河南省頂級(jí)名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中檢測(cè)物理試題（解析版）

PAGEPAGE1河南省頂級(jí)名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中檢測(cè)物理考生注意：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共50分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求．全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.萊頓瓶（Leydenjar）是一種儲(chǔ)存靜電的裝置，為原始形式的電容器。萊頓瓶結(jié)構(gòu)很簡單，玻璃瓶子外面貼有一層金屬箔，內(nèi)部裝食鹽水，瓶口插一金屬探針做電極，探針與內(nèi)部的食鹽水相連。如圖所示，有一只內(nèi)部裝有食鹽水的萊頓瓶，現(xiàn)要提高這只萊頓瓶儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，以下操作正確的是（）A.往玻璃瓶中再加入一些食鹽水 B.從玻璃瓶中再取出一些食鹽水C.把金屬探針向上拔出一些 D.把金屬探針向下插入一些【答案】A【解析】AB．萊頓瓶本質(zhì)是一只電容器，玻璃瓶外的金屬箔相當(dāng)于一個(gè)極板，玻璃瓶內(nèi)的食鹽水相當(dāng)于另一個(gè)極板，玻璃充當(dāng)絕緣介質(zhì)，往玻璃瓶中再加入一些食鹽水，等效于增加了極板正對(duì)面積，電容器的電容增大，A正確，B錯(cuò)誤；CD．探針的移動(dòng)不會(huì)改變電容器的結(jié)構(gòu)，CD錯(cuò)誤。故選A。2.據(jù)《行星科學(xué)》雜志報(bào)道，“TRAPPIST-1系統(tǒng)”距離我們四十光年，如圖所示，這個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)紅矮星和圍繞它運(yùn)轉(zhuǎn)的7顆行星組成，且這7顆行星有著相同的密度，推測(cè)這些行星可能全部由同一物質(zhì)構(gòu)成。如果最內(nèi)側(cè)行星b的球體半徑是最外側(cè)行星h的球體半徑的k倍，則行星b與行星h的第一宇宙速度之比為（）A. B.k C. D.【答案】B【解析】設(shè)行星的第一宇宙速度為v，則有又可得第一宇宙速度因此行星b與行星h的第一宇宙速度之比為故選B。3.如圖所示，在高速公路上，為了行車安全，每隔一段路程就會(huì)設(shè)置一組車距確認(rèn)標(biāo)志牌：0m、50m、100m、150m、200m。設(shè)有一輛汽車沿著平直路面行駛，當(dāng)車經(jīng)過“0m”標(biāo)志牌A時(shí)前方出現(xiàn)突發(fā)情況，司機(jī)立即開始剎車做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。已知車通過AC的時(shí)間與通過CD的時(shí)間相等，則預(yù)計(jì)車停下來的位置與“150m”標(biāo)志牌D的距離為（）A.50m B.25m C.12.5m D.6.25m【答案】D【解析】設(shè)標(biāo)志牌之間的距離為l，則連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差可表示為解得由平均速度公式車停下來的位置與C的距離故車停下來的位置與標(biāo)志牌D的距離為故選D。4.如圖所示，物塊B放在粗糙平臺(tái)上，一條不可伸長的細(xì)繩穿過平臺(tái)的孔洞，一端固定在物塊B上的O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球A。在外力F作用下小球A從B的正下方沿著以O(shè)A為半徑的圓弧被緩緩?fù)浦两咏轿恢?，在小球A緩緩運(yùn)動(dòng)過程中，力F的方向始終與細(xì)繩保持垂直，物塊B始終靜止不動(dòng)，則下面說法正確的是（）A.外力F逐漸減小 B.繩子的拉力先增大后減小C.平臺(tái)給物塊B的摩擦力先增大后減小 D.物塊B所受平臺(tái)的支持力先增大后減小【答案】C【解析】AB．對(duì)小球A受力分析，如圖所示，由平衡條件有外力拉力小球緩慢移動(dòng)到水平位置附近過程中，越來越大，則推力F越來越大，繩子拉力越來越小，AB錯(cuò)誤；C．平臺(tái)給滑塊B的摩擦力等于繩子拉力的水平分量，即由此可知隨著變大，平臺(tái)給滑塊B的摩擦力先增大后減小，C正確；D．滑塊B所受平臺(tái)的支持力解出隨增大支持力越來越小，D錯(cuò)誤故選C。5.如圖所示，直線AB長度為L，O是AB的中點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)關(guān)于O對(duì)稱，到O的距離均為。