2024屆陜西省菁師聯(lián)盟高三上學期12月質(zhì)量監(jiān)測考試（老教材）物理試題（解析版）

PAGEPAGE12024屆12月質(zhì)量監(jiān)測考試物理試卷滿分：100分：考試時間：00分鐘注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫濟管，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．全部〖答案〗在答題卡上完成，答在本試卷上．3．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗用0.5mm黑色筆跡簽字筆寫在答題卡上。4．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、選擇題：本題共10小題，共40分。第1~7題每小題4分，只有一項符合題目要求。第8~10題有多項符合題目要求，每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.北京時間2023年10月3日，據(jù)諾貝爾獎官方網(wǎng)站公布，2023年諾貝爾物理學獎頒發(fā)給Pierre等三位物理學家，以表彰他們“為研究物質(zhì)中的電子動力學而產(chǎn)生阿秒光脈沖的實驗方法”。阿秒（as）這種時間尺度，適合用來描述電子在原子內(nèi)部運動的情況，，例如電子繞氫原子核一周大約是。已知電子所帶電荷量為，氫原子核外電子繞原子核做勻速圓周運動。根據(jù)以上信息估算氫原子核外電子繞核運動的等效電流大約為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根據(jù)電流的定義式故選A。2.如圖所示，質(zhì)量為M的光滑半圓球A放置在水平面上的墻角處。細繩一端系在墻壁上的P點，另一端拉住放在半球A上的小球B，繩子與豎直墻壁的夾角為，繩子長度與P點到水平面的距離相等，已知小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點，則半球A對水平面的壓力為（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗因為繩子長度與點到水平面的距離相等，所以繩子是半圓的切線。以B為研究對象，把B的重力分解為沿繩和垂直于繩的兩個力，其中垂直于繩的力的大小半球?qū)λ矫娴膲毫楣蔬xB。3.如圖，相距為r、長度均為L的兩根平行直導線，通以大小和方向都相同的電流I，導線b處于導線a的磁場中，同時，導線a也處于導線b的磁場中，兩導線之間的作用力滿足，在國際單位制中，安培這個單位就是利用上式來定義的：放在真空中的兩根平行直導線，通以相同的穩(wěn)恒電流。當兩導線相距1米，每根導線在每米長度上所受的力等于時，這個穩(wěn)恒電流就是1安培。圖中P點與導線a、b的距離分別為r和，根據(jù)題干中的信息判斷，P點的磁感應強度大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗根據(jù)安培力公式又因為聯(lián)立以上二式，可得出直線電流的磁感應強度公式為根據(jù)安培定義解得常數(shù)導線中電流在點產(chǎn)生的磁感應強度為導線中電流在點產(chǎn)生的磁感應強度為根據(jù)安培定則以及磁場疊加原理，點的磁感應強度為故選C。4.如圖，半徑為R半圓形槽固定放置在水平地面上，光滑小球從半圓形槽最低點A進入，經(jīng)過最高點B后做平拋運動落到水平面上的C點，以水平面為零勢能面，小球在A點的動能為其最大重力勢能的2倍，則A、C之間的距離為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)做平拋運動的時間為，豎直方向之間的距離根據(jù)機械能守恒解得聯(lián)立解得故選C。5.有一質(zhì)量為m的物體正在水平面上以速度勻速運動，某時刻受到了一個沖量I的作用，沖量I與方向相同，沖量I作用前后，物體動能的變化量與沖量I之間的關(guān)系正確的是（）A.與I成正比 B.與成正比C.與I成二次函數(shù)關(guān)系 D.與成二次函數(shù)關(guān)系〖答案〗C〖解析〗根據(jù)動能定理根據(jù)位移公式由于聯(lián)立以上三式可解得所以可見沖量之間關(guān)系為二次函數(shù)關(guān)系。故選C。6.