山東省桓臺第一中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

山東省桓臺第一中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，虛線為某勻強(qiáng)電場的等勢線，電勢分別為、和，實線是某帶電粒子在該電場中運(yùn)動的軌跡。不計帶電粒子的重力，則該粒子（）A．帶負(fù)電B．在、、三點(diǎn)的動能大小關(guān)系為C．在、、三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為D．一定是從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，再運(yùn)動到點(diǎn)2、某同學(xué)手持籃球站在罰球線上，在裁判員示意后將球斜向上拋出，籃球剛好落入籃筐。從手持籃球到籃球剛好落入籃筐的過程中，已知空氣阻力做功為Wf，重力做功為WG，投籃時該同學(xué)對籃球做功為W?；@球可視為質(zhì)點(diǎn)。則在此過程中A．籃球在出手時刻的機(jī)械能最大B．籃球機(jī)械能的增量為WG-WfC．籃球動能的增量為W+WG-WfD．籃球重力勢能的增量為W-WG+Wf3、一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的角速度為ω，細(xì)線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是（）A． B．C． D．4、在真空中某點(diǎn)電荷Q的電場中，將帶電荷量為q的負(fù)試探電荷分別置于a（0,0,r）、b兩點(diǎn)時，試探電荷所受電場力的方向如圖所示，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，F(xiàn)a與z軸負(fù)方向成角，F(xiàn)b與x軸負(fù)方向成角。已知試探電荷在a點(diǎn)受到的電場力大小為Fa=F，靜電力常量為k。則以下判斷正確的是（）A．電場力的大小Fb大于FB．a(chǎn)、b、O三點(diǎn)電勢關(guān)系為C．點(diǎn)電荷Q帶正電，且大小為D．在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不做功5、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)從ab邊的中點(diǎn)O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出，已知此粒子的質(zhì)量為m，電荷量的大小為q，其重力不計；ab邊長為2ι，ad邊長為3ι，則下列說法中正確的是A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BB．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BC．離子穿過磁場和電場的時間之比tD．離子穿過磁場和電場的時間之比t6、在如圖所示的圖像中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷錯誤的是A．電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的效率為80%D．電源的輸出功率為4W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、如圖甲所示在一條張緊的繩子上掛幾個擺，a、c擺的擺長相同且小于b擺的擺長。當(dāng)a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力，使其余各擺也振動起來。圖乙是c擺穩(wěn)定以后的振動圖像，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A．a(chǎn)、b、c單擺的固有周期關(guān)系為Ta=Tc<TbB．b、c擺振動達(dá)到穩(wěn)定時，c擺振幅較大C．達(dá)到穩(wěn)定時b擺的振幅最大D．由圖乙可知，此時b擺的周期Tb小于t0E.a擺的擺長為8、1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文《三體問題》指出：兩個質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽和地球）所在同一平面上有5個特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)。若飛行器位于這些點(diǎn)上，會在太陽與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動。若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等B．該衛(wèi)星在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)C．該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的向心加速度小于地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度D．該衛(wèi)星在L2處所受太陽和地球引力的合力比在L1處大9、如圖甲所示，A、B兩平行金屬板長為，兩板間加如圖乙所示的方波電壓（圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)均為已知量），質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從兩板中線左端O點(diǎn)在t=0時刻以的速度平行金屬板射入兩板間，結(jié)果粒子在上板右端邊緣附近射出，不計粒子的重力，則A．粒子帶正電B．粒子從板間射出時的速度大小仍等于C．兩金屬板的距離為D．要使粒子仍沿中線射出，粒子從O點(diǎn)射入的時刻為,10、如圖，一個質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在豎直固定細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處，彈簧的勁度系數(shù)為k，起初圓環(huán)處于O點(diǎn)，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L；將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放，OA=OB=L，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧處于彈性范圍內(nèi)，下列說法正確的是（）A．圓環(huán)在O點(diǎn)的速度最大B．圓環(huán)通過O點(diǎn)的加速度等于gC．圓環(huán)在A點(diǎn)的加速度大小為D．圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為三、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）如圖a所示，某同學(xué)利用下圖電路測量電源電動勢和內(nèi)阻。先將電路中的電壓傳感器d端與a端連接。（1）若該同學(xué)開始實驗后未進(jìn)行電壓傳感器的調(diào)零而其他器材的使用均正確，則移動滑片后，得到的U-I圖象最可能為___________。A．B．C．D．（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，正確調(diào)零操作，移動滑片后，得到如圖b所示的U-I圖，已知定值電阻R=10Ω，則根據(jù)圖象可知電源電動勢為_________V、內(nèi)阻為________Ω。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）12．（12分）某興趣小組要將一塊量程為1mA，內(nèi)阻約為幾十歐的電流表改裝成量程為3V的電壓表。首先要測量該電流表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材：待測電流表G（量程1mA、阻值約幾十歐）；滑動變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）、滑動變阻器（總阻值500、額定電流1A）、電阻箱R2（總阻值999.9）；電源（電動勢為1.5V，內(nèi)阻很?。㈦娫矗妱觿轂?V，內(nèi)阻很?。?、開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)該小組如果選擇如圖甲所示的電路來測量待測電表G的內(nèi)阻，則滑動變阻器R1應(yīng)該選擇____（選填“A”或“B”；A．滑動變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）；B．滑動變阻器（總阻值500、額定電流1A）），電源應(yīng)選擇____（選填“A”或“B”；A．電源（電動勢為1.5V，內(nèi)阻很?。籅．電源（電動勢為3V，內(nèi)阻很?。?；(2)實驗時，先斷開S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使得G的示數(shù)為Ig；保證R1的阻值不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使得G表示數(shù)為，此時電阻箱R2的示數(shù)如圖乙所示，則G表的內(nèi)阻的測量值是______（選填“A”或“B”；A．24.0；B．96.0）。以上三空答案依次是（____________）A．(1)A、B(2)AB．(1)B、A(2)BC．(1)A、B(2)BD．(1)B、A(2)A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）質(zhì)量為m＝5kg的物體從t＝0開始在水平恒力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動，一段時間后撤去F，其運(yùn)動的v－t圖象如圖所示。g取10m/s2，求：（1）推力F的大??；（2）若t1時刻撤去推力F，物體運(yùn)動的總位移為14m，求t1。14．（16分）如圖所示，把一個橫截面為等邊三角形玻璃棱鏡的一個側(cè)面放在水平桌面上，直線與共線。在S處放一光源，使其發(fā)出的直線光束與夾角，該光束射向棱鏡的側(cè)面上的一點(diǎn)。調(diào)整光源S的位置，使棱鏡另一側(cè)面出射的光線射在D點(diǎn)，且恰有。不考慮光線在棱鏡中的反射，求：（i）棱鏡玻璃的折射率；（ii）棱鏡的出射光線與人射光線間的夾角。15．（12分）港珠澳大橋是連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市跨海大橋，工程路線香港國際機(jī)場附近的香港口岸人工島，向西接珠海、澳門口岸人工島、珠海連接線，止于珠海洪灣，總長約55公里，在建設(shè)港珠澳大橋時為了更大范圍的夯實路面用到一種特殊圓環(huán)，建設(shè)者為了測試效果，做了如下的演示實驗：如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個細(xì)環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1).斷開輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長，與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運(yùn)動過程中始終保持豎直，空氣阻力不計，重力加速度為g求：（1）棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環(huán)的加速度；（2）從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運(yùn)動的路程；（3）從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對環(huán)及棒做的總功.

