1、汝阳县实验高中2021届高三12月月考物理考生注意：1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2. 答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4. 本卷命题范围：人教版必修1，必修2，选修3-1。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16题只有一项符合题目要求，第71
2、0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. 如图所示，倾角为的斜面放在水平地面上，小球置于带有光滑半球形凹槽的物体内，放在上，整个装置处于静止状态.则（ ）A. 对的支持力方向竖直向上B. 对的作用力方向垂直斜面向上C. 地面对的摩擦力方向水平向左D. 若减小，则对的压力增大2. 2020年10月12日和26日，我国在西昌卫星发射中心分别将“高分十三号”和“天启星座06”两颗地球卫星成功送入预定轨道.“高分十三号”是一颗高轨道光学遥感卫星，“天启星座06”是一颗低轨道卫星，若两卫星均绕地球做匀速圆周运动，则由以上信息可知（ ）A. “高分十三号”绕地球运
3、动的周期小于“天启星座06”的周期B. “高分十三号”绕地球运动的动能小于“天启星座06”的动能C. “高分十三号”绕地球运动的加球度小于“天启星座06”的加速度D. “高分十三号”绕地球运动的角速度大于“天启星座06”的角速度3. 如图甲所示是郑新黄河大桥的照片，乙图中、是五个连续等距的桥墩，若一汽车从点由静止开始做匀加速直线运动，已知通过段的时间为，则通过段的时间为（ ）A. B. C. D. 4. 如图所示，边长为的等边三角形处于水平面内，点为边的中点，点位于点正上方，且到、两点的距离均为.在、两点分别固定等量异种点电荷和，现用外力使一电荷量为的正试探电荷静止于点.已知静电力常量为，忽略
4、空气阻力及试探电荷重力，则下列说法正确的是（ ）A. 点电场强度为零B. 点和点电场强度大小相等，但方向不同C. 外力的大小为，方向平行指向D. 若撤去外力，粒子将沿连线做匀速直线运动5. 回旋加速器的核心部分是两个相距很近的形盒，分别和频率固定的高频交流电源相连接，在两个形盒的窄缝中产生方向周期性变化的匀强电场使带电粒子加速，窄缝中心处粒子源可以产生初速度为零的带电粒子，形盒区域有垂直形盒方向的匀强磁场.则下列说法正确的是（ ）A. 所加磁场的方向也应周期性变化，且变化周期与电场变化周期相同B. 对于题中给定的回旋加速器可以对放入其中的任何带电粒子进行加速C. 粒子第次加速后的速度大小与第次
5、加速后的速度大小的比值为D. 若仅将形盒中磁场加倍，则粒子经加速器获得的最大速度也将加倍6. 一根长度为的不可伸长的绝缘细线一端固定于点，另一端系一带正电小球，将其分别置于水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场中，现将细线水平拉直，使小球从点由静止释放，如图甲、乙所示.经最低点时，测得在电场中细线上的拉力大小为磁场中细线上拉力大小的一半，已知小球带电量为，质量为，匀强电场的电场强度，重力加速度为，则磁场的磁感应强度的大小等于（ ）A. B. C. D. 7. 利用如图所示的电路分析平行板电容器的动态变化，已知电源的内阻可忽略不计，为电阻箱，一带正电的小球固定在电容器之间的位置.则下列说法
6、正确的是（ ）A. 保持电键闭合，板向下平移少许，小球的电势能减少B. 保持电键闭合，将电阻箱的阻值增大，静电计的指针偏角不变C. 断开电键，板向下平移少许，静电计的指针偏角增大D. 断开电键，板向左平移少许，小球的电势能增大8. 某同学设计如图所示的电路研究“旋转的液体实验”，在玻璃皿的中心和边缘内壁分别放一个圆柱形电极接入电路中，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为，玻璃皿的横截面半径为，电源电动势为，内阻为，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，当电阻箱阻值调为时，闭合开关后，液体顺时针旋转且（从上往下看）电压表示数恒为，则下列说法正确的是（ ）A. 蹄形磁铁上端为极
