2024學(xué)年安徽省宣城市郎溪縣七校物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2024學(xué)年安徽省宣城市郎溪縣七校物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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、如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)、外分布著兩方向相反的勻強(qiáng)磁場，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．頂點A處有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分線發(fā)射不同速度的粒子粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為+q，粒子重力不計．則粒子以下列哪一速度值發(fā)射時不能通過C點（）A． B． C． D．2、P、Q兩種不同波長的光，以相同的入射角從玻璃射向空氣，P光發(fā)生全反射，Q光射入空氣，則（）A．玻璃對P光的折射率小于對Q光的折射率B．玻璃中P光的波長大于Q光的波長C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度D．P光的光子能量大于Q光的光子能量3、某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，當(dāng)原線圈兩端輸入如圖所示(圖示中的圖線為正弦曲線的正值部分)的電壓時，副線圈的輸出電壓為（）A．22V B．22V C．11V D．11V4、雨滴從空中由靜止落下，若雨滴下落時空氣阻力對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，則圖所示的圖像中，能正確反映雨滴下落運動情況的是：()A．B．C．D．5、為了抗擊病毒疫情，保障百姓基本生活，許多快遞公司推出了“無接觸配送”?？爝f小哥想到了用無人機(jī)配送快遞的方法。某次配送快遞無人機(jī)在飛行過程中，水平方向速度Vx及豎直方向Vy與飛行時間t的關(guān)系圖像如圖甲、圖乙所示。關(guān)于無人機(jī)運動說法正確的是（）A．0~t1時間內(nèi)，無人機(jī)做曲線運動B．t2時刻，無人機(jī)運動到最高點C．t3~t4時間內(nèi)，無人機(jī)做勻變速直線運動D．t2時刻，無人機(jī)的速度為6、如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物塊和質(zhì)量為1kg的長木板，置于傾角為足夠長的固定斜面上，時刻對長木板施加沿斜面向上的拉力F，使長木板和物塊開始沿斜面上滑，作用一段時間t后撤去拉力F。已知長木板和物塊始終保持相對靜止，上滑時速度的平方與位移之間的關(guān)系如圖乙所示，，，。則下列說法正確的是（）A．長木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為B．拉力F作用的時間為C．拉力F的大小為13ND．物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ2可能為0.88二、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、如圖甲所示，在平靜湖面上有兩個相距2m的波源S1、S2上下振動產(chǎn)生兩列水波，S1、S2波源振動圖象分別如圖乙.丙所示。在兩波源的連線，上有M、N兩點，M點距波源S1為0.8m，N點距波源S2為0.9m。已知水波在該湖面上的傳播速度為0.2m/s，從0時刻開始計時，經(jīng)過10s時，下列說法正確的是________。A．M點的振幅為10cmB．N點的振幅為10cmC．N點為振動加強(qiáng)點D．N點位移為－30cmE.M點位移為10cm8、如圖甲為研究光電效應(yīng)實驗的部分裝置示意圖。實驗中用頻率為的光照射某種金屬，其光電流隨光電管外電源電壓變化的圖像如圖乙。已知普朗克常量為，電子帶的電荷量為。下列說法中正確的是（）A．測量電壓時，光電管的極應(yīng)連接外電源的負(fù)極B．光電子的最大初動能為C．該金屬的逸出功為D．當(dāng)電壓大于時，增加光照強(qiáng)度則光電流增大9、一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖所示，波速大小為v=0.6m/s，此時波剛好傳到0.24m的位置，P為0.60m處的質(zhì)點。下列說法中正確的是（）A．經(jīng)過0.6s傳播到P點B．剛傳播到P點時P點由平衡位置向上振動C．從t=0時刻到剛傳播到P點過程中O點的路程為30cmD．0.18m處的質(zhì)點的振動方程為y=5sin(5πt)cm10、如圖所示，間距為L＝、長為5.0m的光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，一電容為C＝0.1F的平行板電容器接在導(dǎo)軌的左端．垂直于水平面的磁場沿x軸方向上按（其中，）分布，垂直x軸方向的磁場均勻分布．現(xiàn)有一導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)體框上，在沿x軸方向的水平拉力F作用下，以v=的速度從處沿x軸方向勻速運動，不計所有電阻，下面說法中正確的是A．電容器中的電場隨時間均勻增大B．電路中的電流隨時間均勻增大C．拉力F的功率隨時間均勻增大D．導(dǎo)體棒運動至m處時，所受安培力為0.02N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)利用如圖裝置來研究機(jī)械能守恒問題，設(shè)計了如下實驗．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實驗中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．12．（12分）如圖所示，一端固定滑輪的長木板放在桌面上，將光電門固定在木板上的B點，用重物通過細(xì)線拉小車，且重物與力的傳感器相連，若利用此實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關(guān)系實驗”，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進(jìn)行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放（g取10m/s2）．（1）完成該實驗時，____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實驗時除了需要讀出傳感器的示數(shù)F，測出小車質(zhì)量M，通過光電門的擋光時間t及遮光條的寬度d，還需要測量的物理量是________。由實驗得到合外力對小車做的功與小車動能改變量的關(guān)系式為________（用測得的物理量表示）。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）理論研究表明暗物質(zhì)湮滅會產(chǎn)生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測高能正電子是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的一種方法。下圖為我國某研究小組設(shè)計的探測器截面圖：開口寬為的正方形鋁筒，下方區(qū)域Ⅰ、Ⅱ為方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，區(qū)域Ⅲ為勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，三個區(qū)域的寬度均為d。經(jīng)過較長時間，儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子，其中部分正電子將打在介質(zhì)MN上。已知正電子的質(zhì)量為m，電量為e，不考慮相對論效應(yīng)及電荷間的相互作用。(1)求能到達(dá)電場區(qū)域的正電子的最小速率；(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場，求正電子的最大速率；(3)若L=2d，試求第（2）問中最大速度的正電子打到MN上的位置與進(jìn)入鋁筒位置的水平距離。14．（16分）如圖所示是個游樂場地，半徑為的光滑四分之一圓弧軌道與長度為的水平傳送帶平滑連接，傳送帶沿順時針方向勻速運動，速度大小為，傳送帶端靠近傾角為30°的足夠長斜面的底端，二者間通過一小段光滑圓弧（圖中未畫出）平滑連接，滑板與傳送帶和斜面間相對運動時的阻力分別為正壓力的和。某少年踩著滑板從點沿圓弧軌道由靜止滑下，到達(dá)點時立即向前跳出。該少年離開滑板后，滑板以的速度返回，少年落到前方傳送帶上隨傳送帶一起勻速運動的相同滑板上，然后一起向前運動，此時滑板與點的距離為。已知少年的質(zhì)量是滑板質(zhì)量的9倍，不計滑板的長度以及人和滑板間的作用時間，重力加速度，求：(1)少年跳離滑板時的速度大小；(2)少年與滑板到達(dá)傳送帶最右側(cè)端的速度大?。?3)少年落到滑板上后至第一次到達(dá)斜面最高點所用的時間（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。15．（12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，從A點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做直線運動，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點，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？

