2024-2025學(xué)年福建省龍巖第二中學(xué)高三假期自主綜合能力測試（一）物理試題含解析

2024-2025學(xué)年福建省龍巖第二中學(xué)高三假期自主綜合能力測試（一）物理試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖，兩質(zhì)點a，b在同一平面內(nèi)繞O沿逆時針方向做勻速圓周運動，a，b的周期分別為2s和20s，a，b和O三點第一次到第二次同側(cè)共線經(jīng)歷的時間為()A． B． C． D．2、在軸上關(guān)于原點對稱的、兩點處固定兩個電荷量相等的點電荷，如圖所示的圖像描繪了軸上部分區(qū)域的電場強度（以軸正方向為電場強度的正方向）。對于該電場中軸上關(guān)于原點對稱的、兩點，下列結(jié)論正確的是（）A．兩點場強相同，點電勢更高B．兩點場強相同，點電勢更高C．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比點電勢高D．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比點電勢低3、在核反應(yīng)方程24A．質(zhì)子B．中子C．電子D．α粒子4、用手水平的托著書，使它做下述各直線運動，手對書的作用力最大的情況是（）A．向下的勻加速運動 B．向上的勻減速運動C．向左的勻速運動 D．向右的勻減速運動5、2016年8月16日l時40分，我國在酒泉用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空．如圖所示為“墨子號”衛(wèi)星在距離地球表面500km高的軌道上實現(xiàn)兩地通信的示意圖．若己知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則下列說法正確的是()A．工作時，兩地發(fā)射和接受信號的雷達方向一直是固定的B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的速度小于7.9km/sC．可以估算出“墨子號”衛(wèi)星所受到的萬有引力大小D．可以估算出地球的平均密度6、磁流體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。把平行金屬板A、B和電阻R連接，A、B之間有很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）以速度v噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓，成為電源的兩個電極。下列推斷正確的是（）A．A板為電源的正極B．電阻R兩端電壓等于電源的電動勢C．若減小兩極板的距離，則電源的電動勢會減小D．若增加兩極板的正對面積，則電源的電動勢會增加二、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、如圖所示，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內(nèi)用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內(nèi)一起上下移動，缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與缸壁無摩擦且不漏氣起初，在小活塞上的燒杯中放有大量沙子能使兩活塞相對于氣缸向上移動的情況是A．給氣缸緩慢加熱B．取走燒杯中的沙子C．大氣壓變小D．讓整個裝置自由下落8、一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點平衡位置間相距2m。下列各種說法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點提前0.06s第一次到達波谷位置D．若振源在B處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點滯后0.06s第一次到達波谷位置E.若振源在B處，則Q質(zhì)點經(jīng)過一段時間后一定會到達圖中P質(zhì)點所在位置9、如圖甲所示，一塊質(zhì)量為mA=1kg的木板A靜止在水平地面上，一個質(zhì)量為mB=1kg的滑塊B靜止在木板的左端，對B施加一向右的水平恒力F，一段時間后B從A右端滑出，A繼續(xù)在地面上運動一段距離后停止，此過程中A的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g=10m/s1．則下列說法正確的是A．滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.6B．木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.1C．F的大小可能為9ND．F的大小與板長L有關(guān)10、如圖所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，兩導(dǎo)軌上端接有電阻R（其余電阻不計），虛線MM′和NN′之間有垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B1，虛線NN′和PP′之間也有垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B2（B1>B2）?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的金屬桿ab，從MM′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，已知ab棒到達NN′和PP′之前已經(jīng)勻速運動。則ab棒從MM′運動到PP′這段時間內(nèi)的v–t圖可能正確的是（）A． B． C． D．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．（6分）如圖所示，某實驗小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置，進行“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗，實驗時使小車在砝碼和托盤的牽引下運動，以此定量探究細繩拉力做功與小車速度變化的關(guān)系。(1)實驗準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、紙帶、復(fù)寫紙及如圖所示的器材。若要完成該實驗，必需的實驗器材還有其中的________。(2)為達到平衡摩擦力的目的，取下細繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________運動。(3)實驗開始時，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募毨K與木板平行。這樣做的目的是________(填字母代號)。A．避免小車的運動過程中發(fā)生抖動B．可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動D．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力12．（12分）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒。(1)實驗前小組同學(xué)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，并查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度_______cm；實驗時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為__________m/s。在本次實驗中還需要讀出和測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M和__________（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）。(3)本實驗通過比較鉤碼的重力勢能的減小量__________和__________（用以上物理量符號表示）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗證系統(tǒng)的機械能守恒。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．（10分）如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點C為軌道的最低點．C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點等高．質(zhì)量為m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0＝1.1m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道．取g＝10m/s1．求：（1）物塊經(jīng)過B點時的速度vB．（1）物塊經(jīng)過C點時對木板的壓力大?。?）若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q．14．（16分）如圖所示，豎直放置的U形玻璃管與容積為V0＝15cm3的金屬球形容器連通，玻璃管左側(cè)橫截面積為右側(cè)橫截面積的4倍．右側(cè)玻璃管和球形容器中用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開始時，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1＝15cm，右側(cè)玻璃管內(nèi)水銀柱上方空氣柱長h0＝9cm.現(xiàn)緩慢向左管中加入水銀，使兩邊水銀柱達到同一高度，玻璃管和金屬球?qū)崃己?已知大氣壓p0＝75cmHg，U形玻璃管的右側(cè)橫截面積為S＝1cm2)．求：(1)此過程中被封氣體內(nèi)能如何變化？吸熱還是放熱？(2)需要加入的水銀體積．15．（12分）橫截面積處處相同的U形玻璃管豎直放置左端封閉,右端開口.初始時,右端管內(nèi)用h1=4cm的水銀柱封閉一段長為L1=9cm的空氣柱A左端管內(nèi)用水銀封閉有長為L2=14cm的空氣柱B,這段水銀柱液面高度差為h2=8cm,如圖甲所示.已知大氣壓強P0=76.0cmHg,環(huán)境溫度不變.(i)求初始時空氣柱B的壓強(以cmHg為單位)；(ii)若將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)180°,使U形管豎直倒置(水銀未混合未溢出),如圖乙所示當(dāng)管中水銀靜止時,求水銀柱液面高度差h3.

