河南省鄭州市宇華實驗學校2023-2024學年高三上學期1月期末考試物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

物理
考生注意：
1.答題前，考生務必用黑色簽字筆將自己的姓名、準考證號、座位號在答題卡上填寫清楚；
2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，在試卷上作答無效；
3.考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1至7小題只有一項符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項符合題目的要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。
1.如圖所示，氣墊導軌上滑塊經(jīng)過光電門時，遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間，測得遮光條的寬度為，用近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度，為使更接近瞬時速度，正確的措施是( )
A.換用寬度更窄的遮光條B.提高測量遮光條寬度的精確度
C.使滑塊的釋放點更靠近光電門D.增大氣墊導軌與水平面的夾角
2.如圖所示，在粗糙的水平地面上，一物塊與彈簧連接.先用水平向右的力拉彈簧，物塊處于靜止狀態(tài)，地面對物塊的摩擦力大小為f.增大拉力F，使彈簧伸長量為原來的2倍，物塊仍保持靜止，此時地面對物塊的摩擦力大小為( )
A.0B.fC.2fD.3f
3.如圖是做斜拋運動物體的軌跡，C點是軌跡的最高點，A、B是軌跡上等高的兩個點。下列敘述中正確的是（不計空氣阻力）( )
A.物體在C點速度為零
B.物體在A點的速度與物體在B點的速度相同
C.物體在A點、B點的水平速度均大于物體在C點的水平速度
D.物體在A、B、C各點的加速度都相同
4.如圖所示，四個點電荷所帶電荷量的絕對值均為Q，分別固定在正方形的四個頂點上，正方形邊長為a，則正方形兩條對角線交點處的電場強度( )
A.大小為，方向豎直向上B.大小為，方向豎直向下
C.大小為，方向豎直向上D.大小為，方向豎直向下
5.如圖為水面上的兩列相干波在某時刻的疊加情況，以波源為圓心的兩組同心圓弧分別表示該時刻兩列波的波峰(實線)和波谷(虛線)，已知的振幅為4cm，的振幅為5cm，下列說法正確的是( )
A.質點A、D在該時刻的高度差為9cmB.再過半個周期，質點B是振動加強點
C.質點C的振幅為1cmD.的振動頻率小于的振動頻率
6.如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊（設間無電荷轉移），疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強磁場?，F(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使一起無相對滑動地向左加速運動，則在加速運動階段( )
A.a對b的壓力不變B.a對b的壓力變大
C.物塊間的摩擦力變大D.物塊間的摩擦力不變
7.焦耳為了研究熱功轉換問題，設計并完成了一個奇妙的實驗：用一個保溫性能良好的容器裝上水，再將攪拌葉片浸入水中。攪拌葉片由圓軸帶動，而圓軸本身又通過細繩與下垂的重物連接。焦耳要論證機械功與熱量的轉換關系，下列物理量不需要測量的是( )
A.重物下落通過細繩對圓軸做的功
B.攪拌葉片的轉速
C.重物下落前、后水靜止穩(wěn)定時的溫度
D.水的質量
