大慶某中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級上冊階段考試物理試題（二）（解析版）

大慶實驗中學(xué)實驗三部2023-2024學(xué)年上學(xué)期高三階段考試（二）

物理試題

一、選擇題（本題共10小題，1一7單選，每題4分；8—10多選，每小題6分，共46分）

1.如圖所示的火災(zāi)自動報警器具有穩(wěn)定性好、安全性高的特點，應(yīng)用非常廣泛，其工作原理為：放射源處

的媚蔓Am放出的1粒子，使殼內(nèi)氣室空氣電離而導(dǎo)電，當(dāng)煙霧進(jìn)入殼內(nèi)氣室時，a粒子被煙霧顆粒阻擋，

A.這種報警裝置應(yīng)用了a射線貫穿本領(lǐng)強的特點

B.該a衰變的核反應(yīng)方程是算Amf序用+；He

C.發(fā)生火災(zāi)時溫度升高，算Am的半衰期變長

D.發(fā)生火災(zāi)時溫度升高，丁Am的半衰期變短

【答案】B

【解析】

【詳解】A.這種報警裝置應(yīng)用了a射線電離能力強的特點，故A錯誤;

B.￡衰變釋放出氮核，故核反應(yīng)方程是

fAm.鏟Np+jHe

故B正確；

CD.半衰期不因外界環(huán)境的溫度而改變，故C、D錯誤。

故選B。

2.如圖所示，楔形物體。和6疊放在水平地面上，物體a用一水平輕彈簧和豎直墻壁相連接整個系統(tǒng)處于

靜止?fàn)顟B(tài)。己知物體a、b之間的接觸面光滑，下列說法正確的是（）

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A.物體b對物體a的支持力大于物體a的重力

B.物體b受到3個力的作用

C.彈簧可能處于伸長狀態(tài)

D.物體6對地面的摩擦力水平向左

【答案】A

【解析】

【詳解】A.物體“要在光滑的斜面上靜止，彈簧一定壓縮，對。受力分析知

外

根據(jù)平衡關(guān)系

mg

￥=cos6,

因此物體b對物體a的支持力大于物體a的重力，A正確；

B.物體b受到自身重力，地面支持力，物體。的壓力，和地面對物體b的摩擦力4個力的作用，B錯誤；

C.由A項分析可知，彈簧一定壓縮，C錯誤；

D.將a和b作為一個整體，因為整體受到彈簧水平向右的彈力，地面一定給木塊B一個向左的摩擦力，物

體6對地面的摩擦力水平向右，D錯誤。

故選Ao

3.2023年5月23日，中國空軍八一飛行表演隊時隔14年換裝新機(jī)型，殲10C飛出國門，在大馬航展上騰

空而起，特技表演驚艷全場。如圖所示，飛機(jī)在豎直平面內(nèi)經(jīng)一段圓弧向上加速爬升，飛機(jī)沿圓弧運動時

()

A.飛機(jī)所受合力指向圓弧的圓心

B.飛機(jī)的向心加速度大小不變

C.飛機(jī)重力的功率變小

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D.飛機(jī)所受合力方向與速度方向的夾角為銳角

【答案】D

【解析】

【詳解】AD.飛機(jī)沿圓弧加速運動，所受合力與速度夾角為銳角，不指向圓心，A錯誤，D正確；

B.根據(jù)

V2

CL----

R

可知，飛機(jī)加速，向心加速度增大，B錯誤；

C.設(shè)飛機(jī)速度方向與水平方向夾角為。，則飛機(jī)重力的功率為

P=mgvsin0

由于飛機(jī)加速運動，速度增大，速度與水平方向的夾角增大，所以重力的功率變大，C錯誤。

故選D。

4.如圖，水平面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的左、右半圓分別均勻分布著等量異種電荷。過圓心與環(huán)面垂直的軸線上

A點有一質(zhì)量為機(jī)電量為+q小球在外力廠的作用下恰能沿軸線運動，貝||（）

I

A.O點場強方向水平向左

B.由A至。點場強先變大后變小

C.小球運動過程電勢能不變

D.小球運動過程電勢能變大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)對稱性和電場疊加原理可知，。點場強方向水平向右，A錯誤；

B.可將水平面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的左、右半圓分別均勻分布著等量異種電荷等效成等量異種點電荷的電場,

