2024學(xué)年湖北省恩施州三校聯(lián)盟物理高三上期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2024學(xué)年湖北省恩施州三校聯(lián)盟物理高三上期末質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1，原線圈接入如圖乙所示的正弦式交變電流，A、V均為理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，R是定值電阻，L是燈泡，Rt是熱敏電阻（電阻隨溫度升高而減?。Ｒ韵抡f(shuō)法正確的是（）A．交變電流的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為10VC．當(dāng)溫度升高時(shí)，燈泡L變亮D．當(dāng)溫度降低時(shí)，理想變壓器輸入功率增大2、如圖所示，一端擱在粗糙水平面上，另一端系一根細(xì)線（線豎直）處于靜止?fàn)顟B(tài)的重直桿A受到的作用力個(gè)數(shù)（）A．1 B．2C．3 D．43、如圖所示，兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時(shí)釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動(dòng)．已知電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為I=kt（k為常數(shù)，k>0），金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定．以豎直向下為正方向，則下面關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象中，可能正確的有A．B．C．D．4、如圖所示，由粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線圍成的一個(gè)正六邊形線框abcdef，它的六個(gè)頂點(diǎn)均位于一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域的邊界上，be為圓形區(qū)域的一條直徑，be上方和下方分別存在大小均為B且方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓形區(qū)域?，F(xiàn)給線框接入從a點(diǎn)流入、從f點(diǎn)流出的大小為I的恒定電流，則金屬線框受到的安培力的大小為A． B． C．BIR D．05、一宇宙飛船的橫截面積s，以v0的恒定速率航行，當(dāng)進(jìn)入有宇宙塵埃的區(qū)域時(shí)，設(shè)在該區(qū)域，單位體積內(nèi)有n顆塵埃，每顆塵埃的質(zhì)量為mA．snmv02B．2snmv6、由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)．已知Np經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變后變成Bi，下列選項(xiàng)中正確的是()A．Bi的原子核比Np的原子核少28個(gè)中子B．Np經(jīng)過(guò)衰變變成Bi，衰變過(guò)程可以同時(shí)放出α粒子、β粒子和γ粒子C．衰變過(guò)程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D．Np的半衰期等于任一個(gè)Np原子核發(fā)生衰變的時(shí)間二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上．t=0時(shí)，棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示．下列圖像中可能正確的是A． B． C． D．8、如圖所示，質(zhì)量為、的小球分別帶同種電荷和，它們用等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)，由于靜電斥力的作用，小球靠在豎直光滑墻上，的拉線沿豎直方向，、均處于靜止?fàn)顟B(tài)，由于某種原因，兩球之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則其原因可能是（）A．變?yōu)樵瓉?lái)的一半 B．變?yōu)樵瓉?lái)的八倍C．變?yōu)樵瓉?lái)的八分之一 D．變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一9、如圖所示，足夠長(zhǎng)U型管內(nèi)分別由水銀封有、兩部分氣體，則下列陳述中正確是A．只對(duì)加熱，則h減小，氣柱長(zhǎng)度不變B．只對(duì)加熱，則h減小，氣柱長(zhǎng)度減少C．若在右管中注入一些水銀，將增大D．使、同時(shí)升高相同的溫度，則增大、h減小10、如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正六邊形的區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。在點(diǎn)處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為電荷量為的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終沿方向。不計(jì)粒子間的相互作用力及重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．速度小于的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定相同B．速度大于的粒子一定打在邊上C．經(jīng)過(guò)點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．垂直打在邊上的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）①在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說(shuō)法正確的是_____A．須選用密度和直徑都較小的擺球B．須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線C．實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D．計(jì)時(shí)起、終點(diǎn)都應(yīng)在擺球的最高點(diǎn)且不少于30次全振動(dòng)的時(shí)間②某同學(xué)在野外做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于沒(méi)有合適的擺球，他找到了一塊外形不規(guī)則的石塊代替擺球，如上圖所示。操作時(shí)，他用刻度尺測(cè)量擺線OM的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)，測(cè)出n次全振動(dòng)的總時(shí)間由到周期T，求出重力加速度，這樣得到的重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值_____（填“大”或“小”）。為了克服擺長(zhǎng)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量的困難，該同學(xué)將擺線長(zhǎng)度縮短為，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，得出周期，由此他得到了較精確的重力加速度值g=_____。12．（12分）在“探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來(lái)測(cè)細(xì)線中的拉力．(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是________．A．必須用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源D．需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶E.實(shí)驗(yàn)中需要將小車軌道適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力F.實(shí)驗(yàn)中小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置靜止釋放(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點(diǎn)時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速率是_____m/s．小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是______m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力Ff=____N.四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的導(dǎo)熱氣缸A和B底面積相同，長(zhǎng)度分別為2L和L，兩氣缸通過(guò)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕熱管道連接；厚度不計(jì)的絕熱活塞a、b可以無(wú)摩擦地移動(dòng)，a的橫截面積為b的兩倍．開(kāi)始時(shí)A、B內(nèi)都封閉有壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的空氣，活塞a在氣缸A最左端，活塞b在管道最左端．現(xiàn)向右緩慢推動(dòng)活塞a，當(dāng)活塞b恰好到管道最右端時(shí)，停止推動(dòng)活塞a并將其固定，接著緩慢加熱氣缸B中的空氣直到活塞b回到初始位置，求（i）活塞a向右移動(dòng)的距離；（ii）活塞b回到初始位置時(shí)氣缸B中空氣的溫度．14．（16分）如圖所示的兩個(gè)正對(duì)的帶電平行金屬板可看作一個(gè)電容器，金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，與水平面的夾角為。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電油滴以某一水平初速度從M點(diǎn)射入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)。然后以速度直接進(jìn)入圓形區(qū)域內(nèi)，該圓形區(qū)域內(nèi)有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)。油滴在該圓形區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并豎直向下穿出電磁場(chǎng)。圓形區(qū)域的圓心在上金屬板的延長(zhǎng)線上，其中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。重力加速度為g，求：(1)圓形區(qū)域的半徑；(2)油滴在M點(diǎn)初速度的大小。15．（12分）如圖所示，平面鏡M放置在某液體中，液體上方靠近液面處放置毛玻璃PQ，一束激光水平照射到肘上O1點(diǎn)時(shí)，觀察到在O1點(diǎn)正上方玻璃上O點(diǎn)有一個(gè)光點(diǎn)。使平面鏡M繞垂直紙面的軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)θ角時(shí)。玻璃上光點(diǎn)恰好消失。已知真空中光速為c，求：（1）液體的折射率n；（2）光在液體中的傳播速度v。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

