2023-2024年吉林省白城市通榆县第一中学高三上学期第四次质量检测物理试题

通榆一中2024届高三上学期第四次质量检测物理一、选择题1.如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车在水平面上向右做匀加速运动时，杆对小球作用力的方向可能沿图中的（）A.方向 B.方向 C.方向 D.方向【答案】C【解析】小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则球和小车具有相同的水平加速度，由牛顿第二定律可知，小球所受重力和杆对小球作用力的合力水平向右，杆对小球作用力方向只可能沿图中的方向。故选C。2.参加拉力赛的汽车由沙滩驶上山坡，如图所示。车在沙滩上行驶时的最大速率为，当其驶上山坡后，其阻力变为汽车在沙滩上行驶时所受阻力的倍。已知汽车在行驶过程中发动机功率保持不变，则汽车在山坡上行驶的最大速率为，则等于（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根据题意可知，汽车以额定功率行驶牵引力等于阻力时，汽车行驶的速率最大，则有，当不变，变为原来的倍时，则最大速率变为原来的，即，故选D。3.下列图象中能正确反映给定电容器的电容、电荷量、电压之间关系的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，仅由电容器本身决定，对于给定的电容器，其电容与电荷量、电压均无关，即电容不变。故选B。4.年月，“天问一号”探测器成功被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”目标的第一步。如图，为“天问一号”被火星捕获的简易图，其中1为椭圆轨道，为圆轨道。则下列说法正确的是（）A.“天问一号”在轨道运行的周期大于在轨道运行的周期B.“天问一号”沿轨道运行时在点的加速度大于在点的加速度C.“天问一号”由轨道进入轨道，在点的喷气方向与速度方向相反D.“天问一号”在轨道由点向点运动的过程中，速度减小【答案】D【解析】A．由开普勒第三定律可知，由于轨道的半长轴大于轨道的半径，所以“天问一号”在轨道运行的周期小于在轨道运行的周期，A错误；B．由，得，“天问一号”在的加速度小于在的加速度，B错误；C．“天问一号”由轨道进入轨道，“天问一号”做向心运动，因此在点制动减速，则在点的喷气方向应与速度方向相同，C错误；D．若“天问一号”在轨道由点向点运动的过程中，速度减小，D正确。故选D。5.质量相同的子弹、橡皮泥和钢球以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙面过，橡皮泥粘在墙上，钢球以原速率被反向弹回．关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是（）A.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等B.子弹对墙的冲量最小C.橡皮泥对墙的冲量最小D.铜球对墙的冲量最小【答案】B【解析】根据力的作用的相互性，子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小可以通过对墙对子弹、橡皮泥和钢球的冲量而知，对子弹，对橡皮泥，对钢球，可知＜＜，故选B。6.已知串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池内阻之和。用电动势为、内阻为的干电池节串联，给一个“，”的用电器供电，若要使该用电器在额定电压下工作，应采用的方法是（）A.电路中还需要串联一个阻值为的电阻B.电路中还需要串联一个阻值为的电阻C.电路中还需要并联一个阻值为的电阻D.电路中还需要并联一个阻值为的电阻【答案】B【解析】用电器的额定电流，设节干电池串联，总电动势为，总内阻为，串联的电阻阻值为，其两端电压为，则，，根据闭合电路欧姆定律得，代入数据解得，故B正确，A、C、D错误。故选B。7.如图所示的图像中，一条为电源的图线，一条为定值电阻的图线，若将该电源与定值电阻构成闭合回路，下列说法正确的是（）A.电源的电动势为 B.电源的输出功率为C.定值电阻的阻值为 D.电源的内阻为【答案】B【解析】AD．图线为电源的图线，由图可知，电源的电动势为，内阻为，故AD错误；B．根据两图线交点可知，电源的输出功率为，故B正确；C．根据图线可知，定值电阻的阻值为，故C错误。故选B。8.如图所示虚线为空间电场的等势面，电荷量为的小球（重力不计），在恒定拉力的作用下沿直线由匀速运动到，已知和等势面间的夹角为，间的距离为，则（）A.、两点的电势差为B.匀强电场的电场强度大小为C.带电小球由运动到的过程中，电势能减少了D.若要使带电小球由向做匀速直线运动，则力不变【答案】D【解析】A．如果左边电势高于右边电势，则小球受到的电场力与等势面垂直向左，匀速运动时，拉力应垂直于等势面向右，根据动能定理得，解得、两点的电势差为，如果右边电势高于左边电势，则小球受到的电场力与等势面垂直水平向右，匀速运动时，拉力应垂直于等势面向左，根据动能定理得，解得、两点的电势差为，故A错误；B．电场线方向沿方向，沿电场线方向的距离为，由公式得，电场强度大小为，故B错误；C．根据A选项，小球从到电场力可能做了的功，电势能增大；电场力可能做了的功，电势能减小；故C错误；D．小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件，由到，方向不变，故D正确。