河北省衡水市故城縣高級中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

河北省衡水市故城縣高級中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖1所示，用充電寶為一手機電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時間內(nèi)，充電寶的輸出電壓、輸出電流可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機電池的內(nèi)阻為，則時間內(nèi)（）A．充電寶輸出的電功率為B．充電寶產(chǎn)生的熱功率為C．手機電池產(chǎn)生的焦耳熱為D．手機電池儲存的化學(xué)能為2、如圖所示，斜面體M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．彈簧的一端固定在墻面上，另一端與放在斜面上的物塊m相連，彈簧的軸線與斜面平行．若物塊在斜面上做簡諧運動，斜面體保持靜止，則地面對斜面體的摩擦力f與時間t的關(guān)系圖象是圖中的A． B．C． D．3、如圖所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端固定一質(zhì)量不為零的托盤，在托盤上放置一小物塊，系統(tǒng)靜止時彈簧頂端位于B點（未標(biāo)出）?，F(xiàn)對小物塊施加以豎直向上的力F，小物塊由靜止開始做勻加速直線運動。以彈簧處于原長時，其頂端所在的位置為坐標(biāo)原點，豎直向下為正方向，建立坐標(biāo)軸。在物塊與托盤脫離前，下列能正確反映力F的大小隨小物塊位置坐標(biāo)x變化的圖像是（）A． B． C． D．4、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A． B．C． D．5、兩質(zhì)點、同時、同地、同向出發(fā)，做直線運動。圖像如圖所示。直線與四分之一橢圓分別表示、的運動情況，圖中橫、縱截距分別為橢圓的半長軸與半短軸（橢圓面積公式為，為半長軸，為半短軸）。則下面說法正確的是（）A．當(dāng)時， B．當(dāng)，兩者間距最小C．的加速度為 D．當(dāng)?shù)乃俣葴p小為零之后，才追上6、下列說法中不正確的是（）A．在關(guān)于物質(zhì)波的表達(dá)式ε＝hν和p＝中，能量ε和動量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量，波長λ或頻率ν是描述物質(zhì)的波動性的典型物理量B．光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性，又顯示了光的波動性C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D．γ射線是波長很短的電磁波，它的穿透能力比β射線要強二、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、如圖所示，光滑水平面放置一個靜止的質(zhì)量為2m的帶有半圓形軌道的滑塊a，半圓形軌道的半徑為R。一個質(zhì)量為m的小球b從半圓軌道的左側(cè)最高點處由靜止釋放，b到達(dá)半圓軌道最低點P時速度大小，然后進(jìn)入右側(cè)最高可到點Q，OQ連線與OP間的夾角=，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．滑塊a向左滑行的最大距離為0.6RB．小球b從釋放到滑到Q點的過程中，克服摩擦力做的功為0.4mgRC．小球b第一次到達(dá)P點時對軌道的壓力為1.8mgD．小球b第一次返回到P點時的速度大于8、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于線框平面，圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個不同方向平動進(jìn)入磁場，并且速度始終與線框最先進(jìn)入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時，下列說法中正確的是（）A．圖甲中a、b兩點間的電壓最大B．圖丙與圖丁中電流相等且最小C．維持線框勻速運動的外力的大小均相等D．圖甲與圖乙中ab段產(chǎn)生的電熱的功率相等9、下列說法中正確的是（）A．液晶既有液體的流動性又有晶體的各向異性B．第二類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律C．在有分子力時，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小D．大霧天氣，學(xué)生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的相對濕度較大E.非晶體是各向同性的，晶體都是各向異性的10、如圖所示，空間中存在勻強磁場，在磁場中有一個半徑為R的圓，圓面與磁場垂直，從圓弧上的P點在紙面內(nèi)沿各個方向向園內(nèi)射入質(zhì)量、電荷量、初速度大小均相同的帶同種電荷的粒子，結(jié)果沿半徑PO方向射入的粒子從邊界上Q點射出．已知OQ與OP間的夾角為60°，不計粒子的重力，則下列說法正確的是A．粒子在磁場中做圓周運動的半徑為B．粒子在磁場中做圓周運動的半徑為點C．有粒子射出部分的國弧所對圓心角的正弦值為D．有粒子射出部分的圓孤所對圓心角的正弦值為三、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）調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一個盤子，調(diào)整盤子的高度，使一水滴剛碰到盤時，恰好有另一水滴從水龍頭開始下落，而空中還有3個正在下落的水滴，測出水龍頭到盤子間的距離為h，當(dāng)?shù)谝坏嗡温涞奖P中時，第二滴水滴離水龍頭的距離為__________；從第一滴水滴離開水龍頭開始計時，到第n滴水滴落到盤中，秒表測得時間為t，可知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭為__________。12．（12分）現(xiàn)要測定一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的電阻率。(1)螺旋測微器測量該金屬導(dǎo)體的直徑D，測量結(jié)果示數(shù)如圖甲所示，由圖甲可知D=_______mm；(2)現(xiàn)要利用圖乙來測量該導(dǎo)體的電阻阻值R，實驗步驟如下：①實驗時先將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，然后閉合開關(guān)K1，將開關(guān)K2打向1處，，接著調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表有明顯讀數(shù)，并記下此時電壓表的讀數(shù)U。斷開開關(guān)K1；②閉合開關(guān)K1，將開關(guān)K2打向2處，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的讀數(shù)仍為U。然后讀出電阻箱的阻值，如圖丙。本實驗中電阻箱此時的阻值為R0=______Ω，被測電阻的電阻阻值大小為R=_________Ω。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）一病人通過便攜式氧氣袋供氧，便攜式氧氣袋內(nèi)密閉一定質(zhì)量的氧氣，可視為理想氣體，溫度為0時，袋內(nèi)氣體壓強為1.25atm，體積為50L。在23條件下，病人每小時消耗壓強為1.0atm的氧氣約為20L。已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1，在標(biāo)準(zhǔn)狀況（壓強1.0atm、溫度0）下，理想氣體的摩爾體積都為22.4L。求：(i)此便攜式氧氣袋中氧氣分子數(shù)；(ii)假設(shè)此便攜式氧氣袋中的氧氣能夠完全耗盡，則可供病人使用多少小時。（兩問計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）14．（16分）如圖所示，兩根電阻不計且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角α=37°，導(dǎo)軌間距L=1m，頂端用電阻R=2Ω的定值電阻相連。虛線上方存在垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=1T。質(zhì)量m1=0.1kg、電阻R1=4Ω的導(dǎo)體棒M在磁場中距虛線的距離d=2m，M與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25，質(zhì)量m2=0.3kg、電阻R2=2Ω的導(dǎo)體棒N在虛線處，N與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ2=0.8。將導(dǎo)體棒M、N同時從導(dǎo)軌上由靜止釋放，M到達(dá)虛線前已經(jīng)勻速，重力加速度g取10m/s2，運動過程中M、N與導(dǎo)軌始終接觸良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求M、N相碰前，M上產(chǎn)生的焦耳熱；（2）求M、N相碰前M運動的時間；（3）M、N相遇發(fā)生彈性碰撞，碰后瞬間對M施加一個沿斜面方向的作用力F，使M、N同時勻減速到零，求M棒在減速到零的過程中作用力F的大小隨時間變化的表達(dá)式。15．（12分）如圖所示為演示“過山車”原理的實驗裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點處的兩側(cè)稍錯開一段距離，并分別與左右兩側(cè)的直軌道平滑相連。某研學(xué)小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點A的內(nèi)側(cè)安裝一個薄片式壓力傳感器（它不影響小球運動，在圖中未畫出）。將一個小球從左側(cè)直軌道上的某處由靜止釋放，并測得釋放處距離圓軌道最低點的豎直高度為h，記錄小球通過最高點時對軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F。此后不斷改變小球在左側(cè)直軌道上釋放位置，重復(fù)實驗，經(jīng)多次測量，得到了多組h和F，把這些數(shù)據(jù)標(biāo)在F-h圖中，并用一條直線擬合，結(jié)果如圖所示。為了方便研究，研學(xué)小組把小球簡化為質(zhì)點，并忽略空氣及軌道對小球運動的阻力，取重力加速度g=10m/s2。請根據(jù)該研學(xué)小組的簡化模型和如圖所示的F-h圖分析：（1）當(dāng)釋放高度h=0.20m時，小球到達(dá)圓軌道最低點時的速度大小v；（2）圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量m；（3）若兩段傾斜直軌道都足夠長，為使小球在運動過程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應(yīng)滿足什么條件。

