2023～2024學年河南省名校巔峰計劃高二年級12月月考物理試題本試卷滿分100分，考試時間75分鐘注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上，并將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。涂寫在本試卷上無效。3.作答非選擇題時，將答案書寫在答題卡上，書寫在本試卷上無效。一、選擇題：本題共12小題，共44分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，每題3分；第9～12題有多個選項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.靜電除塵器結(jié)構(gòu)如圖所示，由板狀收集器A和線狀電離器B組成，A、B間接有高壓電源，使通過除塵器塵埃帶電。下列選項正確的是（）A.收集器A吸附大量塵埃的原因是塵埃帶上了正電B.收集器A吸附大量塵埃原因是塵埃帶上了負電C.收集器A和電離器B之間形成的是勻強電場D.靜電除塵過程是機械能向電場能轉(zhuǎn)化的過程【答案】B【解析】【詳解】AB．AB間接高壓電后AB間產(chǎn)生很強的電場，氣體分子被電離為電子和正離子，電子被粉塵吸附，粉塵帶負電被接高壓正極的收集器A吸附。故A錯誤，B正確；C．越靠近線裝電離器B電場強度越大，收集器A和電離器B之間形成的是非勻強電場，故C錯誤；D．帶負電的粉塵在電場力的作用下加速運動，電場力做正功，電勢能減小，機械能增加，所以靜電除塵過程是電場能向機械能轉(zhuǎn)化的過程，故D錯誤。故選B。2.自然中有許多地方有共振的現(xiàn)象。人類也在其技術(shù)中利用或者試圖避免共振現(xiàn)象，只有受迫振動才能發(fā)生共振現(xiàn)象。關(guān)于受迫振動和共振現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.發(fā)生共振時受迫振動的振幅最大，喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象B.受迫振動的頻率一定等于固有頻率，機關(guān)槍射擊時的振動是利用共振現(xiàn)象C.為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象，部隊過橋不能便步走而要齊步走D.大橋上正常通過一列火車時，大橋發(fā)生振動，該現(xiàn)象為共振現(xiàn)象【答案】A【解析】【詳解】A．當物體發(fā)生共振時，驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率，此時振動物體的振幅最大，能量最大，喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象，選項A正確；B．做受迫振動的物體的頻率與驅(qū)動力的頻率相等，與物體的固有頻率無關(guān)，機關(guān)槍射擊時的振動與機關(guān)槍在射擊時的反沖運動有關(guān)，與共振無關(guān)，選項B錯誤；C．部隊過橋不能齊步走而要便步走，是防止橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象，選項C錯誤；D．大橋上正常通過一列火車時的振動的振幅一定是很小的，是受迫振動但不是共振，選項D錯誤。故選A。3.如圖所示，圓盤可在水平面內(nèi)繞通過O點的豎直軸轉(zhuǎn)動（俯視），圓盤上距軸r處有一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）。某時刻起，圓盤開始繞軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間，其角速度從0增大至。已知物塊與圓盤之間的動摩擦因數(shù)、重力加速度g，該過程中物塊始終相對圓盤靜止，下列說法正確的是（）A.物塊所受摩擦力的方向始終指向O點B.物塊所受摩擦力的大小始終為C.物塊所受摩擦力的沖量大小為D.物塊所受摩擦力做的功為0【答案】C【解析】【詳解】A．在角速度從0增大至過程中，物塊有切線方向的加速度，則摩擦力有切向分力，不是指向O點，故A錯誤；B．該過程中物塊始終相對圓盤靜止，則摩擦力始終小于最大靜摩擦力，故B錯誤；C．物塊受到的支持力與重力的沖量大小相等方向相反，則根據(jù)動量定理物塊的動量改變量等于摩擦力的沖量，為故C正確；D．支持力和重力不做功，根據(jù)動能定理，摩擦力做功等于動能改變量為故D錯誤故選C。4.在實驗室或工廠的高溫爐子上開一小孔，小孔可看作黑體，由小孔的熱輻射特性，就可以確定爐內(nèi)的溫度。如圖所示，就是黑體的輻射強度與其輻射光波長的關(guān)系圖像，則下列說法正確的是（）A.T1＜T2B.