2024學(xué)年重慶市西南大學(xué)附中物理高三上期末經(jīng)典試題含解析

2024學(xué)年重慶市西南大學(xué)附中物理高三上期末經(jīng)典試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、二氧化錫傳感器的電阻隨著一氧化碳的濃度增大而減小，將其接入如圖所示的電路中，可以測量汽車尾氣一氧化碳的濃度是否超標(biāo)。當(dāng)一氧化碳濃度增大時，電壓表V和電流表A示數(shù)的變化情況可能為A．V示數(shù)變小，A示數(shù)變大B．V示數(shù)變大，A示數(shù)變小C．V示數(shù)變小，A示數(shù)變小D．V示數(shù)變大，A示數(shù)變大2、馬路施工處警示燈是紅色的，這除了因為紅色光容易引起視覺注意以外，還因為紅色光比其它可見光（）A．容易發(fā)生明顯衍射 B．容易發(fā)生穩(wěn)定干涉C．容易發(fā)生折射現(xiàn)象 D．容易發(fā)生光電效應(yīng)3、如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的檢驗電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則（）A．q1在A點的電勢能大于q2在B點的電勢能B．q1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能C．q1的電荷量小于q2的電荷量D．q1的電荷量大于q2的電荷量4、通過實驗研究通電長直導(dǎo)線間的相互作用規(guī)律。如圖所示，為兩根平行的長直導(dǎo)線，通過外接直流電源分別給兩導(dǎo)線通以相應(yīng)的恒定電流。為導(dǎo)線所在平面內(nèi)的兩點。下列說法中正確的是（）A．兩導(dǎo)線中的電流大小相等、方向相反時，點的磁感應(yīng)強度為零B．導(dǎo)線電流向上、導(dǎo)線電流向下時，導(dǎo)線所受安培力向右C．點的磁感應(yīng)強度一定不為零D．兩導(dǎo)線所受安培力的大小一定相等5、我國計劃于2020年發(fā)射火星探測器，如圖是探測器到達(dá)火星后的變軌示意圖，探測器在軌道Ⅰ上的運行速度為，在軌道Ⅱ上P點的運行速度為v2，Q點的運行速度為，在軌道Ⅲ上P點的運行速度為v4，R點的運行速度為v5，則下列關(guān)系正確的是A． B．C． D．6、如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，現(xiàn)將混在一起的質(zhì)子H和α粒子加速后從正方形區(qū)域的左下角射入磁場，經(jīng)過磁場后質(zhì)子H從磁場的左上角射出，α粒子從磁場右上角射出磁場區(qū)域，由此可知（）A．質(zhì)子和α粒子具有相同的速度B．質(zhì)子和α粒子具有相同的動量C．質(zhì)子和α粒子具有相同的動能D．質(zhì)子和α粒子由同一電場從靜止加速二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，此時波剛好傳播到x=5m處的M點，再經(jīng)時間=1s，在x=10m處的Q質(zhì)點剛好開始振動。下列說法正確的是____。A．波長為5mB．波速為5m/sC．波的周期為0.8sD．質(zhì)點Q開始振動的方向沿y軸正方向E.從t=0到質(zhì)點Q第一次到達(dá)波峰的過程中，質(zhì)點M通過的路程為80cm8、如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場。現(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達(dá)圓弧導(dǎo)軌的最低點前瞬間對導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)9、如圖所示，O是一固定的點電荷，虛線是該點電荷產(chǎn)生的電場中的三條等勢線，負(fù)點電荷q僅在電場力的作用下沿實線所示的軌跡從a處運動到b處，然后又運動到c處．由此可知()A．O為正電荷B．在整個過程中q的電勢能先變小后變大C．在整個過程中q的加速度先變大后變小D．在整個過程中，電場力做功為零10、如圖，平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，選地面的電勢為零，當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，下列說法正確的是（）A．電壓表讀數(shù)減小B．小球的電勢能減小C．電源的效率變高D．若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為和，則三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)在“探究功與速度變化之間的關(guān)系”的實驗中，同時測出實驗中橡皮繩的勁度系數(shù)。所用實驗裝置如圖所示，已知小球質(zhì)量為m。具體實驗步驟如下：(1)將小球放在木板上，木板左端抬高一個小角度，以平衡摩擦力。