根據(jù)等量異種點電荷電場的對稱性可知，由A至。點場強變大。B錯誤；

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CD.過圓心與環(huán)面垂直的軸線是等勢線，則小球沿軸線運動過程中電勢能不變，C正確，D錯誤。

故選Co

5.為了估測太陽的密度，某物理興趣小組的同學(xué)在山頂通過一圓環(huán)水平觀察早上初升的太陽，如圖甲，調(diào)

整圓環(huán)的位置，當(dāng)太陽剛好和圓環(huán)的內(nèi)圈重疊時，測出觀測點到圓環(huán)的距離為L如圖乙，已知圓環(huán)內(nèi)圈的

半徑為r?L）,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G,球的體積公式V=則太陽的密度可

近似的表示為（）

甲乙

A.三B.竺C.衛(wèi)D.上

2

GT-3兀GT2r3GTI?

【答案】C

【解析】

【詳解】設(shè)太陽的半徑為凡地球到太陽的距離為d,貝I

rL

~R~~d

地球繞太陽做圓周運動

^Mm4/

太陽的密度

解得

3乃方

P—GT9，~T?

故選C。

6.2023年9月23日杭州亞運會的開幕式驚艷全世界，其中大蓮花”復(fù)現(xiàn)錢塘江”，地屏上交叉潮、一線潮、

回頭潮、魚鱗潮……如圖，用兩個繩波來模擬潮水相遇，一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振動系

統(tǒng)，振動的固有頻率為2Hz,現(xiàn)在長繩兩端分別有一振源P、。同時開始以相同振幅上下振動了一段時間,

某時刻兩個振源在長繩上形成波形如圖所示，兩列波先后間隔一段時間經(jīng)過彈簧振子所在位置，觀察到小

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球先后出現(xiàn)了兩次振動，小球第一次振動時起振方向向上，且振動并不顯著，而小球第二次的振幅明顯較

大，貝()

A.由。振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧振子處

B.兩列繩波可在繩上形成穩(wěn)定的干涉圖樣

由0振源產(chǎn)生的波的波速較接近4m/s

D.錢江潮潮水交叉分開后，其振動周期發(fā)生改變

【答案】C

【解析】

【詳解】A.由尸、。激發(fā)機(jī)械波的波形圖及傳播方向可知，尸波源產(chǎn)生的波起振方向向上，。波源產(chǎn)生

的波起振方向向下，所以先到達(dá)彈簧振子處的是由產(chǎn)波源產(chǎn)生的波，故A錯誤;

B.同種介質(zhì)中的波速是相等的，圖中兩列波的波長不同，由v=2/可知兩列波頻率不同，所以不會形成

干涉，故B錯誤;

C.波源。激發(fā)的機(jī)械波使小球產(chǎn)生了較強的振動，即共振，說明。的振動頻率接近2Hz,即周期接近0.5s,

所以波速接近于

22m..

v=——=-----=4m/s

T0.5s

故C正確;

D.機(jī)械波的疊加其實就是運動的合成，各個分運動是獨立的、互不影響的，所以錢江潮潮水交叉分開后,

其振動周期不變，故D錯誤。

故選Co

7.光滑水平地面上有兩個物體A、B,質(zhì)量分別為根、o如圖甲所示，物體B靜止，左端連有

輕質(zhì)彈簧，當(dāng)物體A以速度V向右運動并壓縮彈簧，彈簧獲得的最大彈性勢能為ER；若物體A靜止并將

輕質(zhì)彈簧連在物體A的右端，如圖乙所示，當(dāng)物體B以相同的速度v向左運動并壓縮彈簧，彈簧獲得的最

大彈性勢能為紇2。兩物體始終沿直線運動，下列判斷正確的是()

V

閃w晌Fw郴回I

甲乙

無法判斷與、的大

A.%<Ep2B.Epi>Ep2C.Epi-Ep2D.142

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小關(guān)系

【答案】C

【解析】

詳解】根據(jù)動量守恒和能量守恒可知，當(dāng)B靜止時

mv0=(m+

可得

尸1Mm

E,------------v2

pl2M+mn°

當(dāng)A靜止時

MVG=(m+M)V2

Ep2片+m)V2

可得

尸1Mm2

=-------------v

p22M+mn°

故選C。

8.如圖所示，箱子以某一初速度沿斜面下滑，箱子內(nèi)有一小球用細(xì)繩系于箱子頂。圖中給出小球相對箱子

的四個位置1、2、3、4,其中“2”位置細(xì)繩豎直，“3”位置細(xì)繩與斜面垂直，“4”位置細(xì)繩水平。下列

說法正確的是()