在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強度越大C.隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有所降低D.隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．不同溫度的物體向外輻射的電磁波的波長范圍是不同的，溫度越高向外輻射的能量中，頻率小的波越多，所以T1>T2，故A錯誤；B．由圖像可知，同一溫度下，輻射強度最大的電磁波波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間，故B錯誤；C．由圖像可知，黑體的輻射強度隨著溫度的升高而增大，故C錯誤；Ｄ．有圖可知，隨著溫度的升高，相同波長的光輻射強度都會增大，同時最大輻射強度向左側(cè)移動，即向波長較短的方向移動，故D正確。故選D。5.如圖所示是某動感單車扶手的示意圖，顯示屏能顯示有關(guān)騎行數(shù)據(jù)。正常騎行中，只有按壓顯示屏的“開始”按鈕（相當于開關(guān)S1閉合），且將雙手握住“手握感應(yīng)片”（相當于開關(guān)S2閉合）時，顯示屏才能接通電源，顯示騎行數(shù)據(jù)。下列符合要求的模擬電路是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，只有開關(guān)S1和S2同時閉合時，顯示屏才能接通電源，結(jié)合各圖可知A正確。故選A。6.如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計。閉合電鍵，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中（）A.U先變大后變小B.I先變大后變小C.U與I比值先變大后變小D.U變化量與I變化量比值等于R3【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知電壓表測量的是電源的電壓，由于電源內(nèi)阻忽略不計，則電壓表的示數(shù)總是不變，故A錯誤；B．由圖可知，在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中，滑動變阻器R1的電阻先增大后減小，由于電壓不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流表示數(shù)I先變小后變大；故B錯誤；C．U與I的比值就是接入電路的R1的電阻與R2的電阻之和，所以U與I比值先變大后變小，故C正確；D．由于電壓表示數(shù)沒有變化，所以U變化量與I變化量比值等于0，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達B點。取O點為坐標原點、向右為正方向，在物塊從A到B的過程中，彈簧對物塊的彈力F、物塊的加速度a和動量p、彈簧彈性勢能Ep隨位移x（相對于坐標原點）變化的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，小物塊的位移是相對于坐標原點的位移，則該位移大小即為彈簧的形變量，當物塊在O點左側(cè)運動時，位移為負值，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧彈力方向向右，為正值，當物塊在O點右側(cè)運動時，位移為正值，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧彈力方向向做，為負值，即彈力方向與相對于原點的位移方向相反，則有斜率為負值，圖中斜率為正值，A錯誤；B．物塊從A到B的過程中，摩擦力方向向左，為負值，結(jié)合上述，根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述解得可知，加速度與位移呈現(xiàn)線性關(guān)系，圖像為一條不經(jīng)過原點的傾斜直線，B錯誤；D．根據(jù)上述有由于小物塊的位移大小等于彈簧的形變量，即彈簧彈力大小與位移大小成正比，則彈性勢能即圖像為一條過原點的拋物線，開口向上，D錯誤；C．令A(yù)O長為x0，則物塊在A位置時，彈性勢能為結(jié)合上述，物塊從A向B運動過程中，根據(jù)能量守恒定律有物塊的動量解得可知，動量隨位移變化的圖像是一條曲線，物塊從A向B運動過程中，速度方向向右，動量為正值，根據(jù)題意分析可知，物塊在AO之間運動時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，當彈簧彈力大于摩擦力時，做加速運動，當彈簧彈力小于摩擦力時，做減速運動，物塊越過O點后向右運動時，彈簧處于拉伸狀態(tài)，物塊一直減速至B點，即物塊的最大速度位置在AO之間，令該位置為C點，可知，物塊從A運動到C點加速，動量增大，從C運動到B點減速，動量減小，動量最大位置在O點左側(cè)，C正確。