2024年河南省鄧州市花洲實驗高級中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2024年河南省鄧州市花洲實驗高級中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、摩天輪是的樂場一種大型轉(zhuǎn)輪狀設(shè)施，摩天輪邊緣懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列敘述正確的是A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變B．摩天輪物動一周的過程中，乘客所受合外力的沖量為零C．在最低點，乘客處于失重狀態(tài)D．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客所受的重力的瞬時功率保持不變2、1916年愛因斯坦建立廣義相對論后預(yù)言了引力波的存在，2017年引力波的直接探測獲得了諾貝爾物理學(xué)獎．科學(xué)家們其實是通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在．如圖所示為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運動周期為T，則下列說法中正確的是A．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B．A的線速度一定小于B的線速度C．L一定，M越小，T越小D．M一定，L越小，T越小3、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流電，保險絲的熔斷電流為1A，電表為理想電表，定值電阻R0=10Ω。各元件正常工作，下列判斷正確的是（）A．電流表的讀數(shù)為2A B．電容器的擊穿電壓不得低于20VC．原線圈中最大電流不能超過1A D．流過電容器C的電流每秒方向改變50次4、真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點由靜止釋放，經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場，射出后都打在同一個與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點。粒子重力不計。下列說法中正確的是（）A．在熒光屏上只出現(xiàn)1個亮點B．三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間之比為2∶1∶1D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶2∶25、國家發(fā)展改革委、交通運輸部、中國鐵路總公司聯(lián)合發(fā)布了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，勾畫了新時期“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的宏大藍圖。設(shè)某高鐵進站時做勻減速直線運動，從開始減速到停下所用時間為9t，則該高鐵依次經(jīng)過t、3t、5t時間通過的位移之比為（）A． B． C． D．6、自然界的電、磁現(xiàn)象和熱現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法正確的是（）A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，揭示了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流與其產(chǎn)生磁場的方向關(guān)系，并提出了電流產(chǎn)生磁場的“分子電流假說”D．庫侖設(shè)計了電荷扭秤實驗，并總結(jié)出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律”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、圖甲是光電效應(yīng)的實驗裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極K和陽極A上的電壓的關(guān)系圖象，下列說法正確的是A．由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大B．由圖線①、②、③可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定C．只要增大電壓，光電流就會一直增大D．不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強，就能發(fā)生光電效應(yīng)8、在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強磁場區(qū)域，如圖所示．已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出．在電場和磁場中運動時，離子P+和P3+()A．在電場中的加速度之比為1:1B．在磁場中運動的半徑之比為C．在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2D．離開電場區(qū)域時的動能之比為1:39、如圖所示，用細線懸掛一塊橡皮于O點，用鉛筆靠著細線的左側(cè)從O點開始沿與水平方向成30°的直線斜向上緩慢運動s＝1m，運動過程中，始終保持細線豎直。下列說法正確的是（）A．該過程中細線中的張力逐漸增大 B．該過程中鉛筆受到細線的作用力保持不變C．該過程中橡皮的位移為m D．該過程中橡皮的位移為m10、甲、乙兩車在同一平直道路上同向運動其圖像如圖所示，圖中和的面積分別為和，初始時，甲車在乙車前方處，則（）A．若，兩車不會相遇 B．若，兩車相遇2次C．若，兩車相遇1次 D．若，兩車相遇1次三、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）某實驗小組測量重力加速度的實驗裝置，如圖所示，圖中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）,F為光電門，C為固定在重物上的寬度為d=0.48cm的遮光條（質(zhì)量不計）。讓質(zhì)量為3.0kg的重物A拉著質(zhì)量為1.0kg的物塊B從靜止開始下落。某次實驗，測得A靜止時遮光條到光電門的距離h=60.0cm，測出遮光條C經(jīng)過光電門的時間，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實驗重物A經(jīng)過光電門的速度為_______m/s,重力加速度為________m/s2（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。本次實驗重力加速度的測量值比實際值________（填“偏小”、“偏大”或“不變”）。12．（12分）在學(xué)校社團活動中，某實驗小組先將一只量程為300μA的微安表頭G改裝為量程為0.3A的電流表，然后用改裝的電流表測量未知電阻的阻值。可供選擇的實驗器材有：微安表頭G(量程300，內(nèi)阻約為幾百歐姆)滑動變阻器R1(0～10)滑動變阻器R2(0～50)電阻箱R(0~9999)電源E1(電動勢約為1.5V)電源E2(電動勢約為9V)開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗小組先用如圖(a)所示電路測量表頭G的內(nèi)阻Rg，實驗方法是：A．按圖(a)連接好電路，將滑動變阻器的滑片調(diào)至圖中最右端；B．斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，使G滿偏；C．閉合S2，并保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使表頭G的示數(shù)為200，記錄此時電阻箱的阻值R0，①實驗中電源應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用_____(選填儀器字母代號)；②測得表頭G的內(nèi)阻Rg=_____，表頭內(nèi)阻的測量值較其真實值___(選填“偏大”或“偏小”)；(2)實驗測得G的內(nèi)阻Rg=500，要將表頭G改裝成量程為0.3A的電流表，應(yīng)選用阻值為______的電阻與表頭G并聯(lián)；(3)實驗小組利用改裝后的電流表A，用圖(b)所示電路測量未知電阻Rx的阻值。測量時電壓表V的示數(shù)為1.20V，表頭G的指針指在原電流刻度的250處，則Rx=______。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，兩根平行的導(dǎo)電軌道M、N水平放置，相距為L。其末端放置一個與導(dǎo)軌垂直接觸的質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒。導(dǎo)體棒距離地面的高度為h，且處在豎直方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。當導(dǎo)軌中突然通以一個強電流脈沖時，導(dǎo)體棒向右拋出。導(dǎo)體棒運動過程中始終與地面水平，其水平射程為x。求：（1）導(dǎo)體棒拋出時速度的大??；（2）開關(guān)閉合瞬間流經(jīng)電路的電荷量。14．（16分）為了保證駕乘人員的安全，汽車安全氣囊會在汽車發(fā)生一定強度的碰撞時，利用疊氮化鈉（NaN3）爆炸時產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊，以保護駕乘人員。若已知爆炸瞬間氣囊容量為，氮氣密度，氮氣的平均摩爾質(zhì)量，阿伏伽德羅常數(shù)，試估算爆炸瞬間氣囊中分子的總個數(shù)N。（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）15．（12分）如圖所示，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L。在導(dǎo)軌的下部有垂直于導(dǎo)軌所在平面、方向向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在導(dǎo)軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對面積為S、極板間可認為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長度為L、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計．假設(shè)導(dǎo)軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達到擊穿電壓所用的時間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應(yīng)電動勢逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知兩極板間為真空時平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場能量密度ω與電場強度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結(jié)果用ε0和數(shù)字的組合表示)。