A.若斜面光滑，小球相對箱子靜止時一定在“3”位置

B.若斜面粗糙，小球相對箱子靜止時可能在“2”位置

C,若斜面粗糙，小球相對箱子靜止時可能在“1”位置

D.無論斜面是否光滑，小球相對箱子靜止時都不可能在“1”或“4”位置

【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.若斜面光滑，則小球相對箱子靜止時，二者均沿斜面方向做勻加速運動，對小球受力分析如圖

所示

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T

此時細(xì)繩與豎直方向的夾角一定等于斜面傾角，所以小球相對箱子靜止時一定在“3”位置，故A正確；

B.若斜面粗糙，木箱可能沿斜面做勻速運動，此時小球相對箱子靜止時處于平衡狀態(tài)，細(xì)繩保持豎直狀態(tài)，

小球在“2”位置，故B正確；

CD.若斜面粗糙，且箱子沿斜面向下做勻減速運動，此時小球相對箱子靜止時所受合外力沿斜面向上，則

小球1位置，故C正確D錯誤。

故選ABC?

9.如圖甲所示，兩個帶電荷量均為+q的物塊A、B（均可視為點電荷），A固定在光滑斜面頂端。質(zhì)量為

0.2kg的物塊B從斜面底端，以某一初速度沿斜面向上運動，斜面長度L=lm,以A為坐標(biāo)原點，沿斜面向

下建立直角坐標(biāo)系，物塊B沿斜面向上運動過程中，A、B系統(tǒng)的電勢能和B的重力勢能隨x變化規(guī)律如圖

乙實線部分所示，M點的切線與直線平行。規(guī)定地面為重力場“0”勢能面，無窮遠(yuǎn)為電場“0”勢能面，重

力加速度g取lOm/sz,在物塊B向上運動過程中，下列說法正確的是（）

A.斜面傾角為a=30。

B.物塊B的動量變化率越來越小

C.物塊B運動到無M處，B受到的庫侖力大小為2N

D.物塊B的初始動能為3.45J

【答案】AD

【解析】

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【詳解】A.物塊B的重力勢能隨x變化關(guān)系為

EpB=%g(L—x)sina

故圖中直線表示該函數(shù)關(guān)系，根據(jù)圖像的斜率，可知

1

7nBgsincr=-

得

a=30°

故A正確；

B.根據(jù)動量定理可知物塊B的動量變化率為

包=以

At°

物塊B沿斜面向上運動過程中AB間的庫侖力在增大，合力在增大，物塊B的動量變化率越來越大，故B

錯誤；

C.根據(jù)題意可知物塊B沿斜面向上運動過程中，表示A、B系統(tǒng)的電勢能的變化曲線上某點處斜率絕對值

為該位置AB間庫侖力的大小，〃點的切線與直線平行，故可知該處庫侖力的大小等于

7^=%gsina=lN

故C錯誤；

D.根據(jù)圖線上實線部分的橫坐標(biāo)到％=0.25m截止可知，物塊B在該處時速度為零，到達(dá)最高點，根據(jù)

圖中曲線可知初始位置時AB間的電勢能為

Epi=0.9J

最高點為=0.25m時AB間的電勢能為

EpT=3.6J

整個過程根據(jù)能量守恒有

+Epi=rnBg(L_%)sina+Ep2

得

EkBo=345J

故D正確。

故選AD?

10.質(zhì)量加=5kg,邊長L=2m、電阻H=1.80的單匝正方形導(dǎo)體框"cd沿著傾角為。的光滑斜面由靜

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止開始下滑%=4.5m后，下邊框6c進(jìn)入勻強磁場區(qū)域時導(dǎo)體框開始減速，當(dāng)上邊框而進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體

框剛好開始做勻速直線運動。已知磁場的上、下邊界與導(dǎo)體框的上、下邊框平行，磁場的寬度也為L=2m,

磁場方向垂直斜面向下、磁感應(yīng)強度大小8=3T,5m，=0.4,取重力加速度大小8=10向52,求：（）

A.下邊框次剛進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體框的速度大小為5m/s

B.上邊框ad剛進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體框的速度大小為lm/s

C.導(dǎo)體框從下邊框be進(jìn)入磁場到上邊框ad進(jìn)入磁場所用的時間f=0.75s

D.導(dǎo)體框在進(jìn)入磁場的過程中，be兩點電壓保持不變

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.從開始到線框下邊剛進(jìn)入磁場上邊界時，由動能定理可得