故選C。8.沿某一電場方向建立軸，電場僅分布在dxd的區(qū)間內(nèi)，其電場場強與坐標x的關(guān)系如圖所示。規(guī)定沿x軸方向為電場強度的正方向，x=0處電勢為零。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子只在電場力作用下，沿x軸做周期性運動。以下說法正確的是（）A.粒子沿x軸做簡諧運動B.粒子在x=d處的電勢能為qE0dC.動能與電勢能之和的最大值是qE0dD.一個周期內(nèi)，在x0區(qū)域的運動時間t2【答案】D【解析】【詳解】A.x0區(qū)域粒子受到恒定大小水平向左的電場力，不滿足簡諧運動回復(fù)力特點，故A錯誤；B.粒子從x=0到x=d電壓變化粒子從x=0到x=d的電場力做功根據(jù)功能關(guān)系得粒子在x=d處的電勢能為，故B錯誤；C.設(shè)動能與電勢能之和的最大值為P最右位置有最左位置有粒子的運動區(qū)間為電場僅分布在的區(qū)間內(nèi),解得，故C錯誤；D.在x0區(qū)域的運動由對稱的2段組成解得，總時間為故D正確。故選D。9.如圖所示，虛線是電場中的一組豎直等差等勢面，實線是一帶負電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，分別為運動軌跡與等勢面的交點，下列判斷正確的是()A.圖中等勢面a的電勢最高B.粒子在電場中做變加速運動C.粒子經(jīng)過Q點時的動能大于經(jīng)過P點時的動能D.粒子在M點的電勢能比在Q點的小【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)電場線與等勢面垂直，可知電場線位于水平方向，粒子所受的電場力也在水平方向，由粒子的軌跡向左彎曲，所以粒子所受的電場力水平向左，粒子帶負電，則電場線方向水平向右，則a處電勢最高，故A正確；B．由圖知，等差等勢面均勻分布，則知該電場是勻強電場，粒子所受的電場力恒定，所以粒子在電場中做勻變速運動，故B錯誤；C．若粒子從M運動到Q，電場力做負功，粒子的動能減小，同理，若粒子從Q到M，電場力做正功，粒子動能增大，則粒子經(jīng)過Q點動能小于P點動能，故C錯誤；D．電場線方向水平向右，則M點電勢高于Q點電勢，根據(jù)負電荷在電勢高處電勢能小，所以粒子在M點的電勢能比Q點的小，故D正確。故選AD。10.圖甲是利用沙擺演示簡諧運動的裝置，當盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上顯示出圖乙所示的曲線。已知木板水平速度為，圖乙所示一段木板的長度為，重力加速度的大小取，下列說法正確的是（）A.木板上形成一個完整波形的時間為 B.沙擺的擺長約為C.將該裝置搬至月球，周期變小 D.圖乙可表示沙擺的振動圖像【答案】BD【解析】【詳解】A．漏斗每完成一次全振動，木板上形成一個完整的波形，根據(jù)題圖，形成兩個完整波形的時間為故每一個波形的時間為A錯誤；B．漏斗的振動周期根據(jù)單擺周期公式，擺長選項B正確；CD．根據(jù)單擺周期公式，將裝置搬至月球，重力加速度減小，周期變大，薄木板被水平勻速拉出時，題圖可表示漏斗位置隨時間變化的關(guān)系，即可表示沙擺的振動圖像，選項C錯誤、D正確。故選BD。11.如圖所示，圖甲中M為一電動機，當滑動變阻器R的滑片從左端滑到右端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時，電動機沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動。不考慮電表對電路的影響，以下判斷正確的是（）A.電路中電源E的電動勢為3.6VB.滑動變阻器的滑片向右滑動時，電壓表V2讀數(shù)減小C.此過程中，電動機的輸出功率增大D.滑動變阻器R的最大阻值為30Ω【答案】AD【解析】【詳解】A．由題圖甲知，電壓表V2測量路端電壓，所以題圖乙中最上面的圖線表示V2的電壓與電流I的關(guān)系，此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，則r＝Ω＝2Ω當電流I＝0.1A時U＝3.4V，則電源的電動勢為E＝U＋Ir＝3.6VA正確；B．滑動變阻器的滑片向右滑動時，R的阻值變大，則路端電壓(即V2的讀數(shù))增大，B錯誤；C．電流表讀數(shù)在0.2A以下時，電動機沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動，所以電動機的電阻為rM＝Ω＝4Ω當I＝0.3A時，U＝3V，電動機的輸出功率最大，滑動變阻器向右端滑動的過程中，R阻值變大，總電流減小，電動機的輸出功率減小，C錯誤；D．