2024年山西省臨汾同盛實驗中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2024年山西省臨汾同盛實驗中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆地球靜止同步軌道衛(wèi)星和3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，以及27顆相同高度的中軌道衛(wèi)星。中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15×104km，同步軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km，己知地球半徑為6.4×103km，這些衛(wèi)星都在圓軌道上運(yùn)行。關(guān)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，則下列說法正確的是（）A．中軌道衛(wèi)星的動能一定小于靜止同步軌道衛(wèi)星的動能B．靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大C．中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為20hD．中軌道衛(wèi)星與靜止同步軌道衛(wèi)星的向心加速度之比為2、如圖所示，直線和直線是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢分別為。一質(zhì)子由點(diǎn)分別運(yùn)動到點(diǎn)和點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等。下列說法正確的是（）A．直線位于某一等勢面內(nèi)，B．直線位于某一等勢面內(nèi)，C．若質(zhì)子由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，電場力做正功D．若質(zhì)子由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，電場力做負(fù)功3、如圖所示，A，B質(zhì)量均為m，疊放在輕質(zhì)彈簧上（彈簧上端與B不連接，彈簧下端固定于地面上）保持靜止，現(xiàn)對A施加一豎直向下、大小為F（F＞2mg）的力，將彈簧再壓縮一段距離（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）而處于靜止?fàn)顟B(tài)，若突然撤去力F，設(shè)兩物體向上運(yùn)動過程中A、B間的相互作用力大小為FN，則關(guān)于FN的說法正確的是（重力加速度為g）（）A．剛撤去外力F時，F(xiàn)B．彈簧彈力等于F時，F(xiàn)C．兩物體A、B的速度最大時，F(xiàn)N=2mgD．彈簧恢復(fù)原長時，F(xiàn)N=mg4、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω5、如圖所示，空間有一正三棱錐，點(diǎn)是邊上的中點(diǎn)，點(diǎn)是底面的中心，現(xiàn)在頂點(diǎn)點(diǎn)固定一正的點(diǎn)電荷，在點(diǎn)固定一個電荷量與之相等的負(fù)點(diǎn)電荷。下列說法正確的是（）A．、、三點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．底面為等勢面C．將一正的試探電荷從點(diǎn)沿直線經(jīng)過點(diǎn)移到點(diǎn)，靜電力對該試探電荷先做正功再做負(fù)功D．將一負(fù)的試探電荷從點(diǎn)沿直線移動到點(diǎn)，電勢能先增大后減少6、在空間P點(diǎn)以初速度v0水平拋出一個小球，小球運(yùn)動到空中A點(diǎn)時，速度與水平方向的夾角為60°，若在P點(diǎn)拋出的初速度方向不變，大小變?yōu)?，結(jié)果小球運(yùn)動到空中B點(diǎn)時速度與水平方向的夾角也為60°，不計空氣阻力，則下列說法正確的是A．PB長是PA長的2倍B．PB長是PA長的4倍C．PA與水平方向的夾角小于PB與水平方向的夾角D．PA與水平方向的夾角大于PB與水平方向的夾角二、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、如圖為豎直放置的上粗下細(xì)的玻璃管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同，使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為，壓強(qiáng)變化量為，對液面壓力的變化量為，則（）A．水銀柱向下移動了一段距離B．C．D．8、如圖所示，一長為、寬為的矩形導(dǎo)線框，在水平外力作用下從緊靠磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場邊緣處以速度向右勻速運(yùn)動，規(guī)定水平向左為力的正方向。下列關(guān)于水平外力的沖量、導(dǎo)線框兩點(diǎn)間的電勢差、通過導(dǎo)線框的電量及導(dǎo)線框所受安培力隨其運(yùn)動的位移變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．9、如圖所示，一細(xì)長玻璃管插入面積很大的水銀槽中，玻璃管上方有一段被封閉的長為L的理想氣體，玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差為h，玻璃管是導(dǎo)熱的。當(dāng)環(huán)境溫度升高，玻璃管固定不動，氣體和外界達(dá)到新的熱平衡時，下列說法正確的是。A．L增大，h減小，氣體壓強(qiáng)增大B．理想氣體每個分子的速率都增大C．封閉氣體的內(nèi)能一定增大D．外界對封閉氣體做功E.