2024届贵州省贵阳市普通高中高三上学期质量监测物理试卷（解析版）

贵阳市2023年普通高中高三年级质量监测试卷物理注意事项：1.本试卷共6页，三道大题，15道小题。试卷满分100分，考试时间75分钟。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.北京时间2023年10月30日20时37分，我国神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，分离后的组合体在原轨道上继续运行，与分离前相比较，空间站组合体物理量的值变小的是（）A.速度 B.角速度C.加速度 D.动能【答案】D【解析】【详解】AB．在万有引力的作用下做圆周运动可得可得分离后的组合体在原轨道上继续运行，故R不变，故可得速度大小不变，同时因为可知角速度大小也不变，故AB错误；C．根据万有引力提供向心力可得可得更多免费优质滋源请家威杏MXSJ663可得不变，故C错误；D．空间站组合体的动能为速度大小不变，质量减少，故可知空间站组合体在分离后动能变小，故D正确；故选D。2.为缓解宇航员长期在空间站中处于失重状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为g，圆环的半径为r，旋转舱的内径远小于r，宇航员可视为质点，则旋转舱绕其轴线匀速转动的（）A.角速度为 B.线速度大小为C.向心加速度大小为g D.周期应与地球自转的周期相同【答案】C【解析】【详解】旋转舱中的宇航员做匀速圆周运动，圆环绕中心匀速旋转使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致，通过受力分析可知提供向心力的是对宇航员的支持力，则由题意知，宇航员受到和地球表面相同大小的支持力，支持力大小为mg。由，解得：又因为旋转舱的内径远小于r，故A错误；B．由，解得：故B错误；C．由，解得：故C正确；D．由，解得：由于r与地球半径不一样,故D错误。所以ABD错误，C正确。故选C。3.一条载有电流的导线沿南北方向放置，导线中的电子由南向北定向移动。一小磁针位于该导线正上方并水平放置，此载流导线提供给小磁针水平方向的磁感应强度大小为B1，小磁针所在位置的地磁场指向北方的水平分量为B2。若则该小磁针N极应该偏转至哪一方向（）A北偏西60° B.北偏东60°C.南偏东30° D.南偏西30°【答案】A【解析】【详解】导线中的电子由南向北定向移动，则电流方向由北向南，根据安培定则可知磁场水平向左，小磁针所在位置的地磁场指向北方的水平分量为B2，根据矢量的合成可知小磁针所在位置的磁场如图：设磁场与B2的夹角为，则有则该小磁针N极应该是北偏西60°故选A。4.一只虫子在半径为R的半球型碗内壁沿壁缓慢上爬，若此虫子与碗壁间的最大静摩擦力的大小为虫子所受重力的倍，则此虫子可沿碗壁上爬至距碗底的最大高度为（）A.R B. C. D.【答案】B【解析】【详解】小虫缓慢上爬，可以认为小虫处于平衡状态，则合力始终为零，小虫达到重力的分力与最大静摩擦力相等时即达到最高位置，根据共点力平衡有解得则最大高度故选B。5.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中一圆上的四个等分点，该圆所在平面平行于电场。已知A、B、C三点的电势分别为，，，则D点电势为（）A.12V B.9V C.6V D.3V【答案】B【解析】【详解】由几何关系可知，AB和CD的连线是平行线，在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，因此有即解得故选B。6.如图1所示，在光滑水平地面上，有一轻弹簧与物块连接组成的系统，弹簧的劲度系数为k，物块的质量为m，以x表示物块离开平衡位置的位移，若物块受到如图2所示的水平拉力F0与弹簧弹力-kx作用，由平衡位置O移动至处，下列关于此运动过程的说法正确的是（）A.物块的加速度越来越小，速率越来越小B.弹簧与物块组成的系统的势能减少0.25JC.物块的动能增加0.25JD.拉力F0与弹簧弹力的合力对物块所做的功为0【答案】C【解析】【详解】A．根据图像可得，水平拉力F0与位移x的关系为同时可得弹簧的弹性系数为则可得物块受到的合力为根据牛顿第二定律可得故可得由平衡位置O移动至处物块的加速度越来越大，故速率越来越大，故A错误；B．