參考答案一、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、B【解析】a、b和O三點第一次到第二次同側(cè)共線即質(zhì)點a要比質(zhì)點b多運動一周．則要滿足,代入數(shù)據(jù)得解得：，B正確．故選B2、B【解析】

題圖中點左側(cè)、點右側(cè)的電場都沿軸負(fù)方向，則點處為正電荷，點處為負(fù)電荷。又因為兩點電荷的電荷量相等，根據(jù)電場分布的對稱性可知、兩點的場強相同；結(jié)合沿著電場線電勢逐漸降低，電場線由c指向d，則點電勢更高，故B正確，ACD錯誤。故選B。3、A【解析】設(shè)X為：AZX，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒：4+14=17+Z電荷數(shù)守恒：2+7=8+A，則A=1，即X為：11點睛：本題考查了核反應(yīng)方程式，要根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得出X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而確定X的種類。4、D【解析】

向下的勻加速運動或向上的勻減速運動時，書的加速度向下，處于失重狀態(tài)，手對書的作用力小于書的重力；向左的勻速運動時，手對書的作用力等于書的重力；向右的勻減速運動時，加速度向左，根據(jù)牛頓第二定律分析得知，手對書的作用力大于書的重力。所以向右的勻減速運動時，手對書的作用力最大，故ABC錯誤，D正確；故選D。5、B【解析】由于地球自轉(zhuǎn)的周期和“墨子號”的周期不同，轉(zhuǎn)動的線速度不同，所以工作時，兩地發(fā)射和接受信號的雷達方向不是固定的，故A錯誤．7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度，則衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的速度小于7.9km/s，故B正確．由于“墨子號”衛(wèi)星的質(zhì)量未知，則無法計算“墨子號”所受到的萬有引力大小，故C錯誤．根據(jù)知，因周期未知，則不能求解地球的質(zhì)量，從而不能估算地球的密度，選項D錯誤；故選B．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道衛(wèi)星做圓周運動向心力的來源，知道線速度、周期與軌道半徑的關(guān)系，理解第一宇宙速度的意義．6、C【解析】

A．等離子體進入磁場，根據(jù)左手定則，正電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以B板帶正電，為電源的正極，A極為電源的負(fù)極，故A錯誤；B．分析電路結(jié)構(gòu)可知，A、B為電源的兩極，R為外電路，故電阻R兩端電壓為路端電壓，小于電源的電動勢，故B錯誤；CD．粒子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，有解得減小兩極板的距離d，電源的電動勢減小，增加兩極板的正對面積，電動勢不變，故C正確，D錯誤。故選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、BD【解析】