8.如圖所示為機場的行李轉盤，使用水平傳送帶和傾斜轉盤組合完成乘客行李箱的傳送。水平傳送帶的運動方向與轉接處轉盤的運動方向垂直，行李箱由傳送帶的A處滑上水平移動的轉盤，最后運動至轉盤下方的擋板B處與轉盤一起運動，則從A至B過程中，下列說法正確的是( )
A.行李箱相對地面做曲線運動
B.行李箱相對轉盤可能做直線運動
C.行李箱所受摩擦力的方向與轉盤運動方向相同
D.增大轉盤的轉速，行李箱所受摩擦力大小不變
9.一帶正電微粒僅在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能隨位移x變化的關系如圖所示，其中段是曲線，段是平行于x軸的直線，段是傾斜直線，則下列說法正確的是( )
A.段電勢逐漸升高
B.段微粒做加速度逐漸減小的加速運動
C.段電場強度為零
D.段的電勢沿x軸正方向均勻減小
10.B超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會產(chǎn)生不同程度的反射，探頭接收到的超聲波信號形成B超圖象。如圖為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖象，時刻波恰好傳到質點M。已知此超聲波的頻率為，下列說法正確的是( )
A.內質點M運動的路程為2mm
B.質點M第一次位移為0.2mm的時刻是
C.超聲波在血管中的傳播速度為
D.時質點N恰好處于波谷
二、非選擇題：本題共6小題，共70分。
11.（7分）某同學研究自由落體運動的規(guī)律時，將小球從一固定的毫米刻度尺旁邊由靜止釋放，用手機拍攝小球自由下落的視頻，然后用相應的軟件處理得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，實驗裝置如圖1所示。如圖2所示為小球下落過程中三幅連續(xù)相鄰的分幀圖片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,相鄰兩幀之間的時間間隔為0.02s。
（1）圖片Ⅱ中小球的瞬時速度約為___________m/s。（結果保留兩位小數(shù)）
（2）關于實驗裝置和操作，下列說法正確的是___________。
A.刻度尺應固定在豎直平面內
B.選擇材質密度小的小球
C.鉛垂線的作用是檢驗小球是否沿豎直方向下落
D.固定手機時，攝像鏡頭應正對刻度尺
（3）該同學利用多幀圖片測算其對應的速度v和下落的高度h，繪制了圖象，如圖3所示。其中P、Q分別為兩個大小相同，質量不同的小球下落的圖象（空氣阻力不變），由圖象可知兩球質量大小關系是___________（選填“大于”、“等于”、“小于”）。
（4）如何利用圖象判斷小球下落過程機械能是否守恒？
12.（8分）圖（a）是某實驗小組測量電源電動勢E和內阻r的原理圖，保護電阻，電流表內阻可忽略不計，總長度為60cm的電阻絲ab，其總電阻值，且電阻絲ab上標有長度刻度。
（1）為驗證電阻絲粗細是否均勻，一同學用螺旋測微儀在電阻絲不同位置各個方向上測量了金屬絲的直徑，發(fā)現(xiàn)測量結果基本一致，說明該金屬絲粗細均勻，某次測量結果如圖（b）所示，金屬絲直徑的測量值為________cm，由此可以求得該金屬絲的電阻率約為________（電阻率的計算結果保留兩位有效數(shù)字）。
（2）連接好電路后，閉合開關S，記錄電阻絲ac的長度L和相應電流表A的示數(shù)I，多次滑動c點改變ac的長度，測得多組L和I的值，并計算出對應的，根據(jù)測量到的多組實驗數(shù)據(jù)作出圖象，如圖（c）所示，由圖象可求得電源電動勢______V，電源內阻_______（計算結果均保留兩位有效數(shù)字）。
（3）該小組對實驗進行誤差分析：若電流表的內阻不可忽略，步驟（2）中得到的電源內阻的測量值_______真實值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