弹簧与物块组成的系统的势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，为故B错误；C．水平拉力F0所做的功等于物块的动能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和，则可得物块的动能的增加量为故C正确；D．由平衡位置O移动至处，拉力F0与弹簧弹力的合力对物块所做的功等于物块动能的增加量，为故D错误；故选C。7.如图1所示，一台风力发电机的叶片长度为L，当风吹过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮通过主轴连结齿轮箱带动发电机发电。图2是该风力机的扫掠面积示意图（风叶旋转扫过的面积在垂直于风向的投影面积，是风力发电机截留风能的面积）。已知空气的密度为ρ，当地风速为v，风的动能转化为电能的效率为η，则该风力发电机的功率为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】则t时间内流向风轮机的最大风能为可得发电机的风力发电的功率为故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。8.市面上有一种有趣的磁浮玩具，打开电源后，磁性玩偶会稳定地漂浮起来。其内部构造如图所示，其中滑动变阻器的阻值可改变，则下列说法正确的是（）A.该玩具的电源必须是交流电源B.a端应接电源正极C.软铁内的磁感线朝向上方D.滑动变阻器的滑片向上滑动，玩偶的高度会上升【答案】BD【解析】【详解】AB．由题意可知，玩偶稳定地飘浮起来，且下端为S极，则线圈的上端为S极，根据右手螺旋定则可得，电源通的是直流电，且a端为电源的正极，而b端为电源的负极，故A错误，B正确；C．根据线圈的上端为S极，则软铁内的磁感线朝向下方，故C错误；D．若滑动变阻器的滑片向上滑动，可变电阻的电阻值调小，则线圈中的电流增大，玩偶的高度会上升，故D正确。故选BD。9.魔术师将一摞扑克纸牌整齐叠放在水平桌面上，他用右手食指以竖直向下、大小为的力按压最上方第1张牌，然后向前水平推动，除第1张纸牌向前水平滑出外，其他纸牌均静止不动，假设每一张纸牌的质量均为m，纸牌与纸牌间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。令第1与第2张、第2与第3张纸牌间水平方向的作用力大小分别为F12、F23，以此类推。重力加速度为g，只考虑摩擦力、重力和手指向下压的力，则在第一张纸牌滑出过程中，下列关于F12和F23的判断正确的是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【详解】因为第1张牌被向前推动，即第1张牌和第2张牌之间的作用力为滑动摩擦力，即因为第2张牌和第3张牌还保持静止，所以它们间的作用力比最大静摩擦力要小，即故选BC。10.用带有弹簧的晾衣夹自制的汤匙投球器，将一小球掷出去，同时用高频摄像机记录投射与飞行过程，如图1所示。逐帧分析小球的运动轨迹，并绘制出小球水平及竖直方向的速度与时间的关系图像如图2所示。图2中实线为球水平速度，虚线为球竖直速度。不计风力和空气阻力，则下列分析正确的是（）A.该小球被掷出瞬间的速率为2.5m/sB.该小球最高点距离地面的高度约为1.88mC.当地的重力加速度大小约为D.该小球掷出过程获得动能等于投球器做的功【答案】AC【解析】【详解】A．不计风力和空气阻力，小球被掷出水平方向做匀速直线运动，则由图2可知，时小球被掷出，被掷出瞬间水平分速度为，竖直分速度为，则小球被掷出瞬间的速率为故A正确；B．有图2可知，小球从最高点落到地面，竖直方向做匀变速直线运动，落地速率为，则下落高度为故B错误；C．竖直方向上，由位移与时间公式可得，重力加速度为故C正确；D．由功能关系可知，小球掷出过程投球器做的功等于小球机械能的增加量，小球高度增加，重力势能增加，即小球掷出过程投球器做的功等于小球获得的动能和增加的重力势能之和，故D错误。故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某兴趣小组测量一段弹性轻绳(弹力与形变量遵循胡克定律)的劲度系数。该小组设计的实验装置如图所示，弹性绳上端与不可伸长的细绳连接。实验过程如下：先在弹性绳一侧将毫米刻度尺(未按实际长度画图)竖直固定在铁架台支柱上，再将单个质量为200g的钩码逐个挂在弹性绳下端的绳套上，每挂一个钩码，待绳静止，记录绳下端所挂钩码的个数和弹性绳下端指针对应的刻度尺示数Ln，数据如表所示。