安徽省阜陽(yáng)市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量統(tǒng)測(cè)物理試題 含解析

阜陽(yáng)市2023—2024學(xué)年度高三教學(xué)質(zhì)量統(tǒng)測(cè)試卷物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題（本題共8題，每題僅有一個(gè)正確答案，每題4分，總計(jì)32分）1.下列關(guān)于電磁場(chǎng)、電磁波的說(shuō)法中正確的是（）A.電場(chǎng)周?chē)欢ù嬖诖艌?chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)欢ù嬖陔妶?chǎng)B.電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度大小都相同C.人們利用電磁波傳遞信息或者能量D.電磁場(chǎng)僅僅是一種描述方式，不是真正的物質(zhì)存在【答案】C【解析】【詳解】A．變化的電場(chǎng)周?chē)欢ù嬖诖艌?chǎng)，變化的磁場(chǎng)周?chē)欢ù嬖陔妶?chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度大小不相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．人們利用電磁波傳遞信息或者能量，選項(xiàng)C正確；D．電磁場(chǎng)是真正存在的物質(zhì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖，S為波源，時(shí)刻S開(kāi)始向上振動(dòng)，振動(dòng)的頻率為5Hz，形成的簡(jiǎn)諧波向右傳播，波在傳播的過(guò)程中經(jīng)過(guò)P、Q兩點(diǎn)。已知，（P、Q間距小于一個(gè)波長(zhǎng)）。當(dāng)P點(diǎn)處于波峰時(shí)，Q點(diǎn)位于波谷，下列說(shuō)法中正確的是（）A.該波的波長(zhǎng)為1mB.該波的波速為4m/sC.Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，P所走的路程為0.5mD.當(dāng)P點(diǎn)處于平衡位置且向下振動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)向下振動(dòng)【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)題意有由于P、Q間距小于一個(gè)波長(zhǎng)，且當(dāng)P點(diǎn)處于波峰時(shí)，Q點(diǎn)位于波谷，則有解得故A正確；B．波源振動(dòng)的頻率為5Hz，則周期為則波速為故B錯(cuò)誤；C．波傳播到P、Q兩點(diǎn)的時(shí)間分別為，則Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，P所振動(dòng)的時(shí)間可知，P所走的路程為振幅的兩倍，由于振幅不確定，則路程也不確定，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述可知，P、Q間距為半個(gè)波長(zhǎng)，當(dāng)P處于平衡位置時(shí)，Q也處于平衡位置，根據(jù)同側(cè)法可知，當(dāng)P點(diǎn)處于平衡位置且向下振動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)向上振動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。3.中學(xué)階段一般不考慮滑輪質(zhì)量，但實(shí)際上其質(zhì)量對(duì)研究的問(wèn)題有影響。如圖，滑輪用固定桿豎直吊在天花板上．質(zhì)量為m。輕質(zhì)細(xì)線纏繞在滑輪邊緣，下方拴一質(zhì)量為的物體，細(xì)線與滑輪間不打滑，滑輪與中心轉(zhuǎn)軸無(wú)摩擦。物體釋放后，帶動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)和思想方法判斷細(xì)線拉力的表達(dá)式可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程，對(duì)物體有對(duì)滑輪有由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系有聯(lián)立解得將a代入物體牛頓運(yùn)動(dòng)定律方程解得故選C。4.華為在手機(jī)衛(wèi)星通訊領(lǐng)域取得技術(shù)性突破，Mate60Pro成為首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機(jī)。該手機(jī)衛(wèi)星通話是依托中國(guó)自主研發(fā)的“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星，天通一號(hào)衛(wèi)星是地球同步軌道衛(wèi)星，距地面高度約36000km，已經(jīng)發(fā)射了三顆，分別為01星、02星、03星。已知地球半徑約為6400km，地球表面的重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.“天通一號(hào)”01星“發(fā)射速度大于第二宇宙速度B.“天通一號(hào)”01星、02星、03星所受地球的萬(wàn)有引力相同C.“天通一號(hào)”01里、02星、03星線速度大小約為4.1km/sD.“天通一號(hào)”衛(wèi)星和赤道上物體的向心加速度大小之比約為6.6【答案】D【解析】【詳解】A.第二宇宙速度為衛(wèi)星掙脫地球引力，進(jìn)入環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道的最小發(fā)射速度，而“天通一號(hào)”01星還是地球的一個(gè)衛(wèi)星，所以“天通一號(hào)”01星“發(fā)射速度小于第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B.由萬(wàn)有引力公式可見(jiàn)由于“天通一號(hào)”01星、02星、03星的質(zhì)量不一定相同，所以它們所受地球的萬(wàn)有引力不一定相同，故B錯(cuò)誤；C.由公式其中得故C錯(cuò)誤。D.