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、C【解題分析】

A．根據(jù)電場線與等勢面垂直，且由高電勢指向低電勢，可知場強(qiáng)方向向上，帶電粒子的軌跡向上彎曲，粒子所受的電場力向上，則該粒子一定帶正電荷，故A錯誤；BC．帶正電的粒子在電勢高的地方電勢能大，故又粒子僅在電場力的作用下運(yùn)動，動能與電勢能總和保持不變，故故B錯誤，C正確；D．由圖只能判斷出粒子受力的方向與電勢能、動能的大小關(guān)系，但不能判斷出粒子是否從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，再運(yùn)動到c點(diǎn)，故D錯誤。故選C。2、A【解題分析】

A．由于籃球有空氣阻力做功，則籃球在出手時刻的機(jī)械能最大，選項A正確；B．籃球機(jī)械能的增量等于阻力做功，即為-Wf，選項B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知，籃球動能的增量等于合外力的功，即為-WG-Wf，選項C錯誤；D．籃球重力勢能的增量等于克服重力做功，即為-WG，選項D錯誤。3、C【解題分析】

由題知小球未離開圓錐表面時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，用L表示細(xì)線長度，小球離開圓錐表面前，細(xì)線的張力為FT，圓錐對小球的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg聯(lián)立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球離開圓錐表面后，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為α，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正確。故選C。4、C【解題分析】

由題，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，可知點(diǎn)電荷Q即在yOz平面內(nèi)，也在xOy平面內(nèi)，所以Q一定在坐標(biāo)軸y上，過a點(diǎn)沿F的方向延長，與y軸交于Q點(diǎn)，設(shè)OQ之間的距離為y，由幾何關(guān)系得則aQ之間的距離連接bQ，則b受到的電場力的方向沿bQ的方向。由幾何關(guān)系得可知b點(diǎn)到O點(diǎn)的距離也是r，b到Q之間的距離也是2rA．b與a到Q點(diǎn)的距離相等，根據(jù)庫侖定律可知，試探電荷在b點(diǎn)受到的電場力與在a點(diǎn)受到的電場力是相等的，所以故A錯誤；B．負(fù)電荷受到的電場力指向Q，根據(jù)異性電荷相互吸引可知，Q帶正電，由于距離正電荷越近電勢越高，所以O(shè)點(diǎn)的電勢高，b與a點(diǎn)的電勢相等，即故B錯誤；C．由于點(diǎn)電荷Q帶正電，根據(jù)庫侖定律解得點(diǎn)電荷Q的電荷量為故C正確；D．平面xOz上各點(diǎn)到Q的距離不一定相等，所以各點(diǎn)的電勢不一定相等，則在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不一定不做功，故D錯誤。故選C。5、D【解題分析】

