廣東省廣州市增城區(qū)鄭中均中學(xué)2024年物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

廣東省廣州市增城區(qū)鄭中均中學(xué)2024年物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、伽利略在研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的時(shí)候，用兩個(gè)對(duì)接的斜面，一個(gè)斜面固定，讓小球從斜面上滾下，又滾上另一個(gè)傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了說明（）A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度B．如果沒有摩擦，物體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C．維持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)并不需要力D．如果物體不受到力，就不會(huì)運(yùn)動(dòng)2、如圖所示，在水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌左端接一定值電阻R，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一向右的初速度v0，不考慮導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻，下列圖象中，導(dǎo)體棒速度v隨時(shí)間的變化和通過電阻R的電荷量q隨導(dǎo)體棒位移的變化描述正確的是（）A． B． C． D．3、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位和導(dǎo)軌系統(tǒng)，預(yù)計(jì)2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑ra=rA．a(chǎn)的向心力小于c的向心力B．a(chǎn)、b衛(wèi)星的加速度一定相等C．c在運(yùn)動(dòng)過程中不可能經(jīng)過北京上空D．b的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期4、2018年2月2日，“張衡一號(hào)”衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。“張衡一號(hào)”可以看成運(yùn)行在離地高度約為500km的圓軌道上。該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)（）A．周期大于地球自轉(zhuǎn)的周期B．速度大于第一宇宙速度C．向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度D．加速度大于地球表面的重力加速度5、一只小鳥飛停在一棵細(xì)樹枝上，隨樹枝上下晃動(dòng)，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，小鳥（）A．一直處于超重狀態(tài) B．一直處于失重狀態(tài)C．先失重后超重 D．先超重后失重6、電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg。電梯內(nèi)乘客的質(zhì)量m0=50kg，忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．第1s內(nèi)乘客處于超重狀態(tài)，第9s內(nèi)乘客處于失重狀態(tài)B．第2s內(nèi)乘客對(duì)電梯的壓力大小為450NC．第2s內(nèi)鋼索對(duì)電梯的拉力大小為2.2×104ND．第2s內(nèi)電梯對(duì)乘客的沖量大小為550N·s二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、核反應(yīng)堆是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。92235U+01n→56141Ba+3692Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，A．X為中子，a=2B．X為中子，a=3C．上述核反應(yīng)中放出的核能ΔE=D．上述核反應(yīng)中放出的核能ΔE=8、如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，在豎直平面內(nèi)從a點(diǎn)沿ab、ac方向拋出兩帶電小球，不考慮兩帶電小球間的相互作用，兩小球的電荷量始終不變，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．沿ab、ac方向拋出的小球都可能做直線運(yùn)動(dòng)B．若小球沿ac方向做直線運(yùn)動(dòng)，則小球帶負(fù)電，可能做勻加速運(yùn)動(dòng)C．若小球沿ab方向做直線運(yùn)動(dòng)，則小球帶正電，且一定做勻速運(yùn)動(dòng)D．兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能均守恒9、如圖所示，豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接，不計(jì)一切摩擦．圓心O點(diǎn)正下方放置為2m的小球A，質(zhì)量為m的小球B以初速度v0向左運(yùn)動(dòng)，與小球A發(fā)生彈性碰撞．碰后小球A在半圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道，則小球B的初速度v0可能為（）A． B． C． D．10、電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的殺傷武器。下圖是電磁炮的原理示意圖，與電源的正、負(fù)極相連的水平平行金屬軌道位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道所在平面向上，通電的導(dǎo)體滑塊將在磁場(chǎng)中向右加速，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)為電源正極B．僅增大電源電動(dòng)勢(shì)滑塊出射速度變大C．僅將磁場(chǎng)反向，導(dǎo)體滑塊仍向右加速D．僅減小彈體質(zhì)量，其速度變化率增大三、實(shí)驗(yàn)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）甲實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）裝置探究機(jī)械能守恒定律．將小鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，斜槽軌道水平末端離落點(diǎn)的高度為H，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．（g取10m/s2）（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=______（用H、h表示）．（2）圖（b）中圖線①為根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，描點(diǎn)作出的s2–h關(guān)系圖線；圖線②為根據(jù)理論計(jì)算得到的s2–h關(guān)系圖線．對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自同一高度靜止釋放的鋼球，實(shí)際水平拋出的速率______（選填“小于”或“大于”）理論值．造成這種偏差的可能原因是______________________．乙實(shí)驗(yàn)小組利用同樣的裝置“通過頻閃照相探究平拋運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒”．將質(zhì)量為0.1kg的小鋼球A由斜槽某位置靜止釋放，由頻閃照相得到如圖（c）所示的小球位置示意圖，O點(diǎn)為小球的水平拋出點(diǎn)．（3）根據(jù)小球位置示意圖可以判斷閃光間隔為______s．（4）以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，小球A在O點(diǎn)的機(jī)械能為______J；小球A在C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為______J，動(dòng)能為______J，機(jī)械能為______J．12．（12分）某同學(xué)要測(cè)量量程為6V的電壓表Vx的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)先用多用電表粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻，將多用電表功能選擇開關(guān)置于“×1K”擋，調(diào)零后，將紅表筆與電壓表________(選填“正”或“負(fù)”)接線柱連接，黑表筆與另一接線柱連接，指針位置如圖所示，電壓表內(nèi)阻為________Ω.(2)為了精確測(cè)量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材：電源E(電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻約為1Ω)Ｋ開關(guān)和導(dǎo)線若干電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為3Ω)電壓表V(量程10V，內(nèi)阻約為15kΩ)定值電阻R0(阻值為5kΩ)滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5Ω，額定電流為1A)滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為50Ω，額定電流為1A)①請(qǐng)選用合適的器材，在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_______(需標(biāo)注所用實(shí)驗(yàn)器材的符號(hào))．②待測(cè)電壓表Vx內(nèi)阻測(cè)量值的表達(dá)式為Rx＝________．(可能用到的數(shù)據(jù)：電壓表Vx的示數(shù)為Ux，電壓表V的示數(shù)為U，電流表A的示數(shù)為I)四、計(jì)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）如圖所示，頂角的金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一根與ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度沿導(dǎo)軌MON向右滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)為a和b，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸時(shí)，導(dǎo)體棒位于頂角O處．求：（1）t時(shí)刻流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I和電流方向．（2）導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平外力F的表達(dá)式．（3）導(dǎo)體棒在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q．14．（16分）一個(gè)長(zhǎng)方形透明物體橫截面如圖所示，底面AB鍍銀，（厚度可忽略不計(jì)），一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射，經(jīng)過AB面反射后從N點(diǎn)射出，已知光線在M點(diǎn)的入射角α=53°，長(zhǎng)方形厚度h=2cm，M、N之間距離s=3cm。求：(1)畫出光路圖，并求透明物體的折射率；(2)若光速為c=3.0×108m/s，求光在透明物體中傳播時(shí)間。15．（12分）如圖，長(zhǎng)，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí)，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長(zhǎng)。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)。求插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

