福建省厦门第一中学2021届高三12月月考物理试题（可编辑） PDF版含答案.pdf

1、厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 1 页 共 6 页 福建省厦门一中 2020 2021 学年高三（上学期）12 月阶段性考试 物 理 本试卷分题卷和答卷两部分，试题卷共 6 页，答题卷共 4 页，共 10 页满分为 100 分，考试时间为 75 分钟第卷（选择题，共 34 分）一、单项选择题（共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分）1如图所示，某同学学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动物体的位移 x、速度 v、加速度 a随时间变化的图象，则下列图象中 表示该物体在 t=6 s 内位移一定为 0 的是22018 年雅加达亚运会上，中国队包揽了跳水项目的全部金牌（1

2、0 枚）图示为跳水运动员在走板时，从跳板的 a 端缓慢地走到 b 端，跳板逐渐向下弯曲(相当于斜面倾角不断变大)，在此过程中，跳板对运动员的A摩擦力不断增大B支持力不断增大C作用力不断增大D作用力不断减小3如图所示为足球球门，球门宽为 L。一个球员在球门中心正前方距离球门 s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中 P 点)。球员顶球点的高度为 h，足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则A足球位移的大小 x=24+2B足球初速度的大小 v0=2(24+2)C足球末速度的大小 v=2(24+2)+4D足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan=2厦门一中 2021 届高三 1

3、2 月月考 物理试题 第 2 页 共 6 页 4至 2020 年 12 月 9 日，我国自主研制的“天问一号”已飞行了快 3.5 亿公里，离火星距离约 1400万千米，预计春节前后被火星捕获。已知火星的直径约是地球的一半，质量约为地球质量的110，表面积相当于地球陆地面积，自转周期与地球十分接近，到太阳的距离约是日地距离的 1.5 倍。根据以上信息可知A地球表面的重力加速度约是火星重力加速度的 0.4B火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的 1.6 倍C火星的同步卫星轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的 1 倍D火星的公转周期约 1.8 年5图甲所示，利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率的自

4、行车速度计。一块磁铁安装在自行车前轮上，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。如图图乙所示，为霍尔元件的工作原理图，电源输出电压为 U1。当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差，称为霍尔电势差 U2。下列说法正确的是A图乙中霍尔元件的载流子带正电B自行车的车速越大，霍尔电势差 U2 越大C若传感器的电源输出电压 U1 变小，霍尔电势差 U2 仍保持不变D已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即可求得车速大小6如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球 a、b，并悬挂于 O 点，其中，小球球 a 带电量为+2q，小球 b 带电量为-q，现在两球

5、所处空间加上水平向右匀强电场（图中未画出），则此装置平衡时的位置可能是下列图中的厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 3 页 共 6 页 二、多项选择题（共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分）7甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 20:1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，Ll 和 L2 是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u，下列说法正确的是A电压的频率为 50 HzB电压表的示数为112 VC当照射 R 的光强增大时，电流表的示数变大D若 L1 的灯丝烧断后，电压表的示数会变大8真空中相距为 3a 的两个

6、点电荷 M、N 分别固定于 x 轴上 x1=0 和 x2=3a 的两点，在两者连线上各点的电场强度随 x 变化的关系如图所示，选沿 x 轴正方向为正方向，则以下判断正确的是A点电荷 M、N 一正一负BM、N 所带电荷量的绝对值之比为 4：1C沿 x 轴从 0 到 3a 电势逐渐降低D将一个正点电荷沿 x 轴从 0.5a 移动到 2.4a，该电荷的电势能先减小后增大9如图所示，整个空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，ac 为一水平线一带电小球从 a 点由静止释放，部分运动轨迹如图中曲线所示，b 为整段轨迹的最低点下列说法正确的是A轨迹 ab 为一段抛物线B小球经过 b 点后一定能到 ac 水平线C小

7、球到 b 点时速度一定最大，且沿水平方向D小球在 b 点时受到的洛伦兹力与重力大小相等10如图所示，A、B 是静止在水平地面上完全相同的两块长木板A 的右端和 B 的左端相接但不粘连。两板的质量均为 m，长度皆为 l；C 是一质量为 2m 的小物块现给它一初速度，使它从 A板的左端开始向右滑动，恰能滑到 B 板的右端已知而 C 与 A、B 之间的动摩擦因数均为 地面与 A、B 之间的动摩擦因数均为 0.5，取重力加速度 g；从小物块 C 开始运动到最终静止的全过程，下列说法正确的是A木板 A、B 始终是静止B木板 B 滑行的距离为 2l/3C系统因摩擦产生的总热量为 5mglD当小物块 C 滑