13.（10分）如圖所示，水平平臺的右端安裝有定滑輪，質量為的物塊放在與滑輪相距的平臺上，物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)有一輕繩跨過定滑輪，左端與物塊連接，右端掛質量為的小球，繩拉直時用手托住小球使其在距地面高處靜止。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（g?。?。
（1）放開小球，系統(tǒng)運動，求小球做勻加速運動時的加速度及此時繩子的拉力大小；
（2）通過計算，回答物塊能否撞到定滑輪。
14.（12分）滑板運動是一項驚險刺激的運動，深受青少年的喜愛。圖中ABCD為滑板的運動軌道，AB和CD是兩段與水平面夾角均為θ的光滑的斜面，底部與水平面平滑相接，粗糙水平段BC的長度。一運動員從P點以的初速度下滑，經(jīng)BC后沖上CD軌道，達到Q點時速度減為零。已知運動員連同滑板的質量，，，g取，求：（結果可帶根號）
（1）運動員第一次經(jīng)過B點和C點的速度，；
（2）滑板與BC之間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）運動員最后靜止的位置與B點之間的距離x。
15.（15分）如圖，一根勁度系數(shù)為k的輕質彈簧上端固定在光滑斜面頂端，斜面傾角為30°。下端連接一物塊下面用輕繩連接一質量為m的物塊B，物塊B距離斜面底端為l。開始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)在剪斷輕繩使B自由下滑，當B滑到斜面底端時，物塊A剛好沿斜面向上第一次到達最高點，此時彈簧對A的拉力沿斜面向上，大小為mg。已知彈簧始終處于彈性限度內，重力加速度為g，求：
（1）彈簧與A組成的系統(tǒng)振動周期為多少？
（2）物塊A的質量為多少？
（2）A從最低點運動到最高點的過程中彈簧的彈性勢能減少了多少？
16.（18分）如圖所示是中國科學院自主研制的磁約束核聚變實驗裝置中的“偏轉系統(tǒng)”原理圖。由正離子和中性粒子組成的多樣性粒子束通過兩極板間電場后進入偏轉磁場。其中的中性粒子沿原方向運動，被接收板接收；一部分離子打到左極板，其余的進入磁場發(fā)生偏轉被吞噬板吞噬并發(fā)出熒光。多樣性粒子束寬度為L，各組成粒子均橫向均勻分布。偏轉磁場為垂直于紙面向外的矩形勻強磁場，磁感應強度為。已知離子的比荷為k，兩極板間電壓為U、間距為L，極板長度為，吞噬板長度為并緊靠負極板。若離子和中性粒子的重力、相互作用力、極板厚度可忽略不計，則：
（1）要使的離子能沿直線通過兩極板間電場，可在極板間施加一垂直于紙面的勻強磁場，求的大?。?br>（2）調整極板間磁場，使的離子沿直線通過極板后進入偏轉磁場。若且上述離子全部能被吞噬板吞噬，求偏轉磁場的最小面積和吞噬板的發(fā)光長度；
（3）若撤去極板間磁場且偏轉磁場邊界足夠大，離子速度為且各有n個，能進入磁場的離子全部能被吞噬板吞噬，求的取值范圍及吞噬板上收集的離子個數(shù)。
2023—2024學年鄭州市宇華實驗學校高三（上）期末考試
物理參考答案
一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1至7小題只有一項符合題目要求，每小題4分。第8至10小題有多項符合題目的要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。
1.答案：A
解析：換用寬度更窄的遮光條，時間更短，選項A正確；提高測量遮光條寬度的精確度，不能縮短，選項B錯誤；瞬時速度表示運動物體在某一時刻（或經(jīng)過某一位置）的速度，應用極限思想，在時間趨于零的情況下將平均速度近似看作瞬時速度，所以要計算滑塊通過光電門的瞬時速度，需要縮短通過時間，使滑塊的釋放點更靠近光電門，則變長，選項C錯誤；增大氣墊導軌與水平面的夾角，在滑塊的釋放點距離光電門比較近的情況下，不能明顯縮短，選項D錯誤。
