山西省同煤一中聯(lián)盟校2023年高三物理第一學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

山西省同煤一中聯(lián)盟校2023年高三物理第一學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題考生請注意：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，不得在試卷上作任何標記。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，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、如圖甲，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝10：1，副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為12V、線圈電阻為2Ω的電動機M．原線圈輸入的交流電壓如圖乙．閉合開關S，電動機正常工作，電流表示數(shù)為1A．下列判斷正確的是（）A．副線圈兩端的電壓有效值為VB．滑動變阻器R的接入電阻為10ΩC．電動機輸出的機械功率為12WD．若電動機突然卡住，原線圈輸入功率將變小2、如圖所示，N匝矩形線圈以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸OO’勻速轉動，線圈面積為S，線圈電阻為R，電流表和電壓表均為理想表，滑動變阻器最大值為2R，則下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)始終為B．電流表示數(shù)的最大值C．線圈最大輸出功率為D．僅將滑動變阻器滑片向上滑動，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大3、氫原子部分能級的示意圖如圖所示，不同金屬的逸出功如下表所示：

銫

鈣

鎂

鈹

鈦

金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時輻射的所有光子中，能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有幾種A．2B．3C．4D．54、行駛中的汽車遇到紅燈剎車后做勻減速直線運動直到停止，等到綠燈亮時又重新啟動開始做勻加速直線運動直到恢復原來的速度繼續(xù)勻速行駛，則從剎車到繼續(xù)勻速行駛這段過程，位移隨速度變化的關系圖象描述正確的是A． B．C． D．5、如圖，半徑為R的半球形容器固定在水平轉臺上，轉臺繞過容器球心O的豎直軸線以角速度ω勻速轉動。質量相等的小物塊A、B隨容器轉動且相對器壁靜止。A、B和球心O點連線與豎直方向的夾角分別為α、β，α>β，則下列說法正確的是（）A．A的向心力小于B的向心力B．容器對A的支持力一定小于容器對B的支持力C．若ω緩慢增大，則A、B受到的摩擦力一定都增大D．若A不受摩擦力，則B受沿容器壁向下的摩擦力6、取一根長2m左右的細線，5個鐵墊圈和一個金屬盤，在線端系上第一個墊圈，隔12cm再系一個，以后墊圈之間的距離分別是36cm、60cm、84cm，如圖所示．站在椅子上，向上提起線的上端，讓線自由垂下，且第一個墊圈緊靠放在地上的金屬盤，松手后開始計時，若不計空氣阻力，則第2、3、4、5個墊圈（）A．落到盤上的聲音時間間隔越來越大B．落到盤上的聲音時間間隔相等C．依次落到盤上的速率關系為D．依次落到盤上的時間關系為二、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，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當B靜止在與豎直方向夾角θ=30°方向時，A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍，則下列說法中正確的是（兩球均可看作點電荷）（）A．此時絲線長度為B．以后由于A漏電，B在豎直平面內緩慢運動，到θ=0°處A的電荷尚未漏完，在整個漏電過程中，絲線上拉力大小保持不變C．若保持懸點C位置不變，緩慢縮短絲線BC的長度，B球運動軌跡在最初階段為圓弧D．若A對B的靜電力為B所受重力的倍，要使B球依然在θ=30°處靜止，則絲線BC的長度應調整為h或h8、如圖甲所示，一個小球懸掛在細繩下端，由靜止開始沿豎直方向運動，運動過程中小球的機械能E與路程x的關系圖像如圖乙所示，其中O-x1過程的圖像為曲線，x1-x2過程的圖像為直線。忽略空氣阻力。下列說法正確的是A．O-x1過程中小球所受拉力大于重力B．小球運動路程為x1時的動能為零C．O-x2過程中小球的重力勢能一直增大D．x1-x2過程中小球一定做勻加速直線運動9、如圖所示，兩條相距為L的光滑平行金屬導軌位于水平面（紙面）內，其左端接一阻值為R的電阻，導軌平面與磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金屬棒ab垂直導軌放置并接觸良好，接入電路的電阻也為R。若給棒以平行導軌向右的初速度v0，當流過棒截面的電荷量為q時，棒的速度減為零，此過程中棒發(fā)生的位移為x。則在這一過程中（）A．導體棒作勻減速直線運動B．當棒發(fā)生位移為時，通過棒的電量為C．在通過棒的電荷量為時，棒運動的速度為D．定值電阻R釋放的熱量為10、迄今為止，大約有1000顆衛(wèi)星圍繞地球正常工作，假如這些衛(wèi)星均圍繞地球做勻速圓周運動，關于這些衛(wèi)星，下列說法正確的是A．軌道高的衛(wèi)星受到地球的引力小 B．軌道高的衛(wèi)星機械能大C．線速度大的衛(wèi)星周期小 D．線速度大的衛(wèi)星加速度大三、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）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進行“測量重力加速度”并“驗證機械能守恒定律”兩個實驗。該小組把輕質細繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄細繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗證機械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點的拉力用F1表示，B點的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機械能守恒的表達式為_____________(填表達式前的字母序號)。A．B．C12．（12分）某同學要測量一個未知電阻Rx的阻值，實驗過程如下：（1）先用多用電表粗測電阻Rx的阻值，將多用電表功能選擇開關置于“×1k”擋，調零后經(jīng)測量，指針位置如圖所示，電阻Rx的阻值為______kΩ。（2）為了盡可能精確測量其內阻，除了Rx，開關S、導線外，還有下列器材供選用：A．電壓表V1（量程0～1V，內阻約3kΩ）B．電壓表V2（量程0～10V，內阻約100kΩ）C．電流表A1（量程0～250μA，內阻Ω）D．電流表A2（量程0～0.6A，內阻約0.125Ω）E．滑動變阻器R0（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A）F．定值電阻R1（阻值R1=400Ω）G．電源E（電動勢12V，額定電流2A，內阻不計）①電壓表選用________，電流表選用_____________（填寫器材的名稱）②請選用合適的器材，在方框中畫出實驗電路圖，標出所選器材的符號。（________）③待測Rx阻值的表達式為Rx=_______。（可能用到的數(shù)據(jù)：電壓表V1、V2示數(shù)分別為U1、U2；電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2）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）如圖所示，水平地面上方MN邊界左側存在垂直紙面向里的勻強磁場和沿豎直方向的勻強電場（圖中未畫電場），磁感應強度B=1.0T，邊界右側離地面高h=0.45m處有一光滑絕緣平臺，右邊有一帶正電的小球a，質量ma=0.1kg、電量q=0.1C，以初速度v0=0.9m/s水平向左運動，與大小相同但質量為mb=0.05kg靜止于平臺左邊緣的不帶電的絕緣球b發(fā)生彈性正碰，碰后a球恰好做勻速圓周運動，兩球均視為質點，重力加速度g=10m/s2。求∶(1)碰撞后a球與b球的速度；(2)碰后兩球落地點間的距離（結果保留一位有效數(shù)字）。14．（16分）角反射器是由三個互相垂直的反射平面所組成，入射光束被它反射后，總能沿原方向返回，自行車尾燈也用到了這一裝置。如圖所示，自行車尾燈左側面切割成角反射器陣列，為簡化起見，假設角反射器的一個平面平行于紙面，另兩個平面均與尾燈右側面夾角，且只考慮紙面內的入射光線。(1)為使垂直于尾燈右側面入射的光線在左側面發(fā)生兩次全反射后沿原方向返回，尾燈材料的折射率要滿足什么條件？(2)若尾燈材料的折射率，光線從右側面以角入射，且能在左側面發(fā)生兩次全反射，求滿足的條件。15．（12分）如圖所示，兩氣缸AB粗細均勻，等高且內壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱．兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣；當大氣壓為P0，外界和氣缸內氣體溫度均為7℃且平衡時，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的，活塞b在氣缸的正中央．①現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；②繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當活塞a上升的距離是氣缸高度的時，求氧氣的壓強．

