广西柳州市重点中学2023-2024学年高三上学期第一阶段性测试物理试题（原卷版+解析版）

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物理测试

（考试时间75分钟满分100分）

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

1.下列说法正确的是（）

A.电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性

B.原子核内部某个质子转变为中子时，放出射线

C.的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

D.在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最弱

2.如图所示，水平面上有一上表面光滑的斜面体，一小物块沿其上表面匀减速上滑，此过程中斜面体始终保持静止，下列说法正确的是（）

A.斜面体受到地面的摩擦力水平向左

B.斜面体受到地面的摩擦力为零

C.斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和

D.斜面体对地面的压力等于斜面体与物块的重力之和

3.如图所示是等量异种点电荷形成电场中的一些点，O是两电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（）

AA、D两点场强相同，电势相同

B.B、O、C三点比较，O点场强最弱，B点电势最高

C.正试探电荷沿连线由B点运动到C点，电场力先变大再变小

D.正试探电荷沿连线的中垂线由E点运动到F点，电场力先做负功后做正功

4.密闭容器内封有一定质量理想气体，图像如图所示，从状态a开始变化，经历状态b、状态c，最后回到状态a完成循环。下列说法正确的是（）

A.气体由状态a变化到状态b的过程中，向外界放出热量

B.气体由状态a变化到状态b的过程中，内能增加

C.气体由状态b变化到状态c的过程中，向外界放出热量

D.气体由状态b变化到状态c的过程中，内能减少

5.某国产“超薄磁吸无线充电器”的充电功率为30W，同时支持磁力吸附，可直接吸附在手机上进行无线充电。该充电器的工作原理如图所示，当充电器上的发射线圈通入正弦式交变电流后，就会在接收线圈中感应出电流，实现为手机电池充电。某次测试时，该充电器接入电压瞬时值的交流电源，发射线圈和接收线圈的匝数之比为，不计能量损耗，下列说法正确的是（）

A.接收线圈中电流产生的磁场恒定不变

B.接收线圈中电流的频率为100Hz

C.接收线圈两端电压的有效值为

D.接收线圈中的电流的有效值为3A

6.如图所示，折射率的透明玻璃半圆柱体，半径为R，O点是某一截面的圆心，虚线与半圆柱体底面垂直。现有一条与距离的光线垂直底面入射，经玻璃折射后与的交点为，图中未画出，则M到O点的距离为（）

A.B.C.D.R

7.如图甲所示，物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。，，。则（）

A.物体的质量

B.物体与斜面间的动摩擦因数

C.物体上升过程的加速度大小

D.物体回到斜面底端时的动能

8.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（）

A.简谐横波沿x轴负方向传播B.简谐横波的频率为

C.简谐横波的波速为2m/sD.时质点P在波峰

9.如图，半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某质量为m、带电量为q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v。射入匀强磁场，粒子从Q点飞出，速度偏转角为60°。现将该粒子从P点以另一速度沿半径方向射入匀强磁场，粒子离开磁场时，速度偏转角为120°，不计粒子重力。则（）

A.该粒子带正电

B.匀强磁场的磁感应强度为

C.该粒子第二次射入磁场的速度为

D.该粒子第二次在磁场中运动的时间为

10.如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为d。现将滑块2从A处由静止释放，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为3d，AC间距离为4d，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列关于滑块2在AC间下滑时的说法中，正确的是（）

A.滑块2下滑过程中，加速度一直减小

B.滑块2经过B处时的加速度等于零

C.物块1和滑块2的质量之比为2：1

D.除A、C两点外，滑块1的速度大小始终小于滑块2的速度大小

二、实验题（本题共2小题，共14分）

11.某实验小组采用如图甲所示的实验装置，研究小车质量不变时，其加速度a与所受合力F的关系。

（1）在平衡摩擦力这步操作中，________（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。

（2）已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在砝码桶的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为________。（结果保留三位有效数字）

（3）实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如下图所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是________。

A.小车与平面轨道之间存在摩擦

B.平面轨道倾斜角度过大

C.所用小车的质量过大

D.所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量过大

12.某兴趣小组利用如下器材探究小灯泡（5V，2.5W）的电流随电压变化的关系，实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化。

