福建省福州市第十一中學2024年物理高三上期末學業(yè)水平測試試題含解析

福建省福州市第十一中學2024年物理高三上期末學業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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、a、b兩車在平直公路上行駛，其v－t圖象如圖所示，在t＝0時，兩車間距為s0，在t＝t1時間內(nèi)，a車的位移大小為s，則()A．0～t1時間內(nèi)a、b兩車相向而行B．0～t1時間內(nèi)a車平均速度大小是b車平均速度大小的2倍C．若a、b在t1時刻相遇，則s0＝sD．若a、b在時刻相遇，則下次相遇時刻為2t12、如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n=200匝，副線圈匝數(shù)n2=100匝，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，兩個電阻R的阻值均為125Ω，圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時間的關(guān)系圖象，下列說法正確的是（）A．通過電阻的交流電頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為250VC．電流表的示數(shù)為0.25AD．每個電阻R兩端電壓最大值為3、在平直公路上甲乙兩車從同一地點出發(fā)，兩車位移x和時間t的比值與時間t之間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A．甲車的加速度大小為5m/s2B．6s末乙車速度減小到零C．甲車追上乙車前，2s末甲乙兩車相距最遠D．乙車速度減小到零時，甲車速度為30m/s4、如圖所示，帶正電的點電荷Q固定，電子僅在庫侖力作用下，做以Q點為焦點的橢圓運動，M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q最近的點。φM、φN和EM、EN分別表示電子在M、N兩點的電勢和電場強度，則電子從M點逆時針運動到N點（）A．φM＞φN，EM＜EN B．φM＜φN，EM＞ENC．電子的動能減小 D．電場力對電子做了正功5、如圖所示的電路中，電源的電動勢為E內(nèi)電用為r。閉合開關(guān)S，在滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，下列結(jié)論正確的是（）A．電容器C上的電荷量增加B．電源的總功率變小C．電壓表讀數(shù)變大D．電流表讀數(shù)變大6、在勻強磁場中有粗細均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc，磁場方向垂直于線框平面，ac兩點間接一直流電源，電流方向如圖所示．則（）A．導(dǎo)線ab受到的安培力小于導(dǎo)線ac受到的安培力B．導(dǎo)線abc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力C．線框受到安培力的合力為零D．線框受到安培力的合力方向垂直于ac向上二、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、如圖所示，設(shè)水車的轉(zhuǎn)輪以某一較大的角速度ω做勻速圓周運動，輪緣上有兩個水滴A、B同時從同一高度被甩出，并且都落到轉(zhuǎn)輪右側(cè)的水平地面上，假設(shè)水滴被甩出的瞬時速度大小與其在輪上運動時相等，速度方向沿轉(zhuǎn)輪的切線方向，不計空氣阻力。下列判斷中正確的有（）A．兩水滴落到水平地面上的速度相同B．兩水滴在空中飛行過程中重力做的功相等C．高度一定，ω越大，兩水滴在空中飛行的時間差△t越大D．高度一定，ω越大，兩水滴落地點的距離Δx越大8、如圖，在光滑的水平面上有一個長為L的木板，小物塊b靜止在木板的正中間，小物塊以某一初速度從左側(cè)滑上木板。已知物塊、與木板間的摩擦因數(shù)分別為、，木塊與木板質(zhì)量均為，、之間的碰撞無機械能損失，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。下列說法正確的是（）A．若沒有物塊從木板上滑下，則無論多大整個過程摩擦生熱均為B．若，則無論多大，都不會從木板上滑落C．若，則一定不相碰D．若，則可能從木板左端滑落9、將一小球豎直向上拋出，取豎直向上為正方向，設(shè)小球在拋出點的重力勢能為零，小球所受空氣阻力大小恒定。從拋出到落回拋出點的過程中，小球的加速度a、速度v、機械能E、動能Ek與其離開拋出點高度h之間的關(guān)系正確的是（）A． B．C． D．10、如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，R1是滑動變阻器，R2=0.5r，當滑片P處于中點時，電源的效率是50%，當滑片由a端向b端移動的過程中（）A．電源效率增大 B．電源輸出功率增大C．電壓表V1和V的示數(shù)比值增大 D．電壓表V1和V示數(shù)變化量、的比值始終等于三、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）某同學用圖甲所示的電路測量電阻Rx的阻值（約幾百歐）?；瑒幼冏杵鱎，電阻箱R0（0~9999Ω），S2是單刀雙擲開關(guān)，量程3V的電壓表（內(nèi)阻約3kΩ），電源電動勢約6V(1)根據(jù)圖甲實驗電路，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖連接完整______；(2)正確連接電路后，斷開S1、S2。