2023-2024學年恩施市重點中學高三下學期一模考試物理試題含解析

2023-2024學年恩施市重點中學高三下學期一模考試物理試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，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效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，細線的一端固定于O點，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由A點運動到B點，下列說法中正確的是()A．水平拉力先增大后減小B．水平拉力先減小后增大C．水平拉力的瞬時功率先減小后增大D．水平拉力的瞬時功率逐漸增大2、1932年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場與D形盒面垂直，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時間可忽略，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上，中心A處粒子源產(chǎn)生的粒子飄人狹縫中由初。速度為零開始加速，最后從出口處飛出。D形盒的半徑為R，下列說法正確的是（）A．粒子在出口處的最大動能與加速電壓U有關B．粒子在出口處的最大動能與D形盒的半徑無關C．粒子在D形盒中運動的總時間與交流電的周期T有關D．粒子在D形盒中運動的總時間與粒子的比荷無關3、關于原子核的相關知識，下面說法正確的是（）A．原子核內相鄰質子之間存在相互排斥的核力B．原子核的比結合能越小，說明原子核越不穩(wěn)定C．溫度越高放射性元素的半衰期越小D．β射線是電子流，表明原子核內除質子中子之外還有電子4、關于核能，下述正確的是A．它是可再生能源B．它只能通過重核裂變獲得C．它是原子核結構發(fā)生變化時放出的能量D．重核裂變的反應速度無法控制5、如圖，△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，由此可知（）A．從玻璃射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角B．玻璃對a光的折射率小于玻璃對b光的折射率C．在玻璃中，a光的速度小于b光的速度D．在雙縫干涉實驗中，a光干涉條紋寬度小于b光干涉條紋寬度6、人類在對自然界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列有關說法中不正確的是（）A．伽利略將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動B．法國科學家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動C．海王星是在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)之前通過觀測發(fā)現(xiàn)的D．密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值二、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、已知與長直通電導線距離為r處的磁感應強度大小為，其中I為導線中的電流，k為常數(shù)。在∠ABC=120°的等腰三角形的三個頂點處各有一條長直通電導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流I，電流方向如圖所示。其中O點為AC邊的中點，D點與B點關于AC邊對稱?，F(xiàn)將另外一根通電導體棒垂直于紙面放在O點時，其受到的安培力的大小為F。若將該導體棒垂直于紙面放到D點，電流大小和方向與在O點時一致，則此時該導體棒受到的安培力（）A．方向與在O點受到的安培力方向相同B．方向與在O點受到的安培力方向垂直C．大小為FD．大小為2F8、如圖所示，一個碗口水平、內壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心O點固定一電荷量為Q的帶正電金屬球，兩個質量相等的絕緣帶電小球A和B分別緊貼著內壁在水平面內做勻速圓周運動。若小球A、B所帶電荷量很少，兩者間的作用力忽略不計，且金屬球和帶電小球均可視為質點，取無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是（）A．小球A運動軌跡上各點的電場強度相同B．小球A運動軌跡上各點的電勢相等C．小球A的電荷量大于小球B的電荷量D．小球A的角速度大于小球B的角速度9、圖1是一列沿軸方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖，波速為。圖2是處質點的振動圖象，下列說法正確的是（）A．此列波沿軸負方向傳播B．處質點在時的位移為C．處質點在時的速度方向沿軸正向D．處的質點在時加速度沿軸負方向E.處質點在內路程為10、如圖所示，用同種材料制成的四根相互平行的通電長直導線（每根導線電阻為）分別置于正方形的四個頂點上，四根導線都垂直于正方形所在平面。若每根通電直導線單獨存在時，通電直導線上的電流與通電直導線上的電流在正方形中心處產(chǎn)生的感應磁場的大小關系為，則四根通電導線同時存在時，以下選項正確的是（）A．和通電電流都為，和通電電流為都為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向水平向左B．通電電流為，通電電流都為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向向左下方C．和通電電流都為，通電電流為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向向左下方D．通電電流為，通電電流都為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向向左上方三、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）某同學用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。(1)實驗室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應的字母），缺少的器材是____________。(2)對于實驗要點，下列說法正確的是____________。A．應選用體積較小且質量較小的重錘B．安裝器材時必須保證打點計時器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過程中，應用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗證機械能守恒(3)該同學選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計時點分別標號為1、2、3、4、5、6，計時點1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交流電頻率為f，則從打計時點2到打計時點5的過程中，為了驗證機械能守恒定律，需檢驗的表達式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實驗中存在的平均阻力大小F=__________(結果用m、g、x1、x2、x3)表示）。12．（12分）如圖所示裝置可以用來研究小車的勻變速直線運動。帶有定滑輪的長木板放置在桌面上，重物通過跨過定滑輪的細線拉著小車向左加速運動，定滑輪與小車間的細線與長木板平行，打點計時器打下的紙帶記錄下小車的運動信息。（1）下面說法正確的是____________A．長木板必須水平放置B．小車的質量必須遠大于重物的質量C．需要平衡小車與長木板間的摩擦力D．應該先接通打點計時器的電源，然后再釋放小車（2）實驗時將打點計時器接到頻率為的交流電源上，選取一條點跡清晰的紙帶，在紙帶上每隔四個點取一個計數(shù)點，測出相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示，其中。則打第4個計數(shù)點時小車的速度___，小車的加速度__________(結果均保留兩位有效數(shù)字)。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，真空中有一個半徑r=0.5m的圓形磁場區(qū)域，與坐標原點O相切，磁場的磁感應強度大小B=2×10－4T，方向垂直于紙面向外，在x=1m處的豎直線的右側有一水平放置的正對平行金屬板M、N，板間距離為d=0.5m，板長L=1m，平行板的中線的延長線恰好過磁場圓的圓心O1。若在O點處有一粒子源，能向磁場中不同方向源源不斷的均勻發(fā)射出速率相同的比荷為=1×108C/kg，且?guī)д姷牧Ｗ樱Ｗ拥倪\動軌跡在紙面內，一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子，恰能從沿直線O2O3方向射入平行板間。不計重力及阻力和粒子間的相互作用力，求：（1）沿y軸正方向射入的粒子進入平行板間時的速度v和粒子在磁場中的運動時間t0；（2）從M、N板左端射入平行板間的粒子數(shù)與從O點射入磁場的粒子數(shù)之比；（3）若在平行板的左端裝上一擋板（圖中未畫出，擋板正中間有一小孔，恰能讓單個粒子通過），并且在兩板間加上如圖示電壓（周期T0），N板比M板電勢高時電壓值為正，在x軸上沿x軸方向安裝有一足夠長的熒光屏（圖中未畫出），求熒光屏上亮線的左端點的坐標和亮線的長度l。14．（16分）一細束平行光以一定的入射角從空氣射到等腰直角三棱鏡的側面，光線進入棱鏡后射向另一側面。逐漸調整光線在面的入射角，使面恰好無光線射出，測得此時光線在面的入射角為。求：(1)該棱鏡的折射率。(2)光束在面上的入射角的正弦值。15．（12分）如圖所示為一滑草場的滑道示意圖，某條滑道由AB、BC、CD三段組成，其中AB段和BC段與水平面的傾角分別為530和370，且這兩段長度均為，載人滑草車從坡頂A點由靜止開始自由下滑，先加速通過AB段，再勻速通過BC段，最后停在水平滑道CD段上的D點，若滑草車與AB、BC、CD三段草地之間的動摩擦因數(shù)均為，不計滑草車在滑道交接處的能量損失，，，，求：（1）滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)；（2）滑草車經(jīng)過B點時的速度大小；（3）滑草車從A點運動至D點的時間t？

