上海市上海理工大学附属中学2022届高三物理12月月考试题

上海市上海理工大学附属中学2022届高三物理12月月考试题一．单项选择题（每小题2分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上。）1．下列单位不属于能量单位的是（）（A）焦耳（J）（B）毫安时（mAh）（C）电子伏（eV）（D）千瓦时（kW·h）2．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（）（A）牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量（B）法拉第发现了电磁感应现象，制造了世界上第一台手摇发电机（C）托马斯·扬成功地完成了光的干涉实验，总结出了光的波粒二象性（D）麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在3．如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，则在时刻（）A．线圈中的感应电动势最小B．线圈中的感应电流最大C．穿过线圈的磁通量最大D．穿过线圈磁通量的变化率最小4．如图所示，真空中有直角坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和－Q，C是y轴上的一个点，D是x轴上的一个点，DE连线垂直于x轴。将一个点电荷+q从O移动到D，电场力对它做功为W1，将这个点电荷从C移动到E，电场力对它做功为W2。下列判断正确的是（）A．两次移动电荷电场力都做正功，并且W1=W2B．两次移动电荷电场力都做正功，并且W1＞W2C．两次移动电荷电场力都做负功，并且W1=W2D．两次移动电荷电场力都做负功，并且W1＞W25．如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小为Fa、Fb，判断这两段导线（）14A．相互吸引，Fa＞FbB．相互排斥，Fa＞FbC．相互吸引，Fa<fbd．相互排斥，fa<fb6．如图所示，在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一边长为a的正方形线框在磁场中做速度为v的匀速运动，不计线框的内阻。在线框的ad边串一个内阻为r的伏特表，则ad两点间的电势差和伏特表的读数分别为（）a．bav，bavb．bav，0c．0，bavd．0，07．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正．当磁感应强度b随时间t按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（）8．某同学设计了一个转向灯电路，其中l为指示灯，l1、l2分别为左、右转向灯，s为单刀双掷开关，e为电源．当s置于位置1时，以下判断正确的是（）a．l的功率小于额定功率b．l1亮，其功率等于额定功率14c．l2亮，其功率等于额定功率d．含l支路的总功率较另一支路的大二．单项选择题（每小题3分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上。）9．如图甲所示的电路中，电磁铁d在通电时能将衔铁s吸起使电灯电路断开。图乙电路能实现与图甲相同的功能。则图乙中虚线框内的门电路是（）a．或门 b="">DF>EF．可以判断正确的是（）14A．甲图中A、B两小球可能带异种电荷B．甲图中三个小球一定带等量电荷C．乙图中三个小球一定带同种电荷D．乙图中三个小球带电荷量的大小为QD>QF>QE16.为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在上下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口地从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）。A.若污水中负离子较多，则N板比M板电势高B.M板电势一定高于N板的电势C.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大D.电压表的示数U与污水流量Q成反比三．多项选择题（每小题4分，共16分。每小题有二个或三个正确选项。全部选对，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。答案涂写在答题卡上。）17．如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A．电场是匀强电场B．电场的场强先减小后增大C．电子将沿Ox正方向运动D．电子的电势能将增大18．图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源E内阻不计，则（）A．R2不变时，V2读数与A读数之比等于RlB．R2不变时，Vl表示数与A示数之比等于RlC．R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R114D．R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R119．如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度（a）、重力势能（EpG）、机械能（E）、电势能（Ep电）随位置变化的图象可能正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（　　）20．如图甲所示，光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上．当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时（图甲中电流所示的方向为正方向），则（）A．在t2时刻，线框内没有电流，线框不受力B．t1到t2时间内，线框向右做减速直线运动C．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcdaD．t1到t2时间内，线框克服磁场力做功四．填空题（每小题4分，共20分。）21．已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度。实验方法：①先将未通电线圈平面沿南北方向放置，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向（由东向西看）是_____（填“顺”或“逆”）时针方向的，通电线圈在线圈中心处产生的磁感强度=___________．22．在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1．0×10-8C、质量为2．5×10-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动，其位移与时间的关系是x=0．16t-0．02t2,式中x以m为单位，t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为_____m,克服电场力所作的功为_____J．23.．一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示。在14正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W；若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为___________Ω。24．如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。25．如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R1、R2，已知R1=R2=2r。将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好。自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场宽度为h。金属棒出磁场前R1、R2的功率均已稳定为P。则金属棒离开磁场时的速度大小为___________，整个过程中通过电阻R1的电量为__________。（已知重力加速度为g）五．实验题（共24分。）26.在DIS描绘电场等势线的实验中（1）电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个_______________产生的_________，用____________探测等势点。