河南省許昌高中2023-2024學(xué)年高三上期階段測試（11月）物理試題（解析版）

2023-2024學(xué)年高三上期物理試題一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一個選項符合題目要求，第8～10題有多個選項符合要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.在人類對微觀世界進行探索的過程中，許多科學(xué)家作出了不可磨滅的貢獻，盧瑟福就是杰出代表之一。關(guān)于盧瑟福在物理學(xué)上的成就，下列說法正確的是（）A.粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷的量子化，并且發(fā)現(xiàn)了中子B.盧瑟福用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，核反應(yīng)方程為C.盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子核的結(jié)構(gòu)模型D.盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)原子核由質(zhì)子和中子組成【答案】B【解析】【詳解】AC．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，中子是查德威克發(fā)現(xiàn)的，故AC錯誤；B．盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，核反應(yīng)方程為，故B正確；D．粒子散射實驗不能說明原子核內(nèi)存在中子和質(zhì)子，故D錯誤。故選B。2.“時節(jié)序鱗次，古今同雁行。甘英窮四海，四萬到洛陽”。雁群在天空中行進時，一般都是排成“人”字陣或“一”字斜陣，如圖所示，這是雁群為了長途遷徙而采取的有效措施。下列說法正確的是（）A.研究雁群的行進情況，一定以地面作為參考系B.雁群的行進情況與參考系的選取無關(guān)C.研究頭雁扇動翅膀產(chǎn)生氣流的影響時，可以將頭雁看作質(zhì)點D.研究雁群從北方遷往南方所用的時間時，可以將雁群看作質(zhì)點【答案】D【解析】【詳解】A．參考系的選擇可以是任意的，研究雁群的行進情況，不一定以地面作為參考系，故A錯誤；更多課件教案等優(yōu)質(zhì)滋源請家威杏MXSJ663B．物體的運動狀態(tài)與參考系的選取有關(guān)，故B錯誤；C．研究頭雁扇動翅膀產(chǎn)生氣流的影響時，不能忽略頭雁的形狀大小，所以不能將頭雁看作質(zhì)點，故C錯誤；D．研究雁陣從北方遷往南方的時間時，雁陣的形狀大小可以忽略，所以可以將雁陣看作一個質(zhì)點，故D正確。故選D。3.無人駕駛汽車通過車載傳感系統(tǒng)識別道路環(huán)境，自動控制車輛安全行駛。無人駕駛有很多優(yōu)點，如從發(fā)現(xiàn)緊急情況到車開始減速，無人車需要0.2s，比人快了1s。人駕駛汽車以某速度勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到停下的運動距離為44m，汽車減速過程視為勻減速運動，其加速度大小為。同樣條件下，無人駕駛汽車從發(fā)現(xiàn)情況到停下的運動距離為（）A.24m B.26m C.28m D.30m【答案】A【解析】【詳解】設(shè)汽車運動的速度為v0，則人駕駛時發(fā)現(xiàn)情況到停下的運動距離為即解得v0=20m/s無人駕駛汽車時發(fā)現(xiàn)情況到停下的運動距離為故選A。4.地球剛誕生時自轉(zhuǎn)周期約是8小時，因為受到月球潮汐的影響，自轉(zhuǎn)在持續(xù)減速，現(xiàn)在地球自轉(zhuǎn)周期是24小時。與此同時，在數(shù)年、數(shù)十年的時間內(nèi)，由于地球板塊的運動、地殼的收縮、海洋、大氣等一些復(fù)雜因素以及人類活動的影響，地球的自轉(zhuǎn)周期會發(fā)生毫秒級別的微小波動?？茖W(xué)研究指出，若不考慮月球的影響，在地球的總質(zhì)量不變的情況下，地球上的所有物質(zhì)滿足m1ωr12+m2ωr22+….+miωri2=常量，其中m1、m2、……mi表示地球各部分的質(zhì)量，r1、r2、……ri為地球各部分到地軸的距離，ω為地球自轉(zhuǎn)的角速度，如圖所示。根據(jù)以上信息，結(jié)合所學(xué)，判斷下列說法正確的是（）A.