2023-2024學年貴州省實驗中學高三下學期一模考試物理試題含解析

2023-2024學年貴州省實驗中學高三下學期一模考試物理試題考生須知：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、電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c．流量計的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料?，F(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一電壓表（內(nèi)阻很大）的兩端連接，U表示測得的電壓值。則可求得流量為（）A． B． C． D．2、如圖所示，磁性白板放置在水平地面上，在白板上用一小磁鐵壓住一張白紙?，F(xiàn)向右輕拉白紙，但未拉動，在該過程中A．小磁鐵受到向右的摩擦力B．小磁鐵只受兩個力的作用C．白紙下表面受到向左的摩擦力D．白板下表面與地面間無摩擦力3、生活中常見的手機支架，其表面采用了納米微吸材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整光滑的硬性物體時，會牢牢吸附在物體上。如圖是一款放置在高鐵水平桌面上的手機支架，支架能夠吸附手機，小明有一次搭乘高鐵時將手機放在該支架上看電影，若手機受到的重力為G，手機所在平面與水平面間的夾角為，則下列說法正確的是（）A．當高鐵未啟動時，支架對手機的作用力大小等于B．當高鐵未啟動時，支架受到桌面的摩擦力方向與高鐵前進方向相反C．高鐵減速行駛時，手機可能受到3個力作用D．高鐵勻速行駛時，手機可能受到5個力作用4、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流電，保險絲的熔斷電流為1A，電表為理想電表，定值電阻R0=10Ω。各元件正常工作，下列判斷正確的是（）A．電流表的讀數(shù)為2A B．電容器的擊穿電壓不得低于20VC．原線圈中最大電流不能超過1A D．流過電容器C的電流每秒方向改變50次5、在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力大小F隨時間t變化的圖象如圖所示，則該單擺的周期為（）A．t B．2t C．3t D．4t6、左手定則中規(guī)定大拇指伸直方向代表以下哪個物理量的方向（）A．磁感強度 B．電流強度 C．速度 D．安培力二、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、下列說法正確的是__________。A．共享單車是“新四大發(fā)明”之一，手機和互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和單車之間都是通過紅外線傳遞信息的B．高速運動的物體，沿運動方向的長度會變長C．發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是因為發(fā)生沙塵暴時只有波長較長的一部分光才能到達地面D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以算出宇宙中的星球靠近或遠離地球的速度E.光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理8、如圖，空間存在方向豎直向上、場強大小為E的勻強電場；傾角為的光滑絕緣斜面固定在地面上，絕緣輕彈簧的下端連接斜面底端的擋板，上端連接一帶電量為+q的小球，小球靜止時位于M點，彈簧長度恰好為原長。某時刻將電場反向并保持電場強度大小不變，之后彈簧最大壓縮量為L，重力加速度為g。從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球（）A．機械能一直減少B．電勢能減少了EqLC．最大加速度為gD．最大速度為9、用a、b兩種不同波長的光，先后用同一裝置做雙縫干涉實驗，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距小于b光的條紋間距，則()A．a(chǎn)光的波長小于b光的波長B．a(chǎn)光的光強大于b光的光強C．a(chǎn)光的光子能量大于b光的光子能量D．a(chǎn)、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應(yīng)，則b光一定發(fā)生光電效應(yīng)10、如圖所示，燈泡A、B完全相同，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=5：1，指示燈L的額定功率是燈泡A的，當輸入端接上的交流電壓后，三個燈泡均正常發(fā)光，兩個電流表均為理想電流表，且A2的示數(shù)為0.4A，則（）A．電流表A1的示數(shù)為0.08AB．燈泡A的額定電壓為22VC．燈泡L的額定功率為0.8WD．原線圈的輸入功率為8.8W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）現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率．①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是______．②利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻．這段金屬絲的電阻，約為，畫出實驗電路圖，并標明器材代號．電源（電動勢，內(nèi)阻約為）電流表（量程，內(nèi)阻）電流表（量程，內(nèi)阻約為）滑動變阻器（最大阻值，額定電流）開關(guān)及導(dǎo)線若干③某同學設(shè)計方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式______．從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．12．（12分）LED燈的核心部件是發(fā)光二極管，某同學欲測量一只工作電壓為2.9V的發(fā)光極管的正向伏安特性曲線，所用器材有：電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3k），電流表（用多用電表的直流25mA擋替代，內(nèi)阻約為5），滑動變阻器（0-20），電池組（內(nèi)阻不計），電鍵和導(dǎo)線若干，他設(shè)計的電路如圖（a）所示，回答下列問題：(1)根據(jù)圖（a），在實物圖（b）上完成連線________；(2)調(diào)節(jié)變阻器的滑片至最________端（填“左”或“右”），將多用電表選擇開關(guān)拔至直流25mA擋，閉合電鍵；(3)某次測量中，多用電表示數(shù)如圖（c），則通過二極管的電流為________mA；(4)該同學得到的正向伏安特性曲線如圖（d）所示，由曲線可知，隨著兩端電壓增加，二極管的正向電阻________（填“增大、“減小”或“不變”）；當電流為15.0mA時，正向電阻為________（結(jié)果取三位有數(shù)字）。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）跳傘員常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳傘。如果一個質(zhì)量為50kg的運動員在3658m的高度從飛機上跳出（初速為零），降落40s時，豎直向下的速度達到50m/s，假設(shè)這一運動是勻加速直線運動。求：（1）運動員平均空氣阻力為多大？（2）降落40s時打開降落傘，此時他離地面的高度是多少？（3）打開降落傘后，運動員受的阻力f大于重力，且f與速度v成正比，即f＝kv（k為常數(shù)）。請簡述運動員接下來可能的運動情況。14．（16分）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應(yīng)強度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達兩盒間的狹縫。通過電源正負極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設(shè)粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；(2)實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應(yīng)開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。15．（12分）如圖所示，光滑的水平面AB與半徑R=0.5m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點相切，D點為半圓軌道最高點，A點的右側(cè)連接一粗糙的水平面，用細線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧與甲、乙兩物體不拴接，甲的質(zhì)量m1=4kg，乙的質(zhì)量m1=5kg，甲、乙均靜止．若燒斷細線，甲離開彈簧后經(jīng)過B點進入半圓軌道，過D點時對軌道的壓力恰好為零．取g=10m/s1．甲、乙兩物體可看做質(zhì)點，求：(1)甲離開彈簧后經(jīng)過B點時的速度的大小vB；(1)燒斷細線吋彈簧的彈性勢能EP；(3)若固定甲，將乙物體換為質(zhì)量為m的物體丙，燒斷細線，丙物體離開彈簧后從A點進入動摩擦因數(shù)μ=0.5的粗糙水平面，AF是長度為4l的水平軌道，F(xiàn)端與半徑為l的光滑半圓軌道FCH相切，半圓的直徑FH豎直，如圖所示.設(shè)丙物體離開彈簧時的動能為6mgl，重力加速度大小為g，求丙物體離開圓軌道后落回到水平面BAF上的位置與F點之間的距離s；(4)在滿足第(3)問的條件下，若丙物體能滑上圓軌道，且能從GH間離開圓軌道滑落（G點為半圓軌道中點)，求丙物體的質(zhì)量的取值范圍

