甘肅省師大附中2024學(xué)年物理高三上期末考試模擬試題含解析

甘肅省師大附中2024學(xué)年物理高三上期末考試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，輕彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放有質(zhì)量相等的物塊、，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的力作用在上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動以表示離開靜止位置的位移，表示物塊對的壓力大小，在、分離之前，下列表示和之間關(guān)系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．2、對以下幾位物理學(xué)家所做的科學(xué)貢獻(xiàn)，敘述正確的是（）A．德布羅意認(rèn)為任何一個(gè)運(yùn)動的物體，小到電子、質(zhì)子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應(yīng)，這種波叫物質(zhì)波B．愛因斯坦通過對黑體輻射現(xiàn)象的研究，提出了量子說C．盧瑟福通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．貝克勒爾通過對氫原子光譜的分析，發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象3、如圖(甲)所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從高彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落．若以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下建立一坐標(biāo)軸OX,小球的速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖(乙)所示．其中OA段為直線，切于A點(diǎn)的曲線AB和BC都是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C三點(diǎn)對應(yīng)的x坐標(biāo)及加速度大小，下列說法正確的是()A．B．C．D．4、自空中的A點(diǎn)靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)過一段時(shí)間后與斜面體的B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，并?jīng)過相等的時(shí)間最終落在水平地面的C點(diǎn)，如圖所示，水平面上的D點(diǎn)在B點(diǎn)正下方，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶3B．A、B兩點(diǎn)的高度差和C、D兩點(diǎn)的間距之比為1∶3C．A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶2D．A、B兩點(diǎn)的高度差和C、D兩點(diǎn)的間距之比為1∶25、假設(shè)將來一艘飛船靠近火星時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是（）A．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度小于在軌道軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度B．若軌道I貼近火星表面，測出飛船在軌道I上運(yùn)動的周期，就可以推知火星的密度C．飛船在軌道I上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度D．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時(shí)的周期小于在軌道I上運(yùn)動時(shí)的周期6、利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及地球表面附近的重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動的速度及周期C．月球繞地球做圓周運(yùn)動的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運(yùn)動的周期及地球與太陽間的距離二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)，若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g（）A．紙板相對砝碼運(yùn)動，紙板所受摩擦力的大小為B．要使紙板相對砝碼運(yùn)動F一定大于C．若砝碼與紙板分離時(shí)的速度大于，則砝碼不會從桌面上掉下D．當(dāng)時(shí)，砝碼恰好到達(dá)桌面邊緣8、分子力F、分子勢能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如甲乙兩條曲線所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能EP=0).下列說法正確的是A．乙圖線為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線B．當(dāng)r=r0時(shí),分子勢能為零C．隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大D．分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得更快E.在r<r0階段,分子力減小時(shí),分子勢能也一定減小9、在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正三角形abc，頂點(diǎn)a、b、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示，D點(diǎn)為正三角形的中心，E、G、H點(diǎn)分別為ab、ac、bc的中點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)為E點(diǎn)關(guān)于頂點(diǎn)c的對稱點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A．D點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零B．E、F兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度等大反向、電勢相等C．E、G、H三點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢均相同D．若釋放c處的電荷，電荷在電場力作用下將做加速運(yùn)動（不計(jì)空氣阻力）10、如圖(a)，A、B為某電場中沿x方向上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運(yùn)動一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢能Ep隨x的變化關(guān)系如圖(b)所示，則A．從A到B，電勢先逐漸降低后逐漸升高B．從A到B，電場強(qiáng)度先增大后減小C．從A到B的過程中，電荷所受電場力先減小后增大D．從A到B的過程中，電場力對電荷先做負(fù)功后做正功三、實(shí)驗(yàn)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）在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)先按圖1對彈簧甲進(jìn)行探究，然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖2進(jìn)行探究.在彈性限度內(nèi)，將質(zhì)量為的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，分別測得圖甲、圖乙中彈簧的長度、如下表所示．鉤碼個(gè)數(shù)1234/cm30.0031.0432.0233.02/cm29.3329.6529.9730.30已知重力加速度m/s2，要求盡可能多地利用測量數(shù)據(jù)，計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)k=_____N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．由表中數(shù)據(jù)______(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧乙的勁度系數(shù)．12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某微安表G（量程200μA，內(nèi)阻大約2200Ω）的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材可供選擇如下：A．電壓表（0~3V）；B．滑動變阻器（0~10Ω）；C．滑動變阻器（0~1KΩ）；D．電源E（電動勢約為6V）；E．電阻箱RZ（最大阻值為9999Ω）；開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。其實(shí)驗(yàn)過程為：a．將滑動變阻器的滑片滑到最左端，合上開關(guān)S，先調(diào)節(jié)R使電壓表讀數(shù)為U，再調(diào)節(jié)電阻箱（此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變），使微安表指示為滿偏，記下此時(shí)電阻箱值為；b．重新調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為，再調(diào)節(jié)電阻箱（此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變），使微安表指示為滿偏，記下此時(shí)電阻箱值（如圖所示）為R2；根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答以下問題：（1）滑動變阻器應(yīng)選_______（填字母代號）；（2）電阻箱的讀數(shù)R2=________；（3）待測微安表的內(nèi)阻_________。四、計(jì)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）水平光滑平行導(dǎo)軌上靜置兩根完全相同的金屬棒，已知足夠長的導(dǎo)軌間距為，每根金屬棒的電阻為，質(zhì)量均為。整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。時(shí)刻，對沿導(dǎo)軌方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度為，棒向右發(fā)生的位移。試求：(1)撤力時(shí)棒的速度；(2)從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，經(jīng)歷的時(shí)間為，求這段時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電流的有效值。14．（16分）如圖所示，軸、y軸和直線將x=L平面劃分成多個(gè)區(qū)域。其中I區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的電場，II區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，III區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，II、III區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。質(zhì)量為m、電量為q的粒子從P點(diǎn)（－L，y）以垂直于電場方向、大小為v0的速度出發(fā)，先后經(jīng)O點(diǎn)（0，0）、M點(diǎn)（L，0）到達(dá)N點(diǎn)（L，－L），N點(diǎn)位于磁場分界線處。已知粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了，不計(jì)粒子的重力，回答下面問題。(1)求帶電粒子在電場運(yùn)動過程中電場力的沖量；(2)若粒子從P點(diǎn)出發(fā)依次通過O點(diǎn)、M點(diǎn)并于M點(diǎn)第一次射出磁場分界線后到達(dá)N點(diǎn)，則粒子運(yùn)動的時(shí)間為多少？(3)粒子到達(dá)N點(diǎn)時(shí)在磁場中運(yùn)動的路程為多少？15．（12分）引力波探測于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。雙星的運(yùn)動是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設(shè)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(diǎn)在二者萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)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(zhì)量之差△m。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