A．直流电源（电动势约为6V，内阻约为1Ω）

B．直流电压表（量程0～5V，内阻约为10kΩ）

C．直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）

D．直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）

E．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）

G．开关和导线

（1）实验中电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______（均用序号字母表示）

（2）应选择下图中_______电路图进行实验。

A．B．C．D．

（3）该兴趣小组通过实验作出小灯泡的U－I图线如图甲所示。该小组又把此灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E＝5V，内阻r＝1Ω，定值电阻R＝9Ω，此时灯泡的实际功率为_______W。（结果保留两位有效数字）

三、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13.如图所示，半径光滑半圆轨道固定在竖直平面内，A，B分别为轨道的最低点和最高点，半圆导轨与水平面相切于A点。甲、乙两小物块静止放置于光滑水平面，且两物块间有少量炸药。爆炸时炸药的内能全部转化为物块的动能。甲物块获得动能沿轨道运动到B点，经B点时对轨道压力的大小等于其重力大小。甲、乙两物块质量分别为，，重力加速度，求：

（1）甲物块运动到A点时的速度大小；

（2）炸药的内能大小。

14.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为，导轨平面与水平面的夹角为，导轨上端连接一定值电阻，导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好的接触，金属棒的质量为，电阻为，现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放，经过一段时间，金属棒速度达到最大值，重力加速度g取，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；

（2）若金属棒速度达到时，金属棒下滑距离为，此后，使磁感应强度逐渐减小，金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B与时间t关系式。

15.如图，两水平面（虚线）之间区域存在与水平方向成45°斜向右上方的匀强电场，自该区域上方A点将质量均为m、带电荷量分别为q和2q带正电小球M、N，同时以相反的初速度v0沿水平方向射出。小球进入电场时速度方向与上边界均成45°角，并从该区域的下边界离开。已知：M在电场中做直线运动，N离开电场时速度方向恰好竖直。重力加速度大小为g不计空气阻力和粒子间相互作用。求：

(1)A点距电场上边界的高度；

(2)该电场强度的大小：

(3)M与N两粒子离开电场的位置间的距高。

柳州市重点中学2023-2024学年高三上学期第一阶段性测试

物理答案解析

（考试时间75分钟满分100分）

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

1.下列说法正确的是（）

A.电子衍射现象说明实物粒子具有波动性

B.原子核内部某个质子转变为中子时，放出射线

C.的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

D.在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最弱

【答案】A

【解析】

【详解】A．电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性，故A正确；

B．中子转变为质子时，放出β射线，故B错误；

C．随地球环境的变化，半衰期仍不变，故C错误；

D．α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，故D错误。

故选A。

2.如图所示，水平面上有一上表面光滑的斜面体，一小物块沿其上表面匀减速上滑，此过程中斜面体始终保持静止，下列说法正确的是（）

A.斜面体受到地面的摩擦力水平向左

B.斜面体受到地面的摩擦力为零

C.斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和

D.斜面体对地面的压力等于斜面体与物块的重力之和

【答案】C

【解析】

【详解】小物块加速度沿斜面向下，根据对斜面体和小物块整体分析可知，将整体加速度分解为水平方向的和竖直方向的，则根据牛顿第二定律

，

故斜面体受到地面的摩擦力水平向右，根据牛顿第三定律，地面对斜面体的支持力大小等于斜面体对地面的压力，斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和。

故选C。

3.如图所示是等量异种点电荷形成电场中的一些点，O是两电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（）

A.A、D两点场强相同，电势相同

B.B、O、C三点比较，O点场强最弱，B点电势最高

C.正试探电荷沿连线由B点运动到C点，电场力先变大再变小

D.正试探电荷沿连线的中垂线由E点运动到F点，电场力先做负功后做正功

【答案】B

【解析】

【详解】A．A、D两点电场强度大小相等，方向相同；A点电势高于D点电势，故A错误；

B．B、O、C三点比较，根据电场的对称性可知，B、C两点的电场强度相同，且大于O点的电场强度，即O点电场强度最弱，电场线由正电荷指向负电荷，沿电场线方向电势逐渐降低，则B点电势最高，C点电势最低，故B正确；

C．从等量异种点电荷连线上的B点到C点电场强度先减弱再增强，所以正试探电荷沿连线由B点运动到C点，电场力先变小再变大，故C错误；

D．由等量异种点电荷特点可知，两点电荷连线的中垂线为等势线，正试探电荷沿连线的中垂线由E点运动到F点，电场力不做功，故D错误。

故选B。

4.密闭容器内封有一定质量的理想气体，图像如图所示，从状态a开始变化，经历状态b、状态c，最后回到状态a完成循环。下列说法正确的是（）

A.气体由状态a变化到状态b的过程中，向外界放出热量

B.气体由状态a变化到状态b的过程中，内能增加

C.气体由状态b变化到状态c的过程中，向外界放出热量

D.气体由状态b变化到状态c的过程中，内能减少

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．气体由状态a变化到状态b的过程中，压强不变，体积增大，气体对外做功，即；温度升高，气体内能增大，即；根据热力学第一定律