2.答案：C
解析：物體處于靜止狀態(tài)，水平方向受力平衡，合外力等于零，F(xiàn)等于f，當F增大時，f隨之增大，物塊仍保持靜止，合力為零，F(xiàn)和f是一對平衡力；彈簧伸長量為原來的2倍，根據(jù)胡克定律，則有此時地面對物塊的摩擦力大小為2f。
A.0與分析不符，故A錯誤。
B.f與分析不符，故B錯誤。
C.2f與分析相符，故C正確。
D.3f與分析不符，故D錯誤。
3.答案：D
解析：A.斜拋運動在水平方向分運動是勻速直線運動，即水平速度不變，物體在C點具有水平方向的速度，故A錯誤；B.速度是矢量，既有大小也有方向，由斜拋運動的對稱性可知A、B兩點的速度大小相等，方向不同，物體在A點的速度與物體在B點的速度不相同，故B錯誤；C.斜拋運動在水平方向分運動是勻速直線運動，即水平速度不變，物體在A點、B點的水平速度均等于物體在C點的速度，故C錯誤；D.斜拋運動的物體只受到重力的作用，即加速度恒為g，故D正確。故選D。
4.答案：D
解析：四個電荷的電荷量相等，兩對對角線的電荷都是一對等量異種點電荷，在交點處的電場強度的方向指向負電荷，且大小相等，如圖
則合場強的方向豎直向下，由點電荷場強公式可得，任意一對等量異種點電荷的合場強為
則正方形兩條對角線交點處的電場強度為
方向豎直向下。故選D。
5.答案：C
解析：A.兩列波疊加，A、D均為振動加強的點，在該時刻，A在波峰，位移，D在波谷，位移-9cm，故質點A、D在該時刻的高度差為18cm。A錯誤；BC.質點B、C始終是振動減弱的點，振幅為1cm，B錯誤，C正確；D.兩列波為相干波，的振動頻率等于的振動頻率，D錯誤。故選C。
6.答案：B
解析：運動過程中整體受總重力、拉力F、向下的洛倫茲力、地面的支持力和摩擦力，
豎直方向有，
水平方向有，
在加速階段，v增大，增大，增大，加速度減小。
對a受力分析，a受重力、向下的洛倫茲力對a向上的支持力對a向左的靜摩擦力，豎直方向有
，水平方向有。隨著v的增大，增大，故a對b的壓力增大，故A錯誤，B正確；
加速度減小，所以物塊間的摩擦力變小，故CD錯誤。故選B。
7.答案：B
解析：要論證機械功與熱量的轉換關系，必須測量重物下落通過細繩對圓軸做的功，以及水吸收的熱量，而要測量水吸收的熱量，必須測量重物下落前、后水靜止穩(wěn)定時的溫度以及水的質量，實驗不需要測量攪拌葉片的轉速，故選B。
8.答案：AD
解析：ABC.設行李箱滑上傳送帶時的速度為，轉盤的速度為，傾斜轉盤與水平方向的夾角為θ,則行李箱相對轉盤的速度方向如圖中的v所示，滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反，如圖中所示，行李箱所受摩擦力的方向與轉盤運動方向不相同。
沿轉盤所在斜面，行李箱受重力分力與滑動摩擦力作用，這兩個力的合力方向與行李箱相對轉盤的初速度v、行李箱的對地初速度都不在一條直線上，所以行李箱相對轉盤和相對地面均做曲線運動，故A正確，BC錯誤；
D.轉盤與行李箱間的摩擦力為滑動摩擦力，增大轉盤的轉速不會增加二者間的正壓力，摩擦力大小不變，故D正確。故選AD。
9.答案：ACD
解析：電勢能，由于粒子帶正電，段電勢能變大，所以電勢升高，A正確；根據(jù)電場力做功與電勢能關系可知，圖象的切線斜率表示電場力，段圖象的切線斜率逐漸變小，電場力逐漸減小，加速度逐浙變小，由于電勢能增加，電場力做負功，則粒子做減速運動，即粒子做加速度逐漸減小的減速運動，B錯誤；段圖象的切線斜率為零，電場力為零，場強為零，C正確；段電勢能均勻減小，粒子帶正電，所以電勢沿x軸正方向均勻減小，D正確.
