2024学年山西省范亭中学物理高三上期末达标检测模拟试题含解析

2024学年山西省范亭中学物理高三上期末达标检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好水平。不计空气阻力作用，已知重力加速度为g，则外力F的大小为（）A． B． C． D．2、如图甲所示，将由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩放入被吊的空罐内，使其张开一定的夹角压紧在罐壁上，其内部结构如图乙所示。当钢绳向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，当摩擦力足够大时，就能将重物提升起来，且罐越重，短杆提供的压力越大。若罐的质量为m，短杆与竖直方向的夹角θ=60°，匀速吊起该罐时，短杆对罐壁的压力大小为(短杆的质量不计，重力加速度为g)（）A．mgB．32mgC．13、如图所示，一倾角、质量为的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是（）A．若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大B．若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零C．斜面对小球的支持力大小为D．水平推力大小为4、如图，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射时合成一束复色光P，下列说法正确的是A．A光的频率小于B光的频率B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度C．玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率D．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较小5、如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流I，细线的拉力不为零，两细线竖直．现将匀强磁场磁感应强度B大小保持不变，方向缓慢地转过90°变为竖直向下，在这个过程中()A．细线向纸面内偏转，其中的拉力一直增大B．细线向纸面外偏转，其中的拉力一直增大C．细线向纸面内偏转，其中的拉力先增大后减小D．细线向纸面外偏转，其中的拉力先增大后减小6、如图所示，物体A放在斜面体B上，A恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B静止不动．若沿斜面方向用力向下拉物体A，使物体A沿斜面加速下滑，则此时斜面体B对地面的摩擦力A．方向水平向左 B．方向水平向右C．大小为零 D．无法判断大小和方向二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，一列简谐横波正沿x轴传播，实线是t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图，则以下说法正确的是（）A．若波速为50m/s，则该波沿x轴正方向传播B．若波速为50m/s，则x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向C．若波速为30m/s，则x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2mD．若波速为110m/s，则能与该波发生干涉的波的频率为13.75Hz8、如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，经过t1＝6s，波形图如图中虚线所示。已知波的周期T＞4s，则下列说法正确的是（）A．该波的波长为8mB．该波的周期可能为8sC．在t＝9s时，B质点一定沿y轴正方向运动D．B、C两质点的振动情况总是相反的E.该列波的波速可能为m/s9、如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波时刻波形图，该时刻点开始振动，再过，点开始振动。下列判断正确的是_____________。A．波的传播速度B．质点的振动方程C．质点相位相差是D．时刻，处质点在波峰E.时刻，质点与各自平衡位置的距离相等10、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）A．t=0.10s时，质点Q的速度方向向上B．该波沿x轴的负方向传播C．该波的传播速度为40m/sD．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，可选用的实验器材如下：A．待测干电池B．电流表A1(0～200μA，内阻为500Ω)C．电流表A2(0～0.6A，内阻约为0.3Ω)D．电压表V(0～15V，内阻约为5kΩ)E．电阻箱R(0～9999.9Ω)F．定值电阻R0(阻值为1Ω)G．滑动变阻器R′(0～10Ω)H．开关、导线若干(1)该小组在选择器材时，放弃使用电压表，原因是____________________。(2)该小组利用电流表和电阻箱改装成一量程为2V的电压表，并设计了如图甲所示的电路，图中电流表a为___________(选填“A1”或“A2”)，电阻箱R的阻值为___________Ω。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，读出两电流表的示数I1、I2的多组数据，在坐标纸上描绘出I1－I2图线如图乙所示。根据描绘出的图线，可得所测干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω。(保留两位有效数字)12．（12分）如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究做功与物体速度变化的关系”的实验，实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。(1)实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。若要完成该实验，必需的实验器材还有其中的________。(2)为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动。(3)实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是________(填字母代号)。A．避免小车的运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一长木板在光滑水平地面上匀速运动，在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上，此后长木板运动的速度﹣时间图象如图所示．已知长木板的质量M=2kg，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取g=10m/s2，求：（1）物块的质量m；（2）这一过程中长木板和物块的内能增加了多少？14．（16分）如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．15．（12分）两条足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，轨道电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。轨道上有材料和长度相同、横截面积不同的两导体棒a、b，其中导体棒a的质量为m，电阻为R，导体棒b的质量为2m，导体棒b放置在水平导轨上，导体棒a在弯曲轨道上距水平面高度处由静止释放。两导体棒在运动过程中始终不接触，导体棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直，重力加速度为g。求：（1）导体棒a刚进入磁场时，导体棒a中感应电流的瞬时电功率P；（2）从导体棒a开始下落到最终稳定的过程中，导体棒a上产生的内能；（3）为保证运动中两导体棒不接触，最初导体棒b到磁场左边界的距离至少为多少？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】

小车和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。对整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，在沿斜面方向上有对小球进行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小故加速度代入上式可得故选B。2、B【解题分析】

先对罐整体受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件求解细线的拉力；再将细线的拉力沿着两个短杆方向分解；最后将短杆方向分力沿着水平和竖直方向正交分解，水平分力等于短杆对罐壁的压力。【题目详解】先对罐整体受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，拉力等于重力，故：T=mg；再将细线的拉力沿着两个短杆方向分解，如图所示：解得：T1T1x=T【题目点拨】本题关键是灵活选择研究对象，画出受力分析图，然后多次根据共点力平衡条件列式分析。3、B【解题分析】