月球潮汐的影響使地球自轉(zhuǎn)的角速度變大B.若地球自轉(zhuǎn)變慢，地球赤道處的重力加速度會變小C.若僅考慮A處的冰川融化，質(zhì)心下降，會使地球自轉(zhuǎn)周期變小D.若僅考慮B處板塊向赤道漂移，會使地球自轉(zhuǎn)周期變小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．地球自轉(zhuǎn)周期與角速度的關(guān)系為由題意知T變大，則自轉(zhuǎn)的角速度變小，選項A錯誤；B．在赤道處萬有引力提供向心力和重力有若地球自轉(zhuǎn)變慢，即角速度變小，則重力加速度會變大，選項B錯誤；C．由m1ωr12+m2ωr22+….+miωri2=常量知，質(zhì)心下降，會使變大，T變小，選項C正確；D．若B處板塊向赤道漂移，相當于地球一部分半徑變大，角速度變小，則周期變大，選項D錯誤。故選C。5.如圖甲所示，x軸上有一固定的場源點電荷（未畫出）及a、b兩點，在a點放入帶正電的試探電荷，規(guī)定靜電力的正方向沿x軸正向，得到試探電荷受到的靜電力F隨其電荷量q變化的圖像如圖乙中的a圖線所示，將該試探電荷放到b點可得圖乙中的b圖線。關(guān)于場源點電荷的說法正確的是（）A.帶正電，位于a、b兩點之間B.帶負電，位于a、b兩點之間C.帶正電，位于a點左邊D.帶負電，位于b點右邊【答案】B【解析】【詳解】由圖像可知，圖線斜率表示電場強度，試探電荷在a、b兩點的電場強度方向相反，所以場源點電荷位于a、b兩點之間。又因為試探電荷帶正電且在a點處電場力沿x軸正向，所以場源點電荷帶負電。故選B。6.如圖所示的裝置靜止在水平向右的勻強電場中，輕質(zhì)的細繩與豎直方向的夾角為θ，絕緣輕質(zhì)彈簧與豎直方向的夾角為，A、B兩小球均可視為質(zhì)點，小球A的質(zhì)量為m且?guī)щ?，小球B的質(zhì)量為且不帶電，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.一定有B.小球A一定帶負電C.剪斷細繩瞬間，小球B的加速度大小為D.從與B相連處剪斷彈簧瞬間，小球B的加速度大小為【答案】C【解析】【詳解】A．小球A受力平衡，有研究A、B兩小球組成的系統(tǒng)，根據(jù)受力平衡有則有故A錯誤；B．研究A和B兩小球組成的系統(tǒng)，由于細繩的拉力有水平向左的分力，因此小球A受到的電場力方向一定水平向右，故小球A一定帶正電。故B錯誤；C．A和B兩小球組成的系統(tǒng)平衡時，細繩的拉力剪斷細繩瞬間，彈簧彈力不變，小球B受到的合外力大小等于F，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故C正確；D．從與B相連處剪斷彈簧瞬間，細繩上的拉力大小發(fā)生突變，小球B僅受重力和繩子拉力，將做圓周運動，有解得故D錯誤。故選C。7.如圖所示，半徑為L的小圓與半徑為3L的圓形金屬導(dǎo)軌擁有共同的圓心，在小圓與導(dǎo)軌之間的環(huán)形區(qū)域存在垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場?，F(xiàn)將一長度為3L導(dǎo)體棒置于磁場中，讓其一端O點與圓心重合，另一端A與圓形導(dǎo)軌良好接觸。在O點與導(dǎo)軌間接入一阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒以角速度ω繞O點沿逆時針方向做勻速圓周運動，其他部分電阻不計。下列說法正確的是（??）A.導(dǎo)體棒O點的電勢比A點的電勢高B.電阻兩端的電壓為C.在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，通過電阻的電荷量為D.在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】C【解析】【詳解】A．由右手定則可知，外電路中感應(yīng)電流由A流向O，則O點電勢比A點電勢低，A錯誤；B．感應(yīng)電動勢電阻兩端電壓B錯誤；C．電路中電流為周期為在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，通過電阻的電荷量為C正確；D．在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱為D錯誤。故選C。8.