山西省三晉名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期期中階段測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年高三年級(jí)階段性測(cè)試（期中）物理考生注意：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形貼在答題卡上的指定位置。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答卡上，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、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(gè)選項(xiàng)中，第1~6題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7~10題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷P、Q所形成電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)如圖中的虛線(xiàn)所示，一帶電粒子以某一初速度從圖中的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中的實(shí)線(xiàn)。下列正確的是（）A.點(diǎn)電荷P、Q帶有等量異種電荷B.粒子帶正電C.粒子從a點(diǎn)到d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能先減小后增大D.粒子從a點(diǎn)到d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大【答案】C【解析】【詳解】A．靠近點(diǎn)電荷P、Q處的等勢(shì)面電勢(shì)高，說(shuō)明點(diǎn)電荷P、Q均帶正電，則點(diǎn)電荷P、Q帶同種電荷，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合外力指向軌跡的凹側(cè)，段合外力方向大致向下，段電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面向上，可知粒子帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤；CD．粒子從a點(diǎn)到d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電勢(shì)先減小后增大，粒子帶負(fù)電，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，動(dòng)能先減小后增大，電勢(shì)能先增大后減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2.光滑的水平面上有一個(gè)靜止的物體，某時(shí)刻一水平向右的恒定拉力作用在物體上，以向右為正方向，物體的動(dòng)能與拉力的沖量I之間的關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】對(duì)物體應(yīng)用動(dòng)量定理可得由動(dòng)能表達(dá)式根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知?jiǎng)幽芘c拉力的沖量I之間關(guān)系為一開(kāi)口向上的二次函數(shù)的右半部分。故選C。3.如圖所示，細(xì)繩拉著小球在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽的圓周運(yùn)動(dòng)，P是過(guò)圓心的直線(xiàn)上的一點(diǎn)，OP所在直線(xiàn)為豎直方向。A是圓周上的一點(diǎn)，OA連線(xiàn)與豎直方向成角，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩斷了，小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度方向剛好與OP垂直。不計(jì)空氣阻力，P點(diǎn)與圓心O的距離為（）A.2R B.1.75R C.1.5R D.1.25R【答案】D【解析】【詳解】細(xì)繩斷后，小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)的時(shí)間為水平方向有豎直方向有P點(diǎn)與圓心O的距離為故選D。4.我國(guó)自主研制了大型客運(yùn)機(jī)C919。一架C919大飛機(jī)自身質(zhì)量為，不載客時(shí)離地起飛速度為80m/s，載客首航離地起飛速度為88m/s。設(shè)飛機(jī)獲得的升力大小與飛機(jī)在平直跑道上滑行的速度平方成正比，若每位乘客及所帶行李的平均質(zhì)量為75kg，則可估算該飛機(jī)首航載客人數(shù)約為（）A.130人 B.140人 C.150人 D.160人【答案】B【解析】【詳解】飛機(jī)獲得的升力大小與飛機(jī)在平直跑道上滑行的速度平方成正比，設(shè)比例系數(shù)為，飛機(jī)空載起飛時(shí)有載客離地起飛時(shí)有解得飛機(jī)首航載客人數(shù)約為故選B。5.如圖所示，電容器甲豎直放置，兩極板有正對(duì)的小孔，電容器乙水平放置。兩個(gè)電容器的極板長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，極板間距離以及內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小都相等。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量絕對(duì)值為q的帶電粒子以初速度從電容器甲左側(cè)極板上的小孔進(jìn)入，經(jīng)電容器甲加速后以的速度進(jìn)入電容器乙的正中央，剛好從極板邊緣離開(kāi)電容器乙，不計(jì)帶電粒子的重力，則兩電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】在甲電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理可得在乙電場(chǎng)中，由類(lèi)平拋知識(shí)可得聯(lián)立求得故選A。6.殲-20隱形戰(zhàn)斗機(jī)矢量發(fā)動(dòng)機(jī)噴口可向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生不同方向的推力。已知發(fā)動(dòng)機(jī)噴口面積為，噴射氣體的密度為，產(chǎn)生的推力為，則發(fā)動(dòng)機(jī)噴射氣體的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射氣體的速度為，以發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間內(nèi)噴出的氣體為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得解得故選A。7.甲、乙兩物體在同一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，它們的圖像如圖所示，圖中直線(xiàn)與橫軸夾角。根據(jù)圖像可知（）A.甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向相反 B.甲的加速度大于乙的加速度C.相遇時(shí)甲的速度等于乙的速度 D.相遇時(shí)甲運(yùn)動(dòng)的距離大于乙運(yùn)動(dòng)的距離【答案】AD【解析】【詳解】A．