7、B. 电源内阻消耗功率为C. 液体所受安培力的大小为D. 若增大电阻箱的阻值，则液体的旋转会加快9. 如图所示，质量为的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为，某时刻由静止释放乙（足够高），经过一段时间小球运动到点，两点的连线水平，且小球在、两点处时弹簧弹力的大小相等.已知重力加速度为，.则（ ）A. 弹簧的劲度系数为B. 小球位于点时的速度大小为C. 物体乙重力的瞬时功率一直增大D. 小球甲和物体乙的机械能之和先增大后减小10. 在某空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的三
8、维直角坐标系 ，以坐标原点为球心的球面交坐标轴于、两点，交轴于、两点，交轴于、两点.将带电荷量为、质量为的点电荷从点分别移到、三点处，电场力所做的功分别为、，且，则（ ）A. 点电势等于点电势B. 、两点的电势差为C. 将在球面上任意两点间移动时电场力做功最多是D. 球面上电势最高的点可能在圆上的某一点二、非选择题：本题共6小题，共60分.11.（6分）某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验.将小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为，当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起且伸长的长度保持与第一次相同进行第2次，第3次实验时，用速度传感器测出小车速度，并连
9、接数据线输入电脑处理后得到如图乙所示的一一对应的图象，由图象可以读出每次实验时小车获得的最大速度并记入表中.次数做功速度（）速度平方（）11.001.0021.411.9931.732.99452.245.02（1）表中“”处的数值应该是_；（保留三位有效数字）（2）从表格中可以得出，合力的功与速度平方的关系是_；（3）在做图象时，由于实际操作过程中木板的倾角调整不当，造成实际图线与理想图线（虚线）存在差异，则作出的图象可能是_.A. B. C. D. 12.（8分）物理兴趣小组欲比较准确地测量一个长约几厘米、电阻约为、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率.（1）用游标卡尺测得该材料的长度
10、如图甲所示，读数_；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数_.（2）测量导电材料的电阻时，除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A. 电源（电动势为）B. 电压表（量程，内阻约为）C. 电流表（量程，内阻约为）D. 电流表（量程，内阻约）E. 滑动变阻器（最大阻值，额定电流）为了便于调节，测量尽可能准确，实验中所用电流表应选用_（填所选仪器前的字母符号），在图示方框内画出实验电路.（3）设测得导电材料的电阻为，导电材料的长度为，导电材料的直径为，求得导电材料的电阻率_（用、三个物理量表示）13.（8分）如图所示，在倾角的光滑斜面底端固定一带正电物体甲，将另一带电体乙从斜面上的点由静止释放
11、，沿斜面下滑距离到达点时达到最大速度.已知带电体乙质量为，电荷量为，重力加速度为，甲、乙均可视为点电荷.求：（1）试分析乙的带电性质；（2）甲在点产生的电场强度大小；（3）、两点间的电势差.14.（8分）如图所示，水平固定放置的屏上方有磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，为屏上一粒子源，不断以相同的速率发射质量为、带电荷量为的粒子，从处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.与垂直，粒子入射方向散开在与夹角为的范围内.是与正对平行的电荷收集板，且可以上下自由移动.开始时离足够远，没有粒子打到板上.现将板缓慢向下平移，当与相距为时，刚好能收集到带电粒子.不计带电粒子重力及相互间的作用力，求：（
