安徽省2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期質(zhì)量評估物理試題試卷

安徽省2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期質(zhì)評估物理試題試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、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。1．兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在彼此間分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下述正確的是A．分子力先增大后減小 B．分子力先做正功，后做負(fù)功C．分子勢能一直增大 D．分子勢能先增大后減小2．我國計劃在2020年發(fā)射首個火星探測器，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測。假設(shè)“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求得（）A．火星的質(zhì)量 B．火星探測器的質(zhì)量C．火星的第一宇宙速度 D．火星的密度3．已知天然材料的折射率都為正值(n>0)。近年來，人們針對電磁波某些頻段設(shè)計的人工材料，可以使折射率為負(fù)值(n<0)，稱為負(fù)折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負(fù)折射介質(zhì)時，符合折射定律，但折射角為負(fù)，即折射線與入射線位于界面法線同側(cè)，如圖1所示。點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標(biāo)號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2 C．3 D．44．如圖所示，四個等量異種的點電荷，放在正方形的四個頂點處。A、B、C、D為正方形四個邊的中點，O為正方形的中心，下列說法正確的是（）A．A，C兩個點的電場強(qiáng)度方向相反B．O點電場強(qiáng)度等于零C．將一帶正電的試探電荷從B點沿直線移動到D點，電場力做正功D．O點的電勢低于A點的電勢5．如圖，質(zhì)量為m=2kg的物體在θ=30°的固定斜個面上恰能沿斜面勻速下滑?，F(xiàn)對該物體施加水平向左的推力F使其沿斜面勻速上滑，g=10m/s2，則推力F的大小為（）A．2033N B．4033N6．如圖所示為三顆衛(wèi)星a、b、c繞地球做勻速圓周運動的示意圖，其中b、c是地球同步衛(wèi)星，a在半徑為r的軌道上，此時a、b恰好相距最近，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，引力常量為G，則（）A．衛(wèi)星b加速一段時間后就可能追上衛(wèi)星cB．衛(wèi)星b和c的機(jī)械能相等C．到衛(wèi)星a和b下一次相距最近，還需經(jīng)過時間t=2πD．衛(wèi)星a減速一段時間后就可能追上衛(wèi)星c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，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈與二極管（正向電阻為零，相當(dāng)于導(dǎo)線；反向電阻為無窮大，相當(dāng)于斷路）、定值電阻R0、熱敏電阻Rt（阻值隨溫度的升高而減?。┘皥缶鱌（電流增加到一定值時報警器P將發(fā)出警報聲）組成閉合電路，電壓表、電流表均為理想電表。則以下判斷正確的是（）A．變壓器線圈輸出交流電的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為112VC．Rt處溫度減小到一定值時，報警器P將發(fā)出警報聲D．報警器報警時，變壓器的輸入功率比報警前大8．一簡諧橫波沿x軸負(fù)向傳播，t時刻的波形如圖所示，則該時刻（）A．質(zhì)點A的速度向上B．質(zhì)點B的動能最大C．B、D兩質(zhì)點的振動情況總是相反D．從該時刻經(jīng)過半個周期，質(zhì)點D的加速度為零E．從該時刻經(jīng)過149．如圖，理想變壓器原.副線圈匝數(shù)比n1：n2=3：1，燈泡A、B完全相同，燈泡L與燈泡A的額定功率相同，但額定電壓不同，當(dāng)輸入端接上u=452sin100πtA．電流表A1的示數(shù)為12AB．燈泡L的額定功率為20WC．燈泡A的額定電壓為5VD．將副線圈上的燈泡A撤去，燈泡L不能正常發(fā)光10．如圖所示，一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度大小為E=2mgq，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ0現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運動，經(jīng)時間t0A．環(huán)經(jīng)過t0B．環(huán)的最大加速度為am=g+μC．環(huán)在t0時間內(nèi)損失的機(jī)械能為12m(v02D．環(huán)下降過程和上升過程摩擦力的沖量大小不相等三、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．如圖（甲）所示，一位同學(xué)利用光電計時器等器材做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處從靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H>>d），光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：（1）如圖（乙）所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=mm．（2）小球經(jīng)過光電門B時的速度表達(dá)式為．（3）多次改變高度H，重復(fù)上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式：時，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒．12．某實驗小組測定一電流表的內(nèi)阻RAA．待測電流表（量程為0~10mA，內(nèi)阻RAB．電阻箱R0（最大阻值為99C．滑動變阻器R1（最大阻值1200Ω，額定電流0D．滑動變阻器R2（最大阻值120Ω，額定電流1E.電源（電動勢約10V，內(nèi)阻不計）；F.開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干。設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，實驗步驟如下：①根據(jù)實驗設(shè)計的電路圖連接好電路，正確調(diào)節(jié)滑動變阻器R；②先閉合S1，使S2保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R滑片P的位置，使得待測電流表示數(shù)達(dá)到滿偏電流③保持滑動變阻器R滑片P的位置不動，閉合S2，并多次調(diào)節(jié)變阻箱R0，記下電流表的示數(shù)I和對應(yīng)的電阻箱的阻值④以1I為縱坐標(biāo)，1R0⑤根據(jù)圖線的相關(guān)數(shù)據(jù)求解電流表的內(nèi)阻RA（1）實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器（填“R1”或“R2”），實驗前，先將滑動變阻器滑片P移到（填“a”或“（2）在調(diào)節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變，則1I與1R0的關(guān)系式為（用題中所給出物理量的字母表示），根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)求出電流表的內(nèi)阻（3）用這種方法測量出的電流表內(nèi)阻比電流表內(nèi)阻的真實值（填“偏大”“相等”或“偏小”）。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．如圖所示，x軸、y軸和直線將x=L平面劃分成多個區(qū)域。其中I區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的電場，II區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，III區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，II、III區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。質(zhì)量為m、電量為q的粒子從P點（－L，y）以垂直于電場方向、大小為v0的速度出發(fā)，先后經(jīng)O點（0，0）、M點（L，0）到達(dá)N點（L，－L），N點位于磁場分界線處。已知粒子到達(dá)O點時速度方向偏轉(zhuǎn)了π4（1）求帶電粒子在電場運動過程中電場力的沖量；（2）若粒子從P點出發(fā)依次通過O點、M點并于M點第一次射出磁場分界線后到達(dá)N點，則粒子運動的時間為多少？（3）粒子到達(dá)N點時在磁場中運動的路程為多少？14．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0=2s拉至B處。（取g=10m/s2）（1）求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）該外力作用一段時間后撤去，使物體從A處由靜止開始運動并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時間t。15．一半徑為R的玻璃板球，O點是半球的球心，虛線OO′表示光軸（過球心O與半球底面垂直的直線）。已知玻璃的折射率為2，現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出（不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線，已知sin1（1）從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值；（2）距光軸R2