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】

A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以充電寶輸出的電功率為A錯誤；BC．手機電池充電電流為I，所以手機電池產(chǎn)生的熱功率為而充電寶的熱功率應(yīng)為充電寶的總功率減去輸出功率，根據(jù)題目信息無法求解，BC錯誤；D．輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為電池的熱能，故根據(jù)能量守恒定律可知手機電池儲存的化學(xué)能為D正確。故選D。2、C【解題分析】

設(shè)斜面的傾角為θ。物塊在光滑的斜面上做簡諧運動，對斜面的壓力N1等于物塊重力垂直于斜面的分力，即N1=mgcosθ以斜面體為研究對象，做出力圖如圖所示，地面對斜面體的摩擦力f=N1sinθ=mgsinθcosθ因為m，θ不變，所以f不隨時間變化，故C正確，ABD錯誤。故選C。3、B【解題分析】

根據(jù)有可知F隨著x增大而減?。挥捎谝詮椈商幱谠L時，其頂端所在的位置為坐標(biāo)原點，當(dāng)F=m(a+g)時，物塊與彈簧脫離，初始時刻F=ma>0故B正確。故選B。4、C【解題分析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對象，這一段的重力為設(shè)其余彈簧對這一小段的作用力為T，對這一小段受力分析如圖(因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球的最右側(cè)一小側(cè)研究)：據(jù)平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關(guān)系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關(guān)系解得故C正確，ABD錯誤。5、C【解題分析】

