2022届高三物理12月月考试题(含解析) (II)

2022届高三物理12月月考试题(含解析) (II)二、选择题1. 一平行板电容器两极板之何充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器A. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变【答案】D【解析】试题分析：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，根据可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D正确。考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变要掌握、三个公式。视频2. 铁路在弯道处的内外轨道高度不同，已知内外轨道平面与水平的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压C. 这时铁轨对火车的支持力等于D. 这时铁轨对火车的支持力等于【答案】C【解析】火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时有：，解得：，此时车轮轮缘对内、外均无压力，故A B错误；当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，可得支持力，故C正确，D错误。所以C正确，ABD错误。3. 如图所示，空间有两个等量的异种点电荷M、N固定在水平面上，虚线POQ为MN连线的中垂线，一负的试探电荷在电场力的作用下从P点运动到Q点，其轨迹为图中的实线，轨迹与MN连线的交点为A。则下列叙述正确的是A. 电势B. 电势C. 电场强度D. 电场强度【答案】A【解析】N点的点电荷对负试探电荷是排斥的，所以N点放的是负点电荷，M点放置的是正点电荷，等量异种点电荷电场线如图所示，根据沿电场线方向电势降低以及电场线越密电场强度越大可知，A正确4. 如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径，一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为，方向与ab成时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（ ）A. 3t B. t C. t D. 2t【答案】D【解析】试题分析：当粒子的速度为2v时，半径为r1，由题意知，轨迹对应的圆心角为60o，所以运动的时间，当速度为v时，根据得：，故半径，由几何关系知，轨迹的圆心角为120o，故时间，所以ABC错误；D正确。考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动5. 如图所示，光滑轨道ABCD中BC为圆弧，圆弧半径为R，CD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道上A点由静止释放，A到C的竖直高度为H，则（ ）A. 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关B. 小滑块不可能返回A点C. 若，滑块经过C点时对轨道压力大小为D. 若，皮带速度，则物块第一次滑上传送带，由于摩擦而产生的内能为【答案】D【解析】试题分析：由于传送带逆时针方向运动，可知滑块在向右运动的过程中一直做减速运动，当滑块恰好速度等于0时，向右运动的距离最大，该距离与传送带的速度无关故A正确；滑块在传送带上先向右减速，然后在传送带上向左做加速运动，如果传送带的速度足够大，则滑块向左一直做加速运动时，由运动的对称性可知，滑块离开传送带的速度与滑上传送带的速度大小相等，可以达到A点故B错误；若H=4R，滑块经过C点时的速度：,滑块受到的支持力与重力的合力提供向心力，所以：得：FN=9mg；根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道压力大小为9mg故C错误；选择向右为正方向，设滑块与传送带之间的动摩擦因数是，则滑块的加速度：ag滑块的速度为-时，使用的时间：滑块的位移：x1vt+at2代入数据得：这段时间内传送带的位移：滑块与传送带之间的相对位移：xx1x2由于摩擦而产生的内能为：Q=fx=mg=9mgR，故D正确故选AD。考点：动能定理及牛顿定律的综合应用【名师点睛】本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律，解决本题的关键理清物体的运动过程，知道物体的运动规律，结合动能定理、牛顿第二定律和运动学公式进行求解。6. A、B两物体在平直轨道上，t=0时刻由同一位置向同一方向运动，其速度-时间图像如图所示，则（）A. 06s内物体A在物体B前面运动B. t=6s时物体B追上物体AC. 阴影部分面积为A、B两物体相遇之前的最大间距D. t=12s时A、B两物体相遇【答案】ACD【解析】A、两物体同时同向同地出发，在t=6s前都有，故A始终在B的前面，选项A正确；B、t=6s时代表A和B的速度相等，面积不相等，还未追上，B错误；C、B一定能追上A，则在速度相等时，两物体相距最远为面积之差即为阴影部分的面积，C正确。D、d当两物体的图象与坐标轴所围面积相等时，两者相遇，即t=12s，D正确。