福建省廈門第一中學(xué)2021—2022學(xué)年度高三上12月月考物理試卷2021.12（本試卷滿分100分，考試時間75分鐘）命題教師程俊，審核教師楊學(xué)切第Ⅰ卷一、單項選擇題（第1～4小題在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求，每小題4分，共16分）1．如圖為一種新型的電磁船的俯視圖，MN、PQ為固定在船上的豎直平行金屬板，直流電源接在M、P之間，船上裝有產(chǎn)生強磁場的裝置，可在兩平行金屬板間海水中的虛線框內(nèi)產(chǎn)生強磁場。閉合開關(guān)S后，電流通過海水從N流向Q，若船受到海水的反沖向左運動，虛線框中的磁場方向應(yīng)該A．豎直向下B．豎直向上C．水平向左D．水平向右2．如圖所示，水平放置的充電平行金屬板相距為d，其間形成勻強電場，一帶正電的油滴從下極板左邊緣射入，并沿直線從上極板右邊緣射出，油滴質(zhì)量為m，帶電荷量為q，現(xiàn)僅將上極板上移少許，其他條件保持不變，重力加速度為g，則下列分析正確的是A．上移后油滴的運動軌跡是曲線mgB．上移后電場強度大小小于，方向豎直向上qC．上移后油滴穿越兩板之間的電場時電勢能減少了mgdmgdD．上移后下極板和上極板之間的電勢差為q3．甲、乙兩段導(dǎo)體由同種材料制成，長度相同，粗細(xì)均勻但橫截面積不同，將其串聯(lián)后接入電路，其上電壓之比為3：2，則其內(nèi)部的自由電子定向移動的速率之比為A．2：3B．3：2C．9：4D．4：94．中國的特高壓直流輸電網(wǎng)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，向家壩—上海特高壓直流輸電工程，是世界上同類工程中容量最大、距離最遠(yuǎn)、技術(shù)最先進(jìn)的。圖甲所示為輸電塔，圖乙為其局部放大圖，兩根在同一水平面內(nèi)且相互平行的長直導(dǎo)線A和B分別通有方向相同的電流I1和I2，且I1>I2。a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點位于兩根導(dǎo)線間的中點，a、c兩點與b點距離相等。不考慮地磁場的影響。下列說法中正確的是A.d點在b點的正上方，bd間距等于bc間距，則d點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下B.e點在b點的正下方，be間距等于bc間距，則e點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向上C.若電流I2反向，導(dǎo)線B和A之間的安培力是引力D.若電流I1和I2同時反向，則a、b、c三點處的磁感應(yīng)強度方向反向二、多項選擇題（第5～8小題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分，共24分）5．在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻和定值電阻的阻值均為r，滑動變阻器的最大阻值為2r。閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動的過程中，下列選項正確的是A．電壓表的示數(shù)變大B．電流表的示數(shù)變大C．電源的效率變大D．滑動變阻器消耗功率變小高三物理1/4,6．下圖為某種鋰電池充電過程中電池電5.01000壓、充電電流隨時間變化的圖像。根據(jù)電池電壓）圖像，可以做出的正確推斷是4.0800）mAVA.該鋰電池的電動勢約為4.2V（3.0600（B.該鋰電池的充電電壓可能大于4.2V充電電流2.0400C.充電的1.0~3.0小時內(nèi)，電池充入的電充電電流電池電壓荷量為2000mA·h1.0200D.若該鋰電池的容量為1400mA·h，則00整個充電過程中，鋰電池增加的電能不01.02.03.04.0超過5.88W·h時間（小時）7．手機無線充電技術(shù)越來越普及，圖甲是某款手機無線充電裝置，其工作原理如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比N:N?5:1，線圈中所接電阻12的阻值為R。當(dāng)ab間接上220V的正弦交變電流后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流實現(xiàn)給手機快速充電，這時手機兩端的電壓為5V，充電電流為3A。若把裝置線圈視同為理想變壓器，則下列說法正確的是A．若充電器線圈中通以恒定電流，則手機線圈中將產(chǎn)生恒定電流B．流過送電線圈與受電線圈的電流之比為1：5C．快速充電時，受電線圈所接電阻的阻值為R=13ΩD．若送電線圈中電流均勻增加，則受電線圈中電流也一定均勻增加8．如圖，空間有一垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為2T的勻強磁場，一質(zhì)量為0.3kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板右端無初速度放上一質(zhì)量為0.4kg、電荷量q=+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動摩擦因數(shù)為0.45，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力。t=0s時對滑塊施加方向水平向左，大小為2.1N的恒力。g取10m/s2，則A.木板先做加速度為3m/s2的勻加速運動，再做加速度減小的變加速運動，最后勻速直線運動B.木板和滑塊一直做加速度為3m/s2的勻加速運動C.當(dāng)木塊的速度等于10m/s時與木板恰好分離D.t=1s時滑塊和木板開始發(fā)生相對滑動第Ⅱ卷三、非選擇題（共60分）9．(4分)如圖所示，一款微型機器人的內(nèi)部有一個直流電動機，其額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則電動機的輸出功率為____________，電源的效率為____________.高三物理2/4,10．(4分)圖甲為某電源的U•I圖線，圖乙為某小燈泡的U•I圖線，則電源的內(nèi)阻為1.5_______Ω，把電源、此小燈泡和2Ω的定值電阻串聯(lián)組成閉合回路，則小燈泡的功率約為______W(結(jié)果均保留兩位小數(shù))1.000.5I/A甲11．（6分）某同學(xué)通過多用表測量量程為3V的電壓表的內(nèi)阻。