2024學年湖南省湘西自治州四校物理高三上期末質量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

2024學年湖南省湘西自治州四校物理高三上期末質量跟蹤監(jiān)視模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如右圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置一個電荷量為＋Q的點電荷，關于C、D兩點的電場強度和電勢，下列說法正確的是()A．場強相同，電勢相等B．場強不相同，電勢相等C．場強相同，電勢不相等D．場強不相同，電勢不相等2、一列簡諧橫波沿軸負方向傳播，時刻的波形圖象如圖所示，此時刻開始介質中的質點經第一次回到平衡位置。則下列說法中正確的是（）A．時刻質點向軸正方向運動B．簡諧橫波的周期為C．簡諧橫波傳播的速度為D．質點經過平衡位置向上運動時開始計時的振動方程為3、如圖所示，用材料、粗細均相同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導線，分別放在電阻可忽略的足夠長的相同的光滑金屬導軌上，勻強磁場的方向垂直于導軌平面，在相同的水平外力F作用下，三根導線均向右做勻速運動，某一時刻撤去外力F，已知三根導線接入導軌間的長度關系滿足lab<lcd<lef，且每根導線與導軌的兩個觸點之間的距離均相等，則下列說法中正確的是（）A．三根導線勻速運動的速度相同B．三根導線產生的感應電動勢相同C．勻速運動時，三根導線的熱功率相同D．從撤去外力到三根導線停止運動，通過導線ef的電荷量最大4、如圖所示，在等量異種點電荷形成的電場中有A、B、C三點，A點為兩點電荷連線的中點，B點為連線上距A點距離為d的一點，C點為連線中垂線上距A點距離也為d的一點。則下列說法正確的是（）A．，B．，C．將正點電荷q沿AC方向移動到無窮遠處的過程中，電勢能逐漸減少D．將負點電荷q沿AB方向移動到負點電荷處的過程中，所受電場力先變小后變大5、在楊氏雙縫干涉實驗中，如果A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間、間距相等的條紋B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間、間距不等的條紋C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋6、如圖所示，在某一水平地面上的同一直線上，固定一個半徑為R的四分之一圓形軌道AB，軌道右側固定一個傾角為30°的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與OB在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與圓形軌道上質量為m的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中P點時，輕繩與軌道相切，OP與OB夾角為60°；小圓環(huán)運動到B點時速度恰好為零。忽略一切摩擦力阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質點，物塊離斜面底端足夠遠，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小圓環(huán)到達B點時的加速度為B．小圓環(huán)到達B點后還能再次回到A點C．小圓環(huán)到達P點時，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2：D．小圓環(huán)和物塊的質量之比滿足二、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、如圖所示，質量為m的托盤P（包括框架）懸掛在輕質彈簧的下端處于靜止狀態(tài)，托盤的上表面水平。t=0時刻，將質量也為m的物塊Q輕輕放到托盤上，t1時刻P、Q速度第一次達到最大，t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，下列說法正確的是（）A．Q剛放上P瞬間它們的加速度大小為B．0~t1時間內彈簧彈力的沖量大于2mgt1C．0~t1時間內P對Q的支持力不斷增大D．0~t2時間內P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和不斷減小8、如圖甲所示，在傾角為θ的光滑斜面上分布著垂直于斜面的勻強磁場，以垂直于斜面向上為磁感應強度正方向，其磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。一質量為m、電阻為R的矩形金屬框從t＝0時刻由靜止釋放，t3時刻的速度為v，移動的距離為L，重力加速度為g，線框面積為S，t1＝t0、t2＝2t0、t3＝3t0，在金屬框下滑的過程中，下列說法正確的是（）A．t1~t3時間內金屬框中的電流先沿逆時針后順時針B．0~t3時間內金屬框做勻加速直線運動C．0~t3時間內金屬框做加速度逐漸減小的直線運動D．0~t3時間內金屬框中產生的焦耳熱為9、如左圖所示,假設某星球表面上有一傾角為θ的固定斜面,一質量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上運動,其速度–時間圖象如右圖所示.已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝該星球半徑為R=6×104km.引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,則下列正確的是:()A．該星球的第一宇宙速度B．該星球的質量C．該星球的自轉周期D．該星球的密度10、下列說法中正確的是（）A．分子運動的平均速率可能為零，瞬時速度不可能為零B．液體與大氣相接觸時，表面層內分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引C．空氣的相對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示D．