一物體從A點由靜止開始做勻加速運動，途經(jīng)B、C、D三點，B、C兩點間的距離為，C、D兩點間距離為，通過BC段的時間與通過CD段的時間相等，則A、D之間的距離為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗之間的距離為，由連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差公式得解得由平均速度公式A與C的距離A、D之間的距離為故選B。7.2023年10月26日消息，韋伯望遠鏡首次檢測到恒星合并后啼（tellurium）等重元素的存在，可以幫助天文學家探究地球生命起源的奧秘。韋伯望遠鏡位于“拉格朗日點”上，跟隨地球一起圍繞太陽做圓周運動，圖中的虛線圓周表示地球和韋伯望遠鏡繞太陽運動的軌道，韋伯望遠鏡和地球相對位置總是保持不變。已知太陽質(zhì)量為、地球質(zhì)量為，地球到太陽的距離為R，用l表示韋伯望遠鏡到地球的距離，把太陽、地球都看做是質(zhì)點。由于的值很小，根據(jù)數(shù)學知識可以解出，你可能不知道這個解是用怎樣的數(shù)學方法求出的，但根據(jù)物理知識你可以得出這個解對應的方程式為（）A B.C. D.〖答案〗A〖解析〗以地球為研究對象，設(shè)地球圍繞太陽運轉(zhuǎn)的角速度為，地球和太陽之間的萬有引力充當向心力，得以韋伯望遠鏡為研究對象，由題意知，韋伯望遠鏡跟隨地球一起圍繞太陽做圓周運動，所以韋伯望遠鏡的角速度也等于，太陽和地球?qū)f伯望遠鏡引力之和等于韋伯望遠鏡的向心力，所以根據(jù)以上兩個方程化簡可得到故選A。8.電子秤的原理如圖所示，壓敏電阻所受壓力越大阻值越小。電流表的讀數(shù)就能反映出物塊對壓敏電阻壓力的大小。如果把這樣的電子秤連同物塊放在升降機地板上，升降機靜止時電流表示數(shù)為I。在升降機運動過程中，電流表示數(shù)是穩(wěn)定的，如果發(fā)現(xiàn)，下面說法正確的（）A.升降機勻速上升 B.升降機勻加速上升C.升降機勻加速下降 D.升降機勻減速下降〖答案〗BD〖解析〗說明電流表示數(shù)減小，則路端電壓降低，內(nèi)電壓增大，流過電源的總電流增加，電路中總電阻減小，壓敏電阻阻值減小，說明壓力在增大，即物塊超重，升降機加速上升或者減速下降。故選BD。9.如圖，圓形區(qū)域勻強磁場垂直于紙面，初速度v大小不同的同種帶電粒子，先后向著圓心射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后射出磁場。忽略帶電粒子的重力，下面說法正確的是（）A.粒子運動周期跟速度v成正比B.粒子受到的向心力與速度v成正比C.在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角越大，運動時間越長D.因為洛倫茲力不做功，所以粒子在磁場中受到的洛倫茲力沖量等于零〖答案〗BC〖解析〗A．質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，其比荷相同，根據(jù)帶電粒子在磁場中運動周期可知，它們進入勻強磁場后做勻速圓周運動的周期相同，故A錯誤；B．洛倫茲力F=提供向心力，所以粒子受到的向心力與速度v成正比，故B正確；C．粒子在磁場中的運動軌跡所對應的圓心角為，則運動時間故C正確；D．雖然洛倫茲力不做功，但粒子的動量發(fā)生了變化，根據(jù)動量定理，受到的洛倫茲力沖量不等于零，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，真空中有兩個帶電小球A、B，都可以看作是點電荷，其中小球A帶正電，電荷量為Q，C是AB連線上電勢最低的一點，A、C間距離是B、C間距離的一半，下面說法正確的是（）A.小球B帶負電 B.C點的場強等于零C.C點的電勢等于零 D.小球B電荷量絕對值為〖答案〗BD〖解析〗AB．根據(jù)題意在直線上點的電勢最低，若在電場中釋放一個正的檢驗電荷，在點的電勢能最小，動能最大，速度最大，加速度為零，因此，點場強為零，根據(jù)場強疊加原理，放置在的點電荷只能是正電荷，不可能是負電荷，故A錯誤，B正確；C．因為正電荷形成的電場中電勢都是正值，點電勢等于兩處的正電荷產(chǎn)生的電場在點電勢代數(shù)和，所以點處的電勢一定大于零，故C錯誤；D．因為點場強為零，根據(jù)場強疊加原理，有解得故D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。