新疆伊西哈拉鎮(zhèn)中學(xué)2024年物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

新疆伊西哈拉鎮(zhèn)中學(xué)2024年物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是繼美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中有幾顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是由周期約為12h的衛(wèi)星群組成。則北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星相比（）A．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的角速度大B．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的軌道半徑小C．GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大D．GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度小2、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板附近有一質(zhì)量為m，電荷量為的粒子A；在負(fù)極板附近有一質(zhì)量也為m、電荷量為的粒子B。僅在電場力的作用下兩粒子同時從靜止開始運動。已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面Q，兩粒子間相互作用力可忽略，不計重力，則以下說法正確的是（）A．電荷量與的比值為B．電荷量與的比值為C．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為D．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為3、頻率為的入射光照射某金屬時發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。已知該金屬的逸出功為W，普朗克常量為h，電子電荷量大小為e，下列說法正確的是（）A．該金屬的截止頻率為B．該金屬的遏止電壓為C．增大入射光的強(qiáng)度，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)不變D．增大入射光的頻率，光電子的最大初動能不變4、如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC，D點是BC邊上的中點，點是底面ABC的中心，現(xiàn)在頂點P點固定一正的點電荷，則下列說法正確的是（）A．ABC三點的電場強(qiáng)度相同B．底面ABC為等勢面C．將一正的試探電荷從B點沿直線BC經(jīng)過D點移到C點，靜電力對該試探電荷先做負(fù)功后做正功D．若B、C、D三點的電勢為，則有5、如圖(a)，R為電阻箱，A為理想電流表，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。圖(b)為電源的輸出功率P與A示數(shù)I的關(guān)系圖像，其中功率P0分別對應(yīng)電流I1、I2。則A．I1＋I(xiàn)2＞ B．I1＋I(xiàn)2＜ C．I1＋I(xiàn)2＝ D．I1＝I2＝6、五星紅旗是中華人民共和國的象征和標(biāo)志；升國旗儀式代表了我國的形象，象征著我國蒸蒸日上天安門廣場國旗桿高度為32.6米，而升國旗的高度為28.3米；升國旗時間與北京地區(qū)太陽初升的時間是一致的，升旗過程是127秒，已知國旗重量不可忽略，關(guān)于天安門的升國旗儀式，以下說法正確的是（）A．擎旗手在國歌剛剛奏響時，要使國旗在升起初始時，旗面在空中瞬間展開為一平面，必須盡力水平向右甩出手中所握旗面B．國旗上升過程中的最大速度可能小于0.2m/sC．當(dāng)國旗勻速上升時，如果水平風(fēng)力大于國旗的重量，則國旗可以在空中完全展開為一個平面D．當(dāng)國旗勻速上升時，如果水平風(fēng)力等于國旗的重量，則固定國旗的繩子對國旗的作用力的方向與水平方向夾角45度二、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、圖中小孩正在蕩秋千，在秋千離開最高點向最低點運動的過程中，下列說法中正確的是（）A．繩子的拉力逐漸增大B．繩子拉力的大小保持不變C．小孩經(jīng)圖示位置的加速度可能沿a的方向D．小孩經(jīng)圖示位置的加速度可能沿b的方向8、如圖所示，三根長均為L的輕桿組成支架，支架可繞光滑的中心轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，輕桿間夾角均為120°，輕桿末端分別固定質(zhì)量為m、2m和3m的n、p、q三個小球，n球位于O的正下方，將支架從圖示位置由靜止開始釋放，下列說法中正確的是（）A．從釋放到q到達(dá)最低點的過程中，q的重力勢能減少了mgLB．q達(dá)到最低點時，q的速度大小為C．q到達(dá)最低點時，輕桿對q的作用力為5mgD．從釋放到q到達(dá)最低點的過程中，輕桿對q做的功為3mgL9、如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。金屬塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，金屬塊可帶動電介質(zhì)相對于外框無摩擦左右移動。電容器與供電電源連接，并串聯(lián)計算機(jī)的信號采集器。下列關(guān)于該傳感器的說法正確的是（）A．在汽車向右勻速直線運動過程中電路中沒有電流B．在汽車向右勻加速直線運動過程中電路中有電流C．在汽車向右做加速度增大的減速運動過程中電介質(zhì)所處的位置電勢升高D．在汽車向右做加速度增大的加速運動過程中，電路中有順時針方向的電流10、如圖所示，半徑分別為R和2R的甲、乙兩薄圓盤固定在同一轉(zhuǎn)軸上，距地面的高度分別為2h和h，兩物塊a、b分別置于圓盤邊緣，a、b與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ相等，轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，觀察發(fā)現(xiàn)，a離開圓盤甲后，未與圓盤乙發(fā)生碰撞，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A．動摩擦因數(shù)μ一定大于B．離開圓盤前，a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸C．離開圓盤后，a運動的水平位移大于b運動的水平位移D．