調(diào)節(jié)好多用電表，將兩表筆接觸Rx兩端的接線柱，正確操作后，使用×10的倍率粗測其電阻，指針指示如圖丙，粗測得到Rx=_______Ω；(3)該同學通過下列步驟，較準確地測出Rx的阻值①將滑動變阻器的滑片P調(diào)至圖甲中的A端。閉合S1，將S2撥至1，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P至某一位置，使電壓表的示數(shù)滿偏；②斷開S1，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使其阻值最大；③將S2撥至“2”，閉合Si，保持變阻器滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表再次滿偏，此時電阻箱示數(shù)為R1，則Rx=________。(4)關(guān)于本實驗①該同學在(3)②的步驟中操作不妥，可能會在步驟③中造成________；②為了減小實驗誤差：下列方法最可行的是________。（填正確答案標號）A．選用量程不變，內(nèi)阻更大的電壓表B．選用量程不變，內(nèi)阻更小的電壓表C．選用總電阻遠大于Rx的滑動變阻器D．選用總電阻遠小于Rx的滑動變阻器12．（12分）某興趣小組要將一塊量程為1mA，內(nèi)阻約為幾十歐的電流表改裝成量程為3V的電壓表。首先要測量該電流表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材：待測電流表G（量程1mA、阻值約幾十歐）；滑動變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）、滑動變阻器（總阻值500、額定電流1A）、電阻箱R2（總阻值999.9）；電源（電動勢為1.5V，內(nèi)阻很小）、電源（電動勢為3V，內(nèi)阻很?。?、開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)該小組如果選擇如圖甲所示的電路來測量待測電表G的內(nèi)阻，則滑動變阻器R1應(yīng)該選擇____（選填“A”或“B”；A．滑動變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）；B．滑動變阻器（總阻值500、額定電流1A）），電源應(yīng)選擇____（選填“A”或“B”；A．電源（電動勢為1.5V，內(nèi)阻很?。?；B．電源（電動勢為3V，內(nèi)阻很?。?；(2)實驗時，先斷開S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使得G的示數(shù)為Ig；保證R1的阻值不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使得G表示數(shù)為，此時電阻箱R2的示數(shù)如圖乙所示，則G表的內(nèi)阻的測量值是______（選填“A”或“B”；A．24.0；B．96.0）。以上三空答案依次是（____________）A．(1)A、B(2)AB．(1)B、A(2)BC．(1)A、B(2)BD．(1)B、A(2)A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，光滑平行金屬導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=3T。兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m，軌道足夠長。金屬棒a和b的質(zhì)量分別為ma=1kg，mb=0.5kg，電阻分別為Ω，Ω。b棒靜止于軌道水平部分，現(xiàn)將a棒從h=1.8m高處自靜止沿弧形軌道下滑，通過C點進入軌道的水平部分，已知兩棒在運動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，兩棒始終不相碰。（g取10m/s2）。求：（1）a棒剛進入磁場時，b棒的加速度；（2）從a棒進入磁場到a棒勻速的過程中，流過a棒的電荷量；（3）從a棒進入磁場到a棒勻速的過程中，a棒中產(chǎn)生的焦耳熱。14．（16分）如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標系的x軸相切于坐標原點O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強電場，電場強度E=1.0×105N/C．現(xiàn)從坐標原點O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：（1）磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運動的總時間；（3）若將勻強電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達到x軸的最遠位置與最近位置的橫坐標之差．15．（12分）如圖所示，空中固定一粗糙的水平直桿，將質(zhì)量為的小環(huán)靜止套在固定的水平直桿上環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，小環(huán)和直桿間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)對小環(huán)施加一位于豎直面內(nèi)斜向上，與桿的夾角為的拉力F，使小環(huán)以的加速度沿桿運動，求拉力F的大?。阎亓铀俣?，，