由公式得“天通一號(hào)”衛(wèi)星為赤道上物體的向心加速度為其中所以“天通一號(hào)”衛(wèi)星和赤道上物體的向心加速度大小之比約為6.6，故D正確。故選D。5.如圖，兩個(gè)半徑分別為R和5R的圓弧槽在A點(diǎn)平滑連接，固定在豎直面內(nèi)，圓心、與A點(diǎn)在同一豎直線上。一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從弧形槽最高點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度為v，小球的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，不計(jì)一切摩擦。對(duì)小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球一直沿圓弧槽運(yùn)動(dòng) B.小球滑至A點(diǎn)時(shí)對(duì)槽的壓力大小為2mgC.小球落地時(shí)速度大小為 D.小球落地時(shí)速度方向豎直向下【答案】C【解析】【詳解】AD.當(dāng)小滑塊滑離弧形槽時(shí)，與弧形槽的壓力為零，設(shè)小滑塊滑離弧形槽時(shí)的速度為，小滑塊、點(diǎn)連線與的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)動(dòng)能定理可得可見(jiàn)小球不能一直沿圓弧槽運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)圓弧槽后小球做斜下拋運(yùn)動(dòng)，所以小球落地時(shí)速度方向不是豎直向下，故AD錯(cuò)誤；B.由牛頓第二定律，小球滑至A點(diǎn)時(shí)，槽對(duì)小球的支持力大小為得由牛頓第三定律知小球滑至A點(diǎn)時(shí)對(duì)槽的壓力大小為3mg，故B錯(cuò)誤；C.設(shè)小球落地時(shí)速度大小為,由機(jī)械能守恒有得故C正確。故選C。6.如圖，在光滑絕緣的水平面上，有邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形ABCD，O為正方形的中心。在A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量均為。在C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球，小球電荷量的絕對(duì)值為。選無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，點(diǎn)電荷周?chē)碾妱?shì)（Q為場(chǎng)源電荷所帶電荷量，r為電場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離）。下列說(shuō)法中正確的是（）A.小球在O點(diǎn)的電勢(shì)能為B.C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，速度先增大后減小D.若小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量逐漸減小，則小球到達(dá)不了D點(diǎn)【答案】B【解析】【詳解】A．兩正電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)為小球在O點(diǎn)的電勢(shì)能為故A錯(cuò)誤；B．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故B正確；C．小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做正功，則速度先一直增加，故C錯(cuò)誤；D．若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量逐漸減小，則小球在CO段電場(chǎng)力做的正功大于在OD段電場(chǎng)力做的負(fù)功，則小球可以越過(guò)D點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選B。7.某同學(xué)家中用的是如圖所示的洗衣機(jī)，在某次使用洗衣機(jī)時(shí)，衣服兜中的彈珠貼著滾筒壁，恰好以一定初速度沿切線方向水平掉入桶內(nèi)，若將彈珠的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化如下：彈珠可視為質(zhì)點(diǎn)且運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終未與簡(jiǎn)壁分離，筒壁靜止且可視為光滑的豎直圓柱面。下列說(shuō)法正確的是（）A.彈珠與筒壁之間的彈力大小不變B.彈珠的初速度越大，落到滾筒底部的時(shí)間越短C.彈珠沿筒壁轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間在不斷減小D.圓筒半徑越大，彈珠落到滾筒底部的速度越大【答案】A【解析】【詳解】A．水平方向彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)彈珠的初速度為，滾筒的半徑為，滾筒的高度為，彈珠與筒壁之間的彈力大小為故彈珠與筒壁之間的彈力大小不變，故A正確；B．豎直方向彈珠做自由落體運(yùn)動(dòng)，則彈珠落到滾筒底部的時(shí)間為可知彈珠落到滾筒底部的時(shí)間與彈珠的初速度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．彈珠沿筒壁轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間故彈珠沿筒壁轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間不變，故C錯(cuò)誤；D．彈珠落到滾筒底部的速度為可知彈珠落到滾筒底部的速度與圓筒半徑無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的某種透明材料的立方體示意圖，立方體中心處有一個(gè)紅色的點(diǎn)光源。已知該材料對(duì)紅光的折射率為，只考慮光的第一次折射情況，則該立方體表面上有紅光射出的區(qū)域面積為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，由公式得則由幾何關(guān)系可得，光從立方體一側(cè)射出的區(qū)域半徑為面積為則該立方體表面上有紅光射出的區(qū)域面積為故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共2題，每題有多個(gè)正確選項(xiàng)，全部選對(duì)得5分，選不全得3分，不選、錯(cuò)選得0分）9.