福建省厦门第一中学2021—2022学年度高三上12月月考物理试卷2021.12（本试卷满分100分，考试时间75分钟）命题教师程俊，审核教师杨学切第Ⅰ卷一、单项选择题（第1～4小题在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求，每小题4分，共16分）1．如图为一种新型的电磁船的俯视图，MN、PQ为固定在船上的竖直平行金属板，直流电源接在M、P之间，船上装有产生强磁场的装置，可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。闭合开关S后，电流通过海水从N流向Q，若船受到海水的反冲向左运动，虚线框中的磁场方向应该A．竖直向下B．竖直向上C．水平向左D．水平向右2．如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为d，其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板左边缘射入，并沿直线从上极板右边缘射出，油滴质量为m，带电荷量为q，现仅将上极板上移少许，其他条件保持不变，重力加速度为g，则下列分析正确的是A．上移后油滴的运动轨迹是曲线mgB．上移后电场强度大小小于，方向竖直向上qC．上移后油滴穿越两板之间的电场时电势能减少了mgdmgdD．上移后下极板和上极板之间的电势差为q3．甲、乙两段导体由同种材料制成，长度相同，粗细均匀但横截面积不同，将其串联后接入电路，其上电压之比为3：2，则其内部的自由电子定向移动的速率之比为A．2：3B．3：2C．9：4D．4：94．中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平，向家坝—上海特高压直流输电工程，是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是A.d点在b点的正上方，bd间距等于bc间距，则d点处的磁感应强度方向竖直向下B.e点在b点的正下方，be间距等于bc间距，则e点处的磁感应强度方向竖直向上C.若电流I2反向，导线B和A之间的安培力是引力D.若电流I1和I2同时反向，则a、b、c三点处的磁感应强度方向反向二、多项选择题（第5～8小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共24分）5．在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为r，滑动变阻器的最大阻值为2r。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列选项正确的是A．电压表的示数变大B．电流表的示数变大C．电源的效率变大D．滑动变阻器消耗功率变小高三物理1/4,6．下图为某种锂电池充电过程中电池电5.01000压、充电电流随时间变化的图像。根据电池电压）图像，可以做出的正确推断是4.0800）mAVA.该锂电池的电动势约为4.2V（3.0600（B.该锂电池的充电电压可能大于4.2V充电电流2.0400C.充电的1.0~3.0小时内，电池充入的电充电电流电池电压荷量为2000mA·h1.0200D.若该锂电池的容量为1400mA·h，则00整个充电过程中，锂电池增加的电能不01.02.03.04.0超过5.88W·h时间（小时）7．手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比N:N5:1，线圈中所接电阻12的阻值为R。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为3A。若把装置线圈视同为理想变压器，则下列说法正确的是A．若充电器线圈中通以恒定电流，则手机线圈中将产生恒定电流B．流过送电线圈与受电线圈的电流之比为1：5C．快速充电时，受电线圈所接电阻的阻值为R=13ΩD．若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中电流也一定均匀增加8．如图，空间有一垂直纸面向外、磁感应强度大小为2T的匀强磁场，一质量为0.3kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板右端无初速度放上一质量为0.4kg、电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.45，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0s时对滑块施加方向水平向左，大小为2.1N的恒力。g取10m/s2，则A.木板先做加速度为3m/s2的匀加速运动，再做加速度减小的变加速运动，最后匀速直线运动B.木板和滑块一直做加速度为3m/s2的匀加速运动C.当木块的速度等于10m/s时与木板恰好分离D.t=1s时滑块和木板开始发生相对滑动第Ⅱ卷三、非选择题（共60分）9．(4分)如图所示，一款微型机器人的内部有一个直流电动机，其额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则电动机的输出功率为____________，电源的效率为____________.