封閉氣體一定從外界吸收熱量10、如圖所示，一水平放置的平行板電容器充電以后與電源斷開，并在其間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場；某帶電質(zhì)點(diǎn)以某一速度從水平平行板中央進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，剛好做勻速直線運(yùn)動。下列說法正確的是（）A．該質(zhì)點(diǎn)一定帶正電B．該質(zhì)點(diǎn)可能帶負(fù)電C．若僅磁場的水平方向均勻增大，質(zhì)點(diǎn)將向上偏轉(zhuǎn)，速率越來越小D．若將下極板緩慢向下移動，質(zhì)點(diǎn)將向下偏轉(zhuǎn)，速率越來越大三、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）熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖甲所示。（1）由圖甲可知，在較低溫度范圍內(nèi)，相對金屬熱電阻而言，該熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更________（選填“敏感”或“不敏感”）。（2）某同學(xué)利用上述熱敏電阻制作了一個簡易的溫控裝置，實驗原理如圖乙所示。現(xiàn)欲實現(xiàn)銜鐵在某溫度時（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合，下列操作步驟正確的順序是_______。（填寫各步驟前的序號）a.將熱敏電阻接入電路b.觀察到繼電器的銜鐵被吸合c.斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除d.合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值e.斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至（3）若熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系如下表所示，/℃30.040.050.060.070.080.0199.5145.4108.181.862.949.1當(dāng)通過繼電器的電流超過時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控。已知繼電器的電阻，為使該裝置實現(xiàn)對30~80之間任一溫度的控制，電源應(yīng)選用_______，滑動變阻器應(yīng)選用_______。（填選項前的字母）A．電源（，內(nèi)阻不計）B．電源（，內(nèi)阻不計）C．滑動變阻器D．滑動變阻器12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律．主要實驗步驟如下：①將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；②將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復(fù)寫紙；③用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點(diǎn)；④讓小球緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點(diǎn)，重復(fù)多次，確定落點(diǎn)的中心位置；⑤將小球放在斜槽末端，讓小球緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點(diǎn)，重復(fù)多次，確定兩小球落點(diǎn)的中心位置；⑥用刻度尺測量距點(diǎn)的距離；⑦用天平測量小球質(zhì)量；⑧分析數(shù)據(jù)，驗證等式是否成立，從而驗證動量守恒定律．請回答下列問題：（1）步驟⑤與步驟④中定位卡的位置應(yīng)__________________________；（2）步驟④與步驟⑤中重復(fù)多次的目的是________________________；（3）為了使小球與碰后運(yùn)動方向不變，質(zhì)量大小關(guān)系為__________（選填“”、“”或“”）；（4）如圖乙是步驟⑥的示意圖，則步驟④中小球落點(diǎn)距點(diǎn)的距離為___________________．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）有一個推礦泉水瓶的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后末停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1m，瓶子質(zhì)量m=1kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.某選手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，滑行過程中未倒下，g取10m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？14．（16分）如圖所示，在豎直虛線范圍內(nèi)，左邊存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，右邊存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩場區(qū)的寬度相等。電荷量為、質(zhì)量為的電子以初速度水平射入左邊界后，穿過電、磁場的交界處時速度偏離原方向角。再經(jīng)過磁場區(qū)域后垂直右邊界射出。求：（1）電子在電場中運(yùn)動的時間；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。15．（12分）如圖甲所示，足夠?qū)捤巯旅嬗幸黄矫骁R，一束單色光以入射角i射入水面，經(jīng)平面鏡反射后的光線恰好沿水平方向射出．已知水對該單色光的折射率為n＝23①若平面鏡與水平方向的夾角為θ＝30°，求該單色光在水面入射角的正弦值sini；②使該單色光從水槽左壁水平向右射出，在平面鏡上反射后恰好在水面上發(fā)生全反射，如圖乙所示，求平面鏡與水平方向的夾角α.

