2024屆山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中高三物理第一學期期末檢測模擬試題含解析

2024屆山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中高三物理第一學期期末檢測模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、某實驗裝置如圖所示，用細繩豎直懸掛一個多匝矩形線圈，細繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間，使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當電流表讀數(shù)為時，傳感器的讀數(shù)為；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)椋ǎ?。已知金屬線框的匝數(shù)為n，ab邊長為L，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質(zhì)量B．N、S極之間的磁感應強度C．傳感器的讀數(shù)為時，ab中的電流方向為b→aD．減小電流I重復實驗，則、均減小2、在探究影響感應電流方向的因素實驗中，用靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”和“拔出”磁鐵，使線圈中產(chǎn)生感應電流，記錄實驗過程中的相關信息，就可以分析得出感應電流方向遵循的規(guī)律。下圖為某同學的部分實驗記錄，在圖1中，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。以下說法正確的是（）A．在圖2所示實驗過程中，電流計指針應該向左偏轉(zhuǎn)B．在圖3所示實驗過程中，電流計指針應該向左偏轉(zhuǎn)C．這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與線圈的繞向有關D．這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向有關3、如圖所示，某中學航天興趣小組的同學將靜置在地面上的質(zhì)量為（含水）的自制“水火箭”釋放升空，在極短的時間內(nèi)，質(zhì)量為的水以相對地面為的速度豎直向下噴出。已知重力加速度為，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A．火箭的推力來源于火箭外的空氣對它的反作用力B．水噴出的過程中，火箭和水機械能守恒C．火箭獲得的最大速度為D．火箭上升的最大高度為4、如圖所示是雜技團表演猴子爬桿的節(jié)目，質(zhì)量為的猴子以初速度沿豎直桿從桿底部向上勻加速運動的同時，雜技演員頂著直桿以初速度，加速度沿水平方向向左做勻加速直線運動，末猴子到達桿的頂部。已知豎直桿的長度為，重力加速度，將猴子看作一個質(zhì)點，關于猴子的運動情況，下列說法中正確的是（）A．猴子沿桿運動的加速度大小為B．猴子相對地面做勻加速的曲線運動C．猴子運動的軌跡方程D．桿給猴子的作用力大小為5、如圖所示，鐵板傾斜放置，傾角為，磁鐵吸在鐵板上并處于靜止狀態(tài)，磁鐵的質(zhì)量為，重力加速度為，則下列說法正確的是（）A．磁鐵可能只受兩個力作用 B．磁鐵一定受三個力作用C．鐵板對磁鐵的摩擦力大小為 D．鐵板對磁鐵的作用力大小為6、如圖，在真空中的絕緣光滑水平面上，邊長為L的正三角形的三個頂點上分別固定放置電量為+Q、+Q、-Q的點電荷，以圖中頂點為圓心、0.5L為半徑的圓與其腰及底邊中線的交點分別為A、B、C、D。下列說法正確的是（）A．A點場強等于C點場強B．B點電勢等于D點電勢C．由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡可能是直線也可能是曲線D．將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能始終不變二、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、下列說法正確的是________(填正確答案標號)A．懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B．空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點D．高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E.干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果8、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為9、如圖所示，abcd為固定的水平光滑矩形金屬導軌，導軌間距為L左右兩端接有定值電阻R1和R2，R1=R2=R，整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向下的勻強磁場中．質(zhì)量為m的導體棒MN放在導軌上，棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌與棒的電阻．兩根相同的輕質(zhì)彈簧甲和乙一端固定，另一端同時與棒的中點連接．初始時刻，兩根彈簧恰好處于原長狀態(tài)，棒獲得水平向左的初速度，第一次運動至最右端的過程中Rl產(chǎn)生的電熱為Q，下列說法中正確的是A．初始時刻棒所受安培力的大小為B．棒第一次回到初始位置的時刻，R2的電功率小于C．棒第一次到達最右端的時刻，兩根彈簧具有彈性勢能的總量為D．從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的電熱大于10、兩種單色光A、B的波長之比為，用A、B分別照射鋅板逸出的光電子的最大初動能分別為、。由此可知（）A．A、B光子的能量之比為 B．A、B光子的能量之比為C．鋅板的逸出功為 D．鋅板的逸出功為三、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）小明同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律，輕繩兩端跨過轉(zhuǎn)軸光滑的輕滑輪系著質(zhì)量均為M的重物A和B，將質(zhì)量為m的小砝碼C掛在在物體B上，B下方距離為h處固定一個光電門，物塊B裝有一寬度很小的擋光片，測得擋光片寬度為d，將系統(tǒng)靜止釋放，當擋光片通過光電門（固定光電門的裝置未畫出）時，可通過計算機系統(tǒng)記錄擋光時間△t。改變高度差h，重復實驗，采集多組h和△t的數(shù)據(jù)。(1)若某次記錄的擋光時間為△t1，則擋光片到達光電門處時B的速度大小為__。(2)小明設想，為了確定△t與h的關系，可以分別對△t與h取對數(shù)，并以lg△t為縱軸，以lgh為橫軸建立坐標系，得到的lg△t﹣lgh圖線為一直線，該直線的斜率為__。(3)若lg△t﹣lgh圖線與縱軸交點坐標為c，若機械能守恒，可以得到該地重力加速度g=__。12．（12分）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：A．B．C．D．(1)紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示，其中操作最規(guī)范的是________.(2)實驗室提供了鐵架臺、夾子、導線、紙帶等器材．為完成此實驗，除了所給的器材，從下圖還必須選取的實驗器材是_______．(填字母代號)(3)若實驗中所用重錘的質(zhì)量為m，某次實驗打出的一條紙帶如圖所示．在紙帶上選取五個連續(xù)的點A、B、C、D和E，量得相鄰點間的距離分別為S1、S2、S3、S4，當?shù)氐闹亓铀俣葹間.本實驗所用電源的頻率為f.從打下點B到打下點D的過程中，重錘重力勢能減小量ΔEp=_____________，重錘動能增加量ΔEk=____________________．在誤差允許的范圍內(nèi)，通過比較就可以驗證重物下落過程中機械能是否守恒．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，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始經(jīng)狀態(tài)B到達狀態(tài)C，已知氣體在狀態(tài)C時的壓強為，該理氣體的內(nèi)能與溫度關系滿足U＝kT．求:(i)氣體在A點的壓強大小;(ii)氣體從A變化到B再變化到C吸收的熱量．14．（16分）1011年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一．某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10m，C是半徑R=10m圓弧的最低點，質(zhì)量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s1，到達B點時速度vB=30m/s．取重力加速度g=10m/s1．（1）求長直助滑道AB的長度L；（1）求運動員在AB段所受合外力的沖量的I大??；（3）若不計BC段的阻力，畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖，并求其所受支持力FN的大小．15．（12分）2020年2月18日，我國發(fā)射的嫦娥四號著陸器和玉兔二號探測器再次啟動，打破了探測器在月球上工作的世界紀錄，并將開始第15個月晝的科學探測活動。若著陸器與探測器總質(zhì)量為，著陸過程簡化如下：在距月面處懸停，當發(fā)動機推力為時，先豎直向下做勻加速直線運動；當發(fā)動機推力為時，隨即做勻減速直線運動，且兩個階段加速度大小相等，剛好在距離月面時再次懸停，此過程總共用時，此后關閉發(fā)動機做自由落體運動，直到接觸月球表面。月球表面重力加速度取，求：(1)探測器接觸月球表面時的速度大??；(2)發(fā)動機施加推力的差值的大小。