(2)將原長為OM的橡皮繩一端固定在木板右端的O點，另一端通過力傳感器連接小球，將小球拉至P點（M點左側(cè)），測得OM的距離為ll，OP的距離為l2，力傳感器示數(shù)為F，則橡皮繩的勁度系數(shù)為______（用F、l1、l2表示）。(3)將小球從P點由靜止釋放，在M點右側(cè)放置一速度傳感器，可測出傳感器所在位置的速度v。將小球連上2根、3根…橡皮繩，重復(fù)操作過程，測出多組速度數(shù)值，如下表所示。橡皮繩1根2根3根4根5根6根做功W2W3W4W5W6W速度1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐標(biāo)系中描點、連線，作出W-v2圖像。（_______）(4)由圖像可知，橡皮繩做功與小球獲得的速度的關(guān)系為_______________。12．（12分）要測繪一個標(biāo)有“2.5V2W”小燈泡的伏安特性曲線.己選用的器材有：直流電源（3V.內(nèi)阻不計）電流表A1量程為0.6A，內(nèi)阻為0.6n）電流表A2（量程為300mA．內(nèi)阻未知）電壓表V（量程0—3V，內(nèi)阻約3kQ）滑動變阻器R（0—5Ω，允許最大電流3A）開關(guān)、導(dǎo)線若干．其實驗步驟如下：①由于電流表A1的里程偏小.小組成員把A1、A2并聯(lián)后在接入電路，請按此要求用筆畫線代表導(dǎo)線在實物圖中完成余下導(dǎo)線的連接.（____）（2）正確連接好電路，并將滑動變阻器滑片滑至最_______端，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片.發(fā)現(xiàn)當(dāng)A1示數(shù)為0.50A時，A2的示數(shù)為200mA，由此可知A2的內(nèi)阻為_______.③若將并聯(lián)后的兩個電流表當(dāng)作一個新電表，則該新電表的量程為_______A；為使其量程達(dá)到最大，可將圖中_______（選填，“I”、“II”）處斷開后再串聯(lián)接入一個阻值合適的電阻．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）直流電動機的工作原理可以簡化為如圖所示的情景，勻強磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度大小為B；平行金屬軌道MN、PQ，相距為L，固定在水平面內(nèi)；電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab與平行軌道垂放置，且與軌道接觸良好；MP間接有直流電源。閉合開關(guān)S，金屬導(dǎo)體棒向右運動，通過輕繩豎直提升質(zhì)量為m的物體，重力加速度為g。忽略一切阻力、導(dǎo)軌的電阻和直流電源的內(nèi)阻。(1)求物體勻速上升時，通過導(dǎo)體棒ab的電流大??；(2)導(dǎo)體棒ab水平向右運動的過程中，同時會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個感應(yīng)電動勢總要削弱電源電動勢的作用，我們稱之為反電動勢。設(shè)導(dǎo)體棒ab向上勻速提升重物的功率為P出，電流克服反電動勢做功的功率為P反，請證明：P出=P反；(解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明)(3)若通過電源連續(xù)調(diào)節(jié)MP間的電壓U，物體勻速上升的速度v也將連續(xù)變化，直流電動機所具有這種良好的“電壓無極變速”調(diào)速性能在許多行業(yè)中廣泛應(yīng)用。請寫出物體勻速上升的速度v與電壓U的函數(shù)關(guān)系式。14．（16分）如圖，第一象限內(nèi)存在沿軸負(fù)方向的勻強電場，電場強度大小為E；第二、三、四象限存在方向垂直平面向外的勻強磁場，其中第二象限的磁感應(yīng)強度大小為，第三、四象限磁感應(yīng)強度大小相等。一帶正電的粒子，從軸負(fù)方向上的點沿與軸正方向成角平行平面入射，經(jīng)過第二象限后恰好由軸上的點（）垂直軸進入第一象限，然后又從軸上的點進入第四象限，之后經(jīng)第四、三象限重新回到點，回到點的速度方向與入射時相同。不計粒子重力。求：(1)粒子從點入射時的速度；(2)粒子進入第四象限時在軸上的點到坐標(biāo)原點距離；(3)粒子在第三、四象限內(nèi)做圓周運動的半徑（用已知量表示結(jié)果）。15．（12分）如圖所示，半徑分別為R1、R2的兩個同心圓，圓心為O，小圓內(nèi)有垂直紙面向里的磁場，磁感應(yīng)強度為B1，大圓外有垂直紙面的磁感應(yīng)強度為B2的磁場，圖中未畫出，兩圓中間的圓環(huán)部分沒有磁場。今有一帶正電的粒子從小圓邊緣的A點以速度v沿AO方向射入小圓的磁場區(qū)域，然后從小圓磁場中穿出，此后該粒子第一次回到小圓便經(jīng)過A點。(帶電粒子重力不計)求：(1)若，則帶電粒子在小圓內(nèi)的運動時間t為多少？(2)大圓外的磁場B2的方向；(3)磁感應(yīng)強度B1與B2的比值為多少。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

