河南省許昌市禹州市2023-2024學年高三上學期質(zhì)量檢測物理試卷（解析版）

PAGEPAGE1高三物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第一冊，必修第二冊，必修第三冊第九章～第十一章，動量。一、選擇題：本題共10小題，共46分.在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.1.如圖所示是某科技館的靜電體驗區(qū)，當體驗者進入一個金屬籠后，金屬籠外面用特斯拉線圈產(chǎn)生200多萬伏的高壓，與金屬籠之間發(fā)生火花放電，但人在金屬籠內(nèi)是非常安全的.則火花放電過程中（）A.籠體不帶電荷B.體驗者和籠體帶同種電荷C.體驗者不可與金屬籠內(nèi)壁接觸，否則會發(fā)生觸電D.金屬籠內(nèi)部場強為零，籠體的電勢可能不為零2.一個質(zhì)點從靜止開始做直線運動，時間內(nèi)質(zhì)點的加速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，在時間內(nèi)位移大小為，速度變化量大小為，在時間內(nèi)位移大小為，速度變化量大小為，則下列說法正確的是（）A. B. C. D.3.如圖所示，長方體金屬材料樣品厚度為，在兩端加電壓時，金屬材料中的電流為，在兩端加電壓時，金屬材料中的電流為，則金屬材料的電阻率為（）A. B. C. D.4.如圖所示為某元件的伏安特性曲線，將兩個相同的元件并聯(lián)后再與阻值為的定值電阻串聯(lián)，在電路的兩端加上的電壓，則元件兩端的電壓約為（）A. B. C. D.5.如圖所示，三個質(zhì)量均為的小球A、B、C用三個相同的輕彈簧（重力不計）連接，用細線懸于點處于靜止狀態(tài)，此時三個輕彈簧的長度相同，重力加速度為，球不帶電，B、C是帶電小球，重力加速度為，不計小球的大小，則下列判斷正確的是（）A.B、C兩個小球帶異種電荷B.B、C兩個小球帶等量的電荷C.B、C兩球間的庫侖力大小為D.細線上的張力大于6.如圖所示，曲線為一個帶電粒子在某點電荷電場中僅在電場力作用下的運動軌跡.為軌跡的對稱軸，點為軌跡與的交點，A、C是軌跡上兩點并關(guān)于對稱的兩點，則下列說法正確的是（）A.帶電粒子一定與場源電荷電性相同B.帶電粒子從A、C兩點速度不同C.帶電粒子在點速度一定比點速度大D.帶電粒子在點加速度一定比點加速度大7.某靜電場中的軸正半軸上電勢分布如圖所示，一個帶電粒子從點由靜止釋放，僅在電場力作用下沿軸正向運動，則下列判斷正確的是（）A.帶電粒子帶負電B.帶電粒子先做加速運動后做減速運動C.帶電粒子運動的加速度不斷減小D.帶電粒子的電勢能先減小后增大8.如圖所示，帶電的平行板電容器上、下兩板水平放置，下板接地，上板與靜電計的小球連接，靜電計外殼接地.一帶負電的油滴靜止于電容器中的點，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下平移一小段距離，則下列說法正確的是（）A.靜電計的指針帶負電 B.油滴將向下移動C.靜電計的指針張角變大 D.點的電勢升高9.我國空間站正運行在離地面約的軌道上，運行的周期為，已知引力常量為，假設我國空間站運行的軌道為圓軌道，則下列判斷正確的是（）A.空間站運行的線速度大小可能為B.地球的密度大于C.航天員在空間站中所受合力比靜止在地面上時大D.航天員在空間站中所受地球引力比靜止在地面上時大10.如圖所示，半徑為的光滑圓環(huán)固定在豎直面內(nèi)，在圓環(huán)的頂端固定一個光滑的小環(huán)，繞過小環(huán)的細線兩端分別連接著質(zhì)量為的小球和質(zhì)量為的小球B，A、B兩球套在圓環(huán)上，開始時細線繃緊，兩個球所在位置的連線是圓環(huán)的水平直徑，由靜止釋放兩個小球到小球第一次運動到圓環(huán)最低點的過程中，下列說法正確的是（）A.當小球運動到圓環(huán)最低點時，小球剛好運動到圓環(huán)最高點B.當小球運動到圓環(huán)最低點時，球速度為零C.小球減少的重力勢能等于兩個小球動能的增量D.當小球第一次運動到圓環(huán)最低點時，小球的速度大小為二、非選擇題：本題共5小題，共54分.11.（6分）某實驗小組做“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗，裝置如圖所示.所用刻度尺為毫米刻度尺，刻度尺的零刻度與彈簧的上端對齊，重力加速度.甲 乙 丙（1）不掛鉤碼時，彈簧下端固定的指針所指的位置如圖乙所示，則彈簧的原長為______.