山東省德州市夏津一中2024年高三下學期第五次調研考試物理試題含解析

山東省德州市夏津一中2024年高三下學期第五次調研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，一導熱良好的汽缸內用活塞封住一定量的氣體（不計活塞厚度及與缸壁之間的摩擦），用一彈簧連接活塞，將整個汽缸懸掛在天花板上。彈簧長度為L，活塞距地面的高度為h，汽缸底部距地面的高度為H，活塞內氣體壓強為p，體積為V，下列說法正確的是（）A．當外界溫度升高（大氣壓不變）時，L變大、H減小、p變大、V變大B．當外界溫度升高（大氣壓不變）時，h減小、H變大、p變大、V減小C．當外界大氣壓變小（溫度不變）時，h不變、H減小、p減小、V變大D．當外界大氣壓變?。囟炔蛔儯r，L不變、H變大、p減小、V不變2、如圖甲所示，一傾角θ＝30°的斜面體固定在水平地面上，一個物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F＝kt（k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標準單位）的拉力沿斜面向上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力Ff隨時間變化的關系圖像如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質量為2.5kgB．k的值為1.5N/sC．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．時，物塊的動能為5.12J3、正在海上行駛的--艘帆船，行駛方向如圖所示，海風吹來的方向與船行駛的方向夾角為，升起風帆，調整風帆的角度，使海風垂直吹在帆面上，若海風吹在帆面上的風力大小為500N，則沿船行駛方向獲得的推力大小為A．300NB．375NC．400ND．450N4、如圖甲所示，固定光滑斜面上有質量為的物體，在大小為12N，方向平行于斜面的拉力F的作用下做勻速直線運動，從位置處拉力F逐漸減小，力F隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示，當時拉力減為零，物體速度剛好為零，取，下列說法正確的是（）A．斜面傾角為B．整個上滑的過程中，物體的機械能增加27JC．物體勻速運動時的速度大小為3m/sD．物體在減速階段所受合外力的沖量為5、如圖所示，斜面固定在水平面上，斜面上一個物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑，某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則之后較短的一段時間內物塊的運動狀態(tài)是（）A．仍勻速下滑 B．勻加速下滑C．勻減速下滑 D．不確定，這與接觸面摩擦系數(shù)的大小有關6、托卡馬克（Tokamak）是一種復雜的環(huán)形裝置，結構如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達到較高的溫度．再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行．已知真空室內等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應強度B必須正比于溫度T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，兩個平行金屬板、正對且豎直放置，兩金屬板間加上如圖乙所示的交流電壓，時，板的電勢比板的電勢高。在兩金屬板的正中央點處有一電子（電子所受重力可忽略）在電場力作用下由靜止開始運動，已知電子在時間內未與兩金屬板相碰，則（）A．時間內，電子的動能減小B．時刻，電子的電勢能最大C．時間內，電子運動的方向不變D．時間內，電子運動的速度方向向右，且速度逐漸減小8、下列說法正確的是（）A．布朗運動的激烈程度跟溫度有關，但布朗運動不是熱運動B．機械能不可能全部轉化為內能，內能也無法全部用來做功從而轉化成機械能C．一定質量的理想氣體保持體積不變，單位體積內分子數(shù)不變，但溫度升高，單位時間內撞擊單位面積上的分子數(shù)增多D．相對濕度定義為空氣中水蒸氣的壓強與水的飽和氣壓之比E.雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用9、如圖，甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶，傾斜于水平地面放置，以同樣恒定速率向上運動?，F(xiàn)將一質量為的小物體（視為質點）輕輕放在處，小物體在甲傳動帶上到達處時恰好達到傳送帶的速率；在乙傳送帶上到達離豎直高度為的處時達到傳送帶的速率。已知處離地面的高度皆為。則在物體從到的過程中（）A．兩種傳送帶對小物體做功相等B．將小物體傳送到處，兩種傳送帶消耗的電能相等C．兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)不同D．將小物體傳送到處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等10、一列簡諧橫波在介質中沿x軸傳播，在時刻的波形圖如圖所示，P、Q為介質中的兩質點。此時質點P正在向動能減小的方向運動，質點Q橫坐標為5cm。時，質點Q第一次回到平衡位置，時，質點P第一次回到平衡位置。下列說法正確的是（）A．波沿x軸負方向傳播 B．時，質點P向y軸負方向運動C．波長為12cm D．時，質點P位于波峰三、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的裝置對輕質彈簧的彈性勢能進行探究：輕質彈簧水平放置在光滑水平面上，左端固定，右端與一小球接觸而不固連。彈簧處于原長時，小球在A點，向左推小球壓縮彈簧至C點，由靜止釋放。用頻閃照相機得到小球從C點到B點的照片如圖乙所示。已知頻閃照相機頻閃時間間隔為T，重力加速度大小為g。回答下列問題：(1)本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能與小球離開彈簧時的動能相等。為測得，除已知物理量外，至少還需測量下列物理量中的____________（填正確答案標號）。A．小球的質量mB．C、A間距離C．C、B間距離D．A、B間距離E.彈簧的壓縮量F.彈簧原長(2)用所選取的測量量和已知量表示，得___________。(3)由于水平面不是絕對光滑，測得的彈性勢能與真實值相比___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。12．（12分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負責溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點。A．電流表A1（滿偏電流10mA，內阻r1=10Ω）B．電流表A2（量程0～1.0A，內阻r2約為0.5Ω）C．滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）D．滑動變阻器R2（最大阻值為500Ω）E．定值電阻R3=990ΩF.定值電阻R4=140ΩG．電源E（電動勢12V，內阻可忽略）H．電鍵、導線若干（1）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的滑動變阻器______。（只需填寫器材前面的字母即可）（2）請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內畫出該小組設計的電路圖_____。（3）該小組測出某熱敏電阻Rx的I1—I2圖線如曲線乙所示，NTC熱敏電阻對應的曲線是____（填①或②）。（4）若將上表中的PTC電阻直接接到一個9V，內阻10Ω的電源兩端，則它的實際功率為_______W。（結果均保留2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，地面上固定一傾角為的光滑斜面，斜面底端固定一擋板，一輕質彈簧下端與擋板相連，上端自然伸長至B點，初始時刻，物塊a在外力的作用下被壓至E點，，撤去外力后，物塊a沿斜面從B點射出，到達傳送帶右端時速度恰好水平向左，大小，與物塊b粘在一起向左運動，其中物塊a、b質量均為，傳送帶長為，始終以v=3m/s的速度順時針轉動，物塊和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，為不計空氣阻力，重力加速度．求：（1）初始時刻的彈性勢能；（2）ab在傳送帶上運動時產(chǎn)生的劃痕長度；（3）由于傳送物塊電動機需要多消耗的電能。14．（16分）如圖所示，在真空室內的P點，能沿平行紙面向各個方向不斷發(fā)射電荷量為+q、質量為m的粒子（不計重力），粒子的速率都相同。ab為P點附近的一條水平直線，P到直線ab的距離PC=L，Q為直線ab上一點，它與P點相距PQ=，當直線ab以上區(qū)域只存在垂直紙面向里、磁感應強度為的勻強磁場時，水平向左射出的粒子恰到達Q點；當ab以上區(qū)域只存在沿PC方向的勻強電場時，其中水平向左射出的粒子也恰好到達Q點。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)粒子的發(fā)射速率；(2)僅有電場時PQ兩點間的電勢差；(3)僅有磁場時，能到達直線ab的粒子所用最長時間和最短時間。15．（12分）2018年8月美國航空航天科學家梅利莎宣布開發(fā)一種儀器去尋找外星球上單細胞微生物在的證據(jù)，力求在其他星球上尋找生命存在的跡象。如圖所示，若宇航員在某星球上著陸后，以某一初速度斜面頂端水平拋出一小球，小球最終落在斜面上，測得小球從拋出點到落在斜面上點的距離是在地球上做完全相同的實驗時距離的k倍。已知星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，星球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求：（1）星球表面處的重力加速度；（2）在星球表面一質量為飛船要有多大的動能才可以最終脫離該星球的吸引。