當(dāng)一氧化碳濃度增大時，二氧化錫傳感器的電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，電路中電流變大，則A示數(shù)變大；由歐姆定律知R的電壓變大，則電壓表V變大；AC．綜上分析，電壓表示數(shù)變大，AC錯誤；BD．綜上分析，電流表示數(shù)變小，B錯誤D正確。故選D。2、A【解題分析】

A．紅光在可見光中的波長最長，容易發(fā)生明顯衍射，故選項A正確；B．干涉與光的顏色無關(guān)，選項B錯誤；C．所有的光都能發(fā)生折射，選項C錯誤；D．紅光在可見光中頻率最小，最不容易發(fā)生光電效應(yīng)，選項D錯誤.3、D【解題分析】

由題，將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功，說明Q對q1、q2存在引力作用，則知Q帶負(fù)電，電場線方向從無窮遠(yuǎn)到Q，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，分析得知q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能．B點的電勢較高．由W=qU分析q1的電荷量與q2的電荷量的關(guān)系．【題目詳解】將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功，則知Q對q1、q2存在引力作用，Q帶負(fù)電，電場線方向從無窮遠(yuǎn)指向Q，所以A點電勢高于B點電勢；A與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差小于B與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差；由于外力克服電場力做的功相等，則由功能關(guān)系知，q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能；由W=qU得知，q1的電荷量大于q2的電荷量。故D正確。故選D。4、D【解題分析】

A．兩導(dǎo)線的電流方向相反，由安培定則知兩電流在點產(chǎn)生的磁場方向相同，則合磁感應(yīng)強度不為零，故A錯誤；B．N導(dǎo)線電流向下，由安培定則知該電流在M導(dǎo)線處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場。M導(dǎo)線電流向上，由左手定則知M導(dǎo)線所受安培力向左，故B錯誤；C．若兩導(dǎo)線通以反向電流，由安培定則知在點產(chǎn)生相反方向的磁場。若M導(dǎo)線電流較強、N導(dǎo)線電流較弱，它們在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小可能相等，則合磁感應(yīng)強度可能為零，故C錯誤；D．不管兩導(dǎo)線中電流的大小、方向如何，兩導(dǎo)線間相互作用的安培力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D正確。故選D。5、C【解題分析】

A．在軌道Ⅰ上P點的速度小于軌道Ⅱ上P點的速度，選項A錯誤；B．在軌道Ⅰ上的速度大于經(jīng)過Q點的圓軌道上的速度，即大于軌道Ⅱ上Q點的速度，選項B錯誤；C．探測器在軌道Ⅰ上運行，若經(jīng)過P點時瞬時加速，就變成橢圓軌道，而且在P點加速時獲得的速度越大，橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點就越遠(yuǎn)，軌道Ⅲ的遠(yuǎn)火星點R比軌道Ⅱ上的遠(yuǎn)火星點Q更遠(yuǎn)，因此，選項C正確；D．設(shè)P點到火星中心的距離為r，Q點到火星中心的距離為r1，R點到火星中心的距離為r2，由開普勒第二定律有：，，，則，選項D錯誤.故選C.6、A【解題分析】