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【解題分析】

A．由圖象可知0～t1時間內(nèi)兩車速度均為正，故同向行駛，故A錯誤；B．0～t1時間內(nèi)兩車平均速度大小分別是a＝＝b＝故B錯誤；C．若a、b在t1時刻相遇，說明0～t1時間內(nèi)a比b多出來的位移剛好是s0，如圖1所示，圖象與坐標軸所圍成的面積表示對應(yīng)過程的位移，故C正確；D．若a、b在時刻相遇，則下次相遇時刻為從時刻開始計時，到二者具有相同的位移的時刻，如圖2：所以下次相遇的時刻為，故D錯誤。故選C。2、C【解題分析】

A．由圖乙知T=

0.02s，則=50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以輸出交流電的頻率仍為50Hz，A錯誤；B．由可知，電壓表的示數(shù)125VB錯誤；C．由于電壓表0.5A又，則電流表的示數(shù)0.25AC正確；D．每個電阻R兩端電壓最大值為UmR=0.5×125×=VD錯誤。故選C.3、D【解題分析】

A．根據(jù)可得甲車的加速度大小為選項A錯誤；B．由圖像可知，乙車的初速度為v0=15m/s，加速度為則速度減為零的時間為選項B錯誤；C．當兩車相距最遠時速度相等，即解得t=1s選項C錯誤；D．乙車速度減小到零時需經(jīng)過t=3s，此時甲車速度為選項D正確。故選D。4、D【解題分析】

考查點電荷場強分布，電場力做功與電勢能的變化?！绢}目詳解】AB．在正電荷形成的電場中，越靠近點電荷的位置場強越大，電勢越高，所以EM＜EN，φM＜φN，故AB錯誤；CD．當電子從M點向N點運動時，庫侖力對電子先做正功，后做負功，運動的速度先增加后減小，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子的電勢能先減小后增加，電場力所做的總功為正，所以總的電勢能減小，動能增大，故C錯誤，D正確。故選D。5、D【解題分析】

A．與變阻器并聯(lián)的電容器兩端電壓變小，電容不變，則由知電容器C上電荷量減小，故A錯誤；B．電源的總功率，與電流的大小成正比，則知電源的總功率變大，故B錯誤；CD．當滑片向左滑動的過程中，其有效阻值變小，所以根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，則電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小，故C錯誤，D正確。故選D。6、A【解題分析】

A．導(dǎo)線ab受到的安培力大小為，導(dǎo)線ac受到的安培力，由于ab、bc串聯(lián)再與ac并聯(lián)，則有所以故A正確；B．導(dǎo)線abc的有效長度為L，故受到的安培力大小為：，導(dǎo)線ac受到的安培力，且則故B錯誤；CD．根據(jù)左手定則，導(dǎo)線abc受安培力垂直于ac向下，導(dǎo)線ac受到的安培力也垂直于ac向下，合力方向垂直于ac向下，故CD錯誤。故選A。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、ACD【解題分析】

A．由機械能守恒定律可知，兩水滴落到水平地面上的速度大小相同，由斜拋運動的規(guī)律可知，兩水滴落到底面上的速度方向也相同，選項A正確；B．兩水滴質(zhì)量關(guān)系不確定，則不能比較重力功，選項B錯誤；C．兩水滴在空中飛行的時間差△t等于在A處的水滴做斜上拋運動回到原來高度（虛線所在的平面）時的時間，因ω越大，水滴做斜拋運動的初速度越大，則豎直速度越大，則回到原來的高度的時間越長，即兩水滴在空中飛行的時間差△t越大，選項C正確；D．兩水滴落地點的距離Δx等于A處的水滴做斜上拋運動回到原來高度（虛線所在的平面）時與B點的距離，因ω越大，水滴做斜拋運動的初速度越大，則水平速度和運動時間都越大，則回到原來的高度時與B點的距離越大，即兩水滴落地點的距離Δx越大，選項D正確；故選ACD。8、ABD【解題分析】

A．若沒有物塊從木板上滑下，則三者最后共速，以三者為整體，水平方向動量守恒，mv0=3mv1

①則整個過程產(chǎn)生的熱量等于動能的變化，有Q=mv02?×3mv12

②聯(lián)立①②，得Q=mv02故A正確；

BD．a(chǎn)、b之間的碰撞無機械能損失，故碰撞過程中動量守恒和機械能守恒，設(shè)碰前速度分別為v1、v2，碰后分別為v1'、v2'，且有v1＞v2，以v1方向為正方向，則有mv1+mv2=mv1'+mv2'③mv12+mv22＝mv1′2+mv2′2