如圖，空間中存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸O上，O點(diǎn)是兩固定圓環(huán)形金屬軌道的中心，金屬棒與金屬軌道接觸良好，接觸點(diǎn)分別為P、Q，。金屬棒隨著轉(zhuǎn)軸以角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在大圓環(huán)的M點(diǎn)和小圓環(huán)的N點(diǎn)之間接兩個(gè)電阻、，、。不計(jì)電路中的其他電阻和摩擦。金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì) B.電阻兩端的電勢(shì)差為C.通過(guò)電阻的電荷量為 D.電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知，O點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；B．PQ段導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為則電阻兩端的電勢(shì)差為，故B錯(cuò)誤；C．通過(guò)電阻的電荷量為故C正確；D．電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖甲，質(zhì)量為m足夠長(zhǎng)淺色木板B靜置于光滑水平面上，B的左端固定一彈性擋板?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量也為m的煤塊A靜置于B上，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)。給B施加一水平向右的恒力F，當(dāng)A與擋板碰撞時(shí)撤去F。從開(kāi)始施加力到最終A、B穩(wěn)定時(shí)，木板B上的劃痕長(zhǎng)度x與恒力F大小之間的關(guān)系如圖乙，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.煤塊A的質(zhì)量為1kgB.時(shí)，A經(jīng)過(guò)2s與B碰撞C.時(shí)，A、B恰好相對(duì)滑動(dòng)D.時(shí)，A、B最終一起勻速運(yùn)動(dòng)【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)圖乙可知，當(dāng)恒力F在0~4N之間時(shí)，A、B始終保持相對(duì)靜止，劃痕長(zhǎng)度為0，可知，當(dāng)恒力大小為4N時(shí)，兩者之間的摩擦力恰好達(dá)到最大靜摩擦力，則有，解得故A正確；C．根據(jù)上述可知，當(dāng)時(shí)，A、B恰好相對(duì)滑動(dòng)，而時(shí)，A、B已經(jīng)發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，故C錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖乙可知，當(dāng)恒力F在4~8N之間時(shí)，A、B發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，但劃痕長(zhǎng)度始終為1m，表明有恒力作用時(shí)，A相對(duì)B向左運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移大于撤去恒力后A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移，當(dāng)恒力等于8N時(shí)A相對(duì)B向左運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移大小等于撤去恒力后A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移，當(dāng)恒力大于8N時(shí)A相對(duì)B向左運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移大于撤去恒力后A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移，可知，在時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，根據(jù)圖乙可知，發(fā)生碰撞的相對(duì)位移大小為1m，則有解得故B錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述可知，時(shí)，A先相對(duì)于B向左運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程兩者均向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后A相對(duì)于B向右運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程，A向右做減速運(yùn)動(dòng)，B向右做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，以相同速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即時(shí)，A、B最終一起勻速運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)填空題（本題共兩小題，11題每空2分，共6分；12題每空3分，共9分，總計(jì)15分）11.同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)摩擦力一節(jié)時(shí)，看到課本所給的數(shù)據(jù)：“木—木”的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，于是設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)論證：（1）如圖甲，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，將質(zhì)量為M的木塊放在長(zhǎng)木板上，通過(guò)與木板平行的輕繩連接沙桶。