高三物理2/4,10．(4分)图甲为某电源的U•I图线，图乙为某小灯泡的U•I图线，则电源的内阻为1.5_______Ω，把电源、此小灯泡和2Ω的定值电阻串联组成闭合回路，则小灯泡的功率约为______W(结果均保留两位小数)1.000.5I/A甲11．（6分）某同学通过多用表测量量程为3V的电压表的内阻。（1）用多用电表的欧姆挡“×100”挡直接测量电压表的内阻，电压表、多用电表的示数分别如图甲、乙所示，则电压表的示数为______V、内阻为______Ω。（2）在上一问用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号______；①将红表笔和黑表笔接触②把选择开关旋转到“×1”位置③把选择开关旋转到“×10”位置④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点12．（6分）某物理学习小组做测定某金属丝的电阻率实验。(1)已知金属丝长度为L，利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图甲所示，则d______mm。(2)学习小组的A同学先用多用电表测得该金属丝的电阻大约为50Ω，实验室提供了如下器材：电源E：电动势约为5.0V，内阻可忽略不计甲电压表V1：量程为0~5V，内阻r1约为10kΩ电压表V2：量程为0~3V，内阻r21000Ω电流表A：量程0~0.6A，内阻r3约为1Ω定值电阻R0：阻值为150Ω滑动变阻器R1：最大阻值为500Ω滑动变阻器R：最大阻值为10Ω2开关S一个，导线若干为了测量金属丝的电阻Rx，A同学选择了电压表V1、电流表A、滑动变阻器R1、电源、开关、导线若干，连接成如图乙所示的电路．根据伏安法测电阻的知识分析一下，A同学应该将电压表右侧接线端P接点______（填“a”或“b”），从系统误差角度分析，Rx的测量值Rx测与其真实值Rx真真比较，Rx测______（填“>”“=”或“<”）Rx真。(3)B同学发现(2)中的电流表量程太大，实验中读数误差会比较大，又重1新选择了实验器材，测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的，2并尽可能测量多组数据，请你在虚线框内画出改进后的测量金属丝电阻的实验原理图，并在图中标注所选器材的符号。高三物理3/4为,13．（10分）绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电荷量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图甲所示，已知A处电荷的电荷量为＋Q，图乙是A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x＝L处对应图线的最低点，x＝－2L处的纵坐标φ＝2φ0，x＝2L处的纵坐6标φ＝φ0，若在x＝－2L处的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为＋q的带电物块（可视7为质点），物块随即向右运动（假设此带电物块不影响原电场分布），求：（1）固定在B处的电荷的电荷量QB；（2）小物块与水平面间的动摩擦因数μ为多大，才能使小物块恰好到达x＝2L处？14．（12分）如图甲所示，在水平面上固定有长L2m、宽d0.5m的光滑金属“U”形导轨，在导轨右侧s1m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在t0时刻，质量m0.2kg、电阻R0.5的导体棒ab以v01m/s的初速度从导轨的左端2开始向右运动，导轨的电阻忽略不计，取重力加速度大小g10m/s。求：（1）导体棒刚进入磁场时的加速度大小和方向；s（2）导体棒在磁场内运动的距离；（3）导体棒在运动过程中产生的焦耳热。15．（18分）如图甲所示，某装置由离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面P为喷口。以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内存在磁场，其磁感应强度沿z方向的分量始终为零，沿x和y方向的分量Bx和By随时间周期性变化规律如图乙所示，图中B可调。氙离子（Xe2）束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速0运动到M板，经电场加速进入磁场区域，最后从端面P射出，离子经电场加速后在金属板N中心点O处速度大小为v0。已知单个离子的质量为m、电荷量为2e，设离子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T，不考虑在磁场突变时运动的离子，忽略离子间的相互作用和离子的重力，且射出的离子总质量远小于推进器的质量。（1）求离子从小孔S射出时的速度v的大小；T（2）调节B0的值，使得0~从中2心点O处射出的离子均能从喷口后端面P射出，求B0的最大值；（3）单位时间从端面P射出的离子32mv数为n，且0。求图乙B020eL中t0时刻离子束受到沿z轴方向的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.