A．交變電流的周期T=0.02s，則頻率為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．變壓器原線圈電壓有效值為U1，則解得U1=110V則選項(xiàng)B正確；C．當(dāng)溫度升高時(shí)，Rt阻值減小，則次級(jí)電阻減小，因次級(jí)電壓不變，則次級(jí)電流變大，電阻R上電壓變大，則燈泡L電壓減小，則燈泡L變暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)溫度降低時(shí)，Rt阻值變大，則次級(jí)電阻變大，因次級(jí)電壓不變，則次級(jí)電流變小，則理想變壓器次級(jí)功率減小，則輸入功率減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。2、C【解題分析】

棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零；對(duì)棒受力分析，受重力、繩子豎直向上的拉力，地面的支持力，由于繩子豎直向上的拉力，有合力為零，故地面對(duì)棒沒(méi)有靜摩擦力，因此棒共受到3個(gè)力作用，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C．【題目點(diǎn)撥】受力分析時(shí)為防止漏力、多力，可以按照重力、彈力、摩擦力的順序分析，同時(shí)要結(jié)合平衡態(tài)分析，注意繩子的拉力方向是解題的關(guān)鍵．3、B【解題分析】

以豎直向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得，金屬棒的加速度a=mg-fm，f=μN(yùn)=μFA=μBIL=μBLkt，聯(lián)立解得加速度a=g?【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)合力確定加速度的變化，結(jié)合加速度方向與速度方向判斷物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)，知道速度時(shí)間圖線的切線斜率表示加速度．4、A【解題分析】

根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知線框流過(guò)af邊的電流：流過(guò)abcdef邊的電流：de、ab邊受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理bc、ef邊受到的安培力等大同向，斜向右下方，則de、ab、bc、ef邊所受的安培力合力為：方向向下；cd邊受到的安培力：方向向下，；af邊受到的安培力：方向向上，所以線框受到的合力：A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5、C【解題分析】

根據(jù)題意求出時(shí)間t內(nèi)黏附在衛(wèi)星上的塵埃質(zhì)量，然后應(yīng)用動(dòng)量定理求出推力大小，利用P=Fv求得功率；【題目詳解】時(shí)間t內(nèi)黏附在衛(wèi)星上的塵埃質(zhì)量：M=v0tsnm，