第11~14題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15~16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必做題：共45分。11.如圖所示的實驗裝置可以用來驗證機械能守恒定律，彈簧上端連接一個力傳感器，力傳感器固定在鐵架臺橫梁上，彈簧下端連接一枚鋼球。鋼球上固定一個擋光片，鋼球和擋光片總質(zhì)量為m。調(diào)整兩個光電門的位置，使得鋼球由靜止釋放后能夠通過光電門A和光電門B。測出光電門A、B與彈簧自然狀態(tài)時最下端距離分別為、，重力加速度g。（1）用螺旋測微器測量光電門擋光片厚度如圖所示，則光電門擋光片厚度________．（2）實驗過程中測得遮光片經(jīng)過光電門A、B時力傳感器的讀數(shù)分別為、，遮光片經(jīng)過光電門A、B時的擋光時間分別為、，若則表明小球從A到B過程動能________（填“增加”或“減少”）（3）小球從光電門A運動到光電門B的過程中，由于彈簧彈力與伸長量成正比，可用平均力計算克服彈力所做的功________；然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出小球機械能減少量，比較W和，若兩者在誤差范圍內(nèi)近似相等，則小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒?！即鸢浮剑?）2.040##2.041（2）增加（3）〖解析〗（1）[1]螺旋測微器分度值為，則遮光片厚度為由于最后一位是估讀，所以讀數(shù)為或均可。（2）[2]鋼球經(jīng)過光電門的速度為擋光片的寬度，因為擋光時間，所以鋼球經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度，所以小球從A到B，動能增加了。（3）[3]小球從光電門A運動到光電門B的過程中，彈性勢能改變量12.有一只用舊了的手機電池，這只舊電池電動勢，內(nèi)電阻，實驗小組要測量這只電池的電動勢和內(nèi)電阻，電路實物部分連線如圖，其中電壓表量程為，內(nèi)阻，定值電阻，電阻箱最大電阻。（1）請把電路實物部分連線補充完整_________。（2）根據(jù)完整的實物連線圖在虛線框內(nèi)畫出電路圖__________。（3）若要電壓表兩端電壓不超電壓表量程，電阻箱電阻最小值為________；（4）實驗過程中，調(diào)節(jié)電阻箱的旋鈕，電壓表的示數(shù)U會隨著電阻箱接入電路的電阻R的變化而變化，則________（用R、E、r以及相應數(shù)字表示），記錄下實驗過程中得到的R、U多組數(shù)據(jù)。（5）利用（4）得到的R、U多組數(shù)據(jù)，做出如圖所示的圖像，經(jīng)測量這條直線斜率為，縱軸截距為，則這只手機舊電池的電動勢________V，內(nèi)阻________（分數(shù)或三位有效數(shù)字）〖答案〗（1）（2）（3）（4）（5）〖解析〗（1）[1]根據(jù)題意可知電壓表應并聯(lián)在定值電阻兩端，如圖（2）[2]根據(jù)實物連線畫出電路圖為（3）[3]電壓表內(nèi)電阻與的并聯(lián)電阻為設(shè)當電壓表達到其量程時，電阻箱與電源內(nèi)阻總和為x，有解得因為電阻箱電阻最小值因為電阻箱讀數(shù)只有一位小數(shù)，因此。（4）[4]并聯(lián)電阻由閉合回路的歐姆定律可得可得代入數(shù)據(jù)解得（5）[5][6]根據(jù)可知解得13.有一水平方向的勻強電場，場強，一帶正電的微粒以豎直向上的初速度從A點射入電場，一段時間后從B點離開電場，A、B兩點在同一條水平直線上。已知帶電微粒質(zhì)量，所帶的電荷量，重力加速度，微粒向上運動過程中未沖出電場。求（1）帶電微粒在豎直方向上的最大位移；（2）A、B兩點的電勢差；（3）帶電微粒在電場中運動速度的最小值。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）在豎直方向上，速度減為零的時間為由解得在豎直方向上最大位移（2）根據(jù)對稱性，微粒在電場中的時間為水平方向加速度水平方向位移為兩點之間的電勢差為（3）帶電微粒水平方向速度帶電微粒豎直方向速度帶電微粒的速度代入數(shù)據(jù)由數(shù)學知識，速度具有最小值的時間為解得速度的最小值14.