（2）（单选题）在安装实验装置时，正确的做法是（）（A）在一块平整木板上依次铺放复写纸、白纸、导电纸（B）导电纸有导电物质的一面应该向上（C）连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘（D）连接电极a、b的电源电压为交流4-6V27.（1）用多用电表的欧姆档测量阻值为几十kΩ的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P14为欧姆档凋零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆表的0刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆档×1kd．旋转S使其尖端对准欧姆档×100e．旋转S使其尖端对准交流电压档×500V，并拔出两表笔根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为Ω．（2）（多选题）下述关于多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（A）测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拔至倍率较小的档位，重新调零后测量（B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果（C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开（D）测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零28.在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中，得到图线如图(b)所示。(1)(多选题)在实验中需保持不变的是()(A)挡光片的宽度(B)小车的释放位置(C)导轨倾斜的角度(D)光电门的位置(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。29.现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）。备用的仪器有：直流电源（12V）、电流表、电压表、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干。14（1）在方框中画出实验电路图。（2）如图所示是Rx的伏安特性曲线。从图中可看出，当电流超过某一数值后，其电阻迅速________（填“增大”或“减小”）；（3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光。则此时该电子器件两端的电压是________V，该直流电源的内阻是________Ω。六．计算题（共50分）30．（12分）如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为0.9kg的金属棒垂直导轨方向放置。导轨间距为0.5m。当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时金属棒能获得2m/s2的加速度，求：（1）磁场的磁感应强度B。（2）导棒与水平导轨间的滑动摩擦系数μ。31．（12分）如图所示，电源内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=6Ω，灯L上标有“3V、1.5W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光。（1）求电源的电动势；（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；（3）当滑动阻器的Pb段电阻多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值多大？1432．（12分）如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.2kg、阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流多大？方向如何？（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F，求当t＝2s时，外力F的大小和方向；（3）5s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距2.4m，求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热。33．（14分）粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示：123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45φ/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg，电荷量为1.0´10-7C带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因素为0.20。问：（1）由数据表格和图像给出的信息，写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。14（2）若将滑块无初速地放在x=0.10m处，则滑块最终停止在何处？（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？（4）若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v0应为多大？14上理工附中2022学年第一学期高三物理月考3答案四．填充题。本题共5小题，每小题4分，共20分。六．计算题（本大题4小题，共50分）30．B=1.2T、μ=1/331．（1）——————————3分（2）———————————————————3分（3），，14，将已知量代入，化简得，，又有————————————2分所以——————————————2分可算得，当时变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为8W————2分也可用等效电源的方法求解：等效电动势，等效内电阻，所以当时变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为（3）ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有：产生的感应电流　（1分）棒下滑至速度稳定时，棒两段电压也恒定，此时ab棒受力平衡，有：（1分）解得：（1分）由动能定理，得（1分）（1分）∴（1分）14x/mx/m00φ/×105V0.20.40.6123456P33．（14分）解：（1）由数据表格和图像可得，电势j与x成反比关系，即V（2分）（2）由动能定理=0设滑块停止的位置为x2，有（2分）即代入数据有1.0´10-7可解得x2=0.225m（舍去x2=0.1m）。（2分）14</fbd．相互排斥，fa<fb6．如图所示，在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一边长为a的正方形线框在磁场中做速度为v的匀速运动，不计线框的内阻。在线框的ad边串一个内阻为r的伏特表，则ad两点间的电势差和伏特表的读数分别为（）a．bav，bavb．bav，0c．0，bavd．0，07．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正．当磁感应强度b随时间t按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（）8．某同学设计了一个转向灯电路，其中l为指示灯，l1、l2分别为左、右转向灯，s为单刀双掷开关，e为电源．当s置于位置1时，以下判断正确的是（）a．l的功率小于额定功率b．l1亮，其功率等于额定功率14c．l2亮，其功率等于额定功率d．含l支路的总功率较另一支路的大二．单项选择题（每小题3分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上。）9．如图甲所示的电路中，电磁铁d在通电时能将衔铁s吸起使电灯电路断开。图乙电路能实现与图甲相同的功能。则图乙中虚线框内的门电路是（）a．或门>