對(duì)黏附的塵埃，由動(dòng)量定理得：Ft=Mv0【題目點(diǎn)撥】本題考查了動(dòng)量定理的應(yīng)用，根據(jù)題意求出黏附在衛(wèi)星上的塵埃質(zhì)量，然后應(yīng)用動(dòng)量定理可以求出衛(wèi)星的推力大小，利用P=Fv求得功率。6、C【解題分析】

A．的中子數(shù)為209－83＝126，的中子數(shù)為237－93＝144，的原子核比的原子核少18個(gè)中子。故A錯(cuò)誤。B．經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變后變成，可以同時(shí)放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子，不能同時(shí)放出三種粒子。故B錯(cuò)誤。C．衰變過(guò)程中發(fā)生α衰變的次數(shù)為次，β衰變的次數(shù)為2×7－(93－83)＝4次。故C正確。D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核不適用。故D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

ab棒向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則受到向左的安培力，從而向右做減速運(yùn)動(dòng)，；金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運(yùn)動(dòng)，隨著兩棒的速度差的減小安培力減小，加速度減小，當(dāng)兩棒速度相等時(shí)，感應(yīng)電流為零，最終兩棒共速，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，故最終電路中電流為0，故AC正確，BD錯(cuò)誤．8、BC【解題分析】

AB．如圖所示，作出A球受到的重力和庫(kù)侖斥力，根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系可以知道，與相似，故有:又因?yàn)樗允笰球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的8倍，而其他條件不變，才能使A、B兩球的距離縮短為，故A錯(cuò)誤，B正確;

CD．使B球的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的，而其他條件不變，則x為原來(lái)的，所以C選項(xiàng)是正確的，D錯(cuò)誤;

故選BC。9、AD【解題分析】

AB．只對(duì)L1加熱，假設(shè)體積不變，則壓強(qiáng)增大，所以L1增大、h減小，氣柱L2長(zhǎng)度不變，因?yàn)榇瞬糠謿怏w做等溫變化，故A正確B錯(cuò)誤；C．若在右管中注入一些水銀，L2壓強(qiáng)增大，假設(shè)L1的體積不變，L1的壓強(qiáng)與h長(zhǎng)度的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和隨之增大，L1的壓強(qiáng)增大，根據(jù)玻意耳定律得L1將減小，故C錯(cuò)誤；D．使L1、L2同時(shí)升高相同的溫度，假設(shè)氣體體積不變，L1的壓強(qiáng)增大，L2壓強(qiáng)不變，則L1增大、h減小，故D正確；故選AD.【題目點(diǎn)撥】做好本題的關(guān)鍵是知道兩邊氣體壓強(qiáng)大小的影響因素，再利用理想氣體狀態(tài)方程判斷各物理量的變化．10、ACD【解題分析】

A．根據(jù)幾何關(guān)系，粒子恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑由可知速度則速度小于的粒子均從邊離開(kāi)磁場(chǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角均為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為為粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期，A正確；BC．粒子恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑根據(jù)幾何關(guān)系可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間速度則速度大于的粒子一定打在邊上，B錯(cuò)誤，C正確；D．粒子垂直打在邊上時(shí)，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知圓心角為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間D正確。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、BC小【解題分析】

(1)A、為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，組裝單擺須選用密度大而直徑都較小的擺球，故A錯(cuò)誤；B、為減小實(shí)驗(yàn)誤差，組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線，故B正確；C、實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)，不能使單擺成為圓錐擺，故C正確；D、測(cè)量時(shí)間應(yīng)從單擺擺到最低點(diǎn)開(kāi)始，因?yàn)樽畹臀恢脭[球速度最大，相同的視覺(jué)距離誤差，引起的時(shí)間誤差較小，則周期測(cè)量比較準(zhǔn)確，故D錯(cuò)誤；(2)根據(jù)單擺的周期公式得：，該同學(xué)用OM的長(zhǎng)L作為擺長(zhǎng)，擺長(zhǎng)偏小，根據(jù)上述表達(dá)式得知，g的測(cè)量值偏小，設(shè)擺線的結(jié)點(diǎn)到大理石質(zhì)心的距離為r，則根據(jù)單擺的周期公式得：，而，聯(lián)立解得：。12、DEF0.7212.401.0【解題分析】

(1)[1]AB．對(duì)小車的拉力是通過(guò)力傳感器得到的，故無(wú)需測(cè)量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AB錯(cuò)誤；C．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，在釋放小車，故C錯(cuò)誤；D．探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度