河北省沧州市普通高中2023-2024高三上学期12月月考物理试题（含解析）

物理参考答案
题号
2
3
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
B
B
BC
AD
BC
1.C解析：3衰变的本质是原子核内的一个中子转变成一个质子与一个电子，并不能说明原子核内有电子、
A错误，半衰期是大封原子核的统计规律，对少数原子核不适用，B错误：放射性元索衰变的快慢是由原子
孩内部本身的因素决定的.而跟所处的物理或化学状态无关C正确；衰变中放出能量，则9Y的比结合能
比Sr的比结合能大，D错误。故选C。
[命题意图]本避以国际时乎热点为情境背景，物理观念方面考查对原子核衰变的本质、半衰期、比结合能
的深刻理解，并引导考生树立正确的科学态度和培养考生杜会贵任感。
2.D解折：由波形可知，经过1,8s波传播个波长则可知周期T=1.25,!=0时刻质点起振方向向
上，义因振幅A=0.1m,可知质点A的振动图像为D。故选D。
[命题意图]本愿考查简谐运动的阁像、简谐运动振源起振方向的判断，要求考生能够从所给情境中提取
关键信息，进一步构建质点A的简谐运动模型。题目价境取自人教版高中物理选择性必修一教材习题。
引导教：学亚视基础，关注教材。
3.D解析：若小球进人正交的电场和磁场区域时重力、电场力、洛伦兹力的合力等于零.则小球做匀速直线
运动，D正确；若三力合力不等于零，三力合力不可能时刻保持与速度垂直而做匀速例周运动.B错误：内
于小球速度的变化必然导致洛伦兹力的变化，小球所受到的合力一定变化.不能做匀变速运动.A、C错
误，故选D。
[命题意图]本题通过带电粒子在重力场、电场、磁场三场复合场中的运动情境，物理观念方面综合考查平
衡条件、运动情况分析、功能关系，能为方面考查推理论证能力。
L
4B解析：OA断裂后，两球相对地面做平地运动，竖直方向上，A,B两球落地的时间相差一√
受.在这段间内A球在木平方向上的位移为L.可得小车的速度=台-2。最选B。
[命题意图]本题以通过细线相连接的两个小球平抛落地求解小车速度，这一比我创新的学习探索情境。
重点考查考生的信忠获取能力和逻辑分析能力。
5.A解析：“天舟五号”飞船在与空间站连体运行及独立运行两种状态下，轨道半径相同，所以两种状态下
绕地球运动的周期相等，A正确；空间站中的宇航员绕地球做圆周运动，并非处于平衡状态，且受到地球
的吸引而产生重力，B、C错误；“天舟五号”飞船只是加速向前会导致脱离所在轨道，无法实现对接，D楷
误。故选A。
[命题意图]本题以我国先进的舵天科拔前沿实际情境为载体，物理观念方面芳查國周运动向心力、万有
引为，能力方面主要考查推理论证能力。同时也增避了民族自亲惑，实现价值引领。
6.B解析：脚两侧绳之间的夹角为60°.两侧绳合力F6=2Fcos30°=400√3N.弹力绳与竖直方向成30
角.F6的竖直分力F6y=F合cos30°=600N.F含的水平分力F合，=F金sin30°=200V3N.由共点力的
平衡及牛顿第三定律可脚对绳的弹力为00N绳受到的摩擦力为2005N,B正确.A,CD锆误。
高三物理答案第1页（共5页）
用赶绝密★启用前
沧州市普通高中2023-2024学年高三上学期12月月考
物理试卷
班级 姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.本地时间2023年8月24 日下午1点，日本政府正式开始向太平洋排放处理过的福岛第一核电站“核污水”。“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中的半衰期为 28年，衰变方程为 下列说法正确的是
A.衰变方程中释放出电子说明Sr原子核中存在电子
B.100个原子核经过56年,还将剩余 25 个原子核未衰变
C.随着海水温度的变化原子核的半衰期并不会发生变化
D. 的比结合能比Y 的比结合能大
2.绳上一质点 A 从0时刻起开始上下做简谐运动，振幅为 0.1m 。1.8s时绳上所形成的波形如图所示，此时质点A 恰处于振动过程的平衡位置，以向上为振动位移的正方向，则质点 A 的振动图像为