AB．兩質(zhì)點、從同一地點出發(fā)，橢圓軌跡方程為由題圖可知、，當(dāng)帶入方程解得在本題的追及、相遇問題中，初始時刻的速度大于的速度，二者距離越來越大，速度相等的瞬間，兩者間距最大，AB錯誤；C．做的是初速度為零的勻加速直線運動，經(jīng)過后速度為，即C正確；D．圖線和時間軸圍成的面積為位移，經(jīng)過，速度減小為零，的位移為所圍成圖形的面積的位移為A的位移大于B的位移，說明在停下來之前，已經(jīng)追上了，D錯誤。故選C。6、B【解題分析】

A．表達(dá)式和中，能量?和動量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量，波長λ或頻率是描述物質(zhì)的波動性的典型物理量，故A正確；B．光電效應(yīng)顯示了光的粒子性，而不是波動性，故B錯誤；C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故C正確；D．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故D正確。本題選不正確的，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、AD【解題分析】

A．滑塊a和小球b相互作用的過程，系統(tǒng)水平方向合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球b到達(dá)Q點時，根據(jù)動量守恒定律得滑塊a和小球b的速度均為零，有2msa=msbsa+sb=R+Rsin解得sa=0.6R故A正確；B．根據(jù)功能關(guān)系得小球b從釋放到滑到Q點的過程中，克服摩擦力做的功為故B錯誤；C．當(dāng)b第一次到達(dá)半圓軌道最低點P時，根據(jù)動量守恒定律有2mva=mvb解得由牛頓運動定律得解得對軌道的壓力故C錯誤；D．小球從P點到Q點，根據(jù)功能關(guān)系可得克服摩擦力做的功為由功能關(guān)系結(jié)合圓周運動的知識，得小球b第一次返回到P點的過程中克服摩擦力做的功W′<0.2mgR故小球b第一次返回到P點時系統(tǒng)的總動能解得故D正確。故選AD。8、ABD【解題分析】

A．圖甲中兩點間的電勢差等于外電壓，其大小為：其它任意兩點之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；B．圖丙和圖丁中，感應(yīng)電動勢大小為：感應(yīng)電流：感應(yīng)電動勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；C．根據(jù)共點力的平衡條件可知，維持線框勻速運動的外力的大小等于安培力大小，根據(jù)安培力公式：圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運動的外力的大小不相等，C錯誤；D．圖甲和圖乙的電流強度相等，速度相同，進(jìn)入磁場的時間也相等，根據(jù)焦耳定律：可得圖甲與圖乙中段產(chǎn)生的電熱的功率相等，D正確。故選ABD。9、ACD【解題分析】

A．液晶既有液體的流動性又有晶體的各向異性，選項A正確；B．第二類永動機研制失敗的原因是違背了熱力學(xué)第二定律，選項B錯誤；C．在有分子力時，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，選項C正確；D．大霧天氣，學(xué)生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的相對濕度較大，選項D正確；E．多晶體具有各向同性，選項E錯誤。故選ACD。10、BD【解題分析】

AB.設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r，由幾何關(guān)系可知：r=Rtan30°=A，錯誤B正確；CD.粒子做圓周運動的直徑為：d=2r=R設(shè)有粒子射出部分的圓弧所對圓心角為，由幾何關(guān)系可知：sin=則：C錯誤，D正確．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、【解題分析】

[1]設(shè)相鄰兩水滴的時間間隔為T，則第二滴水滴離水龍頭的距離；[2]從第一滴水滴離開水龍頭開始計時，到第n滴水滴落到盤中，秒表測得時間為t，則：又：解得：12、5.3151414【解題分析】

(1)[1]主尺示數(shù)為5mm，螺旋示數(shù)為31.5×0.01mm=0.315mm故示數(shù)為5mm+0.315mm=5.315mm(2)②[2][3]電阻箱的讀數(shù)為R0=14Ω。此實驗的原理是采用等效替代法，若開關(guān)K2接1時與開關(guān)K2接2時電壓表的讀數(shù)相同，說明R的阻值與R0的阻值相同。因此根據(jù)等效替代的原理知R=14Ω。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、(i)1.7×1024（個）；(ii)【解題分析】

(i)便攜式氧氣袋內(nèi)的氧氣，可視為理想氣體，溫度為0℃時，袋內(nèi)氣體壓強為1.25atm，假設(shè)發(fā)生等溫變化，有p1V1=p2V2即1.25×50=1.0V2解得V2=62.5L物質(zhì)的量為氧氣分子數(shù)N=n·N0=1.7×1024（個）(ii)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有即解得V3=69L可供病人使用的時間14、（1）0