实验过程中弹性绳始终处于弹性限度内。n123456Ln/cm8.04100312.0514.0716.1118.09（1）采用逐差法，利用计算弹性绳的伸长量：，，__________cm，伸长量的平均值__________cm；（2）上述是弹性绳下端增加_______个钩码时产生的平均伸长量；（3）忽略绳的重力，重力加速度g取，该弹性绳的劲度系数k约为_______N/m。(结果保留3位有效数字)【答案】①.6.04②.6.05③.3④.97.2【解析】【详解】（1）[1]根据题意可得弹簧的伸长量为[2]伸长量的平均值为（2）[3]根据可知，计算此伸长量时，所挂钩码的个数差值为3，即以上是在弹性绳下端增加3个钩码时产生的平均伸长量；（3）[4]弹性绳的劲度系数为12.如图所示是测量电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻阻值约为100Ω左右，满偏电流为500μA，忽略电路接线电阻，用电动势为3V，内阻不能忽略的直流电源供电。（1）实验室中配有的可变电阻有：A.滑动变阻器，阻值范围为0~200ΩB.滑动变阻器，阻值范围0~20kΩC.电阻箱，阻值范围为0~10ΩD.电阻箱，阻值范围为0~9999Ω在上述配有的可变电阻中，电路图中的R1应选用_______，R2选用_______；(填写字母代号)（2）实验时，进行的实验步骤如下：①先将R1的阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；②闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；③记下R2的阻值；请你指出上述实验步骤中的错误并更正：____________________________；（3）如果按正确实验步骤测得该电流表的内电阻，现在要把它改装成量程为2V的电压表，则应串联的电阻为_______Ω；（4）用（3）改装的电压表测量电压时，发现其读数比电压表两端的实际电压小，其原因是___________________________。【答案】①.B②.D③.闭合S2后，不应调节R1的阻值④.3900⑤.测量值比真实值偏小【解析】【详解】（1）[1][2]当电流表的示数达到满偏值，可得此时的电阻为故滑动变阻器选择阻值更大的B，而本实验想利用半偏法测量电流表的内阻，此时电阻箱的阻值约等于电流表的内阻，故电阻箱选择D；（2）[3]第②步中，合上S2后不应再调节R1，否则干路中的电流会发生变化，不满足该实验的条件；（3）[4]根据欧姆定律可得串联的电阻的阻值为（4）[5]在半偏法测电流表的内阻时，闭合S2时，认为总电流未变，但实际上由于增加了一个支路的电阻，总电阻减小，总电流实际变大，那么电阻箱R2的电流将大于，则R2将小于Rg，再改装成电压表时，其满偏值为由于Rg偏小，则电压表的量程也将偏小，测量值都偏小。13.一辆汽车以的速度在平直车道上匀速行驶，驾驶员发现同车道前方处，有人骑着自行车沿相同的方向前进，自行车一直以的速度匀速前进。（1）若该驾驶员不采取减速措施，求汽车追上自行车所用的时间；（2）为使汽车不与自行车相撞，驾驶员必须刹车减速行驶。已知该驾驶员的反应时间为，汽车刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，求汽车刹车的最小加速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意，设汽车追上自行车所用时间为，则有解得（2）根据题意可知，汽车与自行车速度相等时恰好不相撞加速度最小，设加速度大小为，则有解得14.一装置如图所示，表面粗糙的轻杆水平固定在竖直转轴的O点，质量为m的小圆环A套在轻杆上，A右侧轻杆上某处有一卡子（图中未画出）。一根长为2L、质量可忽略、不可伸长的细线两端分别固定于O和A，质量也为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°。现使装置由静止开始缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，A被卡子挡住，A、B间细线的拉力恰好为零，小圆环A受到的摩擦力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取（