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【解析】

以活塞與汽缸為整體，對其受力分析，整體受到豎直向下的總重力和彈簧向上的拉力且二者大小始終相等，總重力不變，所以彈簧拉力不變，即彈簧長度L不變，活塞的位置不變，h不變；當溫度升高時，汽缸內的氣體做等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律可以判斷，體積V增大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，H減小、p不變、V增大；當大氣壓減小時，對汽缸分析得氣體壓強p減小，汽缸內的氣體做等溫變化，由玻意耳定律得可知體積V變大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，H減小、p減小、V變大，故C正確，ABD錯誤。故選C。2、D【解析】

A.當時，則可知：解得：故A錯誤；

B.當時，由圖像可知：說明此時刻，則：故B錯誤；

C.后來滑動，則圖像可知：解得：故C錯誤；

D.設時刻開始向上滑動，即當：即：解得：即時刻物體開始向上滑動，時刻已經(jīng)向上滑動了，則合力為：即：根據(jù)動量定理可得：即：解得：即當時所以速度大小為，則動能為：故D正確；故選D。3、A【解析】

對垂直作用于帆面上的風力進行分解，分解成沿船行駛方向和垂直于行駛方向的力，沿行駛方向的分力。A.300N與上述計算結果相符，故A正確；B.375N與上述計算結果不相符，故B錯誤；C.400N與上述計算結果不相符，故C錯誤；D.450N與上述計算結果不相符，故D錯誤；4、C【解析】

A．物體做勻速直線運動時，受力平衡，則代入數(shù)值得選項A錯誤；C．圖像與坐標軸所圍的面積表示拉力做的功重力做的功由動能定理解得選項C正確；B．機械能的增加量等于拉力做的功57J，B錯誤；D．根據(jù)動量定理可得選項D錯誤。故選C。5、C【解析】