8、到木板 B 的右端时，木板 B 的速度最大ABC厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 4 页 共 6 页 第卷（非选择题，共 66 分）三、实验题（本题共 2 小题，11 题 7 分，12 题 9 分）11.（7 分）如图所示是验证动量守恒定律实验中获得的频闪照片，已知 A、B 两滑块的质量分别是mA、mB，A 滑块向右运动，与原来处于静止状态的 B 滑块碰撞；碰撞前后共进行了四次拍摄，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后。并且 A、B 滑块在拍摄频闪照片的这段时间内是在 20cm 至 115cm 这段范围内运动（以滑块上的箭头位置为准），试根据频闪照片（闪光时间

9、间隔为 0.5s）回答问题。（1）根据频闪照片分析可知碰撞发生位置在_cm 刻度处；（2）A 滑块碰撞前的速度记为 vA，由上图数据可计算得：A 滑块碰撞后的速度 vA=_m/s，B 滑块碰撞后的速度 vB=_ m/s；（3）根据频闪照片分析，两滑块组成的系统在相互作用过程中，若满足表达式_（用题干及（2）问所给字母表示）可以得出的结论：在误差范围内，两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒。12.（9 分）甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E 及电阻 R1 和 R2 的阻值。器材有:待测电源 E(不计内阻)，待测电阻 R1，待测电阻 R2，电压表 V(量程为 1.5 V，内阻足够

10、大)，电阻箱 R(099.99)，单刀单掷开关 S1，单刀双掷开关 S2，导线若干。（1）先测电阻 R1 的阻值。请将甲同学的操作补充完整:闭合 S1，将 S2 切换到 a，调节电阻箱，读出其示数 R0 和对应的电压表示数 U1。保持电阻箱示数不变，读出电压表的示数 U2。则电阻 R1 的表达式为 R1=。（2）甲同学已经测得电阻 R1=4.80，继续测电源电动势 E 和电阻 R2 的阻值，该同学的做法是:闭合 S1，将 S2 切换到 a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数U，用测得的数据，绘出了如图乙所示的 1/U-1/R 图线，则电源电动势 E=V，电阻 R2=(结

11、果保留 3 位有效数字)。（3）若考虑电压表内阻不是足够大，电源电动势 E 真实值 测量值，电阻 R2 真实值 测量值。(填大于、等于或小于)厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 5 页 共 6 页 三、本题共 3 小题，共 50 分。（请注意规范表述）13.（14 分）在抗击新冠疫情过程中，智能送餐机器人发挥了重要的作用。如图所示，某次送餐机器人给 10 m 远处的顾客上菜，要求全程餐盘保持水平，菜碗不能相对餐盘移动。已知，菜碗与餐盘之间的动摩擦因数为 0.25，机器人上菜最大速度为 2.5m/s。机器人加速、减速运动过程中看成匀变速直线运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重

12、力加速度取 g=10m/s2。求：（1）机器人的最大加速度；（2）机器人上菜所用的最短时间。14.（16 分）拔火罐是传统中医理疗方式，以罐为工具，利用燃火等方法产生负压，造成局部瘀血，以达到通经活络、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。如图，将一团燃烧的轻质酒精棉球（体积不计）扔到罐内，酒精棉球将要熄灭时，将罐盖于人体皮肤上，罐内密封着一定质量的气体（可看作理想气体），此时罐内温度为 T，之后由于罐壁导热良好，罐内温度降低，人体皮肤就会被吸起。已知火罐容积为 V，罐口面积为 S，大气压强为一个标准大气压 p0，环境温度为 T0。（1）若皮肤形状未能发生变化，求火罐对皮肤产生的最大拉力 F1；（2

13、）若罐内温度降低到室温时，进入罐内的皮肤体积为V5，求火罐对皮肤产生的拉力 F2；（3）若标准状态下 1mol 任何气体的体积为 V0，阿伏伽德罗常数为 NA，求罐内气体的分子数。厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 6 页 共 6 页 15（20 分）如图，电容为 C 的电容器通过单刀双掷开关 S 左边与一可变电动势的直流电源相连，右边与两根间距为 L 的光滑水平金属导轨 M1M2P1P2、N1N2Q1Q2 相连（M1 处左侧有一小段光滑绝缘材料隔开且各部分平滑连接）。水平导轨存在两个磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场区域，其中区域 I 方向竖直向上，区域竖直向下，虚线间的