甲、乙兩車同時從M處由靜止開始沿平直公路運動，均先做勻加速直線運動，然后剎車做勻減速直線運動直至靜止，兩車先后停在N處，假設(shè)兩車在各自勻加速階段和勻減速階段的加速度大小相等，甲、乙兩車全程經(jīng)歷的時間分別為、，甲、乙兩車加速度大小分別為、，最大速度分別為、，則（）A.B.C.甲車運動了時，兩車相距最遠D.甲車運動了時，兩車相距最遠【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，畫出甲、乙兩車運動的圖像，如圖所示甲、乙兩車運動的位移相等，則有可得甲的加速度大小為乙的加速度大小為可得故A正確，B錯誤；CD．甲、乙兩車速度相等時兩車相距最遠，設(shè)甲車達到最大速度后，再經(jīng)過時間，兩車速度相等，則有又，聯(lián)立解得則甲車運動了兩車相距最遠，故C錯誤，D正確。故選AD。9.如圖所示，在水平桌面上有一個固定豎直轉(zhuǎn)軸且過圓心的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤半徑為r，邊緣繞有一條足夠長的細輕繩，細繩末端系住一木塊。已知木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)。當轉(zhuǎn)盤以角速度旋轉(zhuǎn)時，木塊被帶動一起旋轉(zhuǎn)，達到穩(wěn)定狀態(tài)后，二者角速度相同。已知，下列說法正確的是（）A.當穩(wěn)定時，木塊做圓周運動的半徑為2mB.當穩(wěn)定時，木塊線速度與圓盤邊緣線速度大小之比為C.要保持上述的穩(wěn)定狀態(tài)，角速度D.無論角速度多大，都可以保持上述穩(wěn)定狀態(tài)【答案】AC【解析】【詳解】設(shè)小木塊的質(zhì)量為，做圓周運動的半徑為，對木塊受力分析，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有，根據(jù)題意,物塊的切向加速度為零，則有根據(jù)幾何關(guān)系有物塊做勻速圓周運動有聯(lián)立解的AB．當穩(wěn)定時，代入數(shù)據(jù)解的，木塊做圓周運動的半徑為木塊的線速度與圓盤邊緣線速度大小之比為故B錯誤A正確；CD．要保持上述的穩(wěn)定狀態(tài)，由可知解得故D錯誤C正確。故選AC。10.如圖所示，在坐標軸和處，分別放電荷量為的兩點電荷A、B，測得C處（）電場強度為0，不考慮其他電場的影響，則下列說法正確的是（）A.A和B帶異種電荷B.C.坐標軸上與處的電場強度大小相等D.坐標軸上處電強度方向向右【答案】AB【解析】【詳解】A．如果A和B帶同種電荷，則其在C處產(chǎn)生的電場強度方向相同，合電場強度的大小不可能為0，故A和B帶異種電荷，故A正確；B．C處電場強度為0，根據(jù)有可得故B正確；C．由以上分析可知A和B帶異種電荷，則點電荷A、B在處產(chǎn)生的電場強度方向相同，在處產(chǎn)生的電場強度方向相反，設(shè)兩處的電場強度大小分別為，有可知有，即與處電場強度大小不相等，故C錯誤；D．如果A帶負電荷，B帶正電荷，則在處的電場強度在處的合電場強度方向向左，故D錯誤。故選AB。二、非選擇題：本題共6小題，共70分。11.如圖甲所示，一打點計時器固定在斜面上端，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上端勻加速滑下。由于實驗者不小心將紙帶弄成了三段，并把中間一段丟失了，圖乙所示為剩下的兩段。已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，請回答下列問題：(1)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可求得：打點計時器打A點時小車的瞬時速度vA=______m/s，紙帶上D、E兩點之間的距離xDE=______cm，小車的加速度a=______m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；(2)丟失的中間一段紙帶上應(yīng)該有______個計時點?！敬鸢浮竣?1.36②.8.23③.3.88④.3【解析】【詳解】(1)[1]紙帶上每兩個相鄰計時點間的時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大小為[2]根據(jù)勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即有即解得[3]根據(jù)可得(2)[4]依題意，有則可知，丟失的中間一段紙帶上應(yīng)該有三個計時點。12.