設物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ，以物體為研究對象進行受力分析如圖所示：沿斜面方向根據(jù)共點力的平衡條件可得：F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ；當物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則有：F2sinθμF2cosθ所以某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2后，物塊將勻減速下滑，故ABD錯誤、C正確。故選C。6、C【解析】

A、目前核電站中核反應的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內部無法產(chǎn)生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．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、AD【解析】

A．在時間內，電場方向水平向右，電子所受電場力方向向左，所以電子向左做勻加速直線運動；在時間內，電場方向水平向左，電子所受電場力方向向右，電子向左做勻減速直線運動，電場力做負功，電子的電勢能增加，動能減小，故A正確；BC．時刻電子的速度為零，在時間內，電場方向水平向左，電子所受電場力方向向右，電子向右做初速度為零的勻加速直線運動，運動方向發(fā)生改變，時刻速度最大，動能最大，電勢能并不是最大，故BC錯誤；D．在時間內，電場方向水平向右，電子的加速度方向向左，電子向右做勻減速直線運動，到時刻速度為零，恰好又回到M點，故D正確。故選：AD。8、ACE【解析】

A．布朗運動反映的是分子熱運動，但布朗運動本身不是熱運動，選項A正確；B．機械能可能全部轉化為內能，內能無法全部用來做功從而轉化成機械能，選項B錯誤；C．一定質量的理想氣體保持體積不變，單位體積內分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能變大，單位時間內撞擊單位面積上的分子數(shù)增多，選項C正確；D．相對濕度定義為空氣中水蒸氣的實際壓強與該溫度下水蒸氣的飽和氣壓之比，D錯誤；E．雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用，使水不能滲過小孔，選項E正確；故選ACE.9、AC【解析】

A．傳送帶對小物體做功等于小物塊的機械能的增加量，動能增加量相等，重力勢能的增加量也相同，則機械能的增加量相同，所以兩種傳送帶對小物體做功相等，故A正確；C．由0加速到v，甲圖中的加速位移大于乙圖中的加速位移，根據(jù)可知，根據(jù)牛頓第二定律有解得，即兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)不同，故C正確；D．對甲圖分析，可知小物體加速的位移為此時傳送帶勻速的位移為則兩者的相對位移為根據(jù)摩擦生熱的公式解得對乙圖分析，可知小物體加速的位移為此時傳送帶勻速的位移為則兩者的相對位移為根據(jù)摩擦生熱的公式解得在甲圖、乙圖，對小物體分析，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式有，，解得，將、代入、的表達式，解得，則有，即產(chǎn)生的熱量不相等，故D錯誤；B．根據(jù)能量守恒定律，電動機消耗的電能等于摩擦產(chǎn)生的熱量Q與物塊增加機械能的和，因物塊兩次從A到B增加的機械能增加量相同，而，所以將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能甲更多，故B錯誤。故選AC。10、BC【解析】

A．當時，質點P正在向動能減小的方向運動，即P點向y軸正方向運動，根據(jù)上下坡法，機械波向x軸正方向傳播，A錯誤；B．當時，質點Q第一次回到平衡位置，則有，當經(jīng)過，質點P由y軸上方位置第一次回到平衡位置，應該向y軸負方向運動，B正確；C．當時，質點Q第一次回到平衡位置，則有，由于時質點P第一次回到平衡位置，設波速為v，在時間內，波傳播的距離為也可表示為而解得C正確；D．波峰與P點水平距離為傳播時間為，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、AD偏小【解析】

(1)[1]小球的動能，因此需要測量小球的質量m，小球離開彈簧時的速度大小v可以通過測得A、B間的距離結合經(jīng)過該段的時間求出，所以AD項的物理量需要測量，故選AD。(2)[2]小球的動能為由桌面光滑，則小球從A到B做勻速直線運動，則離開彈簧時的速度大小聯(lián)立解得動能的表達式(3)[3]由于水平面不是絕對光滑，小球在過程中克服摩擦力做功轉化為內能，導致彈簧減少的彈性勢能沒有全部轉化為小球的動能，所以測得的彈性勢能小于其真實值。12、C②2.0W(1.9~2.1W)【解析】

(1)[1]因為要求加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，所以滑動變阻器采用分壓接法，為了便于調節(jié)，應選擇最大阻值小的滑動變阻器，故填C。(2)[2]因為器材沒有電壓表，故用已知內阻的電流表A1串聯(lián)一個大電阻R3改裝成電壓表。由于熱敏電阻的阻值遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，電路圖如圖所示(3)[3]把熱敏電阻Rx的I1—I2圖線的縱坐標改成，即熱敏電阻的電壓，單位為V，圖像就成為熱敏電阻的圖像。圖像上的點與坐標原點連線的斜率表示電阻值。隨電壓增大，電流增大，電阻實際功率增大，溫度升高。NTC熱敏電阻在溫度升高時電阻值減小，故對應的曲線是②。(4)[4]做出9V，內阻10Ω的電源的圖像其與曲線②的