可知，气体吸收热量，故A错误，B正确；

CD．气体由状态b变化到状态c的过程中，气体温度不变，气体内能不变，即；体积减小，外界对气体做功，即；根据热力学第一定律

可知，气体向外界放出热量，故C正确，D错误。

故选BC。

5.某国产“超薄磁吸无线充电器”的充电功率为30W，同时支持磁力吸附，可直接吸附在手机上进行无线充电。该充电器的工作原理如图所示，当充电器上的发射线圈通入正弦式交变电流后，就会在接收线圈中感应出电流，实现为手机电池充电。某次测试时，该充电器接入电压瞬时值的交流电源，发射线圈和接收线圈的匝数之比为，不计能量损耗，下列说法正确的是（）

A.接收线圈中电流产生的磁场恒定不变

B.接收线圈中电流的频率为100Hz

C.接收线圈两端电压的有效值为

D.接收线圈中的电流的有效值为3A

【答案】D

【解析】

【详解】A．当充电器上的发射线圈通入正弦式交变电流后，就会在接收线圈中感应出正弦交变电流，故接收线圈中电流周期性变化，产生的磁场也会周期性变化，故A错误；

B．由发射线圈电压瞬时值表达式

可知

ω=100πrad/s

故发射线圈中交流电的频率为

接收线圈中电流的频率与发射线圈中电流的频率相同，故接收线圈中电流的频率为50Hz,故B错误；

C．发射线圈中电压的有效值为

由

得，接收线圈两端电压的有效值为

故C错误；

D．本题中充电器不计能量损耗，则线圈的功率

P1=P2=U2I2=30W

接收线圈中的电流为

故D正确。

故选D。

6.如图所示，折射率的透明玻璃半圆柱体，半径为R，O点是某一截面的圆心，虚线与半圆柱体底面垂直。现有一条与距离的光线垂直底面入射，经玻璃折射后与的交点为，图中未画出，则M到O点的距离为（）

A.B.C.D.R

【答案】A

【解析】

【详解】依题意，作出光路图如图所示

由几何关系知在B点的入射角，根据折射定律有

解得

由几何关系可得：，，由几何知识解得

故选A。

7.如图甲所示，物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能随高度h的变化如图乙所示。，，。则（）

A.物体的质量

B.物体与斜面间的动摩擦因数

C.物体上升过程的加速度大小

D.物体回到斜面底端时的动能

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据题意可知，运动到最高点时，物体的速度为0，结合图乙可知，此时的重力势能为，又有

解得

故A错误；

B．根据题意可知，物块上滑过程中，除重力以外只有摩擦力做功，由功能关系可知

解得

故B正确；

C．根据题意，由牛顿第二定律有

解得

故C错误；

D．根据题意可知，物块下滑过程中摩擦力做功与上滑过程中摩擦力做功相等均为

整个过程由动能定理有

其中

解得

故D错误。

故选B。

8.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（）

A.简谐横波沿x轴负方向传播B.简谐横波的频率为

C.简谐横波的波速为2m/sD.时质点P在波峰

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由图乙可知，时，质点向轴正方向振动，根据同侧法可知，简谐横波沿轴正方向传播，故A错误；

BC．由图乙可知周期为，由图甲可知波长为，则简谐横波的频率为

简谐横波的波速为

故BC正确；

D．根据图乙可知，时质点P在波谷，故D错误。

故选BC。

9.如图，半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某质量为m、带电量为q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v。射入匀强磁场，粒子从Q点飞出，速度偏转角为60°。现将该粒子从P点以另一速度沿半径方向射入匀强磁场，粒子离开磁场时，速度偏转角为120°，不计粒子重力。则（）

A.该粒子带正电

B.匀强磁场的磁感应强度为

C.该粒子第二次射入磁场的速度为

D.该粒子第二次在磁场中运动的时间为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由左手定则可知该粒子带负电，故A错误；