3.如图所示，两竖直带电平行金属板之间存在垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为-q 的带电小球以某一斜向上的速度进入两极板之间。若忽略空气阻力，则小球在两极板之间可能做
A.匀变速曲线运动 B.匀速圆周运动
C.匀减速直线运动 D.匀速直线运动
4.如图所示，匀速向右运动的小车顶部左端O 点用细线悬挂有两个大小不计的小球 A、B，两细线OA 与AB 的长度均为L，小球B距地面的高度也为L。某时刻绳子OA 断裂，B球落地后未移动，且A 球落地时AB 间细线恰好伸直。忽略空气阻力，重力加速度为g。小车的速度为
5.2023年5月5 日，“天舟五号”从与空间站连体运行状态(如图甲)，通过喷气实现与空间站同轨道脱离，之后两者处于同轨道独立运行的状态(如图乙)，6月 6日又实现重新对接，成为我国独立飞行时间最长的飞船。下列说法正确的是
A.“天舟五号”飞船在与空间站连体运行和独立运行两种状态下，绕地球运动的周期相等
B.“天舟五号”飞船在与空间站连体运行时，空间站中的宇航员所受重力为零
C.“天舟五号”飞船独立运行时处于受力平衡状态
D.要实现重新对接，天舟五号加速向前即可
6.弹力绳拉力器可以方便健身。如图所示，刘女士双臂对称伸直，将弹力绳拉伸，此时每只手臂对弹力绳的拉力为400 N，踩弹力绳的脚水平置于地面上，脚两侧的绳之间的夹角为 60°，弹力绳所在平面与竖直方向成30°角，人与弹力绳均保持静止。忽略弹力绳的重力及脚的宽度，则脚对绳的弹力及绳受到的摩擦力分别为
A.400 N,200 N B.600 N,200 N
D.200 ,400 N
7.地球大气层对光线的折射会使我们提前看到日出，称为蒙气差效应。地理老师制作了教具来演示这一效应，如图所示为教具中“地球”的北极俯视图，“地球”半径为 15 cm，绕“地轴”逆时针自转周期为2min。折射率为的“大气层”厚度为 10 cm，以平行光入射充当“太阳光”，则由于“大气层”的存在，“地球赤道”上的点相对于没有大气层将提前约多长时间看到“太阳光”
A.5 s B.5.3 s C.10 s D.10.6 s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得 6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比 在原线圈回路中接有定值电阻. 副线圈回路中接有滑动变阻器 R 。原线圈一侧接在电压恒为U 的正弦式交流电源上，电流表和电压表均为理想交流电表。滑动变阻器滑片自上向下滑动时，下列说法正确的是
A.电压表的示数增大
B.电流表的示数增大
C.电压表的示数减小
D.电流表的示数先增大后减小
9.北京冬奥会让更多国人关注并喜欢上了滑雪运动。2023 年春节小李同学到滑雪训练基地体验滑雪运动，滑雪道的简化模型如图所示，可视为质点的小李从斜面上的 A 点由静止滑下，经过 B 点进入水平段，从 C 点水平飞出，落在斜面上的 D 点。不计经 B 点时的机械能损失，滑雪板与各处滑雪道间的动摩擦因数均为μ，不计空气阻力。从A 到D 的过程中，小李的机械能 E 和动能E 随水平位移x变化的图像合理的是
10.如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，一电子先后经过同一条直线上的a、b两点，在a 点的速度大小 方向与直线的夹角 在b点的速度大小 方向与直线的夹角为 a、b两点间的距离为L。已知电子的质量为 m，电荷量为 ，电子在运动中只受电场力作用，则下列说法正确的是
A.电场强度的大小为
B.电子从a 运动到b的时间为
C. a 到b运动中最小速度为
D. a 到b运动中最大速度为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(6分)某物理兴趣小组用气垫导轨和频闪相机做实验来验证碰撞中动量守恒。首先按照图甲所示安装好气垫导轨，调节气垫导轨水平，导轨侧面贴有标尺，标尺每一小格刻度为 1 cm。用气泵向气垫导轨中充入气体，把宽度均为2cm 的 A、B两滑块放在导轨上，并给A滑块水平向右的初速度，同时频闪相机开始工作，闪光的时间间隔设定为 ，连续进行了 4次拍摄，生成的频闪照片如图乙。已知 A、B两滑块的碰撞时间及频闪相机闪光持续的时间极短，均忽略不计。