④聯(lián)立③④，得v1'=v2v2'=v1即碰后a和木板共速，b向右運動，以a和木板為整體，此時

a和木板的加速度a1=對a分析知，a的加速度最大值為a0=μag若μb＜2μa

則a1＜a0，a和木板保持相對靜止，則無論v0多大，a都不會從木板上滑落；故B正確；

若μb＞2μa，則a1＞a0，a相對木板向左運動，故a可能從木板左端滑落，故D正確；

C．若a與b碰前三者已經(jīng)共速，則ab一定不相碰，此時有⑤聯(lián)立①⑤，得故若，則ab一定不相碰，故C錯誤；

故選ABD。9、AD【解題分析】

A．小球所受空氣阻力大小恒定，上升階段是勻減速直線運動，取向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有a1大小恒定，方向向下，小球所受空氣阻力大小恒定，下降階段是勻加速直線運動，取向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有a2大小恒定，方向向上，且有故A正確；B．上升階段是勻減速直線運動，取向上為正方向，有非一次線性函數(shù)，同理可知，下降過程的圖像也非一次線性函數(shù)，故B錯誤；C．上升過程機械能E與小球離拋出點高度h的關(guān)系為下降過程機械能E與小球離拋出點高度h的關(guān)系為由圖像可知，故C錯誤；D．上升過程動能Ek與小球離拋出點高度h的關(guān)系為下降過程動能Ek與小球離拋出點高度h的關(guān)系為且落回出發(fā)點的動能小于拋出時的動能，故D正確。故選AD。10、ACD【解題分析】

A.滑片由a端向b端移動的過程中，R1逐漸增大，總電阻增大，總電流減小，內(nèi)阻所占電壓減小，路端電壓增大，電源的效率，電源的效率增大，故A正確；B.當外電路電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，滑片處于a端時，外電路電阻為R2=0.5rr，當滑片P處于中點時，電源的效率是50%，此時路端電壓等于內(nèi)電壓，即外電路電阻等于內(nèi)阻，此時輸出功率最大，所以當滑片由a端向b端移動的過程中，電源輸出功率先增大后減小，故B錯誤；C.串聯(lián)電路電流相等，則，當滑片由a端向b端移動的過程中，R1增大，增大，故C正確；D.根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U1=E﹣I（R2+r）U=E﹣Ir則有：則故D正確。故選ACD。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、電壓表超偏而損壞C【解題分析】

(1)[1]實物圖如圖所示(2)[2]多用電表讀數(shù)為粗測讀數(shù)為。(3)[3]S2接1時電壓表測量的電壓，S2接2時電壓表測量兩端電壓，兩種情況下，滑動變阻器的滑片位置相同，由于電壓表示數(shù)相同，所以有即被測電阻的阻值大小為。(4)[4]當將變阻器阻值調(diào)到最大阻值時，由于最大阻值大于被測電阻，當開關(guān)閉合后，導(dǎo)致與電壓表并聯(lián)的總電阻增大，其分壓增大，就會出現(xiàn)電壓表超偏而損壞。[5]AB．該實驗中沒有電流表的分壓也沒有電壓表的分流，所以電壓表準確測量的是被測電阻兩端電壓，所以AB不符合題意；CD．滑動變阻器采用的是分壓接法，其阻值的大小影響電壓表示數(shù)的變化，阻值小不利于操作，所以選用阻值較大的滑動變阻器，C正確D錯誤。故選C。12、A【解題分析】

[1]用半偏法測電流表內(nèi)阻，為減小實驗誤差，滑動變阻器最大阻值與電源電動勢應(yīng)大些，由實驗器材可知，為減小實驗誤差，滑動變阻器R1應(yīng)選擇A，電源應(yīng)選擇B；由圖示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為閉合開關(guān)S2后認為電路電流不變，電流表示數(shù)為，由并聯(lián)電路特點可知，流過電阻箱的電流為，電流表與電阻箱并聯(lián)，其兩端電壓相等，則解得，電流表內(nèi)阻故電流表應(yīng)選A。綜上所述三空答案依次是A、B、A，故選A。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