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、D【解析】

AB．小球是以恒定速率運動，即做勻速圓周運動，小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T，三者的合力必是沿繩子指向O點，設繩子與豎直方向夾角是θ，F(xiàn)與G的合力必與繩子拉力在同一直線上，則有(1)球由A點運動到B點θ增大，說明水平拉力逐漸增大，故AB錯誤；CD．由幾何關系可知拉力F的方向與速度v的夾角也是θ，所以水平力F的瞬時功率是(2)聯(lián)立兩式可得從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的．故C錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】

AB．根據(jù)回旋加速器的加速原理，粒子不斷加速，做圓周運動的半徑不斷變大，最大半徑即為D形盒的半徑R，由得最大動能為故AB錯誤；CD．粒子每加速一次動能增加ΔEkm=qU粒子加速的次數(shù)為粒子在D形盒中運動的總時間，聯(lián)立得故C錯誤，D正確。故選D。3、B【解析】

A．原子核內相鄰質子之間存在強相互吸引的核力，A錯誤；B．原子核比結合能越小，拆開原子核越容易，說明原子核越不穩(wěn)定，B正確；C．放射性元素的半衰期是原核的衰變規(guī)律，由原子核內部因素決定，即與元素的種類有關，與溫度無關，C錯誤；D．射線是原子核內中子轉變?yōu)橘|子時產(chǎn)生的，不能說明原子核內有電子，選項D錯誤。故選B。4、C【解析】

A．核能是新能源，但不是再生能源，A錯誤；B．輕核的聚變也能產(chǎn)生核能，比如氫彈，B錯誤；C．它是原子核結構發(fā)生變化時，產(chǎn)生新核，出現(xiàn)質量虧損，從而放出的能量，C正確；D．輕核的聚變的反應速度無法控制，而重核裂變的反應速度可以控制，D錯誤；故選C。5、B【解析】