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【解題分析】A：乘客隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，動能保持不變，重力勢能隨高度不斷變化，乘客的機械能不斷變化．故A項錯誤．B：摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，速度變化為零，動量變化為零，據(jù)動量定理：乘客所受合外力的沖量為零．故B項正確．C：在最低點，乘客的加速度向上，乘客處于超重狀態(tài)．故C項錯誤．D：摩天輪勻速轉(zhuǎn)動過程中，重力與速度的夾角不斷變化，乘客所受的重力的瞬時功率不斷變化．故D項錯誤．2、D【解題分析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，因為，所以，即A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯誤；B、雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)，且，可知A的線速度大于B的線速度，故B錯誤；CD、根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：，解得周期為，由此可知雙星的距離一定，質(zhì)量越小周期越大，故C錯誤；總質(zhì)量一定，雙星之間的距離就越大，轉(zhuǎn)動周期越大，故D正確；故選D．【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會用萬有引力提供向心力進行求解．3、B【解題分析】

A．電容器接入交流電后，產(chǎn)生容抗，所以有電流流過電容器，由于流過電容器的電流未知，所以電流表示數(shù)未知，A錯誤；B．輸入電壓的最大值為電容器擊穿電壓與交流電的最大值有關(guān)，由得副線圈中交流電壓的最大值為，所以電容器的擊穿電壓不得低于，B正確；C．保險絲的熔斷電流為有效值，所以通過原線圈的電流最大值可以大于，C錯誤；D．由交流電的電壓表達式可知一個周期內(nèi)電流方向改變2次，1s內(nèi)有50個周期，故電流每秒方向應(yīng)改變100次，D錯誤。故選B。4、A【解題分析】

ABC．根據(jù)動能定理得則進入偏轉(zhuǎn)電場的速度因為質(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為2：1：1，則初速度之比為，在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間，則知時間之比為，在豎直方向上的分速度則出電場時的速度因為粒子的比荷不同，則速度的大小不同，偏轉(zhuǎn)位移因為則有與粒子的電量和質(zhì)量無關(guān)，則粒子的偏轉(zhuǎn)位移相等，熒光屏將只出現(xiàn)一個亮點，故A正確，BC錯誤；D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對粒子做功W=qEy因為E和y相同，電量之比為1：1：2，則電場力做功為1：1：2，故D錯誤。故選A。5、D【解題分析】

可以將高鐵進站時的勻減速直線運動等效成反向的初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動中通過連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之比為可得題中依次經(jīng)過t、3t、5t通過的位移之比ABC錯誤D正確。故選D。6、D【解題分析】

