2024年遼寧省大連市大世界高級中學物理高三第一學期期末教學質量檢測試題含解析

2024年遼寧省大連市大世界高級中學物理高三第一學期期末教學質量檢測試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用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，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、一半徑為R的球形行星自轉周期為T，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運動的衛(wèi)星線速度大小為（）A． B． C． D．2、如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力作用在上，使其向下做勻加速直線運動，在彈簧的彈性限度內，下列是力和運動時間之間關系的圖象，正確的是（）A． B． C． D．3、如圖所示，彈簧振子在a、b兩點間做簡諧振動當振子從平衡位置O向a運動過程中A．加速度和速度均不斷減小B．加速度和速度均不斷增大C．加速度不斷增大，速度不斷減小D．加速度不斷減小，速度不斷增大4、在冬季，剩有半瓶熱水的老式暖水瓶經過一個夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊，不易拔出來．其中主要原因是A．軟木塞受潮膨脹B．瓶口因溫度降低而收縮變小C．白天氣溫升高，大氣壓強變大D．瓶內氣體因溫度降低而壓強減小5、如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，電壓表和電流表均為理想電表，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器．現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數增大了0.2A，電流表A2的示數增大了0.8A，則下列說法中正確的是（）A．該變壓器起升壓作用B．電壓表V2示數增大C．電壓表V3示數減小D．變阻器滑片是沿d→c的方向滑動6、某靜電場中x軸上各點電勢分布圖如圖所示。一帶電粒子在坐標原點O處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運動。下列說法正確的是A．粒子一定帶負電B．粒子在x1處受到的電場力最大C．粒子從原點運動到x1過程中，電勢能增大D．粒子能夠運動到x2處二、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，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動．小球運動到最高點時，受到的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖像如乙圖所示．則（）A．v2=c時，小球對桿的彈力方向向下B．當地的重力加速度大小為C．小球的質量為D．v2=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等8、如圖所示，平行板電容器帶電后，靜電計的指針偏轉一定角度。若不改變電容器的帶電量，下列操作可能使靜電計指針的偏轉角度變小的是（）A．將左極板向左移動少許，同時在兩極板之間插入電介質B．將左極板向左移動少許，同時取出兩極板之間的金屬板C．將左極板向左移動少許，同時在兩極板之間插入金屬板D．將左極板向下移動少許，同時取出兩極板之間的電介質9、如圖所示，豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接，不計一切摩擦．圓心O點正下方放置為2m的小球A，質量為m的小球B以初速度v0向左運動，與小球A發(fā)生彈性碰撞．碰后小球A在半圓形軌道運動時不脫離軌道，則小球B的初速度v0可能為（）A． B． C． D．10、下列說法中正確的是。A．光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設之一B．變化的電場一定產生變化的磁場C．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波D．無影燈是利用光的衍射原理三、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）小明同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律，輕繩兩端跨過轉軸光滑的輕滑輪系著質量均為M的重物A和B，將質量為m的小砝碼C掛在在物體B上，B下方距離為h處固定一個光電門，物塊B裝有一寬度很小的擋光片，測得擋光片寬度為d，將系統(tǒng)靜止釋放，當擋光片通過光電門（固定光電門的裝置未畫出）時，可通過計算機系統(tǒng)記錄擋光時間△t。改變高度差h，重復實驗，采集多組h和△t的數據。(1)若某次記錄的擋光時間為△t1，則擋光片到達光電門處時B的速度大小為__。(2)小明設想，為了確定△t與h的關系，可以分別對△t與h取對數，并以lg△t為縱軸，以lgh為橫軸建立坐標系，得到的lg△t﹣lgh圖線為一直線，該直線的斜率為__。(3)若lg△t﹣lgh圖線與縱軸交點坐標為c，若機械能守恒，可以得到該地重力加速度g=__。12．（12分）(1)在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，先用螺旋測微器測出金屬絲的直徑，測量示數如圖甲所示，則金屬絲的直徑d=__________mm。(2)在測定電源電動勢和內阻的實驗中，實驗室僅提供下列實驗器材：A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5V，內阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2，量程均為0~3V，內阻約為3kΩC．電流表，量程0.6A，內阻小于1ΩD．定值電阻R3，阻值為5ΩE.滑動變阻器R，最大阻值50ΩF.導線和開關若干①如圖乙所示的電路是實驗室測定電源的電動勢和內阻的電路圖，按該電路圖組裝實驗器材進行實驗，測得多組U2、Ⅰ數據，并畫出U2-Ⅰ圖像，求出電動勢和內電阻。電動勢和內阻的測量值均偏小，產生該誤差的原因是__________，這種誤差屬于__________（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。②實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數據U1、U2，描繪出U1一U2圖像如圖丙所示，圖線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動勢E=__________，內阻r=_________（用k、a、R0表示）。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）在一個足夠長的水平桌面上，靜置著一個足夠長的木板A，A的右端與桌面邊沿平齊，其上邊緣距水平地面的豎直高度h=0.8m。木板A上靜置兩個可視為質點的B、C物塊，它們之間有一個被鎖定的壓縮輕彈簧（彈簧與兩物塊均不連接），彈簧存儲的彈性勢能為5.4J。已知kg、kg，木板A與桌面、物塊C與木板A間的動摩擦因數均為，物塊B與木板A間的動摩擦因數。解鎖后彈簧在瞬間恢復原長，兩物塊均開始運動，此時物塊C距離木板A的右邊緣x1=2.5m。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)彈簧恢復原長時物塊B、C的速度；(2)物塊C從離開A板落地過程中的水平位移；(3)物塊B從開始運動到最終停止時，相對桌面運動的距離。14．（16分）如圖所示，直線y=x與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅱ，直線x=d與y=x間有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度E=3×105V/m，另有一半徑R=m的圓形勻強磁場區(qū)域I，磁感應強度B1=0.9T，方向垂直坐標平面向外，該圓與直線x=d和x軸均相切，且與x軸相切于S點。一帶負電的粒子從S點沿y軸的正方向以速度v0進入圓形磁場區(qū)域I，經過一段時間進入勻強磁場區(qū)域Ⅱ，且第一次進入勻強磁場區(qū)域Ⅱ時的速度方向與直線y=x垂直。粒子速度大小，粒子的比荷為，粒子重力不計。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)粒子在圓形勻強磁場區(qū)域工中做圓周運動的半徑大??；(2)坐標d的值；(3)要使粒子能運動到x軸的負半軸，則勻強磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應強度B2應滿足的條件。15．（12分）光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性。愛因斯坦的光電效應理論和康普頓效應理論表明，光在某些方面確實也會表現(xiàn)得像是由一些粒子（即一個個有確定能量和動量的“光子”）組成的。人們意識到，光既具有波動性，又具有粒子性。（c為光速，h為普朗克常量）(1)物理學家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物例子，他提出假設：實物粒子也具有波動性，即每一個運動的粒子都與一個對應的波相聯(lián)系，粒子的能量E和動量p跟它所對應波的頻率v和波長之間也遵從如下關系：，。請依據上述關系以及光的波長公式，試推導單個光子的能量E和動量p間存在的關系；(2)我們在磁場中學習過磁通量，其實在物理學中有很多通量的概念，比如電通量、光通量、輻射通量等等。輻射通量表示單位時間內通過某一截面的輻射能，其單位為。①光子具有能量。一束波長為的光垂直照射在面積為S的黑色紙片上，其輻射通量為，且全部被黑紙片吸收，求該束光單位體積內的光子數n；②光子具有動量。當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，因而對物體表面產生一種壓力。求上一問中的光對黑紙片產生的壓力大小，并判斷若將黑紙片換成等大的白紙片，該束光對白紙片的壓力有何變化。