可選用器材：①電阻箱甲，最大阻值為99999.9Ω；②電阻箱乙，最大阻值為2kΩ；③電源E，電動勢約為6V，內(nèi)阻不計；另外有開關(guān)2個，導(dǎo)線若干，量程為1mA的電流表?，F(xiàn)采用如圖所示的電路圖測電流表的內(nèi)阻rg。（1）實驗步驟的順序為________；①合上S1，調(diào)節(jié)R，使表A滿偏②合上S2，調(diào)節(jié)R1，使表A半偏，則rg＝R1③斷開S1、S2，將R調(diào)到最大（2）可變電阻R1應(yīng)選擇①、②中的________（填“①”或“②”）。為使結(jié)果盡可能準確，可變電阻R應(yīng)選________（填“①”或“②”）。（3）認為內(nèi)阻，此結(jié)果與rg的真實值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮竣?③①②②.②③.①④.偏小【解析】【詳解】（1）[1]半偏法測電流表內(nèi)阻的步驟為：③斷開S1、S2，將R調(diào)到最大；①合上S1，調(diào)節(jié)R，使表A滿偏；②合上S2，調(diào)節(jié)R1，使表A半偏，則（2）[2][3]此實驗為半偏法測電流表內(nèi)阻rg，由半偏法原理可知，當S2閉合后，干路電流應(yīng)恒定，由閉合電路歐姆定律知，當時，才能盡可能減小R1并入電路后的影響，所以R應(yīng)選①，R1選②。（3）[4]閉合S2，由于并聯(lián)上R1，干路電流略增大些，電流表電流為，R1上電流略大于，則R1的電阻略小于rg，即測量值小于真實值。13.陶瓷藝術(shù)成型或藝術(shù)設(shè)計、施釉裝飾之后，需經(jīng)過一系列高溫?zé)频臋z驗，所謂“匣器調(diào)色，與書家不同，器上諸色，必出火而后定”（朱琰《陶說》）。我們采用電加溫式氣窯對上釉后的陶瓷胚體進行燒制處理形成陶瓷制品，氣窯結(jié)構(gòu)如圖所示，主要包括爐體外殼，外殼內(nèi)襯為絕熱材料，構(gòu)成加溫室，胚體放在加溫室爐蓖的支架上，加溫室內(nèi)設(shè)置電加熱絲加溫，以及在外殼的頂部安裝單向排氣閥。燒制開始前，加溫室與外界連通，若本次胚體需要燒制到1227℃，燒制開始后氣窯封閉，當加溫室氣壓達到外界大氣壓強的2倍時，窯頂兩個單向排氣閥開始工作，向外界排氣至一收集裝置并保持加溫室內(nèi)氣體壓強不變。（外界環(huán)境溫度恒為27℃，外界大氣壓強為，氣體可視為理想氣體）求：（1）單向排氣閥開始工作時加溫室內(nèi)氣體溫度；（2）若燒制過程結(jié)束后收集裝置與加溫室內(nèi)氣體壓強保持相同，加溫室與收集裝置體積之比?！敬鸢浮浚?）327℃；（2）2:3【解析】【詳解】（1）對封閉在加溫室內(nèi)的氣體，排氣前容積不變由查理定律可知代入數(shù)據(jù)可得（2）開始排氣后，加溫室內(nèi)氣體維持2p0的壓強不變由蓋-呂薩克定律有解得14.ETC是電子不停車收費系統(tǒng)，它的應(yīng)用減少了收費時間，如圖所示為ETC通道和人工收費通道的簡易圖。假設(shè)某汽車以的速度行駛，當該汽車走人工收費通道時，汽車先減速至剛好停在收費中心線處，經(jīng)的時間后開始加速，又經(jīng)過一段時間速度恢復(fù)到；當該汽車走ETC通道時，在距離收費中心線處，汽車的速度減小至，然后勻速行駛，通過中心線后再逐漸加速至速度恢復(fù)到。假設(shè)汽車減速和加速的過程均做勻變速直線運動，減速和加速時的加速度大小分別為、。問：（1）汽車從開始減速到恢復(fù)原來的速度，走人工收費通道比走ETC通道的位移大多少？（2）汽車走ETC通道比走人工收費通道節(jié)省的時間為多少？【答案】（1）4m；（2）28.75s【解析】【詳解】（1）汽車走ETC通道時，勻減速的位移大小勻加速的位移大小總位移大小汽車走人工收費通道時，勻減速的位移大小勻加速的位移大小總位移大小汽車走人工收費通道比走ETC通道的位移大（2）汽車走ETC通道時，勻減速時間勻速的時間勻加速的時間總時間汽車走人工收費通道時，勻減速的時間勻加速的時間總時間又則節(jié)省的時間15.冰壺運動已列入2022年北京冬奧會運動項目。冰壺運動場地如圖a所示，M、N為兩個完全相同的冰壺（可視為質(zhì)點），M、N與營壘圓心在同一條直線上，已知N與投擲線AB距離為32m。一運動員將冰壺M從投擲線AB上投出沿虛線路徑向冰壺N撞去，碰撞后冰壺M、N的v-t圖象如圖b所示。重力加速度g=10m/s2。求：（1）冰壺N被碰后滑行的距離；（2）冰壺M從投擲線AB上投出時的速度大小?！敬鸢浮?1)6.48m；(2)5