若，落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為三、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）為了精確測量某待測電阻R的阻值（約為30Ω）。有以下一-些器材可供選擇。電流表A1（量程0~50mA，內(nèi)阻約12Ω）；電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約0.12Ω）；電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻很大）電源E（電動勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）；定值電阻R（50Ω，允許最大電流2.0A）；滑動變阻器R1（0~10Ω，允許最大電流2.0A）；滑動變阻器R2（0~1kΩ，允許最大電流0.5A）單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。（1）為了設(shè)計電路，先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，下列判斷和做法正確的是_______（填字母代號）。A．這個電阻阻值很小，估計只有幾歐姆B．這個電阻阻值很大，估計有幾千歐姆C．如需進(jìn)-步測量可換“×1”擋，調(diào)零后測量D．如需進(jìn)一步測量可換“×100”擋，調(diào)零后測量（2）根據(jù)粗測的判斷，設(shè)計一個測量電路，要求測量盡量準(zhǔn)確，畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁__________________。12．（12分）市場上銷售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中，部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題，質(zhì)檢部門檢驗發(fā)現(xiàn)一個是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅；再一個就是銅材質(zhì)量可能合格，但橫截面積較?。撑d趣小組想應(yīng)用所學(xué)的知識來檢測實驗室中一捆銅電線的電阻率是否合格．小組成員經(jīng)查閱，純銅的電阻率為．現(xiàn)取橫截面積約為1mm2、長度為111m（真實長度）的銅電線，進(jìn)行實驗測量其電阻率，實驗室現(xiàn)有的器材如下：A．電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻不計）；B．待測長度為111m的銅電線，橫截面積約1mm2；C．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻約為1．5kΩ）；D．電壓表V2（量程為5V，內(nèi)阻約為3kΩ）；E．電阻箱R（阻值范圍1~2．9Ω）；F．定值電阻G．開關(guān)、導(dǎo)線若干．（1）小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d，如圖甲所示，則_________mm．（2）小組設(shè)計的測量電路如圖乙所示，則P是___________，N是____________，（填器材名稱及對應(yīng)符號）通過實驗作出的圖象如圖丙所示．（3）圖乙電路測得銅電線的電阻測量值比真實值___________（選填“偏大”、“不變”或“偏小”），原因是_______________________________．（4）這捆銅電線的電阻率______________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；從銅電線自身角度，你認(rèn)為電阻率大的可能原因是______________．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，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)、外分別存在磁場方向垂直紙面向內(nèi)和向外的勻強(qiáng)磁場，外部磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。P是圓外一點，OP＝2r。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點在紙面內(nèi)垂直于OP射出，第一次從A點(圖中未畫出)沿圓的半徑方向射入圓內(nèi)后從Q點(P、O、Q三點共線)沿PQ方向射出圓形區(qū)域。不計粒子重力，＝0.6，＝0.8。求：(1)粒子在圓外部磁場和內(nèi)部磁場做圓周運動的軌道半徑；(2)圓內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?3)粒子從第一次射入圓內(nèi)到第二次射入圓內(nèi)所經(jīng)過的時間。14．（16分）如圖，質(zhì)量均為m的兩個小球A、B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端，AB=OB=l，可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦地在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量均為q，整個系統(tǒng)處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)E=。開始時，AB水平，以圖中AB位置為重力勢能和電勢能的零點，問：(1)為使系統(tǒng)在圖示位置平衡，需在A點施加一力F，則F至少多大？方向如何？(2)若撤去F，OB轉(zhuǎn)過45°角時，A球角速度多大？此時系統(tǒng)電勢能總和是多大？(3)若撤去F，OB轉(zhuǎn)過多大角度時，系統(tǒng)機(jī)械能最大？最大值是多少？15．（12分）如圖所示是在工廠的流水線上安裝的水平傳送帶，用水平傳送帶傳送工件．可大大提高工作效率．水平傳送帶以恒定的速度v0=1m/s運送質(zhì)量為m=0.5kg的工件，工件都是以v=1m/s的初速從A位置滑上傳送帶．工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．每當(dāng)前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時．后一個工件立即滑上傳送帶．取g=l0m/s1，求：(1)工件經(jīng)多長時間停止相對滑動；(1)在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離；(3)摩擦力對每個工件做的功；(4)每個工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．