有些非晶體在一定條件下可以轉化為晶體E.隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能不一定減小三、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）課外興趣小組在一次拆裝晶體管收音機的過程中，發(fā)現(xiàn)一只發(fā)光二極管，同學們決定測繪這只二極管的伏安特性曲線。(1)由于不能準確知道二極管的正負極，同學們用多用電表的歐姆擋對其進行側量，當紅表筆接A端、黑表筆同時接B端時，指針幾乎不偏轉，則可以判斷二極管的正極是_______端(2)選用下列器材設計電路并測繪該二極管的伏安特性曲線，要求準確測出二極管兩端的電壓和電流。有以下器材可供選擇：A．二極管RxB．電源電壓E＝4V(內電阻可以忽略)C．電流表A1(量程0～50mA，內阻為r1＝0.5Ω)D．電流表A2(量程0～0.5A，內阻為r2＝1Ω)E.電壓表V(量程0～15V，內阻約2500Ω)F.滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)C．滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω)H.定值電阻R3＝7ΩI.開關、導線若干實驗過程中滑動變限器應選___________(填“F”或“G”)，在虛線框中畫出電路圖_______(填寫好儀器符號)(3)假設接入電路中電表的讀數(shù)：電流表A1讀數(shù)為I1，電流表A2讀數(shù)為I2，則二極管兩瑞電壓的表達式為__________(用題中所給的字母表示)。(4)同學們用實驗方法測得二極管兩端的電壓U和通過它的電流I的一系列數(shù)據(jù)，并作出I－U曲線如圖乙所示。(5)若二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的穩(wěn)壓電源(不計內限)供電，則需要在電路中串聯(lián)一個電限R才能使其處于最佳工作狀態(tài)，請根據(jù)所畫出的二極管的伏安特性曲線進行分析，申聯(lián)的電阻R的阻值為_______________Ω(結果保留三位有效數(shù)字)12．（12分）某同學利用電磁打點計時器、光電門和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗。氣墊導軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導軌大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平，向氣墊導軌通入壓縮空氣：②把電磁打點計時器固定在緊靠氣墊導軌右端，將紙帶客穿過打點計時器，并固定在滑塊的右端，調節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；③在小滑塊上固定一個寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導軌中間附近，使滑塊開始時處于靜止狀態(tài)；④先______，然后滑塊一個向左的初速度，讓滑塊帶動紙帶一起向左運動，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運動情況，紙帶左端是滑塊碰前運動的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運動的記錄情況。⑤記錄滑塊通過光電門時遮光片的遮光時間；⑥取下紙帶，重復步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測出遮光片寬度，并計算遮光片遮光時間的平均值；⑦測得滑塊的質量為，滑塊的質量為。完善實驗步驟④的內容。(2)已知打點計時器每隔打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量大小為______；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小為______（保留三位有效數(shù)字）。(3)分析碰撞前后的總動量本實驗可以得到的結論是：______。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）質量為m=10kg的物體靜止在光滑水平面上，零時刻開始物體受到水平向東F=100N的力作用，1s后，力F的大小不變，方向改為向北，作用1s。求：（1）物體第1s末的速度大?。唬?）物體在2s內的位移大小。14．（16分）引力波探測于2017年獲得諾貝爾物理學獎。雙星的運動是產生引力波的來源之一，假設宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點在二者萬有引力作用下做勻速圓周運動，測得P星的周期為T，P、Q兩顆星的距離為l，P、Q兩顆星的軌道半徑之差為△r（P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑），引力常量為G，求：(1)Q、P兩顆星的線速度之差△v；(2)Q、P兩顆星的質量之差△m。15．（12分）如圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點在O位置．質量為m的物塊A（可視為質點）以初速度v0從斜面的頂端P點沿斜面向下運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點位置后，A又被彈簧彈回。物塊A離開彈簧后，恰好回到P點．已知OP的距離為x0，物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ。求：（1）O點和O′點間的距離x1；（2）彈簧在最低點O′處的彈性勢能；（3）設B的質量為βm，μ＝tanθ，v0＝3．在P點處放置一個彈性擋板，將A與另一個與A材料相同的物塊B（可視為質點與彈簧右端不拴接）并排一起，使兩根彈簧仍壓縮到O′點位置，然后從靜止釋放，若A離開B后給A外加恒力，沿斜面向上，若A不會與B發(fā)生碰撞，求β需滿足的條件？