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、A【解題分析】

AB．通電線圈受到重力安培力和細繩的拉力作用，當電流表讀數(shù)為I時，繩子的拉力為，則保持ab中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為，則聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為選項A正確，B錯誤；C．傳感器的讀數(shù)為時，安培力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，ab中的電流方向為a→b，故C錯誤；D．減小電流I重復實驗，則減小，增大，故D錯誤。故選A。2、D【解題分析】

如圖1所示，當磁鐵的N極向下運動時，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向上，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向下，此時電流從下向上流過電流表，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，可知電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關系：電流從下向上流過電流表，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，電流從上向下流過電流表，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；A．在圖2所示實驗過程中，磁鐵的S極向下運動時，穿過螺線管向上的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向下，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向上，此時電流從上向下流過電流表，電流計指針應該向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．在圖3所示實驗過程中，磁鐵的N極向上運動時，穿過螺線管向下的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向下，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向上，此時電流從上向下流過電流表，電流計指針應該向右偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；CD．同理可知圖4穿過螺線管向上的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向上，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向下，此時電流從下向上流過電流表，電流計指針應該向左偏轉(zhuǎn)，所以這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向、磁鐵運動的方向有關，而實驗中線圈纏繞方向一致，所以不能研究感應電流的磁場方向與線圈的繞向的關系，故C錯誤，D正確。故選D。3、D【解題分析】

