图所示，设长度为，则，从边界垂直射出的质子，运动轨迹如图中1所示，圆心为，由几何关系可知
当质子过c点时，质子运动轨迹对应的圆心角最大，在磁场中的运动时间最长，运动轨迹如图中2所示，圆心为，设半径为，则有可得由可得所以从边界垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为故选B。
5．D
A．根据乙图，由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足可知电源内阻故A错误；
B．由解得故B错误；
C．由可知，当时，定值电阻功率最大。故C错误，
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率故D正确。故选D。
6．D
A．由图可知，三列波的周期相同；波速相同，所以波长根据发生明显衍射的条件可知，三列波遇到尺寸为0.4m 的障碍物时，能发生明显的衍射现象，故A错误；
B．S1和S2两列波在O点的振动加强，此时O点在该两波源的作用下的振幅为,由于S3处的波源与另外两处的波源相位差为，故处的质点在三个波源的共同作用下的振幅不等于，故B错误；
C．时，波传播的时间为传播的距离为
既、传播到C点后又振动了，而还没有传播到C点，则此时C点处质点与平衡位置之间的距离是5cm，故C错误；
D．，传播距离为传播时间即、传播到C点后又振动了，由图可知，、这两列波使C点向y轴负方向振动，而传播到C点后又振动了大约
根据简谐运动的对称性可知S1此时引起C处质点的振动方向为y轴正方向，速度小于S2此时引起C处质点振动的速度大小，故振动在C点叠加后，处质点沿y轴负方向振动，故D正确。故选D。
7．A
AB. 的滑片向上端移动时，滑动变阻器接入电路阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；则两端电压减小，两端电压增大，通过的电流增大，则通过、支路的电流减小，即电流表示数减小，根据可知功率减小；由于减小，两端电压减小，根据可知两端电压增大，即电压表示数增大，故A正确，B错误；
C．若仅将电容器下极板稍微向下平移，由于电容器两端电压不变，根据
可知板间场强减小，微粒受到的电场力减小，带电液滴M将向下极板运动，故C错误；
D．若将开关S断开，电容器电压等于电源电动势，即电容器两端电压增大，板间场强增大，微粒受到的电场力增大，带电液滴M将向上极板运动，故D错误。故选A。
8．D
A．h点与g点电场强度大小相同，方向不同，A错误；
B．在c点有一电荷量为+q的点电荷，a点有一电荷量为-q的点电荷，高为的绝缘圆柱体，底面半径为R，d点电势等于b点电势，B错误；
C．正电荷沿eh运动，电场力做负功，C错误；
D．电荷q在f点受到a、c处电荷的电场力大小分别为
合力为f点的电场强度大小为D正确。故选D。
9．AD
A．由于静电屏蔽作用，圆筒内不存在电场，A正确；
B．电子每经过一个间隙，电场力做功eU，根据动能定理，电子运动到第n个圆筒时动能为电子运动到第n个圆筒时动能为neU，B错误；
C．因为，时圆筒1相对圆板的电势差为正值，同理，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，C错误；
D．根据动能定理得，，，
得电子在每个圆筒中做匀速运动，故第个和第n个圆筒的长度之比为得D正确。故选AD。
10．ACD
AB．建立平面直角坐标系如图所示，垂直于斜坡方向有解得故A正确，B错误；
C．当沿垂直斜坡方向的速度减到0时，弹丸离斜坡最远，利用逆向思维，结合上述可知，最远的距离故C正确；
D． 当时，弹丸抛出速度方向竖直向上，弹丸会落在斜坡的底端，沿斜坡的位移为0，可知，当选择合适的角度时弹丸沿斜坡有最大位移，故D正确。故选ACD。
11．AC
A．滑块b沿a上升的最大高度时两者速度相等，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有解得故A正确；
B．滑块b从滑上a到滑离a时，物块a运动的速度达到最大，则有，解得，故B错误；