本題考查了伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的物理意義，伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了力是維持運(yùn)動(dòng)的原因的錯(cuò)誤觀點(diǎn)．【題目詳解】伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)證明了：運(yùn)動(dòng)不需力來(lái)維持，物體不受外力作用時(shí)，總保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C．【題目點(diǎn)撥】伽利略“理想斜面實(shí)驗(yàn)”在物理上有著重要意義，伽利略第一個(gè)把實(shí)驗(yàn)引入物理，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始.2、B【解題分析】

AB．導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到向左的安培力，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的減小，感應(yīng)電流減小，導(dǎo)體棒所受的安培力減小，則加速度減小，v－t圖像的斜率絕對(duì)值減小，v－t圖像是曲線且斜率減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．通過電阻R的電量則知q－x圖像是過原點(diǎn)的傾斜的直線，故CD錯(cuò)誤。故選B。3、D【解題分析】因a、c的質(zhì)量關(guān)系不確定，則無(wú)法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加速度的大小一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會(huì)經(jīng)過北京的上空，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a、b的半徑相同，則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期，選項(xiàng)D正確；故選D.4、C【解題分析】

A．衛(wèi)星運(yùn)行軌道離地高度遠(yuǎn)小于同步衛(wèi)星的高度，根據(jù)得可知其周期小于同步衛(wèi)星的周期，地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故其周期小于地球自轉(zhuǎn)的周期，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得可知其速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；CD．由于“張衡一號(hào)”衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，則根據(jù)可知其加速度小于地球表面的重力加速度，大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解題分析】小鳥隨樹枝從最高點(diǎn)先向下加速后向下減速到最低點(diǎn)，所以小鳥先處于失重狀態(tài)，后減速處于超重狀態(tài)，故C正確．點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵理解超重與失重主要看物體的加速度方向，加速度方向向上，則物體超重，加速度方向向下，則物體失重．6、D【解題分析】

A．第1s內(nèi)和第9s內(nèi)加速度均豎直向上，乘客處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．第2s內(nèi)研究乘客，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)值解得電梯對(duì)乘客的支持力為550N，由牛頓第三定律可知，乘客對(duì)電梯的壓力為550N，故B錯(cuò)誤；C．第2s內(nèi)研究乘客和電梯整體，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)值解得鋼索對(duì)電梯的拉力為22550N，故C錯(cuò)誤；D．圖像的面積表示速度變化，得第2s內(nèi)速度的變化量為m/s第2s內(nèi)研究乘客，根據(jù)動(dòng)量定理代入數(shù)值解得電梯對(duì)乘客的沖量為Ns，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解題分析】

AB.由核電荷數(shù)守恒知X的電荷數(shù)為0，故X為中子；由質(zhì)量數(shù)守恒知a=3，故A不符合題意，B符合題意；

CD.由題意知，核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損△m=mu-mBa-mKr-2mn，由質(zhì)能方程可知，釋放的核能△E=△mc2=（mu-mBa-mKr-2mn）c2，故C符合題意，D不符合題意；8、AC【解題分析】

