山西省长治二中、晋城一中、康杰中学、临汾一中、忻州一中、内蒙古鄂尔多斯一中2023-2024学年高三物理第一学期期末联考模拟试题含解析

山西省长治二中、晋城一中、康杰中学、临汾一中、忻州一中、内蒙古鄂尔多斯一中2023-2024学年高三物理第一学期期末联考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即天王星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位，天王星到太阳距离为19.2个天文单位，则下列说法正确的是（　　）A．此时太阳位于地球和天王星之间的某一点B．2020年10月28日还会出现一次天王星冲日现象C．天王星绕太阳公转的周期约为84年D．地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的20倍2、如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，两物体分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断在轻绳刚被剪断的时间（）A．物体B的加速度大小为gB．物体C的加速度大小为2gC．吊篮A的加速度大小为gD．吊篮A与物体C间的弹力大小为0.5mg3、宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 下物体的运动轨迹，如图所示，O为抛出点，若该星球半径为4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，则下列说法正确的是（　　）A．该星球表面的重力加速度为16.0m/s2B．该星球的第一宇宙速度为4.0km/sC．该星球的质量为2.4×1020kgD．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于4.0km/s4、在地球同步轨道卫星轨道平面内运行的低轨道卫星，其轨道半径为同步卫星半径的，则该低轨道卫星运行周期为（　　）A．1hB．3hC．6hD．12h5、如图所示，图中曲线为两段完全相同的六分之一圆弧连接而成的金属线框（金属线框处于纸面内），每段圆弧的长度均为L，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中。若给金属线框通以由A到C、大小为I的恒定电流，则金属线框所受安培力的大小和方向为（　　）A．ILB，垂直于AC向左B．2ILB，垂直于AC向右C．，垂直于AC向左D．，垂直于AC向左6、如图所示，足够长的小平板车B的质量为M，以水平速度v0向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动．若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，则在足够长的时间内（　　）A．若M＞m，物体A对地向左的最大位移是B．若M＜m，小车B对地向右的最大位移是C．无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为mv0D．无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件常用两种半导体材料制成：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子。把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中，磁场B的方向垂直于霍尔元件的工作面，当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I时，其上、下两表面之间会形成电势差。则下列说法中正确的是（　　）A．若长方体是N型半导体，则上表面电势高于下表面电势B．若长方体是P型半导体，则上表面电势高于下表面电势C．在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行D．在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行8、关于电场，下列说法正确的是（）A．过电场中同一点的电场线与等势面一定垂直B．电场中某点电势的值与零电势点的选取有关，某两点间的电势差的值也与零电势点的选取有关C．电场中电势高低不同的两点，同一点电荷在高电势点的电势能大D．电场力对点电荷做正功，该点电荷的电势能一定减小9、一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置在用x1=2.5m处的P点。已知平衡位置在x2=5.5m处的Q点在0~8s内运动的路程为0.2m，则下列说法正确的是_____。A．P点的起振方向沿y轴正方向B．P点振动的周期为4sC．该波的传播速度大小为1m/sD．质点Q的振动方程为E.若一列频率为1Hz的简谐横波沿x轴负方向传播，与该波相遇时会产生稳定的干涉现象10、以下说法正确的是（　　）A．某物质的密度为ρ，其分子的体积为，分子的质量为m，则B．在油膜法粗测分子直径的实验中，把油分子看成球形，是物理学中的一个理想化模型，因为分子并不真的是球形C．