B．由

知

如图，由几何关系可得

故B正确；

C．由几何关系知

知

则进入磁场速度为

故C错误；

D．粒子在磁场中运动的时间

故D正确。

故选BD。

10.如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为d。现将滑块2从A处由静止释放，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为3d，AC间距离为4d，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列关于滑块2在AC间下滑时的说法中，正确的是（）

A.滑块2下滑过程中，加速度一直减小

B.滑块2经过B处时的加速度等于零

C.物块1和滑块2的质量之比为2：1

D.除A、C两点外，滑块1的速度大小始终小于滑块2的速度大小

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．滑块2下滑过程中，绳子拉力增大，合力先减小后反向增大，在B处速度最大，加速度为零，则加速度先减小后反向增大，故A错误，B正确；

C．当A下滑到C点时，物体2上升的高度为

则当物体2到达C时弹簧伸长的长度为d，此时弹簧的弹性势能等于物体1静止时的弹性势能，对于A与B及弹簧组成的系统，由机械能守恒定律应有

解得

C正确；

D．除A、C两点外，滑块l的速度只是滑块2沿绳方向的分速度，所以滑块1的速度大小始终小于滑块2的速度大小，D正确。

故选BCD。

二、实验题（本题共2小题，共14分）

11.某实验小组采用如图甲所示的实验装置，研究小车质量不变时，其加速度a与所受合力F的关系。

（1）在平衡摩擦力这步操作中，________（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。

（2）已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在砝码桶的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为________。（结果保留三位有效数字）

（3）实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如下图所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是________。

A.小车与平面轨道之间存在摩擦

B.平面轨道倾斜角度过大

C.所用小车的质量过大

D.所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量过大

【答案】①不需要②.2.01③.D

【解析】

【详解】（1）[1]把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。

（2）[2]根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔

根据逐差法可得小车的加速度大小为

（3）[3]D．当所挂的砝码桶内及桶内砖码的总质量太大时，则有木块所受的合外力

造成此现象主要原因可能是当有砝码桶内及桶内砖码的总质量接近木块及木块上砝码的总质量时，木块受到的合外力小于砖码桶及桶内砖码的总重力，木块的加速度就不成线性增大，实验误差增大，则有a-F图像的AB段明显偏离直线，故D正确；

ABC．由以上分析可知，当小车与平面轨道之间存在摩擦，平面轨道倾斜角度过大，所用小车的质量过大，都不会影响a-F关系图，AB段明显偏离直线，故ABC错误。

故选D。

12.某兴趣小组利用如下器材探究小灯泡（5V，2.5W）的电流随电压变化的关系，实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化。

A．直流电源（电动势约为6V，内阻约为1Ω）

B．直流电压表（量程0～5V，内阻约为10kΩ）

C．直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）

D．直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）

E．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过最大电流为0.5A）

G．开关和导线

（1）实验中电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（均用序号字母表示）

（2）应选择下图中_______电路图进行实验。

A．B．C．D．

（3）该兴趣小组通过实验作出小灯泡的U－I图线如图甲所示。该小组又把此灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E＝5V，内阻r＝1Ω，定值电阻R＝9Ω，此时灯泡的实际功率为_______W。（结果保留两位有效数字）

【答案】①.C②.E③.A④.0.55##0.56##0.57##0.58##0.59##0.60

【解析】

【详解】（1）[1][2]流过小灯泡的额定电流为

故实验中电流表应选用C；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化电路应选用分压式电路，滑动变阻器应选用E；

（2[3]实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化电路应选用分压式电路，小灯泡的电阻约为

即

故电路应选择外接法，故选A。

（3）[4]把定值电阻与电源整体看做等效电源，则

在题图甲所示坐标系内作出电源的U-I图像如图所示：

由图可知，灯泡两端的电压为

电流为

灯泡的实际功率为

三、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13.如图所示，半径的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，A，B分别为轨道的最低点和最高点，半圆导轨与水平面相切于A点。甲、乙两小物块静止放置于光滑水平面，且两物块间有少量炸药。爆炸时炸药的内能全部转化为物块的动能。甲物块获得动能沿轨道运动到B点，经B点时对轨道压力的大小等于其重力大小。甲、乙两物块质量分别为，，重力加速度，求：

（1）甲物块运动到A点时的速度大小；

（2）炸药的内能大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）依题意，甲物块运动到B点时，根据牛顿第二定律可得

根据牛顿第三定律知，轨道在B点时对甲的弹力大小为

求得

甲从A点运动到B点，根据动能定理可得

求得甲物块运动到A点时的速度大小

（2）设甲、