增加沙桶中沙的質(zhì)量，直到輕推木塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在連接木塊的紙帶上打出的點(diǎn)跡分布均勻。若此時(shí)沙桶及沙的總質(zhì)量為m、不計(jì)滑輪摩擦和空氣阻力，則動(dòng)摩擦因數(shù)______（用M、m表示）。（2）由于沒(méi)有天平，同學(xué)們又繼續(xù)進(jìn)行了以下操作：①取下沙桶；②將木板不帶滑輪的一端墊高，直到木塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；③重新掛上沙桶、接通電源、穩(wěn)定后釋放木塊，得到如圖乙所示紙帶。（3）已知電源頻率為50Hz，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求得木塊運(yùn)動(dòng)的加速度______（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋瑒t計(jì)算得______（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。【答案】①.②.2.4③.0.32【解析】【詳解】（1）[1]連接木塊的紙帶上打出的點(diǎn)跡分布均勻，表明木塊在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有解得（3）[2]電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)周期為根據(jù)逐差法可知，加速度為（4）[3]對(duì)沙桶、沙與木塊整體分析有結(jié)合上述有解得12.2015年，中國(guó)科學(xué)院院士江風(fēng)益教授研發(fā)出了第三代硅襯底LED技術(shù)。為了描繪LED燈的伏安特性曲線，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了圖a的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得LED燈的電壓與電流的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：組別物理量12345678U/V02.004006.008.0010.0012.0014.00I/mA04.511.521.534.060.0095.0150.0（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖b中描點(diǎn)，請(qǐng)你擬合連線繪制出LED燈的伏安特性曲線。（）（2）廠家為這個(gè)型號(hào)LED燈設(shè)計(jì)了一款移動(dòng)疊層電池（，內(nèi)阻），LED燈與電源連接后的實(shí)際功率為_(kāi)_____W（保留兩位有效數(shù)字）。（3）同學(xué)們又找到若干白熾燈，通過(guò)對(duì)比研究得出14W白熾燈正常工作時(shí)的發(fā)光效果與該LED燈光效果相同，按照每天使用3h，一年內(nèi)一只LED燈比一只白熾燈節(jié)省的電能約為_(kāi)_____J（保留一位有效數(shù)字）。【答案】①.②.1.3##1.4##1.5##1.6③.【解析】【詳解】（1）[1]繪制出LED燈的伏安特性曲線如圖；（2）[2]因，內(nèi)阻，則當(dāng)LED燈接在電源兩端時(shí)，則U=E-Ir=20-625I將該圖像畫(huà)在LED燈的U-I圖像上，交點(diǎn)為電路的工作點(diǎn)，由圖可知U=12.8V，I=115mA，則LED燈與電源連接后的實(shí)際功率為P=IU=12.8×0.115W=1.5W（3）[3]一年內(nèi)一只LED燈比一只白熾燈節(jié)省的電能約為：W=(14-1.5)×3×3600×365J=5×107J四、計(jì)算論述題（本題共3小題，13題12．分，14題14分，15題17分）13.一輛質(zhì)量為15t的貨車(chē)在公路上行駛，當(dāng)行駛到一個(gè)較長(zhǎng)下坡時(shí)（每下行1km高度下降120m），司機(jī)發(fā)現(xiàn)貨車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)失靈。貨車(chē)在斜坡上以36km/h的初速度加速向下滑行，幸好滑行了1km時(shí)司機(jī)將車(chē)子開(kāi)上了一個(gè)緩沖坡（用砂石鋪于表面的一個(gè)斜上坡，如圖所示，在緩沖坡上每上行10m升高3m），在緩沖坡向上滑行了40m后停止。已知貨車(chē)在較長(zhǎng)下坡時(shí)受到的阻力是車(chē)重的，取重力加速度g為：．求：（1）車(chē)子下坡滑行1km所用的時(shí)間；（2）車(chē)子在緩沖坡上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力?！敬鸢浮浚?）；（2），負(fù)號(hào)表示阻力方向與車(chē)子運(yùn)動(dòng)方向相反【解析】【詳解】（1）貨車(chē)下坡滑行做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有其中解得再由解得（2）貨車(chē)在緩沖坡上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)的加速度設(shè)為，剛沖上緩沖坡時(shí)的速度為，有解得根據(jù)牛頓第二定律，有解得負(fù)號(hào)表示阻力方向與車(chē)子運(yùn)動(dòng)方向相反。14.阿斯頓設(shè)計(jì)了質(zhì)譜儀，并用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖-20和氖-22，證實(shí)了同位素的存在。其中一種質(zhì)諧儀的工作原理如圖所示，大量的兩種氖離子從容器A正下方的小孔飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)（不考慮離子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度），然后經(jīng)過(guò)沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后垂直打到照相底片D上不同位置。根據(jù)打到照相底片的位置，測(cè)出直徑，就可以計(jì)算粒子的比荷。已知氖-20離子的質(zhì)量為20m．電荷量為；氖-22離子的質(zhì)量為22m，電荷量為，不計(jì)