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、A【解析】

將流量計上、下兩表面分別與一電壓表（內(nèi)阻很大）的兩端連接，U表示測得的電壓值，那么電動勢E＝U；根據(jù)粒子平衡得，聯(lián)立兩式解得，。則流量Q＝vS＝vbc＝．故A正確，BCD錯誤。2、C【解析】

AB．小磁鐵受到豎直向下的重力、白板對小磁鐵吸引力和豎直向上的支持力，三力平衡，靜止不動，所以小磁鐵不受摩擦力，AB錯誤；C．對小磁鐵和白紙作為整體受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力平衡，C正確；D．對小磁針、白紙和磁性白板整體受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和地面對磁性白板向左的摩擦力平衡，D錯誤。故選C。3、C【解析】

A．高鐵未啟動時，手機處于靜止狀態(tài)，受重力和支架對手機的作用力，根據(jù)平衡條件可知，支架對手機的作用力與重力大小相等，方向相反，故A錯誤；

B．高鐵未啟動時，以手機和支架整體為研究對象，受重力和桌面的支持力，不受桌面摩擦力，故B錯誤；

C．高鐵勻減速行駛時，手機具有與前進方向相反的加速度，可能只受重力、納米材料的吸引力和支架的支持力，共三個力的作用，故C正確；

D．高鐵勻速行駛時，手機受重力、納米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共四個力的作用，故D錯誤；故選C。4、B【解析】

A．電容器接入交流電后，產(chǎn)生容抗，所以有電流流過電容器，由于流過電容器的電流未知，所以電流表示數(shù)未知，A錯誤；B．輸入電壓的最大值為電容器擊穿電壓與交流電的最大值有關(guān)，由得副線圈中交流電壓的最大值為，所以電容器的擊穿電壓不得低于，B正確；C．保險絲的熔斷電流為有效值，所以通過原線圈的電流最大值可以大于，C錯誤；D．由交流電的電壓表達式可知一個周期內(nèi)電流方向改變2次，1s內(nèi)有50個周期，故電流每秒方向應(yīng)改變100次，D錯誤。故選B。5、D【解析】

單擺經(jīng)過最低點時，速度最大，據(jù)牛頓第二定律知，單擺經(jīng)過最低點時擺線的拉力最大；從最低點到再次到達最低點所需時間等于半個周期，所以據(jù)圖象得，該單擺的周期為4t，故D項正確，ABC三項錯誤。6、D【解析】

左手定則內(nèi)容：張開左手，使四指與大拇指在同一平面內(nèi)，大拇指與四指垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指的方向與導(dǎo)體中電流方向的相同，大拇指所指的方向就是安培力的方向，故ABC錯誤，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、CDE【解析】