在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的大头针，水也不会流出，这是由于大头针填充了水分子间的空隙D．物质是由大量分子组成的，在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称E.玻璃管裂口放在火上烧熔，它的尖锐处就变圆滑，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在学过伏安法测电阻后，某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率（查阅相关资料知其电阻率的范围为）(1)用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径，如图甲所示，其读数为__________(2)另有如下实验器材，请依据测量原理及器材情况，画出实验的电路图_______A．毫米刻度尺；B．量程为内阻约为的电压表C．量程为、内阻约为的电流表D．阻值为的滑动变阻器E.阻值为的定值电阻F.两节普通干电池G.开关和导线若干(3)某一次测量中，电压表示数如图乙所示，其读数为_______(4)实验中要测量一些物理量，除上述铅笔笔芯直径，电压表的示数外，还需测量：电流表的示数；______。该铅笔笔芯的电阻率为______（用上述所测物理量的字母符号表示）。12．（12分）某学校在为准备学生实验“测量电阻丝的电阻率实验”时购进了多卷表面有很薄绝缘层的合金丝，一研究性学习小组同学想通过自己 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的实验来测算金属合金丝的电阻率和长度。(1)小组某同学先截取了一小段合金丝，然后通过实验测定合金丝的电阻率，根据老师给提供的器材，他连成了如图甲所示的实验实物图∶该实验连接图中电流表采用的是_______（填“内接”或“外接”），滑动变阻器采用的是______（填“分压式”或“限流式”）；实验时测得合金丝的长度为0.300m，在测金属合金丝直径时，螺旋测微器的测量结果如图乙所示，则金属合金丝的直径为_____mm。(2)实验过程中电压表V与电流表A的测量结果已经在图丙中的U－I图像中描出，由U－I图像可得，合金丝的电阻为_______Ω；由电阻定律可计算出合金丝的电阻率为_____________Ω·m（保留三位有效数字）。(3)小组另一同学用多用电表测整卷金属合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤∶①将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔∶选择电阻挡“×100”；②然后将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零；③把红黑表笔分别与合金丝的两端相接，多用电表的示数如图丁所示，该合金丝的电阻约为____Ω。(4)根据多用电表测得的合金丝电阻值，不计合金丝绝缘层的厚度，可估算出合金丝的长度约_____m。（结果保留整数）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，在x<0区域内存在一圆形的匀强磁场，圆心O1坐标为（-d，0），半径为d，磁感应强度大小为B，方向与竖直平面垂直，x≥0区域存在另一磁感应强度大小也为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。现有两块粒子收集板如图所示放置，其中的端点A、B、C的坐标分别为（d，0）、（d，）、（3d，0），收集板两侧均可收集粒子。在第三象限中，有一宽度为2d粒子源持续不断地沿y轴正方向发射速率均为v的粒子，粒子沿x轴方向均匀分布，经圆形磁场偏转后均从O点进入右侧磁场。已知粒子的电荷量为+q，质量为m，重力不计，不考虑粒子间的相互作用，求：(1)圆形磁场的磁场方向；(2)粒子运动到收集板上时，即刻被吸收，求收集板上有粒子到达的总长度；(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。14．（16分）热气球为了便于调节运动状态，需要携带压舱物，某热气球科学考察结束后正以大小为的速度匀速下降，热气球的总质量为M，当热气球离地某一高度时，释放质量为M的压舱物，结果热气球到达地面时的速度恰好为零，整个过程中空气对热气球作用力不变，忽略空气对压舱物的阻力，重力加速度为g，求:（1）释放压舱物时气球离地的高度h;（2）热气球与压舱物到达地面的时间差.15．（12分）静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离，如图所示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为．释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A、B与地面之间的动摩擦因数均为．重力加速度取．A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短．（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】A．