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【解析】

A．變壓器初級電壓有效值為220V，則副線圈兩端的電壓有效值為選項A錯誤；B．滑動變阻器接入電阻為選項B正確；C．電動機輸出的機械功率為選項C錯誤；D．若電動機突然卡住，次級電流將變大，次級消耗的功率變大，則原線圈輸入功率將變大，選項D錯誤；故選B.點睛：此題要注意電動機問題的能量轉化關系：輸出功率等于總功率與內阻上的熱功率的差值；電動機被卡住后相當于純電阻，則電路的電流會變大，電動機很快被燒毀.2、C【解析】

AB．線圈中產(chǎn)生的交流電最大值為有效值電流表示數(shù)是電流表示數(shù)的最大值電壓表兩端電壓是路端電壓選項AB錯誤；C．當外電阻等于內電阻時，電源輸出功率最大，線圈最大輸出功率為選項C正確；D．僅將滑動變阻器滑片向上滑動，電阻變大，則電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，D錯誤。故選C。3、C【解析】

氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷低能級時輻射光子的能量有6種；其中：E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金屬銫的逸出功為1.9eV，則能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有4種，故選C.4、C【解析】

在減速過程由速度和位移關系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a為負值，故圖象應為開口向下的二次函數(shù)圖象；由速度為零開始增大時，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止時的位置坐標；x=﹣x0，a為正值，故圖象為開口向上的二次函數(shù)圖象；故C正確，ABD錯誤。5、D【解析】

A．根據(jù)向心力公式知，質量和角速度相等，A、B和球心O點連線與豎直方向的夾角分別為、，，所以A的向心力大于B的向心力，故A錯誤；B．根據(jù)徑向力知，若物塊受到的摩擦力恰好為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，則由受力情況根據(jù)牛頓第二定律得解得若角速度大于，則會有沿切線向下的摩擦力，若小于，則會有沿切線向上的摩擦力，故容器對A的支持力不一定小于容器對B的支持力，故B錯誤；C．若緩慢增大，則A、B受到的摩擦力方向會發(fā)生變化，故摩擦力數(shù)值不一定都增大，故C錯誤；D．因A受的靜摩擦力為零，則B有沿容器壁向上滑動的趨勢，即B受沿容器壁向下的摩擦力，故D正確。故選D。6、B【解析】