系統(tǒng)靜止時(shí)，由胡克定律和力的平衡條件得物塊Q勻加速向上運(yùn)動時(shí)，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得對照圖象得C正確。故選C。2、A【解題分析】

A．德布羅意認(rèn)為任何一個(gè)運(yùn)動的物體，小到電子、質(zhì)子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應(yīng)，這種波叫物質(zhì)波，故A正確；B．普朗克通過對黑體輻射現(xiàn)象的研究，提出了量子說，故B錯誤；C．盧瑟福通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，該實(shí)驗(yàn)沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子，故C錯誤；D．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，但并不是通過對氫原子光譜的分析發(fā)現(xiàn)的，故D錯誤。故選A。3、B【解題分析】

AB.OA段對應(yīng)著小球下落h的過程，則XA=h，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的加速度為aA=g，選項(xiàng)B正確，A錯誤；C.B點(diǎn)是速度最大的地方，此時(shí)重力和彈力相等，合力為0，加速度也就為0，由mg=kx，可知，所以B得坐標(biāo)為h+，所以C錯誤．D.取一個(gè)與A點(diǎn)對稱的點(diǎn)為D，由A點(diǎn)到B點(diǎn)的形變量為，由對稱性得由B到D的形變量也為，故到達(dá)C點(diǎn)時(shí)形變量要大于h+2，加速度ac＞g，所以D錯誤．4、D【解題分析】

AC、AB段小球自由下落，BC段小球做平拋運(yùn)動，兩段時(shí)間相同，根據(jù)，可知A、B兩點(diǎn)間距離與B、D兩點(diǎn)間距離相等，A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶1，故AC錯誤；

BD、設(shè)A、B兩點(diǎn)的高度差為h，根據(jù)速度位移公式可得BC段平拋初速度，持續(xù)的時(shí)間，所以CD兩點(diǎn)間距離，所以AB兩點(diǎn)的高度差和CD兩點(diǎn)的間距之比為1∶2，故B錯誤，D正確；

故選D．5、B【解題分析】

A．飛船從軌道Ⅱ到軌道I時(shí)做向心運(yùn)動，所以要減速，所以飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度大于在軌道軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度，故A錯誤；B．由公式，解得：密度故B正確；C．不管在那個(gè)軌道上飛船在P點(diǎn)受到的萬有引力是相等的，為飛船提供加速度，所以加速度相等，故C錯誤；D．由開普勒第三定律可知，可知，由于軌道Ⅱ上半長軸大于軌道Ⅰ的半徑，所以飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時(shí)的周期大于在軌道I上運(yùn)動時(shí)的周期，故D錯誤．6、D【解題分析】