2

mgx0sin。=gmv

解得

v=6m/s

故A錯誤；

B.當(dāng)上邊框ad進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體框剛好開始做勻速直線運動

p

F筏=BL%,E=BL%,1=—

R

根據(jù)平衡有

mgsmO=B

解得

匕=lm/s

故B正確；

C.導(dǎo)體框從下邊框be進(jìn)入磁場到上邊框進(jìn)入磁場，根據(jù)動量定理

mv.-mv=-BILt+mgtsin8,q=It=-----

R

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解得

t=0.75s

故c正確;

D.導(dǎo)體框在進(jìn)入磁場的過程中，做減速運動，回路感應(yīng)電動勢發(fā)生變化，則兒兩點電壓發(fā)生變化，故D

錯誤。

故選BC。

二、實驗題(本題共2小題，11題6分：12題8分，每空2分，共14分)

11.某同學(xué)做“研究小球做平拋運動”的實驗如圖甲所示

Zr

甲

(1)該實驗中必須滿足的條件和進(jìn)行的實驗操作是)o

A.測定平拋小球的質(zhì)量加B.確保斜槽光滑

C.確保斜槽末端水平D.測定斜槽頂端到桌面的高度/7

(2)圖乙是該同學(xué)采用頻閃照相機(jī)拍攝到的小球做平拋運動的照片，圖乙背景中每一小方格的邊長為

L-7.2cm,A、B、C是照片中小球的三個位置，(取g=10m/s2),那么:

①照相機(jī)拍攝時每s曝光一次；

②小球做平拋運動的初速度的大小為m/s?

【答案】①.C②.0.12③.1.8

【解析】

【分析】

【詳解】(1)[1]平拋運動中與小球質(zhì)量無關(guān)，A錯誤；斜槽軌道不一定需要光滑，只要保證小球每次從同

一位置由靜止釋放即可，B錯誤；通過調(diào)節(jié)斜槽末端保持水平，可以保證初速度沿水平方向，C正確；不需

要測定斜槽頂端到桌面的高度力，D錯誤。故選C。

(2)⑵由

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△y=2L=gT~

解得

T=0.12s

［3］由平拋運動水平方向做勻速運動可知

x3L

%=-=—=1.8m/s

12.某同學(xué)要測量某電壓表的內(nèi)阻，可利用的實驗器材有：

A.待測電壓表Y（量程為3V,內(nèi)阻不到2kQ）；

B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2（量程為6V,內(nèi)阻約為3kH）；

C.電源E（電動勢為6V,內(nèi)阻很?。?；

D.滑動變阻器R（最大阻值為10。）；

E.定值電阻凡（阻值為3kH）；

F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

（1）當(dāng)待測電壓表V］的示數(shù)為U1時，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的示數(shù)為。2,改變滑動變阻器滑片位置，經(jīng)過多次

測量，得到多組《、。2的數(shù)值，以。2為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，畫出的。2--圖像是斜率為3的直線，

則待測電壓表Y的內(nèi)阻凡=Qo

（2）把待測電壓表Y改裝成量程為15V的電壓表，需要（填“串”或“并”）聯(lián)一個阻值R=

Q的定值電阻。

（3）把改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表示數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)大，說明

在改裝電壓表時選用的定值電阻的阻值________（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】①.1500②.串③.6000④.偏小

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【解析】

詳解】（1）[1]根據(jù)實驗電路圖可得

整理得

4=(i+a

Kv

根據(jù)題意有

1+殳=3

Rv

解得

風(fēng)=1500Q

（2）⑵⑶將小量程得電壓表改裝成大量程得電壓表V1，根據(jù)串聯(lián)分壓的原理可知，需要給電壓表V1串聯(lián)

一個較大阻值的電阻，而根據(jù)串聯(lián)電路中電壓比等于電阻之比可得

Y_Rv

'「VR'

即

3_1500Q

15-3R'

解得

R'=6000Q

（3）[4]在對改裝后的電壓表進(jìn)行校對時，標(biāo)準(zhǔn)電壓表和改裝后的電壓表是并聯(lián)連接的，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓

表讀數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表大，說明改裝后的電壓表通過的電流偏大，根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理，即電流比