根據(jù)某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心和幾何關(guān)系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據(jù)類平拋運(yùn)動列方程求解。【題目詳解】A、B項：粒子在磁場中運(yùn)動，由題意可知，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯(lián)立兩式解得：B=2mv粒子在電場中偏轉(zhuǎn)有：3l=vtl2聯(lián)立解得：E=2m所以BEC、D項：粒子在磁場中運(yùn)動的時間為：t粒子在電場中運(yùn)動的時間為：t2所以t1故選：D。6、C【解題分析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir當(dāng)I=0時，U=E，由讀出電源的電動勢E=3V，內(nèi)阻等于圖線的斜率大小，則：A正確；B．根據(jù)圖像可知電阻：B正確；C．電源的效率：C錯誤；D．兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=2V，電流I=2A，則電源的輸出功率為：P出=UI=4WD正確。故選C。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、ABE【解題分析】

A．由單擺周期公式，知固有周期關(guān)系為Ta=Tc<Tb，故A正確；BC．因為Ta=Tc，所以c擺共振，達(dá)到穩(wěn)定時，c擺振幅較大，b擺的振幅最小，故B正確，C錯誤；D．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，所以三個單擺的頻率相同，周期相同，故Tb等于t0。故D錯誤。E．由圖乙與前面的分析可知a擺的周期為t0。由解得故E正確。故選ABE。8、AD【解題分析】

A．據(jù)題意知，衛(wèi)星與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動，則衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等，故A正確；B．衛(wèi)星受的合力為地球和太陽對它引力的合力，這兩個引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．由于衛(wèi)星與地球繞太陽做圓周運(yùn)動的周期相同，衛(wèi)星的軌道半徑大，根據(jù)公式分析可知，衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度，故C錯誤；D．由題可知，衛(wèi)星在L1點(diǎn)與L2點(diǎn)的周期與角速度是相等的，衛(wèi)星的合力提供向心力，根據(jù)向心力的公式可知，在L1點(diǎn)處的半徑小，所以在L1點(diǎn)處的合力小，故D正確。故選AD。9、BC【解題分析】

A．由于粒子射入兩板間的速度，因此粒子穿過兩板的時間為，粒子從t=0時刻射入兩板間，結(jié)果粒子在上板右端附近射出，說明粒子射入兩板間后，在豎直方向開始受到的電場力向上，由于開始時為正，上板帶正電，表明粒子帶負(fù)電，選項A錯誤；B．從t=0時刻開始，在一個周期內(nèi)，粒子在垂直于金屬板方向上先做初速度為零的勻加速運(yùn)動后做勻減速運(yùn)動到速度為零，因此粒子從板間射出時速度大小仍等于，選項B正確；C．兩板間的電場強(qiáng)度，粒子的加速度則求得選項C正確；D．要使粒子仍沿中線射出，則粒子從O點(diǎn)射入的時刻，n=0，1，2……，選項D錯誤；故選BC.10、BC【解題分析】

A．圓環(huán)受力平衡時速度最大，應(yīng)在O點(diǎn)下方，故A錯誤。B．圓環(huán)通過O點(diǎn)時，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故B正確。

C．圓環(huán)在下滑過程中與細(xì)桿之間無壓力，因此圓環(huán)不受摩擦力，在A點(diǎn)對圓環(huán)進(jìn)行受力分析如圖，根據(jù)幾何關(guān)系，在A點(diǎn)彈簧伸長量為L-L=（-1）L，根據(jù)牛頓第二定律，有

解得故C正確。D．圓環(huán)從A到B過程，根據(jù)功能關(guān)系，知圓環(huán)減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，有解得故D錯誤。

故選BC。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、B3.00.53【解題分析】

（1）該同學(xué)開始實驗后未進(jìn)行電壓傳感器的調(diào)零，則電路電流為0時，電壓傳感器有示數(shù)，不為0，作出的U-I圖象中，電壓隨電流的增大而增大，但縱坐標(biāo)有截距，觀察圖b中的圖象可知B符合；（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，則電壓傳感器測量的是滑動變阻器的電壓，但由于正負(fù)接線接反了，因此測量的數(shù)值會變?yōu)樨?fù)值，計算時取絕對值即可，根據(jù)如圖（c）所示的U-I圖可知，電源電動勢為3V，由閉合電路的歐姆定律有：，當(dāng)U=2V時，I=0.095A，即，解得：內(nèi)阻r≈0.53Ω。12、A【解題分析】