A．手機是通過電磁波傳遞信息的，故A錯誤；B．根據(jù)相對論可知，高速運動的物體，沿運動方向的長度會變短，故B錯誤；C．波長較短的光容易被障礙物擋住，不能到達地面，波長較長的光更容易發(fā)生衍射而透過沙塵間的縫隙到達地面，故C正確；D．由于波源與接受者的相對位移的改變而導(dǎo)致接受頻率的變化，稱為多普勒效應(yīng)，故根據(jù)多普勒效應(yīng)，可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度，故D正確；E．光纖通信、醫(yī)用纖維式窺鏡都利用了光的全反射原理，故E正確。故選：CDE。8、BC【解析】

B．電勢能的減小量等于電場力做的功，即為故B正確；C．小球在M點時有從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球先做加速度減小的加速運動，再做加速度反向增大的減速運動，由彈簧振子對稱性可知，小球在M點開始運動時的加速度最大即為故C正確；D．小球速度最大時合力為0，由平衡可得由對稱性可知，速度最大時，小球運動的距離為由動能定理有得故D錯誤；A．小球速度最大時合力為0，由平衡可得此過程小球克服彈力做功為電場力做功為小球克服彈力做功與電場力做功相等，說明小球機械能不是一直減小，故A錯誤。故選BC。9、AC【解析】

A．根據(jù)Δx＝λ得λ＝，則a光的波長小于b光的波長，選項A正確；BC．由c＝νλ知，a光的波長小于b光的波長，則a光的頻率大于b光的頻率，由E＝hν可得a光的光子能量大于b光的光子能量，光強與光的頻率無關(guān)，選項B錯誤，C正確；D．由于a光的頻率大于b光的頻率，a、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應(yīng)，則b光不一定發(fā)生光電效應(yīng)，選項D錯誤。10、AC【解析】

A．副線圈的總電流即A2的示數(shù)為I2＝0.4A，由理想變壓器兩端的電流比等于匝數(shù)的反比，可得即電流表A1的示數(shù)為0.08A，故A正確；BC．變壓器的輸入電壓的有效值為U=110V，根據(jù)全電路的能量守恒定律有而指示燈L的額定功率是燈泡A的，即聯(lián)立解得，由電功率可得故B錯誤，C正確；D．對原線圈電路由，可得原線圈的輸入功率故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、（均可）相等【解析】

根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內(nèi)阻已知，故用A1表當電壓表使用，為了調(diào)節(jié)范圍大，應(yīng)用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖由電路圖可知流過的電流為，電阻兩端的電壓為，因此電阻該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等12、左19.0減小181-184【解析】

(1)[1]．根據(jù)圖示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

(2)[2]．滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于左端。

(3)[3]．電流表量程為25mA，讀量程為250mA的擋，示數(shù)為190mA，則通過二極管的電流為19.0mA；

(4)[4]．由圖示圖象可知，隨著二極管兩端電壓增加，通過二極管的電流增大，電壓與電流的比值減小，則二極管的正向電阻隨電壓增加而減??；

[5]．由圖示圖象可知，當電流I=15.0mA=0.015A時，U=2.72V

電阻阻值四、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）437.5N；（2）2658m（3）①若下落的高度足夠長，跳傘員將先做加速度逐漸減小的減速運動，最終將趨于勻速。②若下落的高度比較短，跳傘員將做加速度逐漸減小的減速運動直至落地?！窘馕觥?/p>

考查牛頓第二定律的應(yīng)用?！驹斀狻浚?）加速下落過程中的加速度：a＝＝m/s2＝1.25m/s2根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣f＝ma解得：f＝mg﹣ma＝500﹣50×1.25N＝437.5N（2）加速降落的位移：s＝＝×1.25×402m＝1000m距離地面的高度：h＝3658m﹣1000m＝2658m（3）若阻力f大于重力G，則合外力方向向上，與向下的速度方向相反，所以物體的速度將減小。由牛頓第二定律：其中f＝kv整理得：因為速度在逐漸減小，所以a將變小。①若下落的高度足夠長，跳傘員將先做加速度逐漸減小的減速運動，最終將趨于勻速。②若下落的高度比較短，跳傘員將做加速度逐漸減小的減速運動直至落地。14、（1）①；②；③，t1可以忽略；（2）見解析【解析】

（1）①粒子離開回旋加速器前，做的還是圓周運動，由洛侖茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得解得②設(shè)帶電粒子在兩盒間加速的次數(shù)為N，在磁場中有在電場中有第一次進入D1盒中N=1，第二次進入D1盒中N=3，可得③帶電粒子在電場中的加速度為所以帶電粒子在電場中的加速總時間為設(shè)粒子在磁場中回旋的圈數(shù)為n，由動能定理得帶電粒子回旋一圈的時間為所以帶電粒子在磁場中回旋的總時間為已知可知，所以可以忽略。（2）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動周期為對一定的帶電