安徽省合肥市六校聯(lián)盟2023-2024學年高三上學期期末聯(lián)考物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

（考試時間∶ 75 分鐘滿分∶ 100 分）
一、選擇題：本題共8小題，每小題 4 分共 32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。
1. 關于下列四幅圖理解正確的是（）
A. 甲圖中干電池的電動勢為1.5V，則通過電源的電荷量為1C時，電源內(nèi)非靜電力做功為1.5J
B. 乙圖中等離子體進入上、下極板之間后上極板A帶正電
C. 丙圖中通過勵磁線圈電流越大，電子的運動徑跡半徑越大
D. 丁圖中回旋加速器帶電粒子的最大動能與加速電壓的大小有關
【答案】A
【解析】
【詳解】A．甲圖中干電池的電動勢為1.5V，則通過電源的電荷量為1C時，電源內(nèi)非靜電力做功為
A正確；
B．乙圖中等離子體進入上、下極板之間后，正離子受到向下的洛倫茲力，向下偏，負離子受到向上的洛倫茲力，向上偏，故上極板A帶負電，B錯誤；
C．丙圖中通過勵磁線圈的電流越大，線圈產(chǎn)生的磁場越強，電子運動半徑公式為
則半徑越小，C錯誤；
D．由
可知
所以旋加速器帶電粒子的最大動能與加速電壓的大小無關，D錯誤。
故選A。
2. 2023年7月10日，經(jīng)國際天文學聯(lián)合會小行星命名委員會批準，中國科學院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞日運行的橢圓軌道面與地球圓軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地距離為１天文單位），遠日點到太陽中心距離為4.86天文單位。若只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）

A. “樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要2.15年
B. “樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要3.18年
C. “樊錦詩星”在遠日點的加速度與地球的加速度大小之比為
D. “樊錦詩星”在遠日點的加速度與地球的加速度大小之比為
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)開普勒第三定律有
解得
故AB錯誤；
CD．根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
可知“樊錦詩星”在遠日點的加速度與地球的加速度大小之比為
故C正確，D錯誤。
故選C。
3. 中國是目前世界上高速鐵路運行里程最長的國家，如今高鐵已經(jīng)成為人們主要的跨城出行工具，如圖，高鐵進站的過程可近似為勻減速直線運動，高鐵車頭依次經(jīng)過A、B、C三個位置，已知AB =BC，測得AB段的平均速度為30m/s，BC段平均速度為20m/s。根據(jù)這些信息下列說法正確的是（）
A. 可以確定高鐵運動的加速度
B. 可求出高鐵車頭在 AB段和 BC段運動的時間
C. 可求出高鐵車頭經(jīng)過 AB 段和 BC段的時間之比
D. 求不出高鐵車頭經(jīng)過 A、B，C三個位置的速度
【答案】C
【解析】
【詳解】D．令A、B、C三個位置的速度分別為、、，根據(jù)勻變速直線運動平均速度公式有
，
令AB =BC=x，則全程的平均速度
則有
解得
、、
可知，能夠求出高鐵車頭經(jīng)過 A、B，C三個位置的速度，故D錯誤；
AB．根據(jù)上述可知，由于不知道AB與BC的具體數(shù)值，則不能夠求出運動時間的具體數(shù)據(jù)，即不能夠確定高鐵運動的加速度，故AB錯誤；
C．根據(jù)平均速度定義式有
，
解得
故C正確
故選C。
4. 如圖所示，中國空軍進行飛行表演時在水平面內(nèi)做半徑為 R的勻速圓周運動，經(jīng)觀測發(fā)現(xiàn)飛機做圓周運動的周期為 T，若飛機的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