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、C【解題分析】

粒子帶正電，且經(jīng)過C點，其可能的軌跡如圖所示：

所有圓弧所對圓心角均為60°，所以粒子運行半徑：r=（n=1，2，3，…），粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：（n=1，2，3，…），則的粒子不能到達(dá)C點，故ABD不合題意，C符合題意。故選C。【題目點撥】粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出粒子的運動軌跡是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識求出粒子的可能軌道半徑，應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的速度即可解題．2、D【解題分析】

A．根據(jù)臨界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A錯誤；B．在玻璃球體中，光的波長是光在真空中的波長，光的折射率大，頻率大，在真空中的波長短，由知在玻璃球體中，光的波長小于光的波長，故B錯誤；C．根據(jù)可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C錯誤；D．光的折射率大，頻率大，根據(jù)可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正確。故D正確。3、C【解題分析】

由公式其中V解得V故ABD錯誤，C正確。故選C。4、C【解題分析】

當(dāng)雨滴剛開始下落時，阻力f較小，遠(yuǎn)小于雨滴的重力G，即f＜G，故雨滴做加速運動；由于雨滴下落時空氣對它的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，由mg-f=ma可知加速度減小，故當(dāng)速度達(dá)到某個值時，阻力f會增大到與重力G相等，即f=G，此時雨滴受到平衡力的作用，將保持勻速直線運動；故C正確，ABD錯誤。5、D【解題分析】

A．0~t1時間內(nèi)，無人機(jī)在水平方向做勻加速運動，在豎直方向也做勻加速運動，則合運動為勻加速直線運動，選項A錯誤；B．0~t4時間內(nèi)，無人機(jī)速度一直為正，即一直向上運動，則t2時刻，無人機(jī)還沒有運動到最高點，選項B錯誤；C．t3~t4時間內(nèi)，無人機(jī)水平方向做速度為v0的勻速運動，豎直方向做勻減速運動，則合運動為勻變速曲線運動，選項C錯誤；D．t2時刻，無人機(jī)的水平速度為v0，豎直速度為v2，則合速度為，選項D正確。故選D。6、D【解題分析】

A．撤去力F后長木板的加速度由牛頓第二定律解得μ1=0.25選項A錯誤；B．有拉力作用時的加速度拉力撤掉時的速度為拉力作用的時間為選項B錯誤；C．由牛頓第二定律解得F=13.5N選項C錯誤；D．物塊與長木板之間無相對滑動，可知物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)大于0.25，選項D正確。故選D。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、ACD【解題分析】