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．地球同步衛(wèi)星的周期為24h，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)周期約為12h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的周期大，則其角速度小，故A錯誤；B．由萬有引力提供向心力有得衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的周期大，則其軌道半徑大，故B錯誤；C．由萬有引力提供向心力有得衛(wèi)星繞地球做圓周運動的線速度北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的軌道半徑大，則其線速度小，GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大，故C正確；D．根據(jù)可知北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的角速度小、線速度小，則其加速度小，GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度大，故D錯誤。故選C。2、B【解題分析】

AB．設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，兩粒子的運動時間相同，對正電荷A有對負(fù)電荷B有聯(lián)立解得A錯誤，B正確。CD．由動能定理得求得選項CD錯誤。故選B。3、B【解題分析】

A．金屬的逸出功大小和截止頻率都取決于金屬材料本身，用光照射某種金屬，要想發(fā)生光電效應(yīng)，要求入射光的頻率大于金屬的截止頻率，入射光的能量為，只有滿足便能發(fā)生光電效應(yīng)，所以金屬的逸出功為即金屬的截止頻率為所以A錯誤；B．使光電流減小到0的反向電壓稱為遏制電壓，為再根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，可得光電子的最大初動能為所以該金屬的遏止電壓為所以B正確；C．增大入射光的強(qiáng)度，單位時間內(nèi)的光子數(shù)目會增大，發(fā)生了光電效應(yīng)后，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)將增大，所以C錯誤；D．由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知，增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大，所以D錯誤。故選B。4、C【解題分析】

AB．A、B、C三點到P點的距離相等，根據(jù)點電荷的場強(qiáng)公式分析可知，A、B、C三點的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同；A、B、C的三個點到場源電荷的距離相等，在同一等勢面，但其它點到場源電荷的距離與A、B、C三點到場源電荷的距離不等，故底面ABC所在平面不是等勢面，故A、B錯誤；C．將一正的試探電荷從B點沿直線BC經(jīng)過D點移到C點，電勢先升高后降低，電勢能先增大后減小，則靜電力對該試探電荷先做負(fù)功后做正功，故C正確；D．由于B、C的兩個點到場源電荷的距離相等，在同一等勢面，即，則有，故D錯誤；5、C【解題分析】

電源的輸出功率：P=EI?I2r則：整理得：A.I1＋I(xiàn)2＞。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.I1＋I(xiàn)2＜。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.I1＋I(xiàn)2＝。與上述結(jié)論相符，故C正確；D.I1＝I2＝。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。6、D【解題分析】

A．若用水平向右甩出手中所握旗面，則手給旗子水平方向的力，因為旗面受到豎直向下的重力，水平方向的力和重力無法平衡，則旗面在空中瞬間無法展開為一平面，故A錯誤；B．若旗上升過程中的最大速度小于0.2m/s，則在127s內(nèi)上升的最大高度為：h=0.2×127m=25.4m＜28.3m故B錯誤；C．國旗勻速上升，說明國旗受力平衡，此時旗面受重力、水平風(fēng)力、繩子的作用力，無論水平風(fēng)力多大都無法和豎直方向的重力平衡，則國旗不可以在空中完全展開為一個平面，故C錯誤；D．國旗勻速上升，說明國旗受力平衡，如果水平風(fēng)力等于國旗的重量，則水平風(fēng)力和重力的合力與水平方向夾角為45°，則固定國旗的繩子對國旗的作用力應(yīng)與水平風(fēng)力和重力的合力，等大反向，則固定國旗的繩子對國旗的作用力的方向與水平方向夾角45°，故D正確。故選D。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、AC【解題分析】小孩在最高點時，速度為零；受重力和拉力，合力沿著切線方向，繩子的拉力是重力沿繩子方向的分力，小于重力；而在最低點，小孩受到的拉力與重力的合力提供向上的向心力，所以繩子的拉力大于重力．可知在秋千離開最高點向最低點運動的過程中，繩子的拉力逐漸增大，故A正確，故B錯誤；當(dāng)秋千離開最高點，向最低點運動的過程中，小孩的速度增大，合外力的一個分力指向圓心，提供向心力，另一個分力沿著切線方向，使小孩速度增大所以加速度方向可能沿圖中的a方向，故C正確，D錯誤。所以AC正確，BD錯誤。8、BD【解題分析】