A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。不是安培，所以A錯誤；B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了電路中的電流與電壓及電阻的關(guān)系。所以B錯誤；C．安培發(fā)現(xiàn)了電流與其產(chǎn)生磁場的方向關(guān)系，并提出了電流產(chǎn)生磁場的“分子電流假說”。不是法拉第，所以C錯誤；D．庫侖設(shè)計了電荷扭秤實驗，并總結(jié)出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律”，符合物理學(xué)史。所以D正確。故選D。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、AB【解題分析】

由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大，故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hv-W0=eUc，可知入射光頻率越大，最大初動能越大，遏止電壓越大，可知對于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，故B正確；增大電壓，當電壓增大到一定值，電流達到飽和電流，不再增大，故C錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于截止頻率，與入射光的強度無關(guān)，故D錯誤．故選AB．8、BCD【解題分析】

A．兩個離子的質(zhì)量相同，其帶電量是1:3的關(guān)系，所以由可知，其在電場中的加速度是1:3，故A錯．B．離子在離開電場時速度，可知其速度之比為1:．又由知，，所以其半徑之比為:1，故B正確．C．由B的分析知道，離子在磁場中運動的半徑之比為:1，設(shè)磁場寬度為L，離子通過磁場轉(zhuǎn)過的角度等于其圓心角，所以有，則可知角度的正弦值之比為1:，又P+的角度為30°，可知P3+角度為60°，即在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2，故C正確．D．離子在電場中加速時，據(jù)動能定理可得:，兩離子離開電場的動能之比為1:3，故D正確．9、BC【解題分析】

AB．鉛筆緩慢移動，則橡皮塊處于平衡狀態(tài)，則細繩的拉力等于橡皮塊的重力不變，鉛筆受到的細繩的作用力等于兩邊細繩拉力的矢量和，由于兩邊拉力不變，兩力所成的角度也不變，可知合力不變，即鉛筆受到細線的作用力保持不變，選項A錯誤，B正確；CD．由幾何關(guān)系可知橡皮塊的位移選項C正確，D錯誤；故選BC。10、ABC【解題分析】

讀取圖像信息，運動情景圖如圖所示圖像與軸所圍面積為位移，至點時，乙車位移為乙甲車位移為甲初始時，甲車在乙車前方處若甲、乙兩車速度相同為時，有乙車還沒有追上甲車，此后甲車比乙車快，不可能追上；若甲、乙兩車速度相同為時，有即則此前乙車已追上甲車1次，此時乙車在甲車前面，之后乙車速度小于甲車，乙車還會被甲車反追及1次。則全程相遇2次；若甲、乙兩車速度相同為時，有即則此前乙車始終在甲車后面，此時乙車剛好追及甲車（臨界點），之后乙車速度小于甲車，不再相遇。則全程僅相遇1次；故A、B、C正確，D錯誤；故選ABC。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、2.49.6偏小【解題分析】

[1]根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實驗重物A經(jīng)過光電門的速度為[2]對A、B整體且代入數(shù)據(jù)解得[3]由于存在阻力，導(dǎo)致加速度偏小，實驗重力加速度的測量值比實際值偏小。12、E2R2R0偏小0.54.3【解題分析】

(1)[1][2]閉合S2開關(guān)時認為電路電流不變，實際上閉合開關(guān)S2時電路總電阻變小，電路電流增大，電源電動勢越大、滑動變阻器阻值越大，閉合開關(guān)S2時微安表兩端電壓變化越小，實驗誤差越小，為減小實驗誤差，電源應(yīng)選擇E2，滑動變阻器應(yīng)選擇R2；[3][4]閉合開關(guān)S2時認為電路電流不變，流過微安表電流為滿偏電流的，則流過電阻箱的電流為滿偏電流的，微安表與電阻箱并聯(lián)，流過并聯(lián)電路的電流與阻值成反比，則：閉合開關(guān)S2時整個電路電阻變小，電路電流變大，大于300μA，當表頭G示數(shù)為200μA時，流過電阻箱的電流大于100μA，電阻箱阻值小于表頭G電阻的一半，實驗認為電流表內(nèi)阻等于電阻箱阻值的一半，因此表頭G內(nèi)阻測量值偏??；(2)[5]把微安表改裝成0.3A的電流表需要并聯(lián)分流電阻，并聯(lián)電阻阻值為：(3)[6]改裝后電流表內(nèi)阻為：微安表量程為300μA，改裝后電流表量程為0.3A，量程擴大了1000倍，微安表示數(shù)為250μA時，流過電流表的電流為：250×10-6×1000A=0.25A由圖乙所示電路圖可知，待測電阻阻值為四、計算題：本題共