12、1）粒子从点进入磁场的速率；（2）撤去后，屏上被粒子打中的区域长度.15.（14分）如图所示，光滑的水平轨道（足够长）的右端与倾角为足够长的传送带下端平滑相接（物块经过此位置滑上传送带时无机械能损失），传送带顺时针转动速度恒为，水平轨道的左边是半径为光滑竖直半圆轨道.现用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一被压缩的轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为，乙的质量为，甲、乙均静止在光滑的水平面上.当固定甲物体，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为.传送带与乙物体间动摩擦因数为，重力加速度取，甲、乙两物体可看作质点，.求：（1）弹簧压缩时具有的弹性势能的大小；（2）若固定乙物
13、体，松开甲物体，烧断细线，甲物体离开弹簧后进入半圆轨道，则甲物体通过点时对轨道的压力大小；（3）若甲、乙两物体均不固定，烧断细线后，测得在水平轨道上甲、乙物体弹开后的速度大小之比为，则此后乙物体沿传送带运动到最高点过程中因摩擦产生的热量.16.（16分）如图所示，坐标系的第一象限内，有一以为圆心，半径为的半圆，半圆区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为.在它的右侧有一宽度为、左边界与磁场区域圆相切于点的匀强电场，场强方向沿轴负方向，电场强度大小为，电场左右边界都平行于轴.在电场右边相距处有一垂直坐标轴、足够长的荧光屏，电子打中荧光屏会发光.现在从坐标原点处向平面第一象限内各个方向以相同
14、的速率发射质量为、电量为的电子，其中沿轴正方向射入的电子刚好从电、磁场交接点处飞出磁场进入电场.求：（1）电子从点射出时的速率；（2）沿轴正方向射入磁场的电子打到荧光屏上经历的总时间；（3）电子能打中荧光屏上发光的最高点与最低点到轴的距离.高三物理参考答案、提示及评分细则1. A 根据平衡条件可知，对的作用力方向以及对的支持力方向均竖直向上，则A正确，B错误；地面对摩擦力为零，C错误；缓慢减小倾角，小球依然处于静止状态，故合外力仍为零，则对压力大小等于自身重力，故D错误.2. C 由，得，则半径越大，周期越大，则A错误；由，得，由于两颗卫星质量未知，则动能大小不能确定，则B错误；由，得，则半径
15、越大，加速度越小，则C正确；由，得，则半径越大，角速度越小，则D错误.3. D 由匀变速直线运动推论可得，初速度为零的匀加速直线运动连续相等的时间间隔内的位移之比为，由于段与段位移之比为，故两段过程时间相等，则通过段时间也为，则D正确.4. C 与在点产生的电场强度同向，不能抵消，故不为零，则A错误；点和点位于等量异种点电荷的中垂面上，且到点、点距离相等，该面为等势面，所以两点电势相等，电场强度大小相等，方向相同，则B错误；由库仑定律得，、两点处点电荷对点处电荷的库仑力大小均为，且互成角，则合力大小也为，方向平行指向，根据平衡条件可得，外力大小为，方向平行指向，所以撤去外力粒子不可能沿连线做匀
16、速直线运动，则C正确，D错误.5. D 匀强磁场不用周期性变化，所加电场的变化周期应与带电粒子在磁场中圆周运动的周期相等，才能实现始终加速，由于粒子在磁场中圆周运动的周期为，故对于一个给定的回旋加速器对，能够加速的粒子还与其质量和电荷量有关，则不能对所有粒子均实现加速，A、B均错误；洛伦兹力永不做功，由动能定理得，则，同理可得，则有，则C错误；粒子经回旋加速器获得的最大速度为，则磁感应强度加倍，最大速度加倍，D正确.6. B 设小球在电场中由静止下落经过最低点时速度大小为，细线上拉力大小为，则有，解得.设在磁场中由静止下落经过最低点时速度大小为，则有，解得，则B正确.7. BD 保持电键闭合，
17、则电容器两极板间的电压保持不变，板向下移动，由可知电容器两极板之间的电场强度增大，由于板接地，则板的电势为零，点与板之间的电势差为，点的电势升高，则带正电的小球在点的电势能增加，A错误；由电路可知，静电计两端的电压等于电容器两极板之间的电压，保持电键闭合，调节电阻箱的阻值，电容器两极板之间的电压不变，则静电计的指针保持不变，B正确；断开电键，电容器所带的电荷量保持不变，板向下移动，由可知电容器的电容变大，又，由以上可知电容器两极板间的电压减小，则静电计的指针偏角减小，C错误；断开电键，电容器所带的电荷量保持不变，板向左移动，则电容器的电容减小，由于两极板之间的距离保持不变，则两极板间的电压增大