A. 飛機受到重力、向心力和空氣對其的作用力
B. 空氣對飛機作用力的方向豎直向上
C. 飛機做圓周運動的向心力大小為
D. 空氣對飛機作用力的大小為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．飛機在做圓周運動時受到重力和空氣對其的作用力，A錯誤；
B．空氣對其的作用力的豎直分力與重力平衡，水平分力提供向心力，B錯誤；
C．飛機做圓周運動的向心力為
C錯誤；
D．空氣對飛機作用力的大小為
D正確。
故選D。
5. 如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊靜止放在水平地面上，它的頂角為90°，兩底角分別為和；已知楔形木塊的兩個斜面是光滑的，與地面之間的接觸面是粗糙的?，F(xiàn)將兩個質(zhì)量均為m的小木塊輕輕放在兩個斜面上，讓a、b同時由靜止開始運動。在兩個木塊共同下滑的過程中，楔形木塊對水平地面的摩擦力大小及壓力的大小分別為
A. ，
B. 0，
C. 0，Mg＋mg
D. ，Mg＋mg
【答案】C
【解析】
【詳解】木塊a、b下滑的加速度分別為
，
a、b加速度在水平方向上的分量分別為
，
又因為?+?=90°，所以可知a1x=a2x，即系統(tǒng)水平方向加速度為零，故系統(tǒng)水平方向不受外力作用，即楔形木塊對水平地面的摩擦力大小為0；
木塊a、b對以楔形木塊的壓力分別為
，
N1與N2的豎直方向的分量大小分別為
，
因為?+?=90°，則
所以地面對木塊的支持為Mg+mg，故A、B、D錯誤，C正確。
故選C。
6. 清晨，環(huán)衛(wèi)工人勞作的身影成為城市一道靚麗的風景。靜止在城市道路旁的綠化灑水車，由橫截面積為S的水龍頭噴嘴水平噴出水流，水流從噴嘴射出到落地經(jīng)歷的時間為t，水流落地點和噴嘴的連線與水平地面間的夾角為，忽略空氣阻力，重力加速度為g，以下說法正確的是（）
A. 水流落地時位移大小為
B. 空中水柱的體積為
C. 水流射出噴嘴的速度大小為
D. 水流落地時的速度大小為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．水流落地時豎直位移為
而
解得水流落地時位移大小為
A錯誤；
C．水流射出噴嘴的速度大小為
C錯誤；
B．空中水柱的體積為
所以B正確；
D．水流落地時的速度大小為
D錯誤；
故選B。
7. 在x軸上A、B兩點分別放置兩電荷q1和q2，C為兩電荷中垂線上一點，且AO=BO=CO，在x軸上的電場強度與x的圖線如圖所示，規(guī)定場強沿x軸正方向為正，則（）
A. 兩電荷為等量異種電荷
B. O點電勢等于0
C. 從C到O電勢增加
D. 電子從C到O運動過程中電勢能增大
【答案】C
【解析】
【詳解】A．O點電場方向為零，且AO=BO，可知兩電荷為等量同種電荷，故A錯誤；
BC．B點右側(cè)電場方向沿x軸正方向，可知兩電荷為等量正電荷，AB中垂線上的電場方向為由O點指向無窮遠，根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低可知，由于無窮遠處電勢為0，則O點電勢大于0，從C到O電勢增加，故B錯誤，C正確；
D．從C到O電勢增大，根據(jù)負電荷在高電勢處電勢能反而小，電子從C到O運動過程中電勢能減小，故D錯誤。
故選C。
8. 如圖所示，閉合開關，將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為△U1、△U2、△U3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為△I，則下列說法錯誤的是（）
A. 電流表A的示數(shù)增大B. 電壓表V2的示數(shù)增大
C. △U3與△I 的比值大于rD. △U3大于△U2
【答案】ACD
【解析】
【詳解】電壓表V1、V2、V3分別測量R兩端電壓、路端電壓和滑動變阻器兩端的電壓。
A．當滑動變阻器向下滑動時，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，則電流表A的示數(shù)增大，A正確；
B．因為干路電流增大，根究，則路端電壓減小，電壓表V2的示數(shù)減小，B錯誤；
C．根據(jù)閉合電路歐姆定律得
所以△U3與△I 的比值等于，△U3與△I 的比值大于r，C正確；
D．因為
而當滑動變阻器向下滑動時，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，減小，增大，則減小，所以△U3大于△U2，D正確。
故選ACD。
二、選擇題：本題共2小題，每小題5 分，共10分。在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
9. 如圖所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上，木板左端固定一輕質(zhì)擋板，一根輕彈簧左端固定在擋板上，質(zhì)量為m的小物塊從木板最右端以速度v0滑上木板，壓縮彈簧，然后被彈回，運動到木板最右端時與木板相對靜止。已知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，整個過程中彈簧的形變均在彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是（）
A. 木板先加速再減速，最終做勻速運動
B. 整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為
C. 整個過程中合力對小物塊的沖量大小為
D. 彈簧壓縮到最短時，小物塊到木板最右端的距離為
【答案】ABC
【解析】
【詳解】A．根據(jù)題意可知，小物塊開始相對于木板向左運動直到彈簧壓縮到最短過程中，木板向左做加速運動，彈簧恢復原長的過程中，開始階段彈簧的彈力大于小物塊與木板間摩擦力，木板繼續(xù)向左做加速運動，當彈簧的彈力小于小物塊與木板間摩擦力直到小物塊相對于木板向右滑動到木板的最右端過程中，木板向左做減速運動，最后小物塊與木板共同向左做勻速運動，故A正確；
BD．彈簧壓縮量最大時小物塊與木板速度相等，彈簧彈性勢能最大，小物塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律有
從小物塊滑上木板到彈簧壓縮最短過程，由能量守恒定律有
從小物塊滑上木板到小物塊到達木板最右端過程，由動量守恒定律有
由能量守恒定律有
聯(lián)立解得
故B正確，D錯誤；
C．整個過程，對小物塊，由動量定理得
整個過程中合力對小物塊的沖量大小為，故C正確。
故選ABC。
10. 某同學自制了一個手搖交流發(fā)電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應強度大小為的勻強磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為的燈泡。假設發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）

A. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為
B. 燈泡兩端電壓有效值為
C. 若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為
D. 若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t燈泡變得更亮
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)
根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為，則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，A正確；
B．線圈產(chǎn)生感應電動勢的最大值
又
聯(lián)立可得
則線圈產(chǎn)生感應電動勢的有效值
根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為
B錯誤；
C．若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈產(chǎn)生感應電動勢的最大值
此時線圈產(chǎn)生感應電動勢的有效值
根據(jù)電阻定律
可知線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值
C正確；
D．若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)
可知線圈產(chǎn)生的感應電動勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯誤。
故選AC。
三、實驗題∶ 本題共2 小題，共16分，第 11題4分，第12題 12分。
11. 某同學在做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗時，使用如圖甲所示的原理圖，其中A為固定橡皮條的圖釘，為橡皮條，和為細繩，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的示意圖如圖乙所示。
（1）本實驗采用的科學方法是________（填“控制變量法”、“等效替代法”或“極限法”）。
（2）圖乙中，一定與橡皮條在一條直線上的力是________（填“F”或“F”），圖乙四個力中，不是由彈簧測力計直接測得的是________（填“”、“”、“F”或“”）。
（3）某次測量時彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)為________N。
【答案】 ①. 等效替代法 ②. ③. F ④. 2.90
【解析】
【詳解】（1）[1]根據(jù)實驗原理可知本實驗采用的科學方法是等效替代法；
（2）[2] [3]圖中F是利用平行四邊形定則而得，所以F不是由彈簧測力計直接測得，所以一定與橡皮條在一條直線上的力是；
（3）[4]彈簧測力計的分度值為0.1N，讀數(shù)為2.90N。
12. 一段粗細均勻、中空的圓柱形導體，其橫截面及中空部分橫截面均為圓形，如圖（a）所示。某同學想測量中空部分的直徑的大小，但由于直徑太小無法直接精準測量，他設計了如下實驗進行間接測量。

該同學進行了如下實驗步驟：
（1）用螺旋測微器測得這段導體橫截面的直徑D如圖（b）所示．則直徑D的測量值為________mm。然后又用游標卡尺測得該元件的長度L。
（2）用多用電表粗測這段導體兩端面之間的電阻值：該同學選擇“×100”擋位，用正確的操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大。為了較準確地進行測量，應該選擇________擋位（選填“”或“”），并重新歐姆調(diào)零，正確操作并讀數(shù)，此時刻度盤上的指針位置如圖（c）所示，測量值為________。
（3）設計了如圖（d）所示電路精確測量這段導體兩端面之間的電阻值，除待測導體件外，實驗室還提供了下列器材：

A．電流表（量程為20mA，內(nèi)阻）
B．電流表（量程為50mA．內(nèi)阻未知）
C．滑動變阻器
D．定值電阻
E．定值電阻
F．電源（電動勢，內(nèi)阻可以忽略）
G．開關S、導線若干
根據(jù)以上器材和粗測導體電阻值的情況可知，電路中定值電阻應選擇________（填器材前面的字母代號）；為了減小誤差，改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，多測幾組、的值，作出關系圖像如圖（e）所示。若讀出圖線上某點對應的x、y的坐標值分別為a和b，則可知這段導體兩端面間電阻的測量值________（用圖像中數(shù)據(jù)和題設給出的物理量符號表示）

