湖南省常德市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末檢測考試物理試卷（含答案解析）

2023—2024學(xué)年度上學(xué)期常德市高三檢測考試物理（試題卷）注意：1．請考生在答題卡上按要求認(rèn)真填寫相關(guān)信息；2．本套試卷分為試題卷和答題卡兩部分，共8頁，其中試題卷6頁，答題卡2頁，滿分100分，考試時量75分鐘.考試結(jié)束后，只交答題卡.3．請考生在答題卡上按要求答題，在本試卷上作答不記分.一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請選出此項并填涂在答題卡上對應(yīng)位置。1.下列關(guān)于物理概念和物理規(guī)律說法正確的是（）A.作用力與反作用力的合力為零B.自由落體運動是一個理想化的物理模型C.在直線運動中物體運動的位移大小等于路程D.我們每天上午8:00上第一節(jié)課，上午8:00為時間【答案】B【解析】【詳解】A．作用力與反作用力為物體間的相互作用力，大小相等、方向相反、作用在相互作用的兩個物體上，不是共點力，不滿足矢量運算，即不能求合力，故A錯誤；B．除非在真空中，物體由靜止下落的過程中才僅受重力的作用，其運動才是自由落體運動，而在日常生活中，由于任何物體在下落時都要受到空氣阻力的作用，因此嚴(yán)格意義上來講，日常生活中所發(fā)生的由靜止下落的運動均不是自由落體運動，但在某些此類運動中，由于空氣阻力的大小相對與物體的重力可以忽略，此時就可將其看成自由落體運動，即自由落體運動是一個理想化的物理模型，故B正確；C．只有在單向直線運動中物體運動的位移大小才等于路程，故C錯誤；D．我們每天上午8:00上第一節(jié)課，上午8:00為時刻，故D錯誤。故選B。2.如圖為工程師繪制的晴天和雨天時汽車緊急剎車（輪胎抱死）時的剎車痕（即剎車距離s）與剎車前車速v的關(guān)系曲線，設(shè)兩種天氣剎車時，輪胎抱死后與地面間的動摩擦因數(shù)分別為和，則和的大小關(guān)系為（）A. B.C. D.條件不足，不能比較【答案】A【解析】【詳解】對汽車根據(jù)牛頓第二定律μmg=ma解得a=μg根據(jù)速度—位移關(guān)系公式v2=2as聯(lián)立得到v2=2μgs由圖象得到，當(dāng)s相同時v2＜v1結(jié)合表達式可知，μ越大則v越大，所以μ2＜μ1故選A。3.一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x的變化如圖所示，其中0~x?段是拋物線，x?處是頂點，x?~x?段是直線，且與拋物線相切。粒子在O~x?運動過程中，下列判斷正確的是（）A.x?處電勢最高B.O~x?段粒子動能增大C.段粒子加速度增大D.段粒子做勻速直線運動【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)，因為x?處的電勢能最高，而粒子帶負(fù)電，所以電勢最小，A錯誤；B．因為粒子只受到電場力，所以粒子的電勢能與動能之和不變，因為O~x?段粒子電勢能增大，所以動能減小，B錯誤；C．在圖中，圖線斜率的絕對值代表電場力的大小，而段斜率絕對值增大，粒子受到的電場力也增大，所以加速度增大，C正確；D．段圖線斜率不變，粒子受到的電場力不變，粒子做勻加速直線運動，D錯誤；故選C。4.如圖所示，一傾角為θ=30°斜面靜止在水平地面上，位于斜面體上的物體M正沿斜面勻速下滑?，F(xiàn)施加一個如圖所示的推力F，物體仍繼續(xù)沿斜面下滑且斜面體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。則與F作用前相比，下列說法正確的是（）A.物塊M所受摩擦力減小B.物塊M所受摩擦力不變C.地面對斜面體靜摩擦力增大D.地面對斜面體的靜摩擦力不變【答案】D【解析】【詳解】AB．物塊勻速下滑時，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，根據(jù)力的平衡條件可知由整體分析可知水平方向的靜摩擦力為0；施加推力F后，對物塊，根據(jù)力的分解可知可知物塊M所受摩擦力變大，故AB錯誤；CD．由于支持力和滑動摩擦力同比增加，故物塊對斜面合力的方向不變，依然是豎直向下，則地面對斜面的靜摩擦力依然為0，故C錯誤，D正確；故選D。5.蕩秋千是人們喜愛的一種運動，下圖為一種秋千的原理圖。繩子一端固定于O點，另一端系一個可視為質(zhì)點的小球，在O點正下方釘一個釘子A，小球從左邊某一位置由靜止擺下，擺角，，O點離球心的距離為4m，OA距離為3m，此繩子拉力突然增加會導(dǎo)致繩子可能斷裂，當(dāng)小球擺動61s時繩子突然斷裂，則該繩子最多承受多少次拉力的突然增加（）A.11 B.20 C.21 D.31【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)單擺的周期公式可得，當(dāng)擺長為時其周期當(dāng)擺長時其周期由此可知擺球從左邊最高點又回到左邊最高點的時間為該過程中擺線與釘子碰撞一次，即繩上的拉力突然增加一次，而根據(jù)題意，當(dāng)小球擺動61s時繩子突然斷裂，則可知當(dāng)擺線與釘子碰撞20次后又回到左側(cè)最高點所用的時間為，而從左側(cè)最高點運動至最低點的時間為，此時擺線與釘子發(fā)生第21次碰撞，繩子斷裂。