如圖所示，質(zhì)量的小車放在光滑水平地面上，小車左端是半徑的四分之一固定圓弧平臺，小車右端不遠處是一矗立的石柱。把質(zhì)量為的小滑塊從光滑圓弧軌道頂端由靜止釋放，小滑塊以水平速度滑上小車，小車與右側(cè)石柱碰后原速反彈?；瑝K與小車之間的動摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度g取，如果小車與石柱碰撞反彈后過一段時間能停下來，求：（1）小車右端與石柱的距離；（2）若滑塊始終未從小車上掉下，小車的最短長度是多少？（3）若不改變其他條件，讓質(zhì)量為的小滑塊從光滑圓弧軌道頂端由靜止釋放，求小車停下來時運動的總距離?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）滑塊從光滑圓弧軌道頂端運動到底端的過程，根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得滑塊滑上小車，運動過程中二者動量守恒，有因為小車與石柱碰撞反彈后過一段時間能停下來，所以碰后滑塊與小車動量大小相等，方向相反，則碰前滑塊與小車動量相等，有代入數(shù)據(jù)解得對小車，根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得（2）設(shè)小車的長度的最小值為，自滑塊滑上小車至停止運動，由能量守恒代入數(shù)據(jù)解得（3）滑塊更換之后對小車解得第1次碰撞前小車的速度更換滑塊后，滑塊滑上小車時初速度仍為根據(jù)動量守恒定律代入數(shù)據(jù)解得第1次碰后小車向左勻減速，所受滑動摩擦力不變，則加速度不變，向左運動一段位移后速度減為0，然后再向右勻加速。假設(shè)小車與墻壁發(fā)生第2次碰撞前，滑塊與小車已達到共速，則從第1次碰后到共速。根據(jù)動量守恒定律，有代入數(shù)據(jù)解得由于，可知假設(shè)成立，在共速前，滑塊一直向右勻減速直到二者速度相等。從第1次碰后到第2次碰前此過程小車的路程為從第2次碰后到第3次碰前，此過程小車的路程為第3次碰后，根據(jù)動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得第3次碰后到第4次碰前，則有小車通過的路程根據(jù)數(shù)學知識，當無限大時，可得小車通過的總路程為（二）選做題：共15分。請考生從兩道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。[選考3-3]15.理想氣體是物理學中的一個理想化的模型，對于一定質(zhì)量的理想氣體，下面說法正確的是（）A.理想氣體只有分子動能B.理想氣體分子既有動能也有分子勢能C.體積發(fā)生變化時，內(nèi)能一定變化D.理想氣體分子間的相互作用力為零E.理想氣體在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律〖答案〗ADE〖解析〗AB．因為理想氣體是理想化模型，分子間沒有相互作用力，所以沒有分子勢能，只有分子動能，A正確，B錯誤；C．體積發(fā)生變化時，不為零，根據(jù)可以看出，還和有關(guān)，內(nèi)能不一定變化，C錯誤；D．因為理想氣體是理想化模型，分子間沒有相互作用力，D正確；E．在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體叫做理想氣體，E正確。故選ADE。16.如圖所示，導熱汽缸開口向上放置，質(zhì)量為m的活塞上面放置一個質(zhì)量為m的物體，活塞下面密封一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度為時，活塞與缸底的距離為，此時活塞處于平衡狀態(tài)，已知大氣壓強為，活塞橫截面積為S，活塞與汽缸內(nèi)壁摩擦不計，重力加速度為g。（1）若缸中氣體緩慢降溫，當氣體溫度降低到并穩(wěn)定時，外界對氣體做了多少功？（2）在（1）基礎(chǔ)上，取走活塞上面放置的重物，穩(wěn)定后氣體的溫度控制在，求此時活塞與汽缸底部的距離?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）設(shè)初始狀態(tài)缸內(nèi)氣體的壓強為，根據(jù)受力平衡可得解得初始狀態(tài)缸內(nèi)氣體的體積和