（2）依次增加鉤碼的個數(shù)，記錄每次增加鉤碼后懸掛鉤碼的總質(zhì)量及彈簧的長度，用______，求出對應長度的伸長量，作圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像求得該彈簧的勁度系數(shù)______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.（3）由（1）（2）所測得數(shù)據(jù)可知，彈簧中彈力的大小跟彈簧總長度之間的函數(shù)關(guān)系為，彈簧自重對測得的勁度系數(shù)______（填“有”或“無”）影響.12.（8分）某實驗小組要測量一段金屬絲的電阻率.（1）小組成員先用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果如圖甲所示，則______.甲 乙（2）用多用電表粗測金屬絲的阻值：用“”擋時，正確操作后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應該換用______（填“×1”或“×100”）擋；換擋后，重新正確操作，測量時表盤示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的阻值為______.（3）為了精確測量金屬絲的電阻，實驗室提供的器材有：兩節(jié)干電池；電壓表（量程，內(nèi)阻幾千歐），電流表（量程，內(nèi)阻），滑動變阻器，電阻箱，開關(guān)，導線若干.實驗要求將電流表改裝為的電流表，則需要將電阻箱接入電路的電阻為______；要求盡可能減小實驗的誤差，請將電路圖連接完整.丙（4）按正確操作進行實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)，作圖像，得到圖像的斜率為，求得被測金屬絲電阻的大小______；若金屬絲的長為，則金屬絲的電阻率______.13.（10分）如圖所示的電路中，、、為定值電阻，，開關(guān)閉合，在、兩端加上的恒定電壓，若、端接理想電流表，電流表的示數(shù)為；若、端接理想電壓表，電壓表的示數(shù)為，求：（1）若在、端接一個電容器，待電路穩(wěn)定將斷開，斷開后通過的電量為，則電容器的電容多大；（2）、的阻值分別為多少.14.（12分）如圖所示，質(zhì)量為的帶電小球用長為的絕緣細線懸于點，帶電小球固定在點正下方某位置，到的距離為，小球靜止時細線與豎直方向的夾角，重力加速度為，靜電力常量為k，A、B兩球帶電量相同，不計小球的大小，求：（1）細線對小球的拉力大小及小球的帶電量；（2）若小球的電量減半，使小球做水平面內(nèi)的勻速圓周運動，細線與豎直方向夾角仍為，則小球做圓周運動的角速度多大.15.（18分）如圖甲所示，長為、板間距離也為的平行金屬板水平固定放置，兩板間加有如圖乙所示的交流電壓，圖中未知、已知，在兩板中線左端點有一個粒子源，不斷地從點沿兩板中線向右均勻地射出質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子，粒子穿過兩板所用的時間為，從時刻射入兩板間的粒子剛好從下板右端邊緣射出，在兩板右側(cè)豎直虛線的右側(cè)有豎直向下的勻強電場，電場中有一長為、水平放置的熒光屏，苂光屏的上表面與平行板下板的上表面在同一水平面上，苂光屏的左端離的距離為，在時刻射出的粒子最終恰好打在苂光屏的中點，不計粒子重力，不計粒子間的相互作用，求：（1）粒子從點射出的初速度大小及兩板間電壓的大小；（2）豎直虛線右側(cè)勻強電場的場強大?。唬?）屏上能接收到的粒子從兩極板間射出的位置范圍.【參考答案】1.D籠體表面有感應電荷，選項A錯誤；籠體內(nèi)部沒有電場，因此體驗者不帶電，選項B錯誤；體驗者與籠體是等勢體，體驗者與金屬籠內(nèi)壁接觸不會形成電流，不會發(fā)生觸電，選項C錯誤；金屬籠內(nèi)部場強為零，由于電勢為相對量，因此籠體的電勢可能不為零，選項D正確.2.B圖像與橫軸所圍的面積大小為速度變化量的大小，因此，選項C、D錯誤；將圖像轉(zhuǎn)化為圖像如圖所示，由圖可知，，選項A錯誤，B正確.3.C設長為，寬為，在兩端加電壓時，，在兩端加電壓時，，聯(lián)立兩式解得，選項C正確.4.A設元件兩端的電壓為，元件中的電流為，根據(jù)題意有，，得到，在圖像上作出的圖像，圖像的交點表明，此時元件兩端的電壓約為，選項A正確.5.C三個彈簧相同，、間，、間彈簧伸長，由于三個彈簧長度相同，因此、間彈簧也伸長，則、帶同種電荷，選項A錯誤；兩個球的帶電量不一定相同，選項B錯誤；對球研究，根據(jù)力的平衡可知，豎直方向，水平方向，聯(lián)立兩式解得，選項C