圖象的斜率表示速度，甲的斜率為負(fù)，乙的斜率為正，則甲向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，乙向正方向運(yùn)動(dòng)，甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向相反，故A正確；B．甲乙做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度均為零，則甲的加速度等于乙的加速度，故B錯(cuò)誤；C．圖象斜率的絕對(duì)值表示速度的大小，相遇時(shí)甲的速度為相遇時(shí)乙的速度為由于則故C錯(cuò)誤；D．相遇時(shí)，甲乙的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，甲乙做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，甲的速度大于乙的速度，故相遇時(shí)甲運(yùn)動(dòng)的距離大于乙運(yùn)動(dòng)的距離，故D正確。故選AD。8.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中三個(gè)點(diǎn)a、b、c構(gòu)成一直角三角形，已知，，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于ab且由a指向b。現(xiàn)在a點(diǎn)固定點(diǎn)電荷，在b點(diǎn)固定點(diǎn)電荷，則c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。下列關(guān)于、的判斷，正確的是（）A.為負(fù)電荷，為正電荷 B.為正電荷，為負(fù)電荷C. D.【答案】AC【解析】【詳解】AB．已知c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，勻強(qiáng)電場(chǎng)向下，則、在c的合場(chǎng)強(qiáng)向上，根據(jù)矢量運(yùn)算法則可知Q2為正電荷、Q1為負(fù)電荷，A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)平行四邊形定則可知在c點(diǎn)，a點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度與b點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系有設(shè)bc間的距離為，根據(jù)點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式得求得C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.我國(guó)發(fā)射的火星探測(cè)器經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的飛行進(jìn)入繞火星運(yùn)轉(zhuǎn)的圓形軌道，在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期為，軌道離火星地面高度為；當(dāng)探測(cè)器在近火星軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期為，設(shè)引力常量為，火星視為勻質(zhì)球體。則以下判斷正確的是（）A.火星的半徑是B.火星的密度是C.火星半徑是D.火星的密度是【答案】BC【解析】【詳解】AC．根據(jù)題意，設(shè)火星半徑為，由萬(wàn)有引力提供向心力有聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤，C正確；BD．根據(jù)題意，設(shè)火星半徑為，由萬(wàn)有引力提供向心力有火星的體積為則火星的密度為故D錯(cuò)誤，B正確。故選BC。10.兩滑輪間距離為10m的傳送帶與地面成角放置，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下傳送帶以的恒定速率順時(shí)針運(yùn)行，將靜止在傳送帶底端質(zhì)量為10kg物體運(yùn)輸?shù)巾敹?。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A.物體先加速后減速運(yùn)動(dòng)B.物體從底端被傳送到頂端的時(shí)間為3sC.物體從底端被傳送到頂端的過(guò)程中滑動(dòng)摩擦力做功375JD.物體從底端被傳送到頂端的過(guò)程中電動(dòng)機(jī)相對(duì)于空載多消耗電能1000J【答案】BCD【解析】【詳解】A．物體在傳送帶底端的加速度為物體做加速運(yùn)動(dòng)的位移為當(dāng)物體與傳送帶共速時(shí)有最大靜摩擦力大于重力沿傳送帶向下的分力，物體與傳送帶相對(duì)靜止，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故物體先加速后勻速，故A錯(cuò)誤；B．物體做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為物體做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為物體從底端被傳送到頂端的時(shí)間為故B正確；C．物體從底端被傳送到頂端的過(guò)程中滑動(dòng)摩擦力做功為故C正確；D．物體從底端被傳送到頂端的過(guò)程中摩擦力產(chǎn)生的熱量為根據(jù)能量守恒，物體從底端被傳送到頂端過(guò)程中電動(dòng)機(jī)相對(duì)于空載多消耗電能為故D正確。故選BCD。二、非選擇題：本題共6小題，共60分。11.某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)器材主要有帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶等。（1）帶滑輪的長(zhǎng)木板固定在桌面上，小車(chē)后面連接紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。長(zhǎng)木板左端墊起一些，用來(lái)補(bǔ)償摩擦力的影響。在小車(chē)不掛鉤碼的情況下，開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，然后輕推小車(chē)，觀(guān)察紙帶上打點(diǎn)的分布情況，如果紙帶上的點(diǎn)分布情況是________（填選項(xiàng)序號(hào)），表明摩擦力補(bǔ)償恰到好處。A．點(diǎn)間的距離逐漸變大B．點(diǎn)間的距離逐漸變小C．相鄰點(diǎn)之間的距離之差相等D．點(diǎn)呈均勻分布，任意兩相鄰點(diǎn)之間的距離相等（2）補(bǔ)償摩擦力的步驟做好之后，掛上鉤碼，打出的一條清晰的紙帶如圖2所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T(mén)，則打下B點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度________，________。（3）已知小車(chē)質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，重力加速度為g，根據(jù)打出的紙帶數(shù)據(jù)，如果機(jī)械能守恒定律成立，則________?！