在A點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，在B點(diǎn)固定另一個(gè)點(diǎn)電荷，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，在直線AB上D點(diǎn)的電勢(shì)最低，則下面說法正確的是（）A.D點(diǎn)處的電勢(shì)可能為零 B.C點(diǎn)處的場強(qiáng)可能為零C.固定在B處的點(diǎn)電荷可能帶負(fù)電 D.固定在B處的點(diǎn)電荷電荷量的絕對(duì)值為【答案】D【解析】C．根據(jù)題意在直線AB上D點(diǎn)的電勢(shì)最低，若從A點(diǎn)釋放一個(gè)正的檢驗(yàn)電荷，從A到B該檢驗(yàn)電荷在D點(diǎn)的電勢(shì)能最小，根據(jù)能量守恒，該檢驗(yàn)電荷在D點(diǎn)的動(dòng)能最大，速度最大，一個(gè)做變速運(yùn)動(dòng)的物體速度最大時(shí)加速度為零，合外力為零，因此D點(diǎn)場強(qiáng)為零，根據(jù)場強(qiáng)疊加原理，放置在B的點(diǎn)電荷只能是正電荷，不可能是負(fù)電荷，C錯(cuò)誤；A．因?yàn)檎姾尚纬傻碾妶鲋须妱?shì)都是正值，所以D點(diǎn)處的電勢(shì)一定大于零，A錯(cuò)誤；BD．因?yàn)镈點(diǎn)場強(qiáng)為零，則得D正確，B錯(cuò)誤。故選D。6.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波源在處。P是x軸上坐標(biāo)為處的點(diǎn)，當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)記為0時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示。已知該波的傳播速度為，則下列說法正確的是（）A.波源起振方向?yàn)閥軸正方向B.時(shí)波源振動(dòng)的速度最大C.當(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程時(shí)，波源振動(dòng)的速度最大D.P點(diǎn)與距波源處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向總是一致【答案】C【解析】A．由圖知，該質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向，則波源的起振方向沿y軸負(fù)方向，A錯(cuò)誤；B．波長波源與P點(diǎn)間的距離當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)位于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，結(jié)合波形知，當(dāng)時(shí)，波源處于波峰，B錯(cuò)誤；C．由圖知振幅，則當(dāng)該質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為時(shí)，此時(shí)P點(diǎn)位于波谷，波源經(jīng)過平衡位置，速度最大，C正確；D．P點(diǎn)與距波源處的質(zhì)點(diǎn)間的距離P點(diǎn)與距波源處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向并不始終相同，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，由彈性材料制成的物塊1和2放置在光滑水平面上，物塊2右側(cè)是用細(xì)線懸掛的小球。給物塊1一個(gè)向右的初速度，物塊1與物塊2發(fā)生彈性碰撞，然后物塊2與小球再發(fā)生彈性碰撞，碰后小球擺到最大高度時(shí)懸線與豎直方向的夾角為。在其他條件不變的情況下，換用不同質(zhì)量的物塊2，發(fā)現(xiàn)的大小與物塊2的質(zhì)量有關(guān)。已知物塊1的質(zhì)量為，小球的質(zhì)量為，物塊2的質(zhì)量滿足以下哪個(gè)條件時(shí)，夾角有最大值（）A. B. C. D.【答案】B【解析】以碰撞前物塊1的速度方向?yàn)檎较?，物塊1與物塊2發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞后的速度分別為和，由動(dòng)量守恒得由能量守恒定律得解得物塊2與球發(fā)生彈性碰撞后，仍滿足動(dòng)量、能量守恒，同理可知小球的速度所以碰撞后小球的速度為由數(shù)學(xué)關(guān)系知當(dāng)即時(shí)小球碰后速度最大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知夾角也最大。故選B。8.如圖所示，水平面上有一固定斜面，在斜面頂端將A、B兩個(gè)小球分別以v和2v的速度水平向右拋出，A球經(jīng)時(shí)間t恰好落到該斜面中點(diǎn)，速度大小為。