ABC．先分析沿ab方向拋出的帶電小球，若小球帶正電，則小球所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，重力豎直向下，由左手定則知小球所受洛倫茲力方向垂直ab斜向上，小球受力可能平衡，可能做直線運(yùn)動(dòng)；若小球帶負(fù)電，則小球受力不可能平衡。再分析沿ac方向拋出的帶電小球，同理可知，只有小球帶負(fù)電時(shí)可能受力平衡，可能做直線運(yùn)動(dòng)。若小球做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)小球同時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，則小球受到的洛倫茲力持續(xù)增大，那么小球?qū)o(wú)法做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)不成立，小球做的直線運(yùn)動(dòng)一定是勻速運(yùn)動(dòng)，故A、C正確，B錯(cuò)誤；D．在小球的運(yùn)動(dòng)過程中，洛倫茲力不做功，電場(chǎng)力對(duì)小球做功，故小球的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選AC。9、BC【解題分析】

A與B碰撞的過程為彈性碰撞，則碰撞的過程中動(dòng)量守恒，設(shè)B的初速度方向?yàn)檎较颍O(shè)碰撞后B與A的速度分別為v1和v2，則：mv0=mv1+2mv2由動(dòng)能守恒得：聯(lián)立得：

①1.恰好能通過最高點(diǎn),說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力,是在最高點(diǎn)的速度為vmin，由牛頓第二定律得：2mg=

②A在碰撞后到達(dá)最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，得：③聯(lián)立①②③得：v0=，可知若小球B經(jīng)過最高點(diǎn)，則需要：v0?2.小球不能到達(dá)最高點(diǎn)，則小球不脫離軌道時(shí)，恰好到達(dá)與O等高處，由機(jī)械能守恒定律得：④聯(lián)立①④得：v0=可知若小球不脫離軌道時(shí),需滿足：v0?由以上的分析可知,若小球不脫離軌道時(shí),需滿足：v0?或v0?，故AD錯(cuò)誤，BC正確．故選BC【題目點(diǎn)撥】小球A的運(yùn)動(dòng)可能有兩種情況：1．恰好能通過最高點(diǎn)，說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力，由牛頓第二定律求出小球到達(dá)最高點(diǎn)點(diǎn)的速度，由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2．小球不能到達(dá)最高點(diǎn)，則小球不脫離軌道時(shí)，恰好到達(dá)與O等高處，由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度．10、BD【解題分析】

A．根據(jù)左手定則可知，受到的安培力向右，電流方向由下向上流過滑塊，則b為電源正極，故A錯(cuò)誤；B．僅增大電源電動(dòng)勢(shì)，流過滑塊的電流增大，安培力增大，加速度增大，速度變化增大，故B正確；C．僅將磁場(chǎng)反向，根據(jù)左手定則可知，滑塊向左加速，故C錯(cuò)誤；D．僅減小彈體質(zhì)量，滑塊的合力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度增大，速度變化量增大，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)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、（1）4Hh（2）小于軌道與小球間存在摩擦或小球的體積過大（3）0.1（4）0.1125–0.80.91250.1125【解題分析】（1）對(duì)于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用動(dòng)能定理研究得：

mgh=mv2

解得：對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出：在豎直方向：H=gt2

則有：--------①

在水平方向：s=vt-------------②

由①②得：所以：s2=4Hh

（2）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2--h關(guān)系圖線中發(fā)現(xiàn)：自同一高度靜止釋放的鋼球，也就是h為某一具體數(shù)值時(shí)，理論的s2數(shù)值大于實(shí)驗(yàn)的s2數(shù)值，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知道同一高度運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定，所以實(shí)驗(yàn)中水平拋出的速率小于理論值．從s2--h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力，或小球的體積過大造成的阻力過大；由于摩擦阻力做功損失了部分機(jī)械能，所以造成實(shí)驗(yàn)中水平拋出的速率小于理論值．

（3）根據(jù)△y=gT2得：，

（4）設(shè)O點(diǎn)下一個(gè)點(diǎn)為B點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，水平初速度，所以小球A在O點(diǎn)的速度v0=1.5m/s，

小球A在C點(diǎn)時(shí)的速度

小球A在O點(diǎn)的機(jī)械能E0=0+×0.1×（1.5）2=0.1125J

因O點(diǎn)為小球的水平拋出點(diǎn)，且以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則小球A在C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為EP=mgh=-0.8J；在C點(diǎn)的動(dòng)能：EkC=mvc2=0.9125J；

小球A在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能EC=×m×vc2+（-mgh0C）=0.9125-0.8=0.1125J

點(diǎn)睛：本題從新的角度考查了對(duì)機(jī)械能守恒實(shí)定律的理解，有一定的創(chuàng)新性，很好的考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維，掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．12、(