以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知(P0-P)(S-s)=G，明確原來氣體壓強小于大氣壓強；題目設(shè)計的變化如加熱、取走沙子、大氣壓減小、裝置自由下落后，我們根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷出氣體的體積增大還是減小，就可以知道活塞上升還是下降了．【詳解】A．設(shè)缸內(nèi)氣體壓強P，外界大氣壓為P0，大活塞面積S，小活塞面積s，活塞和鋼球的總重力為G，以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知：(P0-P)(S-s)=G…①給氣缸緩慢加熱，氣體溫度升高，由蓋呂薩克定律知氣體體積要增大，從氣缸結(jié)構(gòu)上看活塞應(yīng)向下移動，故A錯誤．B．取走燒杯中的沙子后，整體的重力小了，由①式知容器內(nèi)氣體壓強必須增大，由玻意耳定律知氣體體積要減小，所以氣缸要向上移動，故B正確．C．大氣壓變小時，由①式知道缸內(nèi)氣體壓強要減小，由玻意耳定律知氣體體積要增大，所以氣缸要向下移動，故C錯誤．D．讓整個裝置自由下落，缸內(nèi)氣體壓強增大(原來小于大氣壓強)，由玻意耳定律知氣體體積要減小，所以氣缸向上移動，故D正確．故選BD．本題的關(guān)鍵是利用活塞受力平衡的條件和理想氣體狀態(tài)方程判斷封閉氣體的體積如何變化，是一道比較困難的易錯題．8、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質(zhì)點剛好起振，且起振方向向下，則各質(zhì)點開始振動的方向均向下，所以P質(zhì)點第一次到達波谷位置需要A正確，B錯誤；C．若振源在A處，P質(zhì)點比Q質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在PQ間傳播的時間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質(zhì)點比P質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在QP間傳播的時間D正確；E．介質(zhì)中質(zhì)點并不會隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側(cè)振動，E錯誤。故選ACD。9、BD【解析】

根據(jù)木板A的v-t圖像求解滑塊在木板上滑動時和離開木板時木板的加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式求解兩個動摩擦因數(shù)；若木塊在木板上滑動時，木塊的加速度應(yīng)該大于木板的加速度，由此求解F的范圍；根據(jù)木塊和木板的位移關(guān)系求解F與L的關(guān)系.【詳解】滑塊在木板上滑動時木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；滑塊從木板上滑出時木板的加速度為，對木板根據(jù)牛頓第二定律：；聯(lián)立解得：μ1=0.7，μ1=0.1，選項A錯誤，B正確；對木塊B：，其中的aA>1m/s1，則F>9N，則F的大小不可能為9N，選項C錯誤；根據(jù)，式中t=1s，聯(lián)立解得：F=1L+9，即F的大小與板長L有關(guān)，選項D正確；故選BD.此題時牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，首先要搞清兩物體的運動情況，通過v-t圖像獲取運動信息，結(jié)合牛頓第二定律求解.10、BC【解析】

A．若第一階段勻速，則沖入第二磁場以后則金屬棒會做加速度逐漸減小的加速運動，所以選項A錯誤；B．若剛進入第一磁場時速度過大，則由則金屬棒做加速度逐漸減小的減速運動，直到勻速；沖入第二磁場以后會加速，做加速度逐漸減小的變加速運動性質(zhì)為加速，所以選項B正確；CD．若剛進入第一磁場時速度過小，則由則金屬棒做加速度逐漸減小的加速運動，直到勻速；沖入第二磁場以后會加速，做加速度逐漸減小的變加速運動性質(zhì)為加速，所以選項C正確，D錯誤；故選BC。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、AC勻速直線D【解析】

（1）[1]．根據(jù)本實驗的實驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測量小車的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點的距離和用天平測得小車的質(zhì)量，即還需要刻度尺，天平（帶砝碼），故選AC．（2）[2]．為達到平衡摩擦力的目的，取下細繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動；（3）[3]．實驗過程中，為減少誤差，提高實驗的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募毨K與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯誤，D正確．12、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動能增加量之和【解析】

(2)[1]游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標(biāo)尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標(biāo)讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為[3]根據(jù)實驗原理可知，該實驗中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恒，故需要測量的物理還有：滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移s(3)[4][5]鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統(tǒng)動能的增量為因此只要比較二者是否相等，即可驗證系統(tǒng)機