則（）A.B球?qū)⒙湓谛泵娴锥?，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2tB.B球?qū)⒙湓谒矫嫔?，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.B球落在斜面底端時(shí)的速度大小為D.B球落在水平面上時(shí)的速度大小為【答案】BD【解析】AC．設(shè)小球落在斜面上，位移與水平方向的夾角為，則只要落到斜面上，角度不變，t與初速度成正比，則A、B兩小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2，根據(jù)，知下落高度之比為1：4，由此知B球不會(huì)落到斜面底端，會(huì)落到水平面上，AC錯(cuò)誤；BD．設(shè)B球落在水平面上時(shí)的下落高度為h，則A球下落的高度為，根據(jù)知，兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比，故B小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為。當(dāng)B球落水平面上時(shí)豎直方向有故落地速度為BD正確。故選BD。9.下列選項(xiàng)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A. B.C. D.【答案】ACD【解析】A．該圖中線圈不閉合，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A符合題意；B．該圖中導(dǎo)體棒向兩邊運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路的磁通量發(fā)生變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B不符合題意；C．該圖中直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，穿過下方線圈的磁通量為零，則增加通電導(dǎo)線中的電流時(shí)，線圈中磁通量不變，不會(huì)有感應(yīng)電流，選項(xiàng)C符合題意；D．該圖中線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D符合題意。故選ACD。10.如圖所示，質(zhì)量為1kg的物塊A放在質(zhì)量為4kg的小車B上，物塊A與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，兩者以共同速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)，右側(cè)墻壁上固定著一處于自然長度的輕彈簧。時(shí)刻小車撞上彈簧時(shí)的速度大小，時(shí)刻物塊、小車之間將要發(fā)生滑動(dòng)，此時(shí)彈簧壓縮量為0.25m，再過小車速度減小到零。小車被彈回過程中小車、物塊加速度相等時(shí)刻為。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)。下面說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為10N/mB.時(shí)刻小車速度大小為C.時(shí)刻物塊速度大小為D.從到整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為【答案】BCD【解析】A．A與彈簧接觸以后，彈簧壓縮量時(shí)時(shí)刻，對(duì)A、B組成的系統(tǒng)有對(duì)B有當(dāng)時(shí)物塊與木板之間即將相對(duì)滑動(dòng)，解得A錯(cuò)誤；B．時(shí)間內(nèi)，用平均力計(jì)算彈簧彈力做功，根據(jù)動(dòng)能定理解得B正確；B．從到，A的加速度總是等于，方向水平向左，時(shí)刻小車加速度仍為，彈簧形變量仍為，小車速度大小仍為，即小車的減速過程與反向加速運(yùn)動(dòng)過程具有對(duì)稱性，到的時(shí)間，對(duì)A應(yīng)用動(dòng)量定理，有解得C正確；D．從到系統(tǒng)損失的機(jī)械能代入數(shù)據(jù)解得D正確。故選BCD二、非選擇題：本題共6小題，共60分。11.小明在超市中發(fā)現(xiàn)兩種品牌的5號(hào)干電池，他利用電流表和電壓表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)定一節(jié)這兩種品牌干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)有開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A．電壓表（0—3V，內(nèi)阻約為1kΩ）B．