天王星、地球都绕太阳做圆周运动，即太阳为中心天体，所以太阳不可能位于地球和天王星之间，故A错误；BC．天王星、地球绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律可知得即天王星绕太阳公转的周期约为84年，如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有解得再出现一次天王星冲日现象并不在2020年10月28日，故B错误，C正确；D．由公式得地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的369倍，故D错误。故选C。2、D【解析】A．弹簧开始的弹力F=mg剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，B的合力仍然为零，则B的加速度为0，故A错误；BC．剪断细线的瞬间，弹力不变，将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得即A、C的加速度均为1.5g，故BC错误；D．剪断细线的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A有得故D正确。故选D。3、B【解析】A．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律有联立解得该星球表面的重力加速度为，故A错误；BC．设该星球的第一宇宙速度为，该星球的质量为，在星球表面附近，则有解得故B正确，C错误；D．根据万有引力提供向心力有解得卫星运动的轨道半径越大，则绕行速度越小，第一守宙速度是绕星球表面运行的速度，同步卫星的速度一定小于4.0km/s，故D错误；故选B。4、B【解析】根据开普勒第三定律解得故选B。5、D【解析】由左手定则可知，导线所受安培力垂直于AC向左；设圆弧半径为R，则解得则所受安培力故选D。6、D【解析】根据动量守恒定律求出M与m的共同速度，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体和小车相对于地面的位移．根据动量定理求出摩擦力的作用的时间，以及摩擦力的冲量．【详解】规定向右为正方向，根据动量守恒定律有，解得；若，A所受的摩擦力，对A，根据动能定理得：，则得物体A对地向左的最大位移，若，对B，由动能定理得，则得小车B对地向右的最大位移，AB错误；根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即，C错误；根据动量定理得，解得，D正确．【点睛】本题综合考查了动量守恒定律和动量定理，以及牛顿第二定律和运动学公式，综合性强，对学生的要求较高，在解题时注意速度的方向．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】AB．若长方体是N型半导体，由左手定则可知，电子向上表面偏转，则上表面电势低于下表面电势；若长方体是P型半导体，则带正电的粒子向上表面偏转，即上表面电势高于下表面电势，选项A错误，B正确；C．赤道处的地磁场是水平的，则在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面垂直，选项C错误；D．两极处的地磁场是竖直的，在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行，选项D正确。故选BD。8、AD【解析】A．假设过电场中同一点的电场线与等势面不垂直，则场强沿等势面有分量，沿该分量移动电荷电场力做功不为0，则电势变化，与等势面相矛盾，故A正确；B．电场中某点电势的大小与零电势点的选取有关，而两点间的电势差的大小则与零电势点的选取无关，故B错误；C．电场中电势高低不同的两点，正点电荷在电场中的高电势点电势能大，而负点电荷在电场中的高电势点电势能小，故C错误；D．电场力对点电荷做正功，该点电荷的电势能一定减小，电场力对点电荷做负功，该点电荷的电势能一定增大，故D正确。故选AD。9、ABD【解析】A．根据横波的传播方向与振动方向的关系可知，t=0时刻P点的振动方向沿y轴正方向，故A正确；B．由题图可以看出，该波的波长λ=2m、振幅A=0.1m，则说明在0~8s内Q点振动的时间为，该波的传播速度大小结合，解得T=4s、v=0.5m/s故B正确，C错误；D．波从P点传到Q点所用的时间=8s－=6sQ点的振动方向沿y轴正方向，故质点Q的振动方程为(m)(t>6s)即(m)(t>6s)故D正确；E．产生稳定干涉现象的必要条件是顿率相等，故这两列波相遇时不会产生稳定的干涉现象，故E错误。故选ABD。10、BDE【解析】A．物质密度是宏观的质量与体积的比值，而分子体积、分子质量是微观量，A选项错误；B．实际上，分子有着复杂的结构和形状，并不是理想的球形，B选项正确；C．在装满水的玻璃杯内，可以轻轻投放一定数量的大头针，而水不会流出是由于表面张力的作用，C选项错误；D．物理学中的分子是指分子、原子、离子等的统称，D选项正确；E．玻璃管裂口放在火焰上烧熔后，成了液态，由于表面张力使得它的尖端变圆，E项正确。