AB、

5個鐵墊圈同時做自由落體運動，下降的位移之比為，可以看成一個鐵墊圈自由下落，經(jīng)過位移之比為，因為初速度為零的勻加速直線運動在相等時間內的位移之比為，知各墊圈落到盤中的時間間隔相等，故選項A錯誤，B正確；CD、因為各墊圈落到盤中的時間間隔相等，則各墊圈依次落到盤中的時間比為，則速度之比為，故選項C、D錯誤．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、BCD【解析】

A．當A對B的靜場力為B所受重力的0.5倍，B靜止時絲線BC與豎直方向夾角θ=30°，處于平衡，根據(jù)幾何關系可知此時AB與BC互相垂直，此時絲線長度為，選項A錯誤；B．而由三角形相似可知則在整個漏電過程中，絲線上拉力T大小保持不變，選項B正確；

Ｃ．以C點為原點，以CA方向為y軸，垂直CA方向向右為x軸建立坐標系，設B點坐標為（x，y），則由幾何關系消掉θ角且整理可得緩慢縮短絲線BC的長度，最初階段BC的長度變化較小，B球運動軌跡在最初階段為圓弧，選項C正確；D．若A對B的靜電力為B所受重力的倍，則B靜止在與豎直方向夾角仍為θ=30°時，對B受力分析，G、F與T，將F與T合成，則有解得根據(jù)余弦定理可得解得BC=h或h選項D正確。故選BCD。8、BD【解析】

A．小球在豎直向上的拉力和豎直向下的重力下運動，拉力做功改變小球的機械能，則：可知題中機械能-路程圖像斜率的大小為拉力的大?。籓-x1過程中小球所受拉力豎直向上且減小，拉力做正功，小球的機械能增加，開始時小球從靜止開始加速，拉力大于重力，運動過程中拉力逐漸減小，x1之后，拉力豎直向上做負功，小球向下運動，所以x1處速度為零，動能為零，說明O-x1過程中小球先加速后減速，所以在減速階段拉力小于重力，A錯誤，B正確；C．O-x1過程中小球向上運動，重力做負功，重力勢能增大，x1-x2過程中小球向下運動，重力做正功，重力勢能減小，C錯誤；D．x1-x2過程中重力大于拉力，小球向下運動，圖像斜率不變，拉力不變，所以小球加速度恒定，向下做勻加速直線運動，D正確。故選BD。9、BD【解析】

A.由于導體棒向右減速運動，則電動勢減小，則電流減小，則導體棒的安培力減小，即合力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度減小，則導體棒做變減速運動，故A錯誤；B.棒的速度減為零，當流過棒截面的電荷量為：當棒發(fā)生位移為時，則通過棒的電量為，故B正確；C.棒的速度減為零，當流過棒截面的電荷量為：當流過棒的電荷為時，棒發(fā)生的位移為：根據(jù)牛頓運動定律可得棒運動的加速度為：設棒運動的時間為，則有：所以有：即：當流過棒的電荷為時，則有：當流過棒的電荷為時，則有：解得：故C錯誤；

D.棒的速度減為零的過程中，定值電阻R釋放的熱量為：故D正確；故選BD。10、CD【解析】

A.引力的大小不僅與軌道半徑有關，還與衛(wèi)星質量有關，故A錯誤；B.機械能的大小也與質量有關，故B錯誤；CD.根據(jù)可知線速度越大，軌道半徑越小，加速度越大，周期越小，故CD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、0.75(0.70或者0.73也對)質量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運動，經(jīng)過最低點拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內有4個全振動，該單擺的周期②[2]根據(jù)單擺周期公式可得重力加速度(2)①[3]圖中點對應速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得圖中點對應速度最大的位置，即最低點位置，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從到的過程中，重力勢能減小量為動能的增加量為要驗證機械能守恒，需滿足解得所以還需要測量的物理量是小球的質量②[4]驗證機械能守恒的表達式為故A正確，B、C錯誤；故選A。12、10V2A1或【解析】

（1）[1]將多用電表功能選擇開關置于“×1k”擋，調零后經(jīng)測量，則電阻Rx的阻值為：10×1kΩ=10kΩ；（2）①[2]因電源E的電動勢12V，所以電壓表選V2；[3]回路中的最大電流：A=1.2μA所以電流表選A1；②[4]根據(jù)題意，為了盡可能精確測量其內阻，所以滑動變阻器用分壓式接法；因該電阻是大電阻，所以電流表用內接法，又回路程中的最大電流=1.2μA大于A1的量程，所以應并聯(lián)定值電阻R1，改成一個大量程的電流表，則設計的電路圖，如圖所示：③[5]根據(jù)電路圖可知，Rx兩端的電壓為流過Rx的電流為：根據(jù)歐姆定律有：代入解得：或四、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)【解析】

(1)兩車發(fā)生彈性正碰，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律就可以求出