故選C。6.西漢時期，《史記·天官書》作者司馬遷在實際觀測中發(fā)現(xiàn)歲星呈青色，與“五行”學(xué)說聯(lián)系在一起，正式把它命名為木星。如圖甲所示，兩衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ環(huán)繞木星在同一平面內(nèi)做圓周運動，繞行方向相反，衛(wèi)星Ⅲ繞木星做橢圓運動，某時刻開始計時，衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ間距離隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，其中R、T為已知量，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星Ⅲ在M點的速度小于衛(wèi)星Ⅰ的速度B.衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ的軌道半徑之比為C.衛(wèi)星Ⅰ的運動周期為TD.繞行方向相同時，衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ連續(xù)兩次相距最近的時間間隔為【答案】C【解析】【詳解】A．過M點構(gòu)建一繞木星的圓軌道，該軌道上的衛(wèi)星在M點時需加速才能進入橢圓軌道，根據(jù)萬有引力定律提供向心力可得可得則在構(gòu)建的圓軌道上運行的衛(wèi)星的線速度大于衛(wèi)星Ⅰ的線速度，根據(jù)以上分析可知，衛(wèi)星Ⅲ在M點的速度一定大于衛(wèi)星Ⅰ的速度，故A錯誤；BC．根據(jù)題圖乙可知，衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ間的距離呈周期性變化，最近為3R，最遠(yuǎn)為5R，則有，可得，又根據(jù)兩衛(wèi)星從相距最遠(yuǎn)到相距最近有其中根據(jù)開普勒第三定律有聯(lián)立解得，故B錯誤，C正確；D．運動方向相同時衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ連續(xù)兩次相距最近，有解得故D錯誤。故選C。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，有多項符合題目要求，請選出來并填涂在答題卡上對應(yīng)位置。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.小華同學(xué)將手中的空牛奶盒水平扔向垃圾桶，牛奶盒的軌跡如圖所示。不計空氣阻力，為把牛奶盒扔進垃圾桶，小華可以采取下列哪些措施（）A.只減小扔牛奶盒的初速度B.只增大扔出牛奶盒時的高度C.只減小扔出牛奶盒時人與垃圾桶的水平距離D.減小扔牛奶盒的初速度，同時降低扔牛奶盒的高度【答案】BC【解析】【詳解】A．牛奶盒做平拋運動，設(shè)初速度為v0，拋出點距桶的高度為h，水平位移為x，則有平拋運動的時間為水平位移為拋出點的位置不變，高度不變，減小初速度，可減小水平位移，不會把牛奶盒扔進垃圾桶，故A錯誤；B．由A選項解析可知，增大扔出牛奶盒時的高度，會增大牛奶盒運動的時間，拋出點的位置不變，初速度不變，水平位移會增加，從而會把牛奶盒扔進垃圾桶，故B正確；C．牛奶盒拋出時的高度不變，初速度不變，只減小扔出奶盒時人與垃圾桶的水平距離，由題圖可知，會把奶盒扔進垃圾桶，故C正確；D．減小扔牛奶盒初速度，同時降低扔牛奶盒的高度，可減小水平位移，不會把牛奶盒扔進垃圾桶，故D錯誤。故選BC。8.如圖所示為某種售貨機硬幣識別系統(tǒng)簡圖。虛線框內(nèi)存在磁場，從入口A進入硬幣沿斜面滾落，通過磁場區(qū)域后，由測速器測出速度大小，若速度在某一合適范圍，擋板B自動開啟，硬幣就會沿斜面進入接受裝置；否則擋板C開啟硬幣進入另一個通道拒絕接受。下列說法正確的是（）A.磁場能使硬幣的速度增大得更慢B.由于磁場的作用，硬幣的機械能增大C.如果沒有磁場，則測速器示數(shù)會更大一些D.硬幣進入磁場的過程會受到來自磁場的阻力【答案】ACD【解析】【詳解】ACD．