C．结合上述可知，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，根据动能定理可知，物块a对滑块b所做的功为结合上述解得故C正确；
D．结合上述可知，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，根据动量定理可知，合力的冲量
解得由于滑块b从滑上a到滑离a的过程中受到重力与物块a的弹力作用，可知，物块a对滑块b的冲量不等于，故D错误。故选AC。
12．ACD
A．对以的速度向右做匀速直线运动这个分运动进行分析，根据平衡条件有
则速度所取的适当值应为故A正确；
BC．对从O点向左速度为v0的匀速圆周运动这个分运动进行分析，由洛伦兹力提供向心力，有圆周运动的周期解得轨迹半径,
小球第一次到达滚轮线最低点时，经过的时间
最低点的y轴坐标为故B错误，C正确；
D．根据运动的合成可知，小球在最低点的速度大小为故D正确。故选ACD。
13．(1)>(2)(3)B
（1）因A球与B球碰后反弹，可知A球的质量一定小于B球的质量；
（2）A球碰前速度满足碰后AB的速度满足；若动量守恒则满足即
（3）该同学在验证机械能守恒定律时，发现A、B碰撞前的总动能总是大于碰撞后的总动能，造成这个现象的原因可能是碰撞过程中阻力对两小球有冲量，而两球间相互作用力冲量总是大小相等的。故选B。
14．(1) (2) 小于 小于(3)
（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得整理得
所以结合图像可得，所以，
（2）[1][2]根据题意可知，实验误差来源于电压表内阻分流的影响，根据等效电源的知识可知；故，
（3）[3][4]根据将数据代入得；解得，V
15．（1），；（2）
（1）小球静止时，对其受力分析如图1所示
由平衡条件得解得重力与电场力的合力的大小为解得由平衡条件得轻绳对小球的拉力大小为
（2）小球在一倾斜平面内能做匀速圆周运动，则重力与电场力的合力F的方向必须与小球速度方向始终垂直，由（1）解答可知F与竖直方向夹角为，则小球在与水平面成角的平面内做匀速圆周运动，可得小球做摆角为的圆锥摆运动，如图2所示
根据牛顿第二定律得；又解得
16．(1)(2)
（1）设滑块2在点的速度为，由动力学规律有
设碰后瞬间滑块2速度为，对滑块2从到的过程由机械能守恒有
联立解得滑块2被碰后瞬间的速度大小
（2）设滑块1碰前和碰后速度分别为、，碰撞时由动量守恒和能量守恒有；
设滑块1在A点的初速度为，对滑块1从到的过程由动量定理和动能定理有；
联立解得滑块1从A点到B点与滑块2相碰前的运动时间（另一解为负，舍去）
17．(1)，(2)，(3)不能，0.1m
（1）对物块设达到与传送带共速需x的距离故
平抛过程得所以
（2）物块与木板作用过程，竖直方向得：
水平方向对物块水平方向得对木板及凹槽，得
（3）对物块对板及凹槽假设未共速，物块
板及凹槽有得（另一解舍去）物块板及凹槽假设成立，假设恰好至凹槽最高点的半径为R0，则；得故不能从凹槽上端离开，上升的最大高度为0.1m。
18．（1）；（2），；（3）（，，）
（1）粒子经过加速电场后速度为，根据动能定理有解得
在辐射状电场中满足解得
（2）由（1）问可知，带电量为的粒子进入正方体区域的速度为电量为q的粒子恰好在边射出，由几何关系可得由洛伦兹力提供向心力得解得带电量为的粒子进入正方体区域的速度为由洛伦兹力提供向心力得可得
当最大时，有最小值，若使所有粒子都能到达平面内的区域，则的最小值为
解得的最大值为
（3）由题可知，粒子在平行于的平面内做圆周运动，而在方向做匀加速直线运动。对电量为的粒子，，若不考虑方向的匀加速运动，由几何关系可知偏转角为粒子在磁场中运动的周期为则粒子在区域中运动的时间为在方向，粒子做匀加速直线运动，有；则粒子会从出射；离开时，在轴方向的坐标为
根据几何关系，在轴方向的坐标为在轴方向的坐标为
所以，粒子离开时的坐标为（，，）。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
A
B
D
D
A
D
AD
CD
题号
11
12








答案
AC
ACD