14、宽度都为 d，两区域相隔的距离足够大。有两根电阻均为 R 的金属棒 a 和 b 与导轨垂直放置，金属棒 a 质量为 m，金属棒 b 质量为3m，b 棒置于磁场的中间位置 EF 处，并用绝缘细线系住，细线能承受的最大拉力为 F0。现将 S 掷向“1”，经足够时间后再掷向“2”，已知在 a 棒到达小段绝缘材料前已经匀速运动。（1）当 a 棒滑过绝缘材料后，若要使 b 棒在导轨上保持静止，则电源电动势应小于某一值 E0。求 E0 的大小。（2）若电源电动势小于 E0，使 a 棒以速度 v1(v1 为已知量)滑过绝缘材料，求 a 棒通过虚线M1N1 和 M2N2 的过程中，a 棒产生的焦耳热。（3）若

15、电源电动势大于 E0，使 a 棒以速度 v2(v2 为已知量)滑过绝缘材料，从 a 棒刚好滑过绝缘材料开始计时，经过 t0 后滑过虚线 M2N2 位置，此时 a 棒的速度为 12 v2求 t0 时刻金属棒 b 的速度大小。厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 7 页 共 6 页 福建省厦门一中 2020 2021 学年高三（上学期）12 月阶段性考试 物理参考答案 一、选择题（63 分+44 分=34 分）题目12345678910答案AABDDCACBDBCBCD二、实验题（16 分）11.（1）40（2 分）（2）0.4m/s 0.6m/s（4 分）（3）AAAABBm

16、vm vm v（1 分）12.（1）将 S2 切换到 b（1 分）2110（2 分）（2）1.43（2 分）1.20（2 分）（3）大于（1 分）大于（1 分）三、计算题（50 分）13.（14 分）解：（1）设菜碗（包括菜）的质量为 m，以最大加速度运动时，菜碗和托盘保持相对静止，由牛顿第二定律得：f=ma则：ffm=mg 解得：a ga 0.2510 m/s22.5m/s2即最大加速度：am=2.5m/s2（2）机器人以最大加速度达到最大速度，然后匀速运动，再以最大加速度减速运动，所需时间最短。加速达到最大速度所需时间：m1mvta12.5s1s2.5t 位移：1m 112sv t112.

17、5 1m1.25m2s 同理，减速运动时间：t3=t1=1s，位移：s3=s1=1.25m 匀速运动位移：s2=d-s1-s3 s2=（10-1.25-1.25）m=7.5m匀速运动时间：22mstv27.5=s3s2.5t所以最短时间：t=t1+t2+t3t=5s（其他正确解答酌情给分）厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 8 页 共 6 页 14.（16 分）解：(1)气体发生等容变化，根据查理定律得：p0T=p1T0，p1=T0T p0火罐内外压强差为p=p0p1=（1T0T p0）火罐对皮肤产生的最大拉力 F1=pS=(1T0T p0)S(2)由于皮肤的形状可以发生变

18、化而进入罐内，根据理想气体状态方程：p0VT=P2 45VT0解得：p2=5T0p04Tp=（p0p2）=(15T0p04T)火罐对皮肤产生的拉力为 F2=pS=(15T0p04T)S（3）设罐内气体在标准状态下体积为 V根据盖吕萨克定律：=273罐内气体的分子数 n=0 解得：n=2730 15.（20 分）（1）因为 a 棒滑过绝缘材料后减速运动，所以只要 a 棒刚滑过绝缘材料时 b 棒不动，b 就可以静止不动，由题意得：S 掷向“1”，电容器充电后电压为 U1，则 U1=E0，S 掷向“2”，a 棒加速到匀速运动时，设 a 棒速度为 v，电容器电压为 U2，则 U2=BLva 棒加速过程

19、，根据动量定理 BIL tmv电容器放电12qI tC UU（）a 棒滑过绝缘材料后，回路电动势 BLv=2IRb 棒BIL=F0联立解得2200332()RF CB LmECB L（2）电源电动势小于 E0，则 b 棒保持静止。设 a 棒出磁场时的速度为 v对 a 棒通过虚线 M1N1M2N2 过程中，根据动量定理得：111BI L tmvmv电荷量111qIt1 2BLdItR联立得2212B L dvvmR根据能量守恒，a 棒产生的焦耳热2211 11()2 22amvQmv联立得2222a1d(2)82mB L dB LQvRR厦门一中 2021 届高三 12 月月考 物理试题 第 9 页 共 6 页 （3）电源电动势大于 E0，a 棒滑过绝缘材料后，瞬时细线被拉断，b 棒开始运动。a 棒通过虚线 M1N1M2N2过程中，设 b 棒不能出磁场区域。经分析得：a、b 两棒的动量变化量大小相同，则：22123bmvmvmv解得216bvv因为2132abvvv所以13bxd即 b 棒不能出磁场区域，则216bvv