根據(jù)題意可知，硬幣進入磁場和離開磁場時，穿過硬幣的磁通量發(fā)生變化，硬幣中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙硬幣的相對運動，即硬幣進入磁場的過程會受到來自磁場的阻力，若磁場阻力大于硬幣重力沿斜面的分力，硬幣將做減速運動，若磁場阻力等于硬幣重力沿斜面的分力，硬幣將勻速進入磁場，若磁場阻力小于硬幣重力沿斜面的分力，硬幣繼續(xù)加速運動，但速度增加變慢，綜上所述，磁場能使硬幣的速度增大變慢，如果沒有磁場，則測速器示數(shù)會更大一些，故ACD正確；B．根據(jù)題意可知，硬幣進入磁場和離開磁場時，穿過硬幣的磁通量發(fā)生變化，硬幣中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙硬幣的相對運動，對硬幣做負(fù)功，使硬幣的機械能減小，故B錯誤。故選ACD。9.原副線圈共用一繞組的變壓器為自耦變壓器。如圖所示，圖中變壓器為理想自耦變壓器，A為理想交流電流表，電阻箱的電阻調(diào)為R=1000Ω。當(dāng)原線圈滑動頭P調(diào)至線圈的中點位置,ab端輸入按正弦u=311sin100πt（V）變化的交變電壓，下列說法中正確的是（）A.流經(jīng)電流表的電流每秒鐘方向改變100次B.電流表的示數(shù)為0.44AC.若保持電阻箱的電阻不變，只將滑片P向上移，電流表示數(shù)變大D.若將P向上移到最高處，電阻箱調(diào)為250Ω，電流表示數(shù)為0.88A【答案】AD【解析】【詳解】A．a(chǎn)b端輸入按正弦u=311sin100πt（V）變化的交變電壓，則周期為s交流電的方向一個周期改變2次，則流經(jīng)電流表的電流每秒鐘方向改變100次，故A正確；B．原線圈電壓有效值為V根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知解得V副線圈電流為A根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)的關(guān)系可知解得A電流表的示數(shù)為0.88A，故B錯誤；C．若保持電阻箱的電阻不變，只將滑片P向上移，則增大，減小，根據(jù)B項分析可知，電流表示數(shù)變小，故C錯誤；D．若將P向上移到最高處，則=1：1，可知V電阻箱調(diào)為250Ω，副線圈電流為A則A電流表示數(shù)為0.88A，故D正確；故選AD。10.如圖甲所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成角且固定，導(dǎo)軌間距離為，電阻不計。在導(dǎo)軌上端接一個阻值為的定值電阻。在c、N之間接有電阻箱。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強度大小為；現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好。不計一切摩擦。改變電阻箱的阻值R，測定金屬棒的最大速度，得到關(guān)系如圖乙所示。若軌道足夠長，重力加速度g取則（）A.金屬桿的質(zhì)量B.定值電阻的阻值是0.5ΩC.若取，且金屬桿的加速度為時，此時金屬棒的速度是D.若取，且金屬桿從靜止開始運動時速度最大，則這段時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意可知，金屬桿速度最大時，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為安培力為金屬桿速度最大時，金屬桿所受合力為0，則有整理可得結(jié)合圖像有，解得，故A錯誤，B正確；C．若金屬桿的加速度為，則有又有聯(lián)立解得故C錯誤；D．由AB分析可知，當(dāng)取時，金屬桿的最大速度為由動量定理有又有聯(lián)立解得由能量守恒定律有電阻R產(chǎn)生的焦耳熱聯(lián)立解得故D正確。故選BD。三、非選擇題:共56分。第11-12題為實驗題,第13-15題為計算題。11.阿特伍德機是著名力學(xué)實驗裝置。繞過定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相等的重錘A和B，在B下面再掛重物C時，由于速度變化不太快，測量運動學(xué)物理量更加方便。（1）某次實驗結(jié)束后，打出的紙帶如圖所示，已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz，則重錘A運動拖動紙帶打出H點時的瞬時速度為_____m/s；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（2）已知重錘A和B的質(zhì)量均為M，某小組在重錘B下面掛質(zhì)量為m的重物C由靜止釋放驗證系統(tǒng)運動過程中的機械能守恒，某次實驗中從紙帶上測量A由靜止上升h高度時對應(yīng)計時點的速度為v，則驗證系統(tǒng)機械能守恒定律的表達式是_______；（3）為了測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，另一小組改變重物C的質(zhì)量m，測得多組m和測量對應(yīng)的加速度a，在坐標(biāo)上作圖如上圖所示，圖線與縱軸截距為b，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開______?！