故选ACD。【点睛】1、抓住速度图象是速度随时间的变化规律，是物理公式的函数表现形式，分析问题时要做到数学与物理的有机结合，数学为物理所用2、在速度图象中，纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，抓住以上特征，灵活分析7. 如图所示，真空中有两个点电荷和，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于处，Q2位于处，在x轴上（ ）A. 场强为0的点只有1处（不考虑无穷远处）B. 在区域，电势沿x轴正方向降低C. 质子从运动到处，电势能升高D. 在和的区域，场强沿x轴正方向【答案】AD【解析】试题分析：某点的电场强度是正电荷和负电荷在该处产生的电场的叠加，是合场强运用合成法进行分析在各个区间电场强度方向，进而判断电势和电势能的变化.8. 如图所示，两根光滑足够长的平行金属导轨固定在水平面上，滑动变阻器接入电路的电阻值为R（最大阻值足够大），导轨的宽度，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小B=1T，电阻的金属杆在的水平恒力作用下由静止开始运动，经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度，不计导轨电阻，则有（ ）A. R越大， vm越大B. 金属杆的最大速度大于或等于20m/sC. 金属杆达到最大速度之前，恒力F所做的功等于电路中消耗的电能D. 金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆方向定向移动的平均速率ve与恒力F成正比【答案】ABD【解析】试题分析：当导体棒达到最大速度时满足F=F安；则，解得，可知R越大，vm越大，选项A错误；金属杆的最大速度，则金属杆的最大速度大于或等于20m/s，选项B正确；在金属杆达到最大速度之前，恒力F所做的功等于电路中消耗的电能与导体棒动能增量之和，选项C错误；金属杆达到最大速度后导体棒中的电流，则I=nesve，则，故金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率ve与恒力F成正比，选项D正确；故选BD考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；安培力；【名师点睛】此题是电磁感应综合题，考查法拉第电磁感应定律、物体的平衡、安培力以及能量守恒定律知识；要知道达到最大速度的条件是安培力与外力相等；此过程中的能量转化是恒力所做的功等于电路中消耗的电能与导体棒动能增量之和.三、非选择题9. 如图为某同学用来“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置，实验时先让入射球从斜槽上滚下，经过斜槽末端做平抛运动，记下落地点；再让入射球从斜槽上滚下，在斜槽末端与静止靶球发生对心碰撞后均做平抛运动，记下落地点。由于小球做平抛运动的时间相等，所以可用平抛运动水平位移代替平抛初速度。实验中此同学用天平测得入射球质量为m1，靶球质量为m2。图中O点为轨道末端在记录纸上的竖直投影，M、P、N为两球平均落点位贸。则（1）下列说法正确的是 _Am1m2B在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C安装轨道时，轨道末端必须水平，且两球在碰撞前瞬间球心等高D实验中需要测出小球在空中运动的时间（2）如果测得m1OM+m2ON近似等于_，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。【答案】 (1). （1）BC (2). （2）m1OP【解析】(1) A、C、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，入射球质量要大于被碰球质量，即m1m2，防止碰后m1被反弹，同时为了对心碰撞，两小球的直径应相同，故A错误，C正确；B、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故C正确；D、小球离开轨道后做平抛运动，小球的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度，故D错误；故选BC(2)小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：m1v1=m1v1+m2v2，两边同时乘以t，得：m1v1t=m1v1t+m2v2t，则m1OP=m1OM+m2ON；【点睛】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键10. 利用如图（a）所示电路，可以测量金属丝的电阻率，所用的实验器材有：待测的粗细均匀的电阻丝、电流表（量程0.6A，内阻忽略不计）、电源（电动势3.0V，内阻r未知）、保护电阻（R0=4.0）、刻度尺、开关S、导线若干、滑片P。实验步骤如下：用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图（b）所示；闭合开关，调节滑片P的位置，分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I；以为纵坐标，x为横坐标，作图线（用直线拟合）；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题：（1）螺旋测微器示数为_。