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【解題分析】

衛(wèi)星的軌道半徑r=R+3R=4R，根據線速度的計算公式可得：根據萬有引力提供向心力可得所以解得。A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論不相符，選項B錯誤；C．，與結論不相符，選項C錯誤；D．，與結論相符，選項D正確；故選D。2、D【解題分析】

在作用力F之前，物塊放在彈簧上處于靜止狀態(tài)，即作用力F之后，物塊向下做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律有x即為物塊向下運動的位移，則聯(lián)立可得即F隨時間變化圖象為D，所以D正確，ABC錯誤。故選D。3、C【解題分析】

彈簧振子的振動規(guī)律.【題目詳解】當振子從平衡位置O向a運動過程中，位移逐漸增大，恢復力逐漸增大，加速度逐漸增大，因為速度和加速度方向相反，故速度逐漸減小，選項C正確.4、D【解題分析】

木塞難拔出的現(xiàn)象，是因為瓶內的氣壓小于瓶外的大氣壓，所以外界大氣壓對瓶塞向里的壓力大于瓶內氣體對木塞向外的壓力，可以根據理想氣體的等容變化分析瓶內的氣壓變化．【題目詳解】一開始暖瓶塞受力平衡如圖：由于暖水瓶內氣體的體積不變，經過一晚的時間，瓶內的溫度會降低，即氣體的溫度降低，根據查理定律得：；由于，所以，即暖瓶內的壓強由原來的減小為現(xiàn)在的，氣體向外的壓力減小，所以拔出瓶塞更費力．A．軟木塞受潮膨脹，與結論不相符，選項A錯誤；B．瓶口因溫度降低而收縮變小，與結論不相符，選項B錯誤；C．白天氣溫升高，大氣壓強變大，與結論不相符，選項C錯誤；D．瓶內氣體因溫度降低而壓強減小，與結論相符，選項D正確；故選D.5、C【解題分析】

A．由公式得則該變壓器起降壓作用，故A錯誤；B．由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，則電壓表V1示數不變，由理相變壓器原公式可知，電壓表V2示數不變，故B錯誤；C．電壓表V3的示數由于U2不變，I2增大，則U3減小，故C正確；D．由且U2不變，I2增大，R應減小，則滑片應沿方向滑動，故D錯誤。故選C。6、A【解題分析】