正確；根據(jù)整體法可知，細線上的張力大小等于，選項D錯誤.6.B帶電粒子與場源電荷電性可能相同也可能相反，選項A錯誤；帶電粒子在、兩點速度大小相等方向不同，選項B正確；若帶電粒子與場源電荷電性相反，則帶電粒子在點的速度、加速度可能比在點的大，也可能比在點的小，還可能跟點的相等，選項C、D錯誤.7.C根據(jù)電勢分布可知，場強沿軸正向，粒子從點沿軸正向做加速運動，因此粒子帶正電，選項A錯誤，粒子一直做加速運動，選項B錯誤；由可知，沿軸正向場強越來越小，加速度越來越小，選項C正確；電場力做正功，電勢能不斷減小，選項D錯誤.8.CD帶負電的油滴靜止于點，則電容器的上極板帶正電，因而靜電計的指針也帶正電，選項A錯誤；由于電容器帶電量一定，下板下移后，兩板間的電場強度不變，因此油滴仍處于靜止狀態(tài)，選項B錯誤；由可知，電容器兩板的電壓增大，靜電計的指針張角變大，選項C正確；同理可知，點與下板間的電勢差變大，但由于電場方向向下，因此點的電勢升高，選項D正確.9.BC第一宇宙速度為，是衛(wèi)星的最大軌道速度，空間站的線速度大小一定小于，選項A錯誤；設近地衛(wèi)星的運行周期為，對于近地衛(wèi)星有，所以地球的密度為，空間站的軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以空間站的運行周期大于，所以，選項B正確；若不考慮地球自轉(zhuǎn)，航天員靜止在地面時，所受合力為零，航天員在空間站中做勻速圓周運動，航天員所受的合力為地球?qū)教靻T的萬有引力，則航天員在空間站中所受合力比靜止在地面上時大，選項C正確；由萬有引力公式得，航天員在空間站中離地球球心的距離大于在地面上時離球心的距離，則所受地球引力比靜止在地面上時小，選項D錯誤.10.BD由幾何關(guān)系可知，細線長為，當小球到最低點時，小球到小環(huán)的距離為，小于，因此小球還未到圓環(huán)最高點，選項A錯誤；根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，小球減少的重力勢能等于兩個小球動能的增量及小球重力勢能的增加量，選項C錯誤；當小球運動到圓環(huán)最低點時，連接小球的細線沿豎直方向，則小球的速度沿細線方向的分量為零，易知，此時小球的速度為零，選項B正確；根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有，解得，選項D正確.11.（1）12.00（1分） （2）（1分）5.0（1分）（3）（2分）無（1分）解析：（1）由乙圖可知，彈簧的原長.（2），由，得到，結(jié)合圖像有.（3），由可知，彈簧自重對測得的勁度系數(shù)無影響.12.（1）0.400（1分） （2）（1分）10（或10.0，1分）（3）0.6（1分）見解析圖（2分） （4）9.6（1分）（1分）解析：（1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為；（2）當用“”擋時，正確操作后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明電阻阻值較小，應選較小倍率，故該同學應該換用“”擋；換擋后測得電阻值為或.（3）由于電壓表的內(nèi)阻未知，電流表的內(nèi)阻已知，故應采用電流表的內(nèi)接法，由于滑動變阻器的最大阻值明顯小于被測電阻，滑動變阻器采用分壓接法；電路連接如圖所示.電阻箱需要接入電路的電阻.（4），得到，解得；金屬絲的電阻率.13.解：（1）在、端接一個電容器，待電路穩(wěn)定時，電容器兩端的電壓為（1分）斷開后，電容器兩端的電壓（1分）則電容器的電容（2分）（2）根據(jù)題意，、端接理想電流表時，兩端的電壓（1分）則（2分）、端接理想電壓表時（2分）解得，（1分）14.解：（1）根據(jù)幾何關(guān)系可知，A、B連線與垂直.對小球研究，（2分）由幾何關(guān)系可知，A、B間的距離（1分）設小球的電荷量為，則（2分）解得（1分）（2）若小球的電量減半，使小球做水平面內(nèi)的勻速圓周運動，細線與豎直方向夾角仍為，此時庫侖力大小為（1分）小球做圓周運動的半徑（1分）設懸線的拉力為，對小球研究，豎直方向（2分）根據(jù)牛頓第二定律有（1分）解得（1分）15.解：（1）根據(jù)題可知，粒子從點射出的初速度大小為（1分）從時刻射進電場的粒子，剛好從下板右端邊緣射出，則粒子在電場運動的加速度大小為（1分）（2分）解得（1分）（2）由于所有粒子穿過電場的時間均為，因此所有粒子出電場時沿電場方向的速度為零，即所有粒子射出電場時速度大小為，方向水平向右（2分）根據(jù)對