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】

根據(jù)電場的疊加原理，C、D兩點的場強如圖由于電場強度是矢量，故C、D兩點的場強相等，但不相同；兩個等量同種電荷的電場關于兩電荷的連線和連線的中垂線對稱，故根據(jù)電場的對稱性，可知C、D兩個點的電勢都與P點的電勢相同；故選B．2、D【解題分析】

A．簡諧波沿軸負方向傳播，所以時刻質點向軸正方向運動，故A錯誤；B．簡諧波沿軸負方向傳播，質點第一次回到平衡位置時，即處質點的振動傳播到點，所需的時間，解得故B錯誤；C．從題圖上讀出波長為，所以波速故C錯誤；D．根據(jù)圖象可知，此列波的振幅，簡諧波沿軸負方向傳播，，角速度則質點經過平衡位置向上運動時開始計時的振動方程為故D正確。故選D。3、D【解題分析】

A．當勻速運動時，由可知，三種情況下F、B、L相同，但是R不同，則速度v不同，ef電阻較大，則速度較大，選項A錯誤；B．因速度v不同，則由E=BLv可知，三根導線產生的感應電動勢不相同，選項B錯誤；C．勻速運動時，三根導線的熱功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，則熱功率不相同，選項C錯誤；D．撤去F后由動量定理：而則因ef的速度v和質量m都比較大，則從撤去外力到三根導線停止運動，通過導線ef的電荷量q最大，選項D正確；故選D。4、B【解題分析】

AB．等量異種電荷電場線和等勢面的分布如圖：根據(jù)電場線的分布結合場強的疊加法則，可知場強關系為根據(jù)等勢面分布結合沿電場線方向電勢降低，可知電勢關系為A錯誤，B正確；C．、兩點處于同一等勢面上，所以將正點電荷q沿AC方向移動到無窮遠處的過程中，根據(jù)可知電勢能不變，C錯誤；D．將負點電荷q沿AB方向移動到負點電荷處的過程中，電場線越來越密集，根據(jù)可知所受電場力逐漸增大，D錯誤。故選B。5、D【解題分析】

A．由于白光是復合光，故當光程差為紫光波長的整數(shù)倍的位置表現(xiàn)為紫色亮條紋，當光程差為紅光波長的整數(shù)倍位置表現(xiàn)紅色亮條紋，故屏上呈現(xiàn)明暗相間的彩色條紋。故A錯誤。B．用紅光作為光源，當光程差為紅光波長的整數(shù)倍是時表現(xiàn)紅色亮條紋，當光程差為紅光半個波長的奇數(shù)倍時，呈現(xiàn)暗條紋，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間、間距相等的條紋，故B錯誤。C．兩狹縫用不同的光照射，由于兩列光的頻率不同，所以是非相干光，故不會發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤。D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象而會發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象，屏上出現(xiàn)中間寬，兩側窄，間距越來越大的衍射條紋。故D正確。故選D。6、B【解題分析】

A．小圓環(huán)到達B點時受到細線水平向右的拉力和圓弧軌道對圓環(huán)的水平向左的支持力，豎直方向受到向下的重力，可知此時小圓環(huán)的加速度為g豎直向下，選項A錯誤；B．小圓環(huán)從A點由靜止開始運動，運動到B點時速度恰好為零，且一切摩擦不計，可知小圓環(huán)到達B點后還能再次回到A點，選項B正確；C．小圓環(huán)到達P點時，因為輕繩與軌道相切，則此時小圓環(huán)和物塊的速度相等，選項C錯誤；D．當小圓環(huán)運動到B點速度恰好為0時，物塊M的速度也為0，設圓弧半徑為R，從A到B的過程中小圓環(huán)上升的高度h=R；物塊M沿斜面下滑距離為由機械能守恒定律可得解得選項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、AC【解題分析】