（4）該同學查出這段導體材料的電阻率，則中空部分的直徑大小測量值為________（用圖像中數(shù)據(jù)和題設給出的物理量符號表示）。
【答案】 ①. 4.486 ②. ③. 140 ④. R1 ⑤. ⑥.
【解析】
【詳解】（1）[1]螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4mm，可動刻度的讀數(shù)為48.6××0.01mm=0.486mm，則讀數(shù)為：4 mm+0.486mm=4.486mm。
（2）[2][3]指針偏轉(zhuǎn)過大，說明所選擋位過大，導致示數(shù)偏小，為了使指針指向中間，應選用小擋位，故應選×10擋；由圖示表盤可知，其讀數(shù)為：14×10=140Ω；
（3）[4][5]電流表與定值電阻R2串聯(lián)后所測的最大電壓為
而電動勢為4.5V，所以定值電阻R2小，應選定值電阻R1；
由電路圖根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律應有
化簡得
根據(jù)圖像可知斜率
解得
（4）[6]根據(jù)電阻定律
其中
聯(lián)立可得
四、計算題：本大題共3 小題，共42分。
13. 戰(zhàn)士拉車胎進行100m賽跑訓練體能，車胎的質(zhì)量m=8.5kg，戰(zhàn)士拉車胎的繩子與水平方向的夾角，車胎與地面間的滑動摩擦力系數(shù)μ=0.7，某次比賽中，一名戰(zhàn)士拉著車胎從靜止開始全力，跑出20m達到最大速度，（這一過程可看做勻加速直線運動），然后以最大速度勻速跑道終點，共用時15s，重力加速度，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求
（1）戰(zhàn)士加速所用的時間和達到的最大速度v
（2）戰(zhàn)士勻加速階段對車胎的拉力F
【答案】（1）（2），沿繩與水平方向成37°
【解析】
【詳解】（1）設勻加速運動時間為，則勻加速階段位移為
勻速階位移為
聯(lián)解得
（2）由速度公式
得
車胎受力如圖并正交分解
在x方向有
在y方向有
且
代入數(shù)據(jù)聯(lián)解得：，沿繩與水平方向成37°
14. 如圖所示，距離為L的豎直虛線P與Q之間分布著豎直向下的勻強電場，A為虛線P上一點，C為虛線Q上一點，水平虛線CD與CF之間分布著垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，虛線CF與虛線Q之間的夾角，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從A點以水平初速度射出，恰好從C點射入磁場，速度與水平方向的夾角也為，粒子重力可忽略不計。求：
（1）粒子帶何種電荷？電場強度大?。?br>（2）粒子在磁場中運動的軌跡半徑；
（3）粒子在磁場中運動的時間。
【答案】（1）正電，；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動，電場力向下，與電場方向相同，則粒子帶正電；設帶電粒子在勻強電場中運動時間為，則有
由牛頓第二定律得
聯(lián)立解得電場強度大小為
（2）帶電粒子進入磁場的速度大小為
帶電粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力得
聯(lián)立解得
（3）根據(jù)幾何關系可得，帶電粒子在磁場中運動軌跡對應的圓心角為
則粒子在磁場中運動的時間為
聯(lián)立解得
15. 如圖所示，傾角為的斜面與圓心為O、半徑的光滑圓弧軌道在B點平滑連接，且固定于豎直平面內(nèi)。斜面上固定一平行于斜面的輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)沿斜面緩慢推動質(zhì)量為的滑塊a使其壓縮彈簧至A處，將滑塊a由靜止釋放，通過D點時軌道對滑塊a的彈力為零。已知A、B之間的距離為，滑塊a與斜面間動摩擦因數(shù)，C為圓弧軌道的最低點，CE為圓弧軌道的直徑，OD水平，滑塊a可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，取，，，。
（1）求滑塊a在C點對軌道壓力的大小。
（2）求滑塊a整個運動過程中系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量。
（3）若僅將滑塊a換為質(zhì)量為的滑塊b，滑塊b由A點彈出后立即撤去彈簧，求滑塊b第一次落在斜面上的位置至B點的距離（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
【答案】（1）24N；（2）7.92J；（3）1.8m
【解析】
【詳解】（1）由題可知，滑塊a在D點處的速度為0，對滑塊a由C至D點過程，由動能定理有
對滑塊a在C點由牛頓第二定律有
結(jié)合牛頓第三定律可知，滑塊a在C點對軌道壓力的大小
（2）設滑塊a在A處時彈簧儲存的彈性勢能為，由能量守恒定律可知
解得
最終滑塊a在B與B關于C對稱的點之間運動，由能量守恒可知
解得
（3）設滑塊b能通過E點，對滑塊b由A點至E點由能量守恒有
解得
滑塊b恰好能通過E點時，有
可知，假設成立，設滑塊b在空中運動的時間為t，滑塊b落在斜面上的位置與B之間的水平距離為d，則有
解得
又有
解得

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