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、B【解題分析】

A．根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力則有可得由于中軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于靜止同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以中軌道衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于靜止同步軌道衛(wèi)星運(yùn)行的線速度，由于不知中軌道衛(wèi)星的質(zhì)量和靜止同步軌道衛(wèi)星的質(zhì)量，根據(jù)動能定義式可知無法確定中軌道衛(wèi)星的動能與靜止同步軌道衛(wèi)星的動能大小關(guān)系，故A錯誤；B．靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為24h，小于月球繞地球運(yùn)行的運(yùn)行周期，根據(jù)可知靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大，故B正確；C．根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力則有：可得：中軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期與靜止同步軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期之比為：中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期為：故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力則有：可得：中軌道衛(wèi)星與靜止同步軌道衛(wèi)星的向心加速度之比為：故D錯誤。故選B。2、A【解題分析】

AB．質(zhì)子帶正電荷，質(zhì)子由點(diǎn)分別運(yùn)動到點(diǎn)和點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，有而，所以有即勻強(qiáng)電場中等勢線為平行的直線，所以和分別是兩條等勢線，有故A正確、B錯誤；CD．質(zhì)子由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中質(zhì)子由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中故CD錯誤。故選A。3、B【解題分析】

在突然撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，由平衡條件推論可知AB整體的合力向上，大小等于F，根據(jù)牛頓第二定律有：F=（m+m）a，解得：a=F2m，對A受力分析，受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：FN-mg=ma，聯(lián)立解得：FN=mg+F2，故A錯誤；彈簧彈力等于F時，根據(jù)牛頓第二定律得，對整體有：F-2mg=2ma，對m有：FN-mg=ma，聯(lián)立解得：FN=F2，故B正確；當(dāng)A、B兩物體的合力為零時，速度最大，對A由平衡條件得：FN=mg，故C錯誤；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，根據(jù)牛頓第二定律得，對整體有：2mg=2ma，對m有：4、A【解題分析】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯誤。5、C【解題分析】

A．、、三點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)的距離都相等，根據(jù)場強(qiáng)的疊加法則可知、、三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，A錯誤；BC．處于點(diǎn)的負(fù)電荷周圍的等勢面為包裹該負(fù)電荷的橢球面，本題為等邊三角形的中心，即、、三點(diǎn)電勢相等，但是該平面不是等勢面，沿著電場線方向電勢降低，越靠近負(fù)電荷，電勢越低，即電勢高于點(diǎn)電勢，經(jīng)到，電勢先減小后增大，根據(jù)電勢能的計算公式可知正試探電荷電勢能先減小后增大，電場力先做正功再做負(fù)功，B錯誤，C正確；D．沿著電場線方向電勢降低，負(fù)試探電荷從高電勢點(diǎn)移到低電勢點(diǎn)，根據(jù)電勢能的計算公式可知電勢能一直增大，D錯誤。故選C。6、B【解題分析】

CD．小球到達(dá)A點(diǎn)時，PA為位移，設(shè)PA與水平方向的夾角為，則，小球到達(dá)B點(diǎn)時，PB為位移，設(shè)PB與水平方向的夾角為，則，因此PA與水平方向的夾角等于PB與水平方向的夾角，選項CD錯誤；AB．因為，可知P、A、B在同一直線上，假設(shè)PAB為斜面，小球從P點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的時間水平位移則，同理得因此PB長是PA長的4倍，選項A錯誤，選項B正確.故選B.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、CD【解題分析】