（2）实验得到的部分数据如表所示，其中长度时电流表的示数如图（c）所示，读出数据完成下表，答：_；_。（3）在图（d）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图_，根据图线求得斜率_A-1m-1，截距_A-1。（保留小数点后两位小数）（4）根据图线求得电阻丝的电阻率_，电源的内阻为_。（保留小数点后一位小数）【答案】 (1). （1）0.400(0.4000.001) (2). （2）0.38 (3). 2.63 (4). （3）图像如图所示： (5). 3.00(2.923.10) (6). 1.77(1.761.78) (7). 1.110-6(1.010-61.210-6) (8). 1.3(1.21.4)【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为0.0mm，可动刻度为0.0140.0mm=0.400mm，所以读数为0.400 mm。（2）由图（c）可知，电流表读数为I=19.00.02A=0.380A；故表格中应为0.38，表格中通过计算可知，应该为2.63。（3）在图（d）中描点作图，让直线尽量过所有的点，或让直线对称分布在直线两侧，由图线可知斜率为，因此纵截距为b=1.77A-1。（4）根据闭合电路欧姆定律，则有：，可得：，联立可得：，由数学知识可得：，解得：=1.110-6m ，r=1.3。11. 如图所示，AB为光滑的水平面，BC是倾角为的足够长的光滑斜面，斜面体固定不同，AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连，一条长为L的俊宇柔软链条开始是静止地放在ABC面上，其一端D至B的距离为L-a，其中a未知，现自由释放链条，当链条的D端滑到B点时链条的速率为v，求a。【答案】【解析】设链条质量为m，可以认为始末状态的重力势能变化是由L-a段下降引起的高度减少量该部分的质量为由机械能守恒定律可得，解得12. 如图所示，在真空箱重，区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在处有足够大的薄板介质，薄板介质平面垂直y轴厚度不计，薄板介质上方区域存在平行x轴的匀强电场，场强大小，方向为x轴负方向。原点O为一粒子源，在xy平面内均匀发射出大量粒（电荷量为q，质量为m，重力可忽略），所以粒子的初速度大小相同，方向与x轴正方向的夹角分布在01800范围内，已知沿x轴正方向发射的粒子打在薄板介质上P点，P点坐标为，求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及速度v；（2）薄板介质被粒子击中区域的长度L；（3）如果打在薄板介质上的粒子穿过薄板介质后速度减半，方向不变，求粒子在电场中能过到达y轴上离薄板介质最远点到原点O的距离。【答案】（1）；（2）2a（3）3a【解析】试题分析：画出粒子运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律即可求得速度；根据几何关系即可求出薄板介质被粒子击中区域的长度；从P点进入电场的粒子到达y轴上离薄板介质最远，根据几何关系结合运动学公式即可解题。（1）如图所示：O1为圆心，根据几何关系可得：由几何关系得到：洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得到：，联立得到：；（2）设绝缘介质与y轴交点为M，与绝缘介质相切的粒子切点为Q，圆心为O1，OO2与x轴负方向夹角为300，则：击中区域的长度。（3）从P点进入电场的粒子到达y轴上离薄板介质最远，速度为：与x轴负向夹角600角，根据速度的合成和分解可得：，加速度为：，根据位移时间公式：y方向的距离为：可得：点睛：本题主要考查了带电粒子在磁场和电场中的运动，首先要画出运动轨迹，利用几何关系找出极值点，在进行计算求解。13. 关于气体的内能，下列说法正确的是_。A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【答案】CDE【解析】质量和温度都相同的气体，因气体的种类不一定相同，则摩尔数不一定相同，内能不一定相同，选项A错误；气体的内能与机械能无关，故 气体温度不变，整体运动速度越大，其内能不变，选项B错误； 气体被压缩时，若气体对外做功，则气体的内能可能不变，选项C正确； 一定量的某种理想气体的分子势能可视为零，则内能只与温度有关，选项D正确； 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，则内能一定增加，选项E正确；故选CDE.视频14. 如图所示，水平放置一个长方体的封闭气缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T使A的温度升高T而保持B部分气体温度不变则A部分气体的压强增加量为多少。【答案】对B部分气体，升高温度后体积由玻意耳定律得：两部分气体总体积之和保持不变：解得：考点：理想气体状态方程【名师点睛】本题是连接体问题，对连接体问题应分别对各部分气体应用相关实验定律或理想气体状态方程列方程、找出各部分气体间的关系即可正确解题。