等于電阻的反比可知，改裝后的電壓表所串聯(lián)的電阻阻值偏小。

三、計算題（本題共3小題，13題10分；14題13分，15題17分，共40分）

13.某物理興趣小組設(shè)計了一款溫度報警裝置，原理圖簡化如下：質(zhì)量〃=2kg的汽缸通過細(xì)線懸掛在天

花板下，質(zhì)量，"=01kg、橫截面積S=10cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。開始時活

塞距汽缸底部的高度刀=30cm,缸內(nèi)溫度％=27°C；當(dāng)環(huán)境溫度上升，活塞緩慢下移△/?=6cm時，活塞

表面（涂有導(dǎo)電物質(zhì)）恰與。、b兩觸點接觸，蜂鳴器發(fā)出報警聲。不計活塞與汽缸之間的摩擦，活塞厚度

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可忽略，大氣壓強"（）=LOxlO'Pa,g取lOm/s?求:

（1）細(xì)線的拉力及缸內(nèi)氣體的壓強；

（2）蜂鳴器剛報警時的環(huán)境溫度與（攝氏溫度）。

【答案】⑴21N；0.99xlO5Pai（2）87℃

【解析】

【詳解】（1）對汽缸和活塞作為一個整體，受力分析由平衡條件可得

F=（M+m）^=21N

對活塞受力分析，由平衡條件可得

pQS=p1S+mg

解得

Pi=0.99xIO,pa

（2）依題意，活塞緩慢下移過程，缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化，可得

hS_（h+Mt）S

=

~T[-T2-

又

Z=（273+27）K=300K

解得

T2=360K

則

Z2=（360-273）℃=87℃

14.把籃球從距地板某一高度處由靜止釋放，觀察籃球與水平地板撞擊后反彈上升的最大高度，是判斷籃球

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是否充好氣的一種簡單方法。某次運動員將一質(zhì)量m=0.60kg的籃球從H=1.8m的高度處由靜止釋放，

與水平地板撞擊后反彈上升的最大高度為為=1.25m,于是運動員確定該籃球充氣較好。已知籃球與地面接

觸的時間為1s,忽略空氣阻力，重力加速度取g=lOm/s?。

(1)求籃球與地板碰撞過程，地板對籃球的沖量大??；

(2)籃球反彈到力=1.25m處時，運動員用力向下拍球，若籃球與地板碰撞前后速度之比恒定，為了使籃

球還能反彈上升到H=1.8m的高度，求運動員拍球瞬間，籃球獲得的最小動能。

【答案】(1)12.6N-S；(2)8.025J

【解析】

【詳解】(1)設(shè)籃球與地板接觸時的速度大小為匕，被地板反彈，離開地板時的速度大小為力，地板對籃

球的沖量大小為/,籃球與地板的接觸時間為人取豎直向上為正方向，根據(jù)自由落體運動有

片=2gH

將籃球反彈后豎直上拋運動看成逆向的自由落體運動，則有

優(yōu)=2gh

籃球與地板接觸的整個過程由動量定理有

I-mgt=mv2-(-mvl)

聯(lián)立以上各式解得

Vj=6m/s,v2=5m/s,/=12.6N-s

(2)設(shè)運動員拍球瞬間籃球獲得的最小動能為線，第一次籃球落地時的動能為紇1，反彈時的動能為紇2，

則根據(jù)題意有

而使籃球還能反彈上升到H=1.8m的高度，則根據(jù)機(jī)械能守恒，運動員拍打籃球后，籃球落地反彈時的動

能大小與籃球第一次落地時的動能大小相等，因此有

lmgh+EkV,

XEHF

解得

.=8.052J

15.如圖所示，第一象限內(nèi)存在沿?zé)o軸負(fù)方向、場強大小為E勻強電場，第二、三、四象限存在垂直尤Oy

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平面向里的勻強磁場。把一個質(zhì)量為優(yōu)、電荷量為q的帶正電粒子由A點靜止釋放，A點到無軸和y軸的距

離均為d,粒子從y軸上的尸點第一次進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)后，垂直x軸再次進(jìn)入電場，在電場的作用下又從y軸

上的。點(圖中未標(biāo)出)第二次進(jìn)入磁場，粒子重力不計。求：

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度2的大??；

(2)。、。兩點間的距離；

(3)粒子第2024次進(jìn)入磁場時的位置到坐標(biāo)原點的距離。

【詳解】(1)由題意可知，粒子在電場中做勻加速直線運動，由動能定理可得

12

qEd=~m