敬鸢浮竣?D②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，然后輕推小車(chē)，僅觀(guān)察到點(diǎn)呈均勻分布，任意兩相鄰點(diǎn)之間的距離相等，可認(rèn)為小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，重力沿斜面向下的分力與摩擦力大小相等，小車(chē)受力平衡；故選D；（2）[2]根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度等于瞬時(shí)時(shí)刻的速度，可得[3]同理可得（3）[4]根據(jù)機(jī)械能守恒可得解得12.某同學(xué)要測(cè)量一段金屬絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A．粗細(xì)均勻的待測(cè)金屬絲，長(zhǎng)度L約0.5m，電阻約4ΩB．電壓表（0~3V、內(nèi)阻約3kΩ）C．電流表（0~0.6A、內(nèi)阻約1Ω）D．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Ω）E．毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器F．電源（電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻不計(jì)）、開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干（1）首先用毫米刻度尺測(cè)出接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度L，以下四個(gè)讀數(shù)符合毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則的是________（填選項(xiàng)序號(hào)）。A．B．C．D．（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，如圖1所示，金屬絲直徑的測(cè)量值________mm。（3）為了更準(zhǔn)確測(cè)出金屬絲的電阻，選用圖________（選填“2”或“3”）更能減小實(shí)驗(yàn)誤差。根據(jù)選擇的電路圖，完成相應(yīng)的實(shí)物圖連線(xiàn)_________。（4）電路連接好之后，調(diào)整滑動(dòng)變阻器觸頭到最左端，然后閉合開(kāi)關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器的觸頭位置，記錄下電壓表讀數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)I，通過(guò)多次調(diào)整滑動(dòng)變阻器的觸頭位置，得到多組U、I數(shù)據(jù)。利用圖像法處理數(shù)據(jù)，作出如圖5所示的圖像。根據(jù)圖像可得到金屬絲的電阻測(cè)量值________Ω，結(jié)合金屬絲長(zhǎng)度L和直徑d的測(cè)量值，可得金屬絲的電阻率________（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?C②.0.500③.3④.⑤.4.5⑥.【解析】【詳解】（1）[1]毫米刻度尺測(cè)出接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度，可精確讀數(shù)至毫米，并估讀一位。符合毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則的是故選C。（2）[2]金屬絲直徑的測(cè)量值（3）[3]電壓表阻值遠(yuǎn)大于待測(cè)金屬絲，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)外接，故為了更準(zhǔn)確測(cè)出金屬絲的電阻，應(yīng)選用圖3。[4]實(shí)物圖連線(xiàn)如圖所示。（4）[5]金屬絲的電阻測(cè)量值[6]金屬絲的橫截面積為根據(jù)電阻定律金屬絲的電阻率13.一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示，求：（1）質(zhì)點(diǎn)在第2s末和第4s末速度大??；（2）質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的位移大小?！敬鸢浮浚?）8m/s，24m/s；（2）40m【解析】【詳解】（1）質(zhì)點(diǎn)在第2s末速度為質(zhì)點(diǎn)在第4s末的速度為（2）內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移為質(zhì)點(diǎn)的總位移為14.如圖所示，絕緣粗糙的豎直墻面OM的右側(cè)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）鎖定在離水平地面高為h的M點(diǎn)。解除鎖定，給滑塊向下的速度，滑塊恰好勻速下滑。已知滑塊與OM間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。（1）判斷滑塊所帶電荷的正負(fù)；（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?）不改變E的大小，將電場(chǎng)強(qiáng)度方向變?yōu)樗较蛴遥獬i定，讓滑塊從M點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求滑塊運(yùn)動(dòng)至水平地面時(shí)速度v的大小及它離O點(diǎn)的距離x?！敬鸢浮浚?）正電；（2）；（3），【解析】【詳解】（1）解除鎖定，滑塊能沿墻面勻速下滑，合力為零，則電場(chǎng)力水平向左，與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，滑塊帶正電。（2）滑塊沿豎直面勻速下滑，對(duì)滑塊，在豎直方向有滑動(dòng)摩擦力而聯(lián)立解得（3）如圖所示，不改變E的大小，將電場(chǎng)強(qiáng)度方向變?yōu)樗较蛴?，讓滑塊從M點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，滑塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至水平地面豎直方向有根據(jù)水平方向有速度加速度運(yùn)動(dòng)至地面時(shí)的速度大小聯(lián)立解得，15.如圖所示，質(zhì)量的平板小車(chē)靜止在光滑水平面上，質(zhì)量可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊放在小車(chē)左端。某時(shí)刻給滑塊一個(gè)水平向右的初速度，滑塊沒(méi)有從小車(chē)上掉落。已知滑塊與小車(chē)間動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度。求：（1）滑塊減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的位移大??；（3）若滑塊的初速度，滑塊恰好沒(méi)有從小車(chē)上掉下，則小車(chē)的長(zhǎng)度為多少?！敬鸢浮浚?）；（2）0.096m；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)滑塊與小車(chē)共同速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：解得滑塊加速度大小滿(mǎn)足根據(jù)解得（2）對(duì)小車(chē)應(yīng)用動(dòng)能定理：解得l=0.096m（3）若滑塊恰好沒(méi)從小車(chē)上掉下，則滑塊運(yùn)動(dòng)到小車(chē)右端時(shí)與小車(chē)有共同速度，設(shè)其為，則由能量守恒代入數(shù)據(jù)解得滑塊恰好沒(méi)從小車(chē)上掉下，則小車(chē)