電流表（0—3A，內(nèi)阻為0.2Ω）C．電流表（0—0.6A，內(nèi)阻為0.5Ω）D．滑動(dòng)變阻器（0－20Ω，允許通過的最大電流為1A）E．滑動(dòng)變阻器（0－200Ω，允許通過的最大電流為0.5A）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用___________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________。（均填相應(yīng)器材前的字母）（2）請(qǐng)選擇小明應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖_______（填“甲”或“乙”）。（3）小明分別記錄了6組數(shù)據(jù)并在同一坐標(biāo)紙內(nèi)畫出兩個(gè)干電池的圖線，如圖丙所示。根據(jù)所畫圖線可得出品牌I干電池內(nèi)阻___________。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（4）小明根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)一節(jié)不同品牌干電池的電動(dòng)勢(shì)基本相同，只是內(nèi)阻差異較大，小明繼續(xù)對(duì)Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)品牌干電池做了進(jìn)一步探究，對(duì)電池的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并分別畫出了下列的和圖像。下列各圖中可能正確的是___________。（多選，填正確答案標(biāo)號(hào)）A．B．C．D．【答案】（1）CD（2）乙（3）0.33（0.30~0.40均可）（4）AD【解析】（1）[1][2]從圖像可知測(cè)量的電流不超過0.6A，故電流表選C；0－200Ω的滑動(dòng)變阻器阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，故滑動(dòng)變阻器選D；（2）[3]乙圖測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)是準(zhǔn)確的，內(nèi)阻的測(cè)量值為，而由于電流表內(nèi)阻已知，故在測(cè)量值的基礎(chǔ)上減掉電流表內(nèi)阻就可以準(zhǔn)確算出電源內(nèi)阻，故選擇乙圖；[4]圖像的斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻的大小，結(jié)合系統(tǒng)誤差，可得電池的內(nèi)阻為[5]AB．輸出功率與外電路電阻的關(guān)系為根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)R增大時(shí)，輸出功率先增大后減小，且當(dāng)時(shí)輸出功率最大，最大值為。從圖丙可知電池Ⅱ的內(nèi)阻大于電池Ⅰ的內(nèi)阻，故電池Ⅰ的輸出功率最大值大于電池Ⅱ的最大值，且電池Ⅱ輸出功率最大時(shí)外電路電阻更大，結(jié)合以上分析可知，故A正確、B錯(cuò)誤；CD．輸出功率與路端電壓的關(guān)系為根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)時(shí)輸出功率最大，且電源Ⅰ的輸出功率最大值大于電池Ⅱ的最大值，故C錯(cuò)誤、D正確。故選AD。12.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律以及動(dòng)量定理，氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，導(dǎo)軌上有兩個(gè)帶有遮光條的滑塊，兩個(gè)光電門均與數(shù)字毫秒計(jì)相連。（1）碰撞實(shí)驗(yàn)開始之前，用天平測(cè)出滑塊A、B（含遮光條）的質(zhì)量為、，還需要用________（選填“毫米刻度尺”或“游標(biāo)卡尺”）測(cè)出滑塊A、B上遮光條的寬度，已測(cè)出遮光條的寬度均為d。（2）需要把氣墊導(dǎo)軌調(diào)整為水平：開動(dòng)氣泵后，只在導(dǎo)軌左端放置一個(gè)帶遮光片的滑塊，然后輕輕向右推一下這個(gè)滑塊，給滑塊一個(gè)初速度，觀察數(shù)字毫秒計(jì)顯示的滑塊通過光電門1和2的時(shí)間與，若發(fā)現(xiàn)，這表明氣墊導(dǎo)軌左端________（選填“高于”或“低于”）右端，需要反復(fù)調(diào)節(jié)支持旋鈕直到。（3）氣墊導(dǎo)軌調(diào)整為水平后，把滑塊A和滑塊B放置在圖中的位置上，開始碰撞實(shí)驗(yàn)：給滑塊B一個(gè)向左的初速度，滑塊B與靜止的A發(fā)生碰撞并被反彈，數(shù)字毫秒計(jì)記錄下滑塊A通過光電門1的遮光時(shí)間為，滑塊B第一次、第二次通過光電門2的遮光時(shí)間分別為和，以向左為正方向，如果關(guān)系式________（用、、、及表示）在誤差范圍內(nèi)成立，表明碰撞過程動(dòng)量是守恒的。