A．從釋放到到達(dá)最低點的過程中，的重力勢能減少了故A錯誤；B．、、三個小球和輕桿支架組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，、、三個小球的速度大小相等，從釋放到到達(dá)最低點的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒則有解得故B正確；C．到達(dá)最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故C錯誤；D．從釋放到到達(dá)最低點的過程中，根據(jù)動能定理可得解得輕桿對做的功為故D正確；故選BD。9、AD【解題分析】

A．當(dāng)汽車向右勻速直線運動時，電介質(zhì)位置不變，根據(jù)電容的決定式可知電容器的電容不變，因兩板電壓不變，根據(jù)電容的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，A正確；B．當(dāng)汽車以恒定加速度運動時，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，根據(jù)電容器的決定式可知電容器的電容不變，因兩極的電壓不變，根據(jù)電容器的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，B錯誤；C．電容器兩端與電源連接，電壓等于電源電壓不變，兩板間距不變，電容器兩板之間形成的勻強(qiáng)電場不變，根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系可以推斷電介質(zhì)所處位置電勢不變，C錯誤；D．當(dāng)電路中有順時針方向的電流時，說明電容器處于充電狀態(tài)，因電容器兩端電壓等于電源電壓不變，根據(jù)可知電容器的電容增大導(dǎo)致電容器所帶電荷量增加，根據(jù)電容器的決定式可知插入極板間電介質(zhì)加深，彈簧越拉越長，合力向右增大，汽車向右做加速度增大的加速運動符合上述結(jié)果，D正確。故選AD。10、ABD【解題分析】

A．由題意可知，兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的角速度相同，當(dāng)最大靜摩擦力提供物體向心力時，此時的角速度為物體隨圓盤做圓周運動的最大角速度，為臨界角速度，根據(jù)牛頓第二定律得解得b物體滑離圓盤乙的臨界角速度為同理可得，a物塊的臨界角速度為由幾何知識知，物體a滑離圓盤時，其位移的最小值為由題意知，其未與圓盤乙相碰，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知解得所以A正確；B．離開圓盤前，a隨圓盤一起做勻速圓周運動，由靜摩擦力來提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸，B正確；C．由于所以一定是b物塊先離開圓盤，離開圓盤后，物塊做平拋運動，對b物體的水平位移為同理可得，a物體的水平位移為故離開圓盤后a的水平位移等于b的水平位移，所以C錯誤；D．當(dāng)時a的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為同理，b的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為故所以D正確。故選ABD。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、AC【解題分析】

（1）[1]采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，說明待測電阻的阻值較小，為了使歐姆表指針在中值電阻附近讀數(shù)，減小誤差，需更換較小的倍率，更換“×1”擋倍率后需重新調(diào)零后再測量，故AC正確，BD錯誤；故選AC；（2）[2]電源電動勢只有3V，故選用電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；回路中的電流最大電流為A=100mA故選用電流表A1（量程0~50mA內(nèi)阻約12Ω），待測電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法，但根據(jù)歐姆定律，若將電阻直接接在電壓表兩端時，電阻兩端最大電壓為V=1.5V只是電壓表V1量程的一半；若將待測電阻與定值電阻串聯(lián)，則它們兩端電壓為V=4V能達(dá)到電壓表V1的量程，為達(dá)到測量盡量準(zhǔn)確的目的，滑動變阻器采用分壓式接法，故選用阻值小的滑動變阻器R1，電路圖如圖所示12、1.125電壓表V2電壓表V1偏大電壓表V1的分流可能是再生銅或含過多雜質(zhì)的次銅【解題分析】

（1）銅電線的直徑；（2）P測量的電壓大于