A．Q剛放上P瞬間，彈簧彈力不變，仍為mg，故根據(jù)牛頓第二定理可知，它們的加速度故A正確；B．t1時刻P、Q速度第一次達到最大，此時P、Q整體合力為零，此時彈簧彈力故0~t1時間內彈簧彈力小于2mg，故0~t1時間內彈簧彈力的沖量小于2mgt1，故B錯誤；C．0~t1時間內整體向下的加速度逐漸減小到零，對Q有故P對Q的支持力N不斷增大，故C正確；D．t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，動能為零，故根據(jù)機械能守恒可知，0~t2時間內P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和先減小再增大，故D錯誤。故選AC。8、BD【解題分析】

A．根據(jù)B－t圖象可知，t1～t3時間內B－t線的斜率不變，由公式則金屬框中的感應電動勢大小方向不變，則電流方向不變，故A錯誤；BC．0～t1時間內，線圈中磁通量不變，則無電流產生，t1～t3時間內電流不變，由左手定則可知，金屬框所受安培力的合力為零，則線圈向下做勻加速直線運動，故B正確，C錯誤；D．線圈中的感應電動勢為由于0～t1時間內，線圈中磁通量不變，則無電流產生，也無焦耳熱產生，則0～t3時間內金屬框中產生的焦耳熱為故D正確。故選BD。9、ABD【解題分析】上滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律，在沿斜面方向上有，下滑過程中，在沿斜面方向上有，又知v-t圖像的斜率表示加速度，則上滑和下滑過程中的加速度大小分別為：，，聯(lián)立解得，故該星球的第一宇宙速度為，A正確；根據(jù)黃金替代公式可得該星球的質量為，B正確；根據(jù)所給條件無法計算自轉周期，C錯誤；該星球的密度，D正確．10、BDE【解題分析】

A．分子做永不停息的做無規(guī)則運動，其平均速率不可能為零，而瞬時速度可能為零，故A錯誤；B．表面張力的微觀解釋為液體表面層的分子間距較大，表現(xiàn)為引力，故B正確；C．空氣絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示，故C錯誤；D．晶體具有規(guī)則的幾何形狀，有一定的熔點，物理性質表現(xiàn)為各向異性，非晶體則沒有規(guī)則的幾何形狀，沒有一定的熔點，物理性質表現(xiàn)為各向同性，二者在一定的條件下可以相互轉化，例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝結的水晶（即石英玻璃）就是非晶體，故D正確；E．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，當分子距離小于r0時，分子力為斥力，距離增大時分子斥力做正功，分子勢能減??；當分子距離大于r0時，分子力為引力，距離增大時分子引力做負功，分子勢能增大，故E正確。故選BDE。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、AF119【解題分析】

(1)[1]當紅表筆接端、黑表筆同時接端時，指針幾乎不偏轉，說明電阻很大，二極管反向截止，根據(jù)歐姆表的工作原理可知，黑表筆應與歐姆表內部電池的正極相連，由二極管的單向導電性可知，端應是二極管的正極；(2)[2]由圖乙可知，實驗中要求電壓從零開始調節(jié)，故滑動變阻器應采用分壓接法；所以滑動變阻器應選阻值小的，即滑動變限器應選F；[3]在測量正向加電壓的伏安特性曲線時，實驗中最大電壓約為3V，所以電壓表V(量程0～15V，內阻約2500Ω)不符合題意，故需要電流表A2(量程0～0.5A，內阻為)與定值電阻串聯(lián)改裝成量程為二極管兩端的電壓在3V以內，電流在40mA以內，電流表應選用電流表A1(量程0～50mA，內阻為)；因二極管的正向電阻較小，故采用電流表外接法，同時二極管正極應接電源正極；因實驗中要求電壓從零開始調節(jié)，故滑動變阻器應采用分壓接法，所以電路圖為(3)[4]根據(jù)電路結構特點可得解得二極管兩瑞電壓的表達式為(5)[5]二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的穩(wěn)壓電源(不計內限)供電，根據(jù)圖乙可知在電路中電流為21mA，根據(jù)歐姆定律和電路結構可得申聯(lián)的電阻的阻值為12、先接通打點計時器電源在允許誤差范圍內，通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒【解題分析】

（1）[1]為了打點穩(wěn)定，實驗時應先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1。（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，而所以[3]作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時滑塊1速度v1為滑塊2速度v2為以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)