(1)可以判断A、B两滑块碰撞时间发生在第3次闪光后 s时。
(2)碰撞后 B滑块的速度为 m/s。
(3)实验前兴趣小组并未测量两滑块的质量，而是在实验后进行了测量。若经测量在误差允许范围内，符合A、B两滑块的质量 即可验证碰撞中动量守恒。
12.(9分)某同学用如图甲所示电路研究电容器的放电情况。先将单刀双掷开关S与A接通，对电容器进行充电。待电路稳定后，再将单刀双掷开关S与B接通，电容器进入放电状态。
(1)为延长电容器的放电时间，实验时电阻箱应调节到相对 (填“较大”或“较小”)的阻值，并选用合适量程的电流表。
(2)S与B接通，同时开始用频闪照相机每隔1s对电流表及电压表拍照，然后读出每次拍照时对应的电流表示数I、电压表示数U的值及对应的时间，将测得的数据填入表格，并标在坐标纸上，得到电流和电压随时间变化的I-t、U-t 曲线，如图乙所示。通过计算可知电容器的电容为 F。
(3)该同学计算所得的电容器的电容值比实验中所用电容器的电容真实值小很多。已知电流表的内阻为 150 Ω，电阻箱接入的电阻为2350 Ω，电压表的内阻为 2500 Ω，请你根据以上数据对计算所得电容器的电容值进行修正，得出该电容器的电容为 F。
13.(10分)有的固体形状不规则，且不能够浸入液体中来测量它的体积。某学生设计了如图所示的装置来测定此类固体的体积。放置于水平地面上的导热汽缸横截面积 将一个不规则的固体放置在汽缸中，用轻质活塞密封一定质量的理想气体，封闭气体的高度 40 cm。然后缓慢地向活塞上面加细砂，当封密气体高度变为 时，所加细砂的质量 外界温度恒为 大气压强恒为 忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度 g 取
(1)若封闭气体的温度不发生变化，求不规则固体的体积
(2)若汽缸导热性能不够理想，加上m=4kg的细砂后读取气体高度时封闭气体温度已上升至 301K，求此时不规则固体的实际体积 (保留2位有效数字)
14.(12分)如图所示，水平传送带长度L=5m ，距离地面的高度 传送带以 的速度沿顺时针方向匀速转动。一个质量： 的滑块以 的速度从传送带的左端A 点冲上传送带。已知滑块大小忽略不计，传送带两端的传送轮半径很小，滑块与传送带间的动摩擦因数 重力加速度 g 取
(1)求滑块从 A 运动到B 的过程中，滑块与传送带摩擦产生的热量 Q。
(2)由于传送带两端的传送轮半径很小，滑块运动到 B 点离开传送带后均可认为做平抛运动。若滑块以速度 v 冲上传送带，求滑块落地时平抛运动的水平位移x或平抛运动的水平位移x 与v 的关系式。(可用根号及分式表示)
15.(17分)某公园的游乐场中引进了电磁弹射儿童车项目，其装置简化示意图如图所示。 与 是两个宽度均为L=1.0 m 的水平金属轨道，两导轨中间用绝缘材料连接，AA'BB'轨道间存在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场， 轨道的 EE'部分存在磁感应强度大小， 、方向竖直向下的匀强磁场。在. 金属轨道的左侧接有电容大小C=8.0F的电容器，在( 金属轨道的右侧接有 的定值电阻。一个用木制横梁连接的两金属棒ab、cd 固定在儿童车的底部，并将其放在如图所示位置。用电动势E=15 V的电源(图中未画出)为电容器充电完毕后断开电源，电容器的带电情况如图所示，然后闭合开关S，儿童车开始从. 位置向右加速弹射。已知乘坐一名幼儿时儿童车的总质量 ，两金属棒ab、cd 及木制横梁的长度均为 两金属棒的电阻均为 部分的金属轨道长度 ，整个轨道之间各处均光滑且平滑连接， 金属轨道足够长，重力加速度 g 取 ，不计空气阻力。求：
(1)电容器充电完毕后所带的电荷量 Q；
(2)当 为多大时，儿童车在 轨道上可以获得最大速度且最大速度为多少；
(3)儿童车在 轨道上获得最大速度后，要使金属棒cd 恰好停在 处, 部分金属轨道长度 为多长。