A．根據(jù)地球表面物體重力等于萬有引力可得：所以地球質(zhì)量故A能計(jì)算出地球質(zhì)量，A項(xiàng)正確；B．由萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)v，T求得R，進(jìn)而求得地球質(zhì)量，故B可計(jì)算，B項(xiàng)正確；CD．根據(jù)萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)T，r求得中心天體的質(zhì)量M，而運(yùn)動天體的質(zhì)量m無法求解，故C可求解出中心天體地球的質(zhì)量，D無法求解環(huán)繞天體地球的質(zhì)量；故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤；本題選擇不可能的，故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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、BC【解題分析】

A．砝碼和桌面對紙板的摩擦力分別為紙板所受摩擦力的大小為故A錯誤；B．紙板相對砝碼運(yùn)動時(shí)，有二者發(fā)生相對運(yùn)動需要滿足代入已知條件解得故B正確；C．若砝碼與紙析分離時(shí)的速度小于，砝碼勻加速運(yùn)動的位移小于勻減速運(yùn)動的位移小于則位移小于d，砝碼不會從桌面上掉下來，故C正確；D．當(dāng)時(shí)，紙帶的加速度根據(jù)解得砝碼從開始運(yùn)動到脫離紙板時(shí)勻加速運(yùn)動的位移可知砝碼脫離紙板時(shí)恰好到達(dá)桌面邊緣，因此時(shí)砝碼具有速度，則砝碼會從桌面上掉下來，故D錯誤。故選BC。8、ADE【解題分析】

A、B項(xiàng)：在r＝r0時(shí)，分子勢能最小，但不為零，此時(shí)分子力為零，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)：分子間作用力隨分子間距離增大先減小，然后反向增大，最后又一直減小，C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快，D項(xiàng)正確；E項(xiàng)：當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子力減小時(shí)，分子間距離增大，分子力做正功，分子勢能減少，E項(xiàng)正確。故選：ADE。9、AD【解題分析】

A．D點(diǎn)到a、b、c三點(diǎn)的距離相等，故三個(gè)電荷在D點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，且夾角互為120°，故D點(diǎn)的場強(qiáng)為0，故A正確；B．由于a、b在E點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等方向相反，故E點(diǎn)的場強(qiáng)僅由電荷c決定，故場強(qiáng)方向向左，而電荷c在DF位置的場強(qiáng)大小相同方向相反，但電荷a、b在F點(diǎn)的場強(qiáng)矢量和不為0，故EF兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不同，方向相反，故B錯誤；C．E、G、H三點(diǎn)分別為ab、ac、bc的中點(diǎn)，故E的場強(qiáng)僅由電荷c決定，同理G點(diǎn)的場強(qiáng)僅由電荷b決定，H點(diǎn)的場強(qiáng)僅由電荷a決定，故三點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，但方向不同，故C錯誤；D．若釋放電荷c，則a、b在C點(diǎn)的合場強(qiáng)水平向右，故a、b始終對c有斥力作用，故c電荷將一直做加速運(yùn)動，故D正確。故選AD。10、AC【解題分析】

AD.正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運(yùn)動一段距離到達(dá)B點(diǎn)，電勢能先減小后增大，則正電荷從A到B電場力先做正功，后做負(fù)功；正點(diǎn)電荷q電勢能先減小后增大，所以電勢先降低后升高。故A正確，D錯誤；BC.電勢能EP隨位移x的變化關(guān)系圖象的斜率表示電場力的大小，因此電場力先減小后增大，電場強(qiáng)度先減小后增大，故B錯誤，C正確。三、實(shí)驗(yàn)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、49能【解題分析】

第一空.分析圖1中，鉤碼數(shù)量和彈簧常量的關(guān)系為鉤碼每增加一個(gè)，彈簧長度伸長，所以彈簧勁度系數(shù).第二空.分析圖2可得，每增加一個(gè)鉤碼，彈簧長度伸長約，即，根據(jù)彈簧甲的勁度系數(shù)可以求出彈簧乙的勁度系數(shù).12、B46532170【解題分析】

(1)[1]．滑動變阻器用分壓電路，則為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選擇B；

(2)[2]．由圖示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω(3)[3]．根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，由歐姆定律可知U=Ig（Rg+R1）解得Rg=2170Ω四、計(jì)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)2m/s；(2)7.35J；(3)3.5A【解題分析】

(1)F作用過程，對系統(tǒng)，由動量定理得Ft1=m