當I＝0.1A時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入的阻值最大，所以可得D正確。故選AD。12.如圖，半徑為R的光滑凹槽A與木塊B并排置于光滑水平面上，物塊C由圓心等高處沿凹槽內(nèi)壁靜止釋放。已知A、B、C質(zhì)量均為m，重力加速度為g。則（）A.C由靜止釋放到最低點過程中A、B、C系統(tǒng)機械能守恒B.C由靜止釋放到最低點過程中A、B、C系統(tǒng)動量守恒C.A、B分離時，A的速度大小為D.A、B分離時，C的速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】AB．C由靜止釋放到最低點過程中，只有重力做功，A、B、C系統(tǒng)機械能守恒，水平方向無外力作用，水平方向動量守恒，但豎直方向有重力作用，動量不守恒，選項A正確，B錯誤；CD．當C第一次經(jīng)過圓弧槽最低點后，A和B分離。設(shè)C第一次經(jīng)過圓弧槽最低點時的速度為v1，A和B兩者共同的速度大小為v2，從靜止釋放到當C第一次經(jīng)過圓弧槽最低點過程中，把A、B、C作為研究系統(tǒng)，取向左方向為正方向，系統(tǒng)水平方向動量守恒，則有根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可得聯(lián)立解得，選項C錯誤，D正確。故選AD。二、實驗題：本題共2小題，共18分。其中第13題7分，第14題11分。13.某同學用如圖所示裝置驗證動量守恒定律。斜槽軌道被豎直固定在水平桌面上，其末端Q伸出桌面外且切線水平；擋板b豎直固定，點O是Q點的水平投影點；小鋼球1和玻璃球2的大小相等且均可視為質(zhì)點；圖中的P、M、N是小球與擋板的撞擊點。請回答下列問題：（1）用游標卡尺測量出的小鋼球的直徑如下圖所示，可知小鋼球直徑d=________cm。（2）第一次在不放玻璃球2時，將小鋼球1從斜槽上E點由靜止釋放，它撞擊在擋板b上；第二次將玻璃球2放在斜槽末端Q處，小鋼球仍從E點由靜止釋放，它們均撞擊在擋板b上。則第一次小鋼球1撞擊在擋板b上的________點（選填“P”“M”或“N”）。（3）要完成該實驗，必須測量的物理量有________________（填正確答案標號）。A．小鋼球1和玻璃球2的質(zhì)量m1、m2B．小鋼球1或玻璃球2的直徑dC．E、Q之間的豎直高度hD．Q、O之間的水平距離xE．OP、OM、ON的長度HP、HM、HN（4）在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式__________成立，說明兩球在碰撞過程中動量守恒。（用所測的物理量表示且為最簡形式）【答案】①.1.070②.M③.AE④.【解析】【詳解】，（1）[1]游標卡尺是二十分度的，每個小格長度是，第刻線與主尺的，根據(jù)測量原理可得求得讀數(shù)即為；（2）[2]小球離開軌道后做平拋運動，設(shè)擋板與拋出點之間的水平距離為由平拋運動規(guī)律得小球做平拋運動的初速度越小，下落距離越大，碰撞后小球1的速度變小，小于碰撞前的速度，碰撞后小球2的速度小于小球1的速度，由此可知，碰撞后1的速度最小，2的速度最大，由此可知：第一次小鋼球1撞擊在擋板b上的M點，第二次小鋼球1撞擊在擋板b上的N點，玻璃球2撞擊在擋板b上的P點．因此，第一次小鋼球1撞擊在擋板b上的M點；（3）[3]要驗證的關(guān)系式是其中則帶入可得化簡得則要完成該實驗，必須測量的物理量有A和E；故選AE。[4]由上問求解可知，在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式成立，說明兩球在碰撞過程中動量守恒。14.指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。（1）多用電表未接入電路時，指針如圖1所示，需要調(diào)節(jié)部件___________（選填“A”“B”或“C”），使指針停在電流擋“0”刻度線位置。（2）調(diào)節(jié)好后，將選擇開關(guān)撥至“50V”直流電壓擋測量電壓，指針如圖2所示，則讀數(shù)為___________V。（3）下列四幅圖選擇開關(guān)均已旋轉(zhuǎn)到合適擋位，下列操作正確的是___________。A．甲圖是用多用電表直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓B．乙圖是用多用電表直流電流擋測量電路中的電流C．丙圖是用多用電表歐姆擋測量小燈泡的電阻D．