AC．首先假設(shè)液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：得①對氣體B：得②又設(shè)初始狀態(tài)時兩液面的高度差為h（水銀柱的長度為h），初始狀態(tài)滿足③聯(lián)立①②③得水銀柱向上移動了一段距離，故A錯誤C正確；B．由于氣體的總體積不變，因此，故B錯誤；D．因為，且液面上升，上表面面積變大，所以故D正確。故選CD。8、AB【解題分析】

D．進(jìn)入磁場的過程中，安培力B、l、v不變，則F不變；完全進(jìn)入磁場，感應(yīng)電流為零，安培力為零，選項D錯誤；A．因為導(dǎo)線框勻速運(yùn)動，水平外力和安培力F大小相等，進(jìn)入磁場過程中，水平外力的沖量所以I-x關(guān)系圖象為正比例函數(shù)，完全進(jìn)入后外力為零，沖量為零，選項A正確；B．進(jìn)入磁場的過程中，有完全進(jìn)入磁場的過程中，ab邊的電勢差選項B正確；C．進(jìn)入磁場的過程中所以q-x關(guān)系圖象為正比例函數(shù)，完全進(jìn)入后電流為零，q不變但不為零，選項C錯誤。故選AB。9、ACE【解題分析】

A．當(dāng)環(huán)境溫度升高，假設(shè)內(nèi)、外水銀面的高度差不變，由于氣體溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，故內(nèi)、外水銀面的高度差不可能不變，高度差h減小，氣體長度L增大，氣體壓強(qiáng)增大，故A正確；B．氣體溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每個分子的平均速率都增大，故B錯誤；C．一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能由溫度決定，溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大，故C正確；D．由于氣體體積增大，故氣體對外做功，故D錯誤；E．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體一定從外界吸收熱量，故E正確。故選ACE。10、AC【解題分析】

AB．在平行板之間有勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，所以帶電質(zhì)點(diǎn)受力平衡，重力向下，電場力向上，洛倫茲力向上，則所以帶電質(zhì)點(diǎn)帶正電，故A正確，B錯誤；C．如果磁場均勻增大，則該質(zhì)點(diǎn)所受洛倫茲力將增大，質(zhì)點(diǎn)向上偏轉(zhuǎn)，但是洛倫茲力對質(zhì)點(diǎn)不做功，即不改變質(zhì)點(diǎn)速度的大小，而重力和電場力的合力向下，所以質(zhì)點(diǎn)將減速，即其速率將減小，所以C正確；D．將下極板向下移動，根據(jù)電容的決定式可得，電容減??；由題意可知，電容器極板的電荷量不變，則根據(jù)公式可得公式即場強(qiáng)的大小與兩極板的距離無關(guān)，所以場強(qiáng)不變，質(zhì)點(diǎn)將繼續(xù)勻速直線運(yùn)動，所以D錯誤。故選AC。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、敏感edbcaBD【解題分析】

（1）[1]圖甲中橫軸表示溫度，縱軸表示電阻，隨著溫度的升高，金屬熱電阻的阻值略微增大，而該熱敏電阻的阻值明顯減小，所以這種熱敏電阻在較低溫度范圍內(nèi)，相對金屬熱電阻而言，該熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更敏感（2）[2]要實現(xiàn)銜鐵在某溫度時（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合，而銜鐵被吸合時的電流是一定的，所以關(guān)鍵是找到此時滑動變阻器的阻值。實現(xiàn)方法是：斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，觀察到繼電器的銜鐵被吸合，則此時滑動變阻器連入電路的阻值就是銜鐵在某溫度（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合時滑動變阻器應(yīng)連入電路的阻值，找到之后，再用熱敏電阻替換掉電阻箱即可，正確順序為edbca；（3）[3]在30時，電源電動勢的最小值所以電源應(yīng)選用，故選B；[4]在80時，選用電源，滑動變阻器的最小阻值為所以滑動變阻器應(yīng)選用