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】AB、兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，根據(jù)

當(dāng)分子間距大于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為引力；當(dāng)分子間距小于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子引力先減小后增大，斥力增大，由于分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負(fù)功，故A錯誤，B正確；

CD、分子力先做正功后做負(fù)功；故分子勢能先減小后增加，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】根據(jù)分子力即分子勢能與距離的關(guān)系圖像得出結(jié)論；

分子力做正功，分子勢能減小，做負(fù)功，分子勢能增大。2．【答案】D【解析】【解答】ABC、根據(jù)

GMmR2=m4π2T2R=mv2R

解得

M=4π2R3GT

v=2πRT

3．【答案】D【解析】【解答】AB、由于介質(zhì)平板的折射率為負(fù)的，故S發(fā)出的電磁波經(jīng)平板介質(zhì)后，折射光線與入射光線都在法線的同一側(cè)，所以不可能是光學(xué)1或2，故AB錯誤；

CD、光線穿過兩側(cè)平行的介質(zhì)后方向與開始時的方向相同，故光線3出介質(zhì)右側(cè)后，光線將無法匯聚形成實像；故光線4才能滿足的條件，故D正確，C錯誤。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)折射率畫出光路圖，需注意折射率為負(fù)值。4．【答案】D【解析】【解答】AB．利用點電荷場強(qiáng)的合成A、O、C三點的合場強(qiáng)均水平向右，AB不符合題意；C．在BD直線上場強(qiáng)方向垂直BD向右，則沿著BD移動正電荷電場力不做功，C不符合題意；D．沿著電場線方向電勢降低，則O點的電勢低于A點的電勢，D符合題意.故答案為：D。

【分析】利用場強(qiáng)的疊加可以判別電場強(qiáng)度的大小和方向；利用對稱性可以判別電場力不做功；利用電場線分布可以判別電勢的高低。5．【答案】C【解析】【解答】恰好嚴(yán)斜面勻速下滑，根據(jù)平衡條件可得

mgsinθ=μmgcosθ

解得

μ=tanθ=33

若使物體沿斜面勻速上滑，受力分析如圖所示

根據(jù)平衡條件，沿斜面方向上

Fcosθ?mgsinθ?f=0

垂直斜面方向上

FN6．【答案】C【解析】【解答】A.衛(wèi)星b加速后將做離心運動，軌道變高，不可能追上衛(wèi)星c，A不符合題意；B.衛(wèi)星的機(jī)械能等于其動能與勢能之和，因不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故不能確定衛(wèi)星的機(jī)械能大小關(guān)系，B不符合題意；C.對衛(wèi)星a，根據(jù)萬有引力提供向心力有：G所以衛(wèi)星a的角速度ω可知半徑越大角速度越小，衛(wèi)星a和b由相距最近至再次相距最近時，圓周運動轉(zhuǎn)過的角度差為2π，所以可得經(jīng)歷的時間：t=C符合題意；D.衛(wèi)星a減速后將做近心運動，軌道半徑減小，不可能追上衛(wèi)星c，D不符合題意；故答案為：C。