A．斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力不变，故A错误；B．若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为以整体为研究对象可得由此可得摩擦因数所以当时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故B正确；C．弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示竖直方向根据平衡条件可得则支持力故C错误；D．对小球根据牛顿第二定律可得解得再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得解得水平推力故D错误。故选B。4、A【解题分析】

由题图可知，玻璃砖对B光的折射程度大，则nB＞nA，故B光的频率较大，故A正确、C错误；由v=c/n知，在玻璃砖中，vB＜vA，故B错误；两种单色光由玻璃射向空气时，由于sinC=1/n，所以，CB＜CA，故D错误；故选A。5、A【解题分析】

开始时，金属棒的重力和安培力大小相等．当磁场方向由垂直纸面向里缓慢地转过90°变为竖直向下，知安培力的大小FA=BIL不变，方向由竖直向上向里变为垂直纸面向里．根据共点力平衡知，细线向纸面内偏转，因为金属棒受重力、拉力和安培力平衡，重力和安培力的合力于拉力大小等值方向，重力和安培力的大小不变，之间的夹角由180°变为90°，知两个力的合力一直增大，所以拉力一直增大，故A正确，BCD错误．6、C【解题分析】

由题物体A恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时，斜面对物体A的作用力竖直向上，与物体A的重力平衡。物体A对斜面的力竖直向下，斜面不受地面的摩擦力作用。此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力。若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物体A，使物体A加速下滑时，物体A对斜面的压力没有变化，则对斜面的滑动摩擦力也没有变化，所以斜面体的受力情况没有改变，则地面对斜面体仍没有摩擦力，即斜面体受地面的摩擦力为零。A.方向水平向左。与上述结论不符，故A错误；B.方向水平向右。与上述结论不符，故B错误；C.大小为零。与上述结论相符，故C正确；D.无法判断大小和方向。与上述结论不符，故D错误。故选：C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCD【解题分析】

A．由图可得，该波的波长为8m；若波向右传播，则满足3+8k=v×0.1（k=0、1、2……）解得v=30+80k若波向左传播，则满足5+8k=v×0.1（k=0、1、2……）解得v=50+80k当k=0时v=50m/s，则则该波沿x轴负方向传播，故A错误；B．若波向左传播，x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向，故B正确；C．若v=30m/s，则则0.8s=3T，即经过3个周期，所以x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m，故C正确；D．若波速为110m/s，则发生干涉，频率相等，故D正确。故选BCD。【题目点拨】根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播速度的通项，从而得到周期或波速的特殊值．8、BDE【解题分析】

A．分析波形图，可知波长λ＝4m，故A错误；BE．设波沿x轴正方向传播，则，n＝0、1、2…，其中T＞4s，则n＝0时，T＝24s，波速；n＝1时，T＝s，波速v＝m/s；设波沿x轴负方向传播，则，n＝0、1、2…，其中T＞4s，则n＝0时，T＝8s，波速v＝0.5m/s，故BE正确；C．当波沿x轴负方向传播时，T＝8s，在t＝9s时，B质点在平衡位置下方，沿y轴负方向运动，故C错误；D．B、C两质点平衡位置相隔半个波长，振动情况完全相反，故D正确；故选BDE.9、ACE【解题分析】

A．质点M和N相距6m，波的传播时间为1.5s，则波速：，故A正确；B．波长λ=4m，根据波长、波速和周期的关系可知周期为：，圆频率：，质点M起振方向向上，t=1s时开始振动，则质点M的振动方程为y=0.5sin（2πt-2π），故B错误；

C．相隔半波长奇数倍的两个质点，相位相差为π，质点M、N相隔1.5λ，故相位相差π，故C正确；

D．t=0.5s=0.5T，波传播到x=4.0m处，此时x=1.0m处质点处于波谷，故D错误；

E．t=2.5s=2.5T，N点开始振动，质点M、N相隔1.5λ，振动情况完全相反，故质点M、N与各自平衡位置的距离相等，故E正确。

故选ACE。10、BC【解题分析】

AB．据题意，甲图是一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，从乙图可知质点Q在t=0.10s时刻处于平衡位置向下振动，则甲图中的横波正在向左传播，故A错误，B正确；C．该波传播速度为：故C正确；D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P经过了四分之三周期，此时质点P正处于从-10cm向O运动的过程中，它所走过的路程小于30cm，故D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、量程太大，测量误差大A195001.480.7～0.8均可【解题分析】

(1)[1].由于一节干电池电动势只有1.5V，而电压表量程为15.0V，则量程太大，测量误差大，所以不能使用电压表；

(2)[2][3].改装电压表时应选用内阻已知的电流表，故电流表a选用A1；根据改装原理可知：；(3)[4].根据改装原理可知，电压表测量的路端电压为：U=10000I1；

根据闭合电路欧姆定律可知：10000I1=E-I2（r+R0）；根据图象可知：E=1.48V；[5].图象的斜率表示内阻，故有：故有：r=0.8Ω12、AC匀速直线D【解题分析】

（1）[1]．根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码），故选AC．（2）[2]．为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；（3）[3]．实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小