ABC．由圖乙或丙可知，周期為2s，且兩波的振動步調(diào)相反，則波長為x=vT=0.4mM點到兩波源的距離差為則M點為振動減弱點，N點到兩波源的距離差為則N點為振動加強(qiáng)點，因此M點的振幅為10cm，N點振幅為30cm，故A正確，B錯誤，C正確；D．兩列波傳到N點所用的時間分別為5.5s和4.5s，到10s時s1波使N點振動此時振動在波谷，到10s時s2波使N點振動此時也在波谷，則到10s時N點位移為－30cm，故D正確；E．兩列波傳到M點所用的時間分別為4.0s和6.0s，到10s時s1波使M點振動此時振動在平衡位置，到10s時s2波使M點振動此時也在平衡位置，則到10s時M點位移為0，故E錯誤。故選ACD。8、BD【解題分析】

A．電壓為反向遏止電壓，此時光電管的極應(yīng)連接外電源的正極，A錯誤；B．光電子克服電場力做功，根據(jù)能量守恒定律，光電子的最大初動能B正確；C．光電效應(yīng)方程為結(jié)合B選項解得金屬的逸出功為C錯誤；D．電壓對應(yīng)正向飽和電流，已收集了相應(yīng)光照強(qiáng)度下的所有的光電子。若增大光照強(qiáng)度，光子數(shù)量增加，光電子數(shù)量增加，則電路中的光電流增大，D正確。故選BD。9、AC【解題分析】

A．簡諧橫波傳播到點的時間為故A正確；B．根據(jù)同側(cè)法可知，時刻0.24m的位置的質(zhì)點由平衡位置向下振動，波源開始振動的方向是向下，所以剛傳播到點時點由平衡位置向下振動，故B錯誤；C．由圖可知波長為簡諧橫波的周期為所以有從時刻到剛傳播到點過程中點的路程為故C正確；D．由圖可知振幅為角速度為時刻0.18m處的質(zhì)點的位移為-5cm，所以0.18m處的質(zhì)點的振動方程為故D錯誤；故選AC。10、AC【解題分析】根據(jù)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢計算公式可得E=BLv，所以△E=△BLv，由于磁場隨位移均勻變化，所以感應(yīng)電動勢隨位移均勻增大，電容器兩端的電壓均勻變化，電場強(qiáng)度也是均勻變化的，A正確；電容器的電容，解得：I=LCv，由于導(dǎo)體棒勻速運動，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨位移均勻變化，而x=v?△t，所以電流強(qiáng)度不變，B錯誤；

導(dǎo)體棒勻速運動，根據(jù)平衡條件可得F=BIL，而B均勻增大，所以安培力均勻增大，拉力F均勻增大，拉力做功功率等于克服安培力做功功率，即P=Fv可知，外力的功率均勻增大，C正確；導(dǎo)體棒運動至x=3m處時，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=（0.4+0.2×3）T=1T，電流強(qiáng)度：I=LCv=LCv2=0.2×1×0.1×4A=0.08A，所以導(dǎo)體棒所受安培力為FA=BIL=1×0.08×1N=0.08N，故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、大于相同v2-【解題分析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要剛釋放C時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應(yīng)作出圖線．④由上表達(dá)式可知，，解得．考點：驗證機(jī)械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對表達(dá)式的變形的技巧．12、需要A、B的間距xFx=1【解題分析】

（1）本實驗需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，則細(xì)線對小車的拉力就不是小車的合外力，則合外力的功無法具體計算。（2）小車通過光電門的速度為v=dt，根據(jù)動能定理：12Mv2-0=Fx，所以還需要測量的量是四、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、(1)；(2)；(3)【解題分析】

(1)正電子在磁場中只受洛倫茲力作用，故正電子做勻速圓周運動，洛倫茲力做向心力；在電場中正電子只受電場力作用，做勻變速運動；正電子離開電場運動到MN的過程不受力，做勻速直線運動；

根據(jù)兩磁場磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故正電子在其中做勻速圓周運動的軌道半徑相等，偏轉(zhuǎn)方向相反，所以正電子離開磁場時的速度豎直向下；

故正電子能到達(dá)電場區(qū)域，則正電子在磁場中在勻速圓周運動的軌道半徑R≥d；

那么由洛倫茲力做向心力可得所以正電子速度故能到達(dá)電場區(qū)域的正電子的最小速率為；(2)根據(jù)幾何關(guān)系可得：正電子進(jìn)入磁場運動到區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線時，正電子水平位移偏移故軌道半徑R越大，水平偏移量越小；由(1)可得：最大偏移量△xmax=2d；故有探測器正方向開口寬為，在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域