【分析】由于b加速會出現(xiàn)離心運動所以不會追上衛(wèi)星C；由于不知道衛(wèi)星的質(zhì)量所以不能確定衛(wèi)星機(jī)械能的大??；利用引力提供向心力可以求出角速度的大小進(jìn)而判別下次衛(wèi)星a、b最近時的運動時間；a減速會出現(xiàn)近心運動所以不會追上c。7．【答案】B,D【解析】【解答】A、理想變壓器不改變交流電的頻率，故頻率為

f=1T=50Hz

故A錯誤；

B、原線圈輸入電壓的有效值為220V，根據(jù)

U1U2=n1n解得

U=112V

故B正確；

CD、Rt處溫度升高到一定值時，電阻減小，則電流增加到一定值時報警器P將發(fā)出警報聲，故報警器報警時回路中電流比報警前大，則報警時副線圈回路的總功率比報警前大，而輸入功率與輸出功率相等，故C錯誤，D正確。

故答案為：BD。

【分析】理想變壓器不改變交流電的頻率；

根據(jù)U1U28．【答案】B,C,D【解析】【解答】A、根據(jù)“上下坡”規(guī)律可知，質(zhì)點A正向下運動，故A錯誤；

B、質(zhì)點B在平衡位置，速度最大，動能最大，故B正確；

C、由圖可知，B、D兩質(zhì)點相差半個波長，振動情況總相反，故C正確；

D、從該時刻經(jīng)過半個周期，質(zhì)點D又運動到平衡位置，故加速度為零，故D正確．

E、質(zhì)點在平衡位置上下運動，不會隨波平移，故E錯誤；

故答案為：BCD。

【分析】根據(jù)“上下坡”規(guī)律得出結(jié)論；

質(zhì)點在平衡位置速度最大，加速度最小，且質(zhì)點不隨波平移；

質(zhì)點相差半個波長，振動情況相反。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、三個燈泡均正常發(fā)光，故副線圈中總電流為I2=4A，根據(jù)

I1I2=n2n1

解得原線圈的電流為43A，故A錯誤；

BC、設(shè)原線圈電壓為U1，副線圈的電壓為U2，則可得

U1=3U2

根據(jù)

ULI1=U2I2

U10．【答案】B,C【解析】【解答】ABC、假設(shè)豎直向下為正方向，則當(dāng)環(huán)下滑的過程中，受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得

mg?(Eq+μ0Bqv)=ma

解得

a=?(g+μ0qvBm)

負(fù)號代表該加速度與運動方向相反，故物體在下滑的過程中做加速度逐漸減小的減速運動；當(dāng)環(huán)上升的過程中，根據(jù)牛頓第二定律

mg?Eq+μ0Bqv=ma'

解得

a'=?(g?μ0qvBm)

若圓環(huán)回到出發(fā)點之前已經(jīng)開始做勻速直線運動，則加速度減為零，此時

a'=0

v=mgμ0vB

開始以速度v做勻速直線運動。所以由于運動的不對稱性可以確定，從開始下滑到最低點的時間不等于12t0；整個運動過程中，加速度一直減小，所以在運動的最開始時，加速度最大為

am=g+μ011．【答案】（1）7.25（2）d/t（3）1t02=2gd2【解析】【解答】(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm．(2)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球在B處的瞬時速度vB(3)小球下落過程中重力勢能的減小量為mgH0，動能的增加量E若機(jī)械能守恒，有：g即1【分析】（1）利用游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)結(jié)合精度可以讀出小球直徑；

（2）利用平均速度公式可以求出小球瞬時速度的大??；

（3）利用動能的增量和重力勢能的減少量可以得出機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式。12．【答案】（1）R1；（2）1I=（3）偏小【解析】【解答】（1）電流表滿偏時電路中的總電阻為

R=EIm=1010×10?3Ω=1000Ω

故滑動變阻器選擇R1；實驗前，先將滑動變阻器連入電路中的電阻調(diào)至最大，所以滑片P應(yīng)移到b端；

（2）在調(diào)節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變，則

I0=I+IRAR0

解得

1I=1I0+R13．【答案】（1）解：粒子在電場中做類平拋運動，粒子到達(dá)O點時速度方向偏轉(zhuǎn)了π4，分解速度得取豎直向下方向為正方向，根據(jù)動量定理，電場力的沖量I=m得I=m方向豎直向下。（2）解：設(shè)粒子在電場中運動的時間為t1，水平方向上做勻速直線運動，則粒子在磁場中運動速度為v=粒子運動軌跡如圖甲所示：由幾何關(guān)系知r=兩段軌跡半徑相等，圓心角之和為2π，粒子運動的時間為一個周期tt所以t=（3）