由題中“一帶電粒子在坐標原點O處由靜止釋放”可知本題考查帶電粒子在非勻強電場中的運動，根據圖像和電勢變化可分析本題。【題目詳解】A．由于從坐標原點沿x軸正方向電勢先升高后降低，因此電場方向先向左后向右，由于帶電粒子在坐標原點靜止釋放，沿x軸正方向運動，由此可知粒子帶負電，故A正確；B．由圖可知，圖像斜率即為電場強度，在x1處斜率為零，因此電場強度最小，電場力也最小，故B錯誤；C．從開始運動到x1處，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D．由于粒子只在電場力的作用下運動，當運動到與開始時電勢相等的位置，粒子速度為零，不能到達x2處，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、CD【解題分析】由圖象可知，當時，有：F＜0，則桿對小球得作用力方向向下，根據牛頓第三定律可知，小球對桿的彈力方向向上，故A錯誤；由圖象知，當時，F(xiàn)=0，桿對小球無彈力，此時重力提供小球做圓周運動的向心力，有：，得,由圖象知，當時，F(xiàn)=a，故有，解得：，故B錯誤，C正確；由圖象可知，當時，由，得F=mg，故D正確；故選CD.【題目點撥】小球在豎直面內做圓周運動，小球的重力與桿的彈力的合力提供向心力，根據圖象、應用向心力公式、牛頓第二定律分析答題．8、AC【解題分析】

A．將左極板向左移動少許，則d變大，同時在兩極板之間插入電介質，則ε變大，根據可知C可能變大，根據Q=CU可知，U可能減小，即靜電計指針的偏轉角度可能變小，選項A正確；B．將左極板向左移動少許，則d變大，同時取出兩極板之間的金屬板，則也相當于d變大，根據可知C一定變小，根據Q=CU可知，U變大，即靜電計指針的偏轉角度變大，選項B錯誤；C．將左極板向左移動少許，則d變大，同時在兩極板之間插入金屬板，則相當于d又變小，則總體來說可能d減小，根據可知C可能變大，根據Q=CU可知，U變小，即靜電計指針的偏轉角度可能變小，選項C正確；D．將左極板向下移動少許，則S減小，同時取出兩極板之間的電介質，則ε變小，根據可知C一定減小，根據Q=CU可知，U變大，即靜電計指針的偏轉角度一定變大，選項D錯誤；故選AC。9、BC【解題分析】

A與B碰撞的過程為彈性碰撞，則碰撞的過程中動量守恒，設B的初速度方向為正方向，設碰撞后B與A的速度分別為v1和v2，則：mv0=mv1+2mv2由動能守恒得：聯(lián)立得：

①1.恰好能通過最高點,說明小球到達最高點時小球的重力提供向心力,是在最高點的速度為vmin，由牛頓第二定律得：2mg=

②A在碰撞后到達最高點的過程中機械能守恒，得：③聯(lián)立①②③得：v0=，可知若小球B經過最高點，則需要：v0?2.小球不能到達最高點，則小球不脫離軌道時，恰好到達與O等高處，由機械能守恒定律得：④聯(lián)立①④得：v0=可知若小球不脫離軌道時,需滿足：v0?由以上的分析可知,若小球不脫離軌道時,需滿足：v0?或v0?，故AD錯誤，BC正確．故選BC【題目點撥】小球A的運動可能有兩種情況：1．恰好能通過最高點，說明小球到達最高點時小球的重力提供向心力，由牛頓第二定律求出小球到達最高點點的速度，由機械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2．小球不能到達最高點，則小球不脫離軌道時，恰好到達與O等高處，由機械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度．10、AC【解題分析】

A．狹義相對論的兩條基本假設是光速不變原理和相對性原理,故A正確；B．均勻變化的電場一定產生恒定的磁場，故B錯誤；C．偏振是橫波的特有現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故C正確；D．無影燈是利用光的直線傳播原理制成的，故D錯誤。故選AC。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、【解題分析】

(1)[1]根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，擋光片到達光電門處的速度大小為：(2)[2]系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量，有：即：整理可得：若圖線為一直線，則該圖線的斜率為(3)[3]根據得：則有：所以有：可知縱軸截為：解得：12、2.600電壓表的分流系統(tǒng)誤差【解題分析】

(1)[1]．金屬絲的直徑d=2.5mm+0.01mm×10.0=2.600mm；(2)①[2][3]．流過電流表的電流不是流過干路的電流，產生誤差的原因是電壓表的分流造成的，這種誤差是由于電路結構造成的，屬于系統(tǒng)誤差；

②[4][5]．由閉合電路歐姆定律可知變形得則有：當U1=0時，U2=a

則有解得四、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)9m/s，3m/s；(2)0.8m；(3)14.25m【解題分析】

(1)根據題意，彈簧解鎖在極短時間恢復原長，脫離兩物塊。選向右為正方向，由B、C兩物塊系統(tǒng)動量守恒和