A．火箭的推力來源于向下噴出的水對它的反作用力，A錯誤；B．水噴出的過程中，瓶內(nèi)氣體做功，火箭及水的機械能不守恒，B錯誤；C．在水噴出后的瞬間，火箭獲得的速度最大，由動量守恒定律有解得C錯誤；D．水噴出后，火箭做豎直上拋運動，有解得D正確。故選D。4、C【解題分析】

A.猴子在豎直方向做勻加速直線運動，由得，故A錯誤；B.根據(jù)分運動與合運動的關系：，，速度與加速度始終同向，可知合運動為勻加速直線運動，故B錯誤；C.猴子在豎直方向的分運動：，水平方向：，聯(lián)立可得：，故C正確；D.桿在豎直方向和水平方向都對猴子有作用力，豎直方向根據(jù)牛頓運動定律得：，得：，水平方向：，則桿對猴子的作用力：，故D錯誤。故選：C。5、D【解題分析】

AB．磁鐵受到重力、鐵板對磁鐵的彈力、摩擦力、鐵板對磁鐵的磁場力共四個力，選項AB錯誤；C．根據(jù)力的平衡可知，鐵板對磁鐵的摩擦力大小為，選項C錯誤；D．鐵板對磁鐵的作用力與磁鐵的重力等大反向，選項D正確。故選D。6、B【解題分析】

A．由場強疊加可知，A點和C點場強大小和方向都不同，選項A錯誤；B．由于底邊上的正負電荷在BD兩點形成電場的電勢疊加后的總電勢均為零，則BD兩點的電勢就等于頂端電荷在BD兩點的電勢，則B點電勢等于D點電勢，選項B正確；C．兩個正電荷形成的電場在兩個電荷連線的垂直平分線上，即與過-Q的電荷的直線上，可知A點與-Q連線上的電場線是直線，且指向-Q，則由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡一定是指向-Q的直線，選項C錯誤；D．由B的分析可知，BD兩點電勢相等，但是與C點的電勢不相等，則將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能要發(fā)生變化，選項D錯誤。故選B。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、BCE【解題分析】

A.懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，而不是反映花粉分子的熱運動，選項A錯誤；B.由于表面張力的作用使液體表面收縮，使小雨滴呈球形，選項B正確；C.液晶的光學性質(zhì)具有各向異性，彩色液晶顯示器就利用了這一性質(zhì)，選項C正確；D.高原地區(qū)水的沸點較低是因為高原地區(qū)的大氣壓強較小，水的沸點隨大氣壓強的降低而降低，選項D錯誤；E.由于液體蒸發(fā)時吸收熱量，溫度降低，所以濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，選項E正確。故選BCE。8、AD【解題分析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．9、BD【解題分析】

A.由F=BIL及I==，得安培力大小為FA=BIL=，故A錯誤；B.由于安培力始終對MN做負功，產(chǎn)生焦耳熱，由動能定理得：當棒再次回到初始位置時，速度小于v0，棒產(chǎn)生的感應電動勢小于BLv0，則R2的電功率小于，故B正確；C.由能量守恒得知，當棒第一次達到最右端時，物體的機械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能，兩個電阻相同并聯(lián)，故產(chǎn)生的熱量相同，則電路中產(chǎn)生總熱量為2Q，所以兩根彈簧具有的彈性勢能為，故C錯誤；D.由于安培力始終對MN做負功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達到最左端的過程中，棒平均速度最大，安培力平均值最大．從初始時刻到第一次運動至最右端的過程中電路中產(chǎn)生總熱量為2Q，則從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應大于×2Q，故D正確．10、AC【解題分析】

AB．A、B兩種光子的波長之比為，由及知，A、B光子的能量之比為選項A正確，B錯誤；CD．設金屬鋅的逸出功為W，用A單色光照射時有用B單色光照射時有解兩式得選項C正確，D錯誤；故選AC.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、【解題分析】

(1)[1]根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，擋光片到達光電門處的速度大小為：(2)[2]系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量，有：即：整理可得：若圖線為一直線，則該圖線的斜率為(3)[3]根據(jù)得：則有：所以有：可知縱軸截為：解得：12、DAEF【解題分析】

（1）在驗證機械能守恒定律的實驗中，實驗時，應讓重物緊靠打點計時器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，