敬鸢浮竣?1.13②.③.【解析】【詳解】（1）[1]H點是G、H之間的中間時刻，則H點時的瞬時速度為（2）[2]根據(jù)機械能守恒定律有整理得（3）[3]對A、B、C整體根據(jù)牛頓第二定律有整理得由題意可知所以12.為了我校師生飲水健康，寶雞中學(xué)定期對校舍凈水器過濾的純凈水進行抽測，通過測量電導(dǎo)率判定是否合格（電導(dǎo)率δ是電阻率的倒數(shù)，電導(dǎo)率小于10為水質(zhì)合格）。測量時將采集的水樣裝入絕緣性能良好的圓柱形容器，容器兩端用圓片形的金屬電極密封，兩電極相距L=0.13m，該實驗還用到如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、學(xué)生電源、單刀單擲開關(guān)一個和導(dǎo)線若干。圖甲為用10分度的游標(biāo)卡尺測量容器內(nèi)徑的圖示。圖乙為測量電路，圖丙為根據(jù)電流表和電壓表的實驗數(shù)據(jù)所畫出的U—I圖像。請根據(jù)以上所述完成下列問題：（1）根據(jù)甲圖，容器內(nèi)徑d的測量值為__________cm。（2）根據(jù)圖丙的U—I圖像，求出水樣的電阻R=________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（3）計算出該水樣的電導(dǎo)率________（保留一位有效數(shù)字），通過數(shù)據(jù)對比可以判定此水樣水質(zhì)________（選填“合格”或者“不合格”）。【答案】①.2.16②.52③.7④.合格【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)甲圖，容器內(nèi)徑d的測量值為（2）[2]根據(jù)圖丙的U—I圖像，求出水樣的電阻（3）[3]根據(jù)電阻定律有又代入數(shù)據(jù)解得該水樣的電導(dǎo)率[4]由此可知電導(dǎo)率小于10，可以判定此水樣水質(zhì)合格。13.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖（a）是t=0時刻的波形圖；P是介質(zhì)中位于x=2m處的質(zhì)點，其振動圖像如圖（b）所示。求：（1）波的傳播方向和波速；（2）P質(zhì)點在15秒內(nèi)通過的路程。【答案】（1）x軸負(fù)方向，；（2）150cm【解析】【詳解】（1）由波動圖像得波長為4m，由振動圖像得周期為2s，由m/st=0時刻P質(zhì)點向下運動，根據(jù)平移法可知波沿x軸負(fù)方向傳播；（2）P質(zhì)點在一個周期內(nèi)完成一個全振動通過的路程為s=4A=20cm則l5秒內(nèi)通過的路程為cm=150cm14.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的粒子，以速度v0從O點沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b點處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為，并進入場強為E、方向沿x軸正方向的勻強電場中，之后通過了b點正下方的c點（圖中未畫出），不計粒子重力。求：（1）b點與O點的距離；（2）圓形勻強磁場區(qū)域的最小半徑；（3）b點到c點的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）做b點速度方向的反向延長線，交軸于點，再做的角平分線，交軸于點，即為粒子做圓周運動軌道的圓心，即為粒子做圓周運動軌道的半徑，運動軌跡交于a點，如圖所示設(shè)粒子再磁場中做圓周運動的軌道半徑為，由洛倫茲力充當(dāng)向心力有解得又根據(jù)幾何關(guān)系可得則的距離為（2）最小的圓形磁場區(qū)域是以為直徑的圓，如圖中陰影部分。設(shè)最小的磁場區(qū)域半徑為，則根據(jù)幾何關(guān)系有解得（3）由牛頓第二定律可得帶電粒子在電場中的加速度將速度沿著軸正方向和軸負(fù)方向分解，可得兩個分速度大小分別為，由軸方向做勻變速直線運動可求得時間為由軸方向做勻速直線運動可求得間的距離15.如圖所示，“L”形槽固定在光滑水平面，曲面部分為光滑圓弧，其半徑R=1m水平部分粗糙且長度。d=2m上方有水平向右的勻強電場，場強不帶電，的絕緣物體B靜止在槽的水平部分最左端，在槽的最右端并排放置一個與它等高的木板C，質(zhì)量為且足夠長，距離木板C足夠遠(yuǎn)處有豎直的擋板P。現(xiàn)將帶電量的物體A從槽的曲面上距B的豎直高度為h=0.8m處由