（4）把實(shí)驗(yàn)裝置稍加變化，驗(yàn)證動(dòng)量定理：拿下滑塊A、B，把氣墊導(dǎo)軌右端抬高，使得導(dǎo)軌與水平面夾角為30°，然后固定導(dǎo)軌。還讓滑塊B從原位置由靜止滑下，滑塊B通過光電門2和1的遮光時(shí)間分別為、，通過光電門2和1的時(shí)間間隔為t，重力加速度為g，如果關(guān)系式________（用d、、、t及g表示）在誤差范圍內(nèi)成立，表明動(dòng)量定理成立。【答案】（1）游標(biāo)卡尺（2）高于（3）（4）【解析】（1）[1]為了測(cè)量準(zhǔn)確度更高，遮光片寬度需要用游標(biāo)卡尺。（2）[2]當(dāng)滑塊向右通過光電門1和2的時(shí)間，說明滑塊加速運(yùn)動(dòng)，軌道左端高于右端。（3）[3]B與A發(fā)生碰撞時(shí)，碰前B第一次經(jīng)過光電門2的初速度碰后B經(jīng)過光電門2的初速度碰后A經(jīng)過光電門1的速度根據(jù)動(dòng)量守恒，以向左為正方向即消去d，可得（4）[4]根據(jù)動(dòng)量定理化簡得13.如圖所示，勻強(qiáng)電場與矩形ABCD所在平面平行，矩形邊長，。以B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為、。某時(shí)刻有一比荷為的帶負(fù)電粒子從B點(diǎn)垂直電場線方向射出，經(jīng)過一段時(shí)間粒子到達(dá)A點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。唬?）帶電粒子從B點(diǎn)射出時(shí)的初速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）設(shè)BC的中點(diǎn)為P，在勻強(qiáng)電場中，沿一條直線電勢(shì)的降落是均勻的，因此解得P點(diǎn)電勢(shì)可見A、P等勢(shì)，則直線AP就是等勢(shì)線，電場強(qiáng)度方向與等勢(shì)線AP垂直則根據(jù)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)與電勢(shì)降落的關(guān)系得（2）帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)聯(lián)立解得所以14.如圖所示，小滑塊A位于長木板B的左端，現(xiàn)讓小滑塊A和長木板B一起以相同速度在光滑的水平面上滑向前方固定在地面上的木樁C。A、B的質(zhì)量分別為，，已知B與C碰撞的時(shí)間極短，且每次碰后B以原速率返回，運(yùn)動(dòng)過程中A沒有與C相碰，A也沒有從B的上表面掉下，已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，求：（1）B與C第二次碰前的速度大小；（2）欲使A不從B的上表面掉下，B的長度至少是多少？【答案】（1）1m/s；（2）675m【解析】（1）規(guī)定向右為正方向，第一次碰后動(dòng)量守恒m1v0-m2v0=（m1+m2）v1代入數(shù)據(jù)解得v1=1m/s（2）第二次碰后動(dòng)量守恒m1v1-m2v1=（m1+m2）v2解得v2＝m/s……經(jīng)過無數(shù)次碰撞后，最終物塊和木板最終停止在C位置，則全過程能量守恒可得L=6.75m15.如圖所示，絕緣長木板B放在光滑平面上，左端O緊靠絕緣光滑臺(tái)面，右端M與豎直墻壁N有一段距離。O點(diǎn)的左側(cè)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，把帶有負(fù)電荷的小滑塊A由P點(diǎn)靜止釋放，小滑塊在靜電力的作用下向右加速運(yùn)動(dòng)2m后滑上長木板。已知小滑塊A的質(zhì)量為1kg，電荷量為，長木板B的質(zhì)量為2kg，小滑塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為1000V/m。重力加速度g取，小滑塊不會(huì)從木板上掉下，長木板與左側(cè)臺(tái)面及右側(cè)墻壁碰后瞬間均原速反彈。求：（1）長木板B與右側(cè)墻壁僅碰撞一次，MN之間的距離是多少；（2）在滿足（1）條件下，長木板B的長度最小值是多少。【答案】（1）0.75m；（2）6m【解析】（1）滑塊從P到O運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理代入數(shù)據(jù)解得滑塊滑上木板，運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒只發(fā)生一次碰撞的條件為木板