10.答案：ACD
解析：A.由題可知，質點M運動的路程為，A正確，不符合題意；
BC.超聲波在血管中的傳播速度為，根據(jù)傳播方向可知，質點M開始振動的方向沿軸負方向。當坐標為的質點的振動形式傳到M點時，質點M第一次位移為0.2mm，此時波向前傳播，所用時間，B錯誤，符合題意；C正確，不符合題意；
D.質點N第一次到達波谷的時間為D正確，不符合題意；故選ACD。
二、非選擇題：本題共6小題，共70分。
11.（7分）答案：（1）1.38
（2）AD
（3）大于
（4）在誤差允許的范圍內，如果圖象是一條過原點的傾斜直線，且斜率等于
解析：（1）根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得圖2中小球的瞬時速度約為
（2）A.小球做自由落體運動，為了測量小球下落的位置，刻度尺應固定在豎直平面內，A正確；
B.為了減小阻力帶來的實驗誤差，應該選擇密度較大的小球，B錯誤；
C.鉛垂線的作用是檢驗裝置是不是豎直放置，不能檢驗小球是否沿豎直方向下落，C錯誤；
D.為了拍攝的小球的位置比較準確，固定手機時，攝像頭應正對刻度尺，D正確。
故選AD。
（3）小球下落過程若空氣阻力不忽略，且空氣阻力不變，根據(jù)動能定理，有
得到
根據(jù)圖象可知P圖象斜率大，故質量大；
（4）若機械能守恒，則阻力為零，則有
故，在誤差允許的范圍內，如果圖象是一條過原點的傾斜直線，且斜率等于，則機械能守恒。
12.（8分）答案：（1）0.0898/0.0899/0.0900/0.0901；
（2）4.0/4.1/4.2/4.3；5.5/5.6/5.7/5.8/5.9/6.0/6.1
（3）大于
解析：（1）螺旋測微器讀數(shù)為
根據(jù)電阻公式可得
（2）由閉合電路歐姆定律可得
整理得
結合圖象可得
解得
（3）若考慮電流表內阻，由閉合電路歐姆定律可得
整理得出
可以看出通過截距計算電源內阻偏大，相當于把電流表內阻和電源內阻一起等效為電源內阻測出。
13.（10分）答案：（1），8N（2）不會撞到定滑輪
解析：（1）由牛頓第二定律對小球有
對物塊有
解得
，
（2）由
得小球落地時的速度
即物塊此時的速度為，物塊此后做勻減速運動的加速度為
由
得到停下來可滑行的距離
物塊在桌面上共滑行的距離
故物塊不會撞到定滑輪。
14.（12分）答案：（1），（2）0.16（3）3.75m
解析：（1）以水平軌道BC所在水平面為零勢能面，運動員從P點滑至B點的過程，由動能定理得
代入數(shù)據(jù)解得
運動員由C點到Q點的過程，由動能定理有
代入數(shù)據(jù)解得
（2）運動員由B點滑至C點的過程中，由動能定理有
代入數(shù)據(jù)解得
（3）設運動員在BC軌道上滑行的總路程為s.對從P點到靜止的整個過程，由動能定理有
代入數(shù)據(jù)解得
故運動員最后靜止的位置與B點之間的距離
15.（15分）答案：(1)
(2)
(3)
解析：(1)設從剪斷輕繩到B滑到斜面底端所用時間為t
有
且
解得
由題意，剪斷輕繩后A沿斜面向上運動第一次到達最高點的時間也是，這個時間t是彈簧與A組成的系統(tǒng)振動周期的一半，所以周期
(2)設A質量為M，剪斷輕繩前，對整體，由平衡條件有彈簧彈力
剪斷輕繩時，對A，由牛頓第二定律有
A運動到最高點時，對A由牛頓第二定律有
且由題知，根據(jù)簡諧運動的對稱性知
聯(lián)立可得
(3)由胡克定律，結合(2)中結論知
解得
由能量守恒可知A從最低點運動到最高點的過程中，彈簧的彈性勢能減少量為
16.（18分）答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）根據(jù)受力平衡有
得
（2）洛倫茲力提供向心力有
解得
要求H極板左側射出的離子也能到達吞噬板，故磁場總長度為
矩形磁場的最小面積
發(fā)光長度
（3）離子在電場中做類平拋運動，
豎直方向有
水平方向有
又
聯(lián)立解得電場中偏轉距離
代入數(shù)據(jù)得
能進入磁場區(qū)域收集的離子個數(shù)為
進入磁場離子圓周運動半徑
在磁場中偏轉距離為離子射出偏轉電場時速度與豎直方向的夾角
速度為的離子射出偏轉電場時，對于進入磁場的左右兩邊界離子而言，與吞噬板左右兩端相距分別為，
設離子恰好打到吞噬板兩端，由幾何關系得
則
同理速度為的離子射出偏轉電場時，對于進入磁場的左右兩邊界離子而言，與吞噬板左右兩端相距分別為，設離子恰好打到吞噬板兩端，由幾何關系得
則
故的取值范圍是

相關試卷

相關試卷更多

相關試卷

相關試卷 更多

相關試卷更多