AB．由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒有發(fā)生全反射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，由可知，玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，故A錯誤，B正確；C．玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，由可知，在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故C錯誤；D．由于玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，則a光的頻率比b光的低，a光的波長比b光的長，由公式可知，a光的雙縫干涉條紋寬度比b光的大，故D錯誤。故選B。6、C【解析】

伽利略在斜面實驗中得出物體沿斜面下落時的位移和時間的平方成正比，然后利用這一結論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動，故A正確；法國科學家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向；故B正確；海王星是在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)之后通過觀測發(fā)現(xiàn)的，故C不正確；密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值，任何電荷的電荷量都應是基本電荷的整數(shù)倍；故D正確；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【解析】

AB．由磁場疊加以及安培定則可知，AC兩處的直導線在O點產(chǎn)生的磁場疊加結果為零，則O點的磁場是B點的直導線在O點產(chǎn)生的，其方向為水平向左；同理可知D點的合磁場方向也是水平向左，則導體棒在O點和D點所受安培力的方向相同（如圖），選項A正確，B錯誤；CD．由以上分析可知，O點的磁感應強度為D點的磁感應強度為則導體棒在OD兩點受安培力相等，選項C正確，D錯誤。故選AC。8、BD【解析】

A．小球A運動軌跡上的各點到O點的距離相等，根據(jù)點電荷的場強表達式可知小球A運動軌跡上各處的電場強度大小相等、方向不同，A錯誤；B．以O為球心的同一球面是等勢面，小球A運動軌跡上的各點電勢相等，B正確；C．帶電小球的電性無法確定，所以電荷量大小無法確定，C錯誤；D．對于任意一球，設其軌道上某點與O點連線與豎直方向的夾角為，碗的半徑為R，由牛頓第二定律又解得一定，越大，角速度越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，D正確。故選BD。9、BCE【解析】

A．根據(jù)圖2的振動圖象可知，處的質點在t=0時振動方向沿軸正向，所以利用圖1由同側法知該波沿軸正方向傳播，故A錯誤；B．圖1可知該簡諧橫波的波長為4m，則圓頻率設處質點的振動方程為t=0時刻結合t=0時刻振動的方向向上，可知，則處質點的振動方程為處質點與處質點的平衡位置相距半個波長，則處質點的振動方程為代入方程得位移為，故B正確；C．處質點在時的速度方向和時的速度方向相同，由同側法可知速度方向沿軸正向，故C正確；D．處的質點在時速度方向沿軸負向，則經(jīng)過四分之一周期即時，質點的位移為負，加速度指向平衡位置，沿軸正方向，故D錯誤；E．處質點在在時速度方向沿軸負向，根據(jù)振動方程知此時位移大小為，時位移大小為，所以內路程故E正確。故選BCE。10、AD【解析】

A.當四根導線同時存在時，根據(jù)安培定則可知，四根導線在點產(chǎn)生的磁感應方向分別為：導線產(chǎn)生的磁感應強度方向沿方向；導線產(chǎn)生的磁感應強度方向沿；導線產(chǎn)生的磁感應強度方向沿；導線產(chǎn)生的磁感應強度方向沿；根據(jù)平行四邊形定則可知：和通電電流都為，和通電流都為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向水平向左，故A正確；B.通電電流為，通電電流都為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向向左下方，故B錯誤；C.和通電電流都為，通電電流為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向向左下方，故C錯誤；D.通電電流為，通電電流都為時，在點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，方向向左上方，D正確。故選：AD。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、BC刻度尺B【解析】

(1)[1][2]本實驗的實驗目的是驗證的正確性，因此可以不測量物體的質量，即可不用天平。打點計時器應接220V的交流電源，打點計時器用來記錄物體的運動時間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時用到的刻度尺；(2)[3]A.應選用體積較小且質量較大的重錘，以減小阻力帶來的誤差，選項A錯誤；B.由于紙帶和打點計時器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應使限位孔豎直，選項B正確；C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運動，選項C錯誤；D.重力加速度應取當?shù)氐淖杂陕潴w加速度，而不能用△h=gT2去求，選項D錯誤；(3)[4]打計時點2時的速度打計時點5時的速度則要驗證的機械能量守恒的表達式為：(4)[5]根據(jù)動能定理有：解得：12、D1.22.0【解析】

（1）[1]只要小車做勻加速運動即可，因此，A、B、C選項是沒有必要的，實驗時需要先接通電源，再釋放小車，以確保紙帶上能夠記錄下較多的運動信息，選項D正確。（2）[2]交流電的頻率為，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔[3]由逐差法可求得小車的加速度。根據(jù)代人數(shù)據(jù)，得。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、（1）1×104m/s，7.85×10－5s；（2）；（3）（m，0），亮線長為m。【解析】

（1）由題意可知，沿y軸正向射入的粒子運動軌跡如圖示則粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑必定為R=r=0.5m根據(jù)洛倫茲力提供向心力有Bqv=代入