故选BDE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.4001.90铅笔笔芯长度【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度示数为，旋转刻度示数为，则测量值为(2)[2]由题意知铅笔笔芯电阻率的范围为，由上述测量知铅笔笔芯直径为,依据常识知铅笔的长度约有，由电阻定律得铅笔笔芯电阻为，又有铅笔笔芯截芯截面积，代入上述数据得铅笔笔芯电阻（取）用电压表、电流表直接测量铅笔笔芯两端的电压及其中电流，两电表读数不匹配。需要把定值电阻与铅笔笔芯串联为整体，测量其电压及电流，则两电表匹配。比较整体与电流表及电压表内阻，有则电流表外接法测量误差小，滑动变阻器为，应用限流接法便可实现三次有效测量，则其测量电路如图所示(3)[3]电压表量程为，其最小有效刻度为，经估读后测量值为(4)[4][5]由以上各式得电阻率除测量铅笔笔芯直径、两端电压、电流以外，还需用刻度尺测量铅笔笔芯长度。12、外接限流式0.6803.003.63×10－61400140【解析】(1)[1]根据实物连接图 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可知该实验连接图中电流表采用的是内接，[2]滑动变阻器采用的是限流式，[3]螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×18.0=0.180mm，所以最终读数为0.5+0.180mm=0.680mm；(2)[4]由图像，据欧姆定律可得该小段金属合金丝的电阻为[5]金属合金丝的横截面积根据电阻定律可计算出金属合金丝的电阻率为(3)③[6]欧姆表选择×100挡，由图甲所示可知多用电表的表盘读数为14，该合金丝的电阻约为(4)[7]根据电阻定律可知长度之比等于电阻之比，即有所以金属合金丝的长度四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)垂直纸面向外；(2)(3)1:1【解析】(1)粒子带正电且在圆形磁场中向右偏转，可知磁场方向垂直纸面向外；(2)利用旋转圆可以知道，粒子平行于Y轴射入圆形磁场中，且都从同一点O射入右边的磁场中，则粒子运动的轨迹圆半径必与圆形磁场的半径是相同的，即为d；粒子进入右边磁场后，因为磁感应强度也为B，可知粒子在右边磁场中运动时的圆轨迹半径也为r=d；打在AB收集板上的临界情况分别是轨迹圆与AB板相切，即沿x轴正方向射入的粒子，和粒子刚好过A点的粒子，故AB板上粒子打的区域长度为d。而粒子只有从第四象限进入右边磁场才有可能打在收集板BC上。根据几何关系可得，粒子刚好经过A点时，轨迹圆圆心O2和原点O以及A点构成一个正三角形，可得：粒子与x轴正方向成30°向下。此时粒子刚好打到BC板上的P1点。由几何关系可知OAP1O1为菱形，且AP1与BC垂直，则由几何关系可得，粒子在板上打的最远距离是当直径作为弦的时候，此时与BC的交点为P2，根据点A、B、C的坐标可得，三角形ABC是直角三角形，角C为30°由余弦定理可得解得：第二个临界，轨迹圆恰好与BC收集板相切，由几何关系可得，此时交点与P1重合。则打到收集板上粒子的总长：(3)粒子打在AB收集板的角度范围是与x轴正方向0°~30°，打在BC板上的角度范围是与x轴正方向成30°~90°。由于粒子是沿x轴均匀分布，故需要计算找出入射粒子的长度之比。由几何关系可得，进入第四象限的粒子入射的长度分布恰好是粒子源中左半部分的d，故只需找到与x轴正方向成30°入射的粒子进入圆心磁场的位置即可，LMN=dsin30°=d/214、（1）（2）【解析】(1)由题意知F浮=Mg释放压舱物后：即热气球向下做匀减运动的加速度大小为：由于热气球到地面时的速度刚好为零，则(2)设压舱物落地所用时间为t1，根据运动学公式有：解得：设热气球匀减速到地面所用时间为t2，则解得：因此两者到达地面所用时间差为：15、（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）B先停止；0.50m；（3）0.91m；【解析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可．【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a．假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B．设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB．，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处．B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=0.25m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得故A与B将发生碰撞．设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有联立式并代入题给数据得这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动．设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离．由上式可得两物块停止后的距离