18、，电场强度增大，点的电势升高，带电小球的电势能增大，D正确.8. AC 由左手定则判断可知，蹄形磁铁上端为极，则A正确；由题条件可知旋转液体是非纯电阻，故由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流大小为，则电源内阻消耗功率为，则B错误；由，则C正确；电阻箱阻值增大，则电路中电流减小，液体所受安培力减小，旋转减慢，D错误.9. ABD 、两点处弹簧弹力的大小相等，则由胡克定律可知点的压缩量等于点的伸长量，由几何关系知，则小球位于点时弹簧的压缩量为，对点的小球由力的平衡条件可知，解得，选项A正确；当小球运动到点时，假设小球甲的速度为，此时物体乙的速度为零，又小球、物体和弹簧组成的系统机械能守恒，则由机械能
19、守恒定律得，解得，选项B正确；小球由到的过程，弹簧的弹性势能先减小后增大，则小球甲和物体乙的机械能之和先增大后减小，选项D正确；由于小球在和点处，物体乙的速度都为零，则物体乙重力的瞬时功率先增大后减小，选项C错误.10. AC 由到点，电场力做功为零知和的电势相等，连线在匀强电场中是一条等势线，与电场线垂直，所以电场线与平面平行，因为粒子从到和从到电场力做功是相等的，所以和的电势相等，选项A正确；连接、，则是一条等势线，与电场线垂直，如图所示，过点作一条直线垂直交于圆上、两点，即为一条电场线.从到，电场力做功，得，选项B错误；设球面半径为，由，解得，在球面上任意两点间移动时，位移最大为，电场力
20、做功，当时，做功最多且为，选项C正确；电势最高或最低的点如图中的两点，选项D错误.11.（1）2.00 （2） （3）AD（每空2分，选择题少选得1分，错选不得分）解析：（1）由题图乙可知.（2）由表中数据可得.（3）若倾角较小，平衡摩擦力不够，则根据动能定理有，A正确；若倾角较大，平衡摩擦力过度，则根据动能定理有，D正确.12.（1）5.240（1分） 2.150（1分） （2）（2分） 如图所示（2分） （3）（2分）解析：（1）游标卡尺的固定刻度读数为，游标读数为，所以最终读数等于固定尺加上游标尺的读数之和，为；螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数等于固定尺加上可动尺
21、的读数之和，为.（2）待测电阻的最大电流，因此选择，滑动变阻器阻值较小，用分压式接法，待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路图如图所示.（3）根据电阻定律，解得.13. 解：（1）若乙带负电，则会一直加速，不会达到题目所给状态，故乙只能带正电（2分）（2）速度最大时，合外力为零，设甲在点的电场强度大小为，则有（2分）解得（1分）（3）由到由动能定理有（1分）解得（1分）则（1分）14. 解：（1）当粒子沿左侧与成方向射入磁场，粒子圆周运动的轨迹如图所示，此粒子轨迹最高点距最远，设圆周运动半径为，由几何关系有（1分）解得（1分）由（1分）解得（1分）（2）如粒子轨迹图所示，
22、粒子沿两侧最大角度射入磁场，到达屏上时离点最近距离为（1分）粒子沿射入磁场到达屏上时离点最远距离为（1分）则屏上有粒子打到的区域长度（2分）15. 解：（1）乙物体滑上传送带做匀减速运动，开始（1分）后加速度（1分）由运动学公式：（1分）弹簧压缩时的弹性势能（1分）（2）固定乙物体，烧断细线，甲物体离开弹簧的速度满足（1分）甲物体从运动到过程中根据动能定理有（1分）甲物体在点：（1分）联立得，由牛顿第三定律知（1分）（3）设烧断细线以后，甲、乙物体获得速度分别为、，由能量守恒有（1分）解得（1分）则乙物体滑上传送带即做匀减速上滑，加速度为（1分）至最高点经历时间为（1分）则此过程相对位移为（1
23、分）则因摩擦产生的热量为（1分）16. 解：电子在磁场中做匀速圆周运动，有（1分）得（1分）画出沿轴正方向射入的电子的运动轨迹示意图，根据几何关系有（1分）可求得（1分）（2）沿轴正方向进入磁场的电子在磁场中的运动时间为（1分）出磁场后电子在水平方向始终是匀速直线运动，则时间为（1分）则从进磁场到荧光屏经历总时间为（2分）（3）设粒子在平面在第一象限内与坐标轴成某一角度以速率射入的电子，画出运动示意图与半圆交于一点，连接原点、两个圆心、和，可以知道是个菱形，推知平行于，从点射出的粒子平行于坐标轴，垂直进入电场（1分）电子在电场中做类平抛运动，利用类平抛运动规律可知方向：（1分）方向：偏移量（1分）速度偏离方向夹角为，（1分）出电场后电子沿着原来方向做匀速直线运动，在到达荧光屏过程中继续偏移，偏移量为（1分）总偏移量（1分）则从磁场出来的电子打到荧光屏上的最高点距轴（1分）打到荧光屏上的最低点距轴（1分）