丁圖是用多用電表歐姆擋測量二極管的反向電阻【答案】①.A②.21.0③.B【解析】【詳解】（1）[1]多用電表未接入電路時，指針圖1所示，需要調(diào)節(jié)部件A（指針定位螺絲），使指針停在電流擋“0”刻度線位置。（2）[2]調(diào)節(jié)好后，將選擇開關(guān)撥至“50V”直流電壓擋測量電壓，指針如圖2所示，則讀數(shù)為21.0V。（3）[3]A．使用多用電表時電流方向是“紅進黑出”，甲圖中紅表筆應(yīng)該接小燈泡的左端，故A錯誤；B．乙圖是用多用電表直流電流擋測量電路中電流，紅表筆接外部電源的正極，故B正確；C．丙圖是用多用電表歐姆擋測量小燈泡的電阻的話，應(yīng)該把小燈泡與電源斷開，故C錯誤；D．丁圖是用多用電表歐姆擋測量二極管的反向電阻的話，紅表筆應(yīng)該接二極管的正極（左側(cè)），故D錯誤。故選B。15.如圖甲所示為一多用電表，如圖乙所示為一未知電阻，a、b為其兩端接線柱，某實驗小組利用該多用電表測量的阻值，主要步驟如下：（1）機械調(diào)零后，將紅、黑表筆分別插入多用電表的“”“”插孔，并選擇“”電阻擋；（2）進行歐姆調(diào)零時，需將紅、黑表筆______（填“短接”或“接、端”），再旋轉(zhuǎn)部件______（填“”或“”），使指針對準電流滿偏處；（3）所有調(diào)試正確完畢后，將紅表筆接待測電阻的a端，黑表筆接b端，則a端電勢______（填“高于”“低于”或“等于”）b端電勢。若多用電表的示數(shù)如圖丙中虛線所示，為使測量更加精確，應(yīng)將選擇開關(guān)旋到______（填“”“”或“”）的倍率擋位上，并重新歐姆調(diào)零；調(diào)整后再次測量，多用電表的示數(shù)如圖丙中實線所示，則______?！敬鸢浮竣?短接②.B③.低于④.⑤.13##13.0【解析】【詳解】（2）[1][2]圖甲中A為機械調(diào)零旋鈕，B為歐姆調(diào)零旋鈕，歐姆表調(diào)零時，需將紅、黑表筆短接，然后旋動歐姆調(diào)零旋鈕B，使指針對準電流滿偏處；（3）[3]多用電表表筆中電流是“紅進黑出”，因此歐姆表中黑表筆與內(nèi)部電源正極相連，因此待測電阻b端電勢高，故a端電勢低于b端電勢；[4]根據(jù)圖丙中虛線所示可知所選擋位偏大，應(yīng)選用小倍率，故應(yīng)將選擇開關(guān)旋到“”倍率擋位上；[5]由圖丙中實線所示可知三、計算題：本題包括3小題，共38分。其中第15題10分，第16題13分，第17題15分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。16.如圖所示的電路中,電源的電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=3Ω，R2=6Ω，電容器的電容C=3.6μF，二極管D具有單向?qū)щ娦?，開始時，開關(guān)S1閉合，S2斷開，(1)開關(guān)S1閉合，S2斷開時，電容器兩端的電壓為多少？(2)合上S2，待電路穩(wěn)定以后，求電容器上電荷量變化了多少？(3)合上S2，待電路穩(wěn)定以后再斷開S1，求斷開S1后流過R1的電荷量是多少？【答案】(1)4.5V；(2)減少了1.8×10-6C；(3)9.6×10-6C【解析】【詳解】(1)設(shè)開關(guān)S1閉合，S2斷開時，電容器兩端的電壓為U1，干路電流為I1，根據(jù)閉合電路歐姆定律有I1==1.5AU1=I1R1=4.5V(2)合上開關(guān)S2后，電容器兩端電壓為U2，干路電流為I2；根據(jù)閉合電路歐姆定律有I2==2AU2=I2=4V所以電容器上電荷量減少了ΔQ=(U1-U2)C=1.8×10-6C(3)設(shè)合上S2后，電容器上的電荷量為Q，則Q=CU2=1.44×10-5C再斷開S1后，R1和R2的電流與阻值成反比，故流過電阻的電荷量與阻值成反比；故流過電阻R1的電荷量為Q1=Q=9.6×10-6C17.如圖，粗糙水平地面上放著兩個相同的木板和，可視為質(zhì)點的物塊以初速度沖上木板。已知質(zhì)量為，與、間動摩擦因數(shù)均為；、質(zhì)量均為，與地面間動摩擦因數(shù)均為。當運動至最右端時，、速度相同且、恰好相撞（碰撞時間極短），撞后、粘在一起，重力加速度為，求：（1）開始時、間的距離；（2）最終離右端的距離；（3）從沖上木板到最終靜止的整個過程系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）A在B上滑動時，對A有故對B有故設(shè)經(jīng)過時間A、B速度相同，則有解得由于解得此即B、C初始距離。（2）木板B的長度等于A、B共速前的相對位移，有解得A滑到B最右端時，A、B共速的速度此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，有故碰撞后瞬間B、C的速度為A以