A．根據(jù)洛倫茲力提供向心力得設(shè)質(zhì)子的比荷為，則α粒子的比荷為，質(zhì)子的半徑是α粒子的一半，所以二者的速度相同，故A正確；B．他們具有相同的速度，但是質(zhì)量不同，所以動量不同，故B錯誤；C．他們具有相同的速度，但是質(zhì)量不同，所以動能不同，故C錯誤；D．如果由同一電場從靜止加速，那么電場力做的功應(yīng)該相同，即動能相同，但是他們的動能不相同，所以不是從同一電場靜止加速，所以D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCE【解題分析】

A．由波形圖可知，波長為4m，選項A錯誤；B．再經(jīng)時間=1s，在x=10m處的Q質(zhì)點剛好開始振動，則波速選項B正確；C．波的周期為選項C正確；D．質(zhì)點M開始振動的方向沿y軸負(fù)方向，則質(zhì)點Q開始振動的方向也沿y軸負(fù)方向，選項D錯誤；E．質(zhì)點Q第一次到達(dá)波峰的時間從t=0開始到質(zhì)點Q第一次到達(dá)波峰，質(zhì)點M振動的時間為1.6s=2T，則通過的路程為8A=80cm，選項E正確。故選BCE。8、AC【解題分析】

A．金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機械能守恒，mgr＝mv2在到達(dá)最低點前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據(jù)q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。9、CD【解題分析】

粒子的所受合力的方向大致指向軌跡的彎曲的方向，知負(fù)電荷所受的電場力背離點電荷向外，知O為負(fù)電荷。故A錯誤。從a處運動b處，然后又運動到c處電場力先做負(fù)功再做正功，所以電勢能先變大后變小，故B錯誤。越靠近點電荷，電場線越密，則電荷所受電場力越大，加速度越大，則加速度先增大后減小。故C正確。初末位置在同一個等勢面上，兩點間的電勢差為零，根據(jù)W=qU，知電場力做功為零，故D正確。故選CD?！绢}目點撥】解決本題的關(guān)鍵掌握通過軌跡的彎曲大致判斷合力的方向，會根據(jù)電場力做功判斷動能的變化，知道在等勢面上移動電荷，電場力不做功．10、AD【解題分析】A項：由圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再由R1串連接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)滑片向b移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減?。挥砷]合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；路端電壓減小，同時R1兩端的電壓也增大；所以并聯(lián)部分的電壓減小，故A正確；B項：由A項分析可知并聯(lián)部分的電壓減小，即平行金屬板兩端電壓減小，根據(jù)，平行金屬板間的場強減小，小球?qū)⑾蛳逻\動，由于下板接地即下板電勢為0，由帶電質(zhì)點P原處于靜止?fàn)顟B(tài)可知，小球帶負(fù)電，根據(jù)負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大，所以小球的電勢能增大，故B錯誤；C項：電源的效率：,由A分析可知，路端電壓減小，所以電源的效率變低，故C錯誤；D項：將R1和電源等效為一個新的電源，新電源的內(nèi)阻為r+R1，電壓表測的為新電源的路端電壓，如果電流表測的也為總電流，則,由A分析可知，由于總電流增大，并聯(lián)部分的電壓減小，所以R3中的電流減小，則IA增大，所以，所以，故D正確．點晴：解決本題關(guān)鍵理解電路動態(tài)分析的步驟：先判斷可變電阻的變化情況，根據(jù)變化情況由閉合電路歐姆定律確定總電流的變化情況，再確定路端電壓的變化情況，最后根據(jù)電路的連接特點綜合部分電路歐姆定律進行處理．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、橡皮筋做功與小球獲得的速度平方成正比或W∝v2【解題分析】

(2)[1]根據(jù)胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮繩的勁度系數(shù)為：(3)[2]做出W-v2圖象，如圖所示：(4)[3]由圖象可知，W-v2圖象為過原點的一條直線，所以橡皮繩做功與小球獲得的速度的關(guān)系為：橡皮繩做功與小球獲得的速度平方成正比。12、右1.50.84I【解題分析】

（1）由于小燈泡的電阻相對于電壓表內(nèi)阻來說很小很小，電流表采用外接法，連接實物圖如圖所示：（2）開關(guān)閉合前，滑動變阻器應(yīng)調(diào)至使電流表和電壓表的示數(shù)為零的位置，故應(yīng)調(diào)至右端；根據(jù)歐姆定律得：（3）由于Ug1