（1）用多用電表的歐姆擋“×100”擋直接測量電壓表的內(nèi)阻，電壓表、多用電表的示數(shù)分別如圖甲、乙所示，則電壓表的示數(shù)為______V、內(nèi)阻為______Ω。（2）在上一問用多用電表測量完電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約為13Ω的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，以下有些操作步驟是必需的，請選擇正確的操作并按正確順序?qū)懗鲂蛱朹_____；①將紅表筆和黑表筆接觸②把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1”位置③把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×10”位置④調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零點12．（6分）某物理學(xué)習(xí)小組做測定某金屬絲的電阻率實驗。(1)已知金屬絲長度為L，利用螺旋測微器測金屬絲直徑d，如圖甲所示，則d?______mm。(2)學(xué)習(xí)小組的A同學(xué)先用多用電表測得該金屬絲的電阻大約為50Ω，實驗室提供了如下器材：電源E：電動勢約為5.0V，內(nèi)阻可忽略不計甲電壓表V1：量程為0~5V，內(nèi)阻r1約為10kΩ電壓表V2：量程為0~3V，內(nèi)阻r2?1000Ω電流表A：量程0~0.6A，內(nèi)阻r3約為1Ω定值電阻R0：阻值為150Ω滑動變阻器R1：最大阻值為500Ω滑動變阻器R：最大阻值為10Ω2開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干為了測量金屬絲的電阻Rx，A同學(xué)選擇了電壓表V1、電流表A、滑動變阻器R1、電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干，連接成如圖乙所示的電路．根據(jù)伏安法測電阻的知識分析一下，A同學(xué)應(yīng)該將電壓表右側(cè)接線端P接點______（填“a”或“b”），從系統(tǒng)誤差角度分析，Rx的測量值Rx測與其真實值Rx真真比較，Rx測______（填“>”“=”或“<”）Rx真。(3)B同學(xué)發(fā)現(xiàn)(2)中的電流表量程太大，實驗中讀數(shù)誤差會比較大，又重1新選擇了實驗器材，測量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的，2并盡可能測量多組數(shù)據(jù)，請你在虛線框內(nèi)畫出改進(jìn)后的測量金屬絲電阻的實驗原理圖，并在圖中標(biāo)注所選器材的符號。高三物理3/4為,13．（10分）絕緣粗糙的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定電荷量不等的正電荷，兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示，已知A處電荷的電荷量為＋Q，圖乙是A、B連線之間的電勢φ與位置x之間的關(guān)系圖像，圖中x＝L處對應(yīng)圖線的最低點，x＝－2L處的縱坐標(biāo)φ＝2φ0，x＝2L處的縱坐6標(biāo)φ＝φ0，若在x＝－2L處的C點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電物塊（可視7為質(zhì)點），物塊隨即向右運動（假設(shè)此帶電物塊不影響原電場分布），求：（1）固定在B處的電荷的電荷量QB；（2）小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ為多大，才能使小物塊恰好到達(dá)x＝2L處？14．（12分）如圖甲所示，在水平面上固定有長L?2m、寬d?0.5m的光滑金屬“U”形導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌右側(cè)s?1m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。在t?0時刻，質(zhì)量m?0.2kg、電阻R??0.5的導(dǎo)體棒ab以v0?1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端2開始向右運動，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，取重力加速度大小g?10m/s。求：（1）導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時的加速度大小和方向；s（2）導(dǎo)體棒在磁場內(nèi)運動的距離；（3）導(dǎo)體棒在運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。15．（18分）如圖甲所示，某裝置由離子源、間距為d的中間有小孔的兩平行金屬板M、N和邊長為L的立方體構(gòu)成，其后端面P為噴口。以金屬板N的中心O為坐標(biāo)原點，垂直立方體側(cè)面和金屬板建立x、y和z坐標(biāo)軸。M、N板之間存在場強為E、方向沿z軸正方向的勻強電場；立方體內(nèi)存在磁場，其磁感應(yīng)強度沿z方向的分量始終為零，沿x和y方向的分量Bx和By隨時間周期性變化規(guī)律如圖乙所示，圖中B可調(diào)。氙離子（Xe2?）束從離子源小孔S射出，沿z方向勻速0運動到M板，經(jīng)電場加速進(jìn)入磁場區(qū)域，最后從端面P射出，離子經(jīng)電場加速后在金屬板N中心點O處速度大小為v0。已知單個離子的質(zhì)量為m、電荷量為2e，設(shè)離子在磁場中的運動時間遠(yuǎn)小于磁場變化周期T，不考慮在磁場突變時運動的離子，忽略離子間的相互作用和離子的重力，且射出的離子總質(zhì)量遠(yuǎn)小于推進(jìn)器的質(zhì)量。（1）求離子從小孔S射出時的速度v的大小；T（2）調(diào)節(jié)B0的值，使得0~從中2心點O處射出的離子均能從噴口后端面P射出，求B0的最大值；（3）單位時間從端面P射出的離子32mv數(shù)為n，且0。求圖乙B?020eL中t0時刻離子束受到沿z軸方向的T2分力大小。高三物理4/4,高三12月月考物理答案1.A2.C3.B4.D5.BD6.AD7.BC8.AC'U9.