故选D。9.一个正点电荷静止在正方形的一个顶点上，另一个带电粒子（不计重力）射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个顶点、、，如图所示，则有（）A.、、三点的电势关系是B.粒子由点运动到点的过程中，电势能减小，且在点的动能最大C.粒子在、、三点的加速度大小之比是D.若改变带电粒子经过处时的速度大小和方向，有可能使其经过、两点做匀速圆周运动【答案】CD【解析】A．设正方形边长为，则、、点到的距离分别为、、，由于带正电，根据正点电荷电势分布，、、三点的电势关系是，故A错误；B．粒子由点运动到点过程中，电场力做负功，电势能增大，动能减小，由点运动到点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，故在点的动能最小，故B错误；C．根据牛顿第二定律，可知粒子在、、三点的加速度大小之比是，故C正确；D．由于、两点到的距离相等，故改变带电粒子在点的速度大小和方向，当库仑力恰好提供向心力时可以使粒子绕做匀速圆周运动，故D正确。故选CD。10.将一质量为的小球水平抛出，其运动轨迹上有、、三点，如图所示。其中为抛出点，小球从到和到所用时间均为，且位移大小之比为，忽略空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.小球从到动量变化量大小为B.小球从到重力平均功率为C.小球平抛的初速度大小为D.小球在点动量大小为【答案】BC【解析】A．小球从到，速度变化量，由动量定理有，选项A错误；B．小球从到，下落的高度，重力的平均功率为，选项B正确；C．的高度差为，的高度差为，的长度为，的长度为，由题意知，解得，选项C正确；D．小球在点时的速度大小，则小球在B点的动量大小为，选项D错误。故选BC。二、非选择题11.某实验小组同学利用电磁打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验。装置如图甲所示，其中斜面倾角可调。（1）下述是部分实验步骤，正确顺序是___________（用字母填写）。A.测量完毕，关闭电源，取出纸带B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔（2）打点计时器的工作频率为。纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两个计数点之间还有个点未画出。图乙中标出的相邻两个计数点的时间间隔___________。打计数点时的速度大小的计算式为___________（用题和图中所给物理量符号表示）。为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为___________（用题和图中所给物理量符号表示）。【答案】（1）；（2），，【解析】（1）[1]按常规实验步骤，先安装再操作后整理，可知正确步骤为。（2）[2]打点计时器的打点周期为，因为相邻两计数点间有个记录点未画出，故相邻两计数点的时间间隔；[3]由，得；[4]根据，为了充分利用数据，减小误差，应采用逐差法计算加速度，即。12.有一个额定电压为、额定电流约为的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：A．电压表（量程为，内阻约为）;B．电压表（量程为，内阻约为）;C．电流表（量程为，内阻约为）;D．电流表（量程为，内阻约为）;E．滑动变阻器（阻值范围，额定电流为）;F．滑动变阻器（阻值范围，额定电流为）;G．蓄电池（输出电压恒为）。（1）若要求小灯泡的电压从零开始增大，且实验误差较小，应选择图甲中的电路图________（填“”“”或“”）。（2）用正确的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（均用字母代号表示）（3）通过实验测得此小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。由图线可求得此小灯泡在正常工作时的电阻为________。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）；（2），，；（3）【解析】（1）[1]要使小灯泡的电压从零开始增大，滑动变阻器应采用分压式接法，待测电阻约为，电压表内阻远大于待测电阻，为减小实验误差，电流表应采用外接法，故电路图应选择图甲中的。（2）[2][3][4]由题意可知，灯泡的额定电压为，故电压表的量程应稍大于，故电压表选的量程，故电压表应选；灯泡额定电流为，电流表应选；本实验中选用分压式接法，滑动变阻器应选小电阻，故滑动变阻器应选。（3）[5]由题图乙可知，当电压为时，电流为，小灯泡在正常工作时的电阻为。13.如图所示，两平行金属板、竖直放置，且两极板间的电压为，紧贴着、极板的右侧水平放置两金属板、，且极板的中间有一孔正对着金属板、的中线。一质量为、带电荷量为的粒子在靠近板处由静止释放，从板间的小孔沿虚线射入电场中，并打在极板的中点处。已知、极板的长度为、两极板间的距离为，粒子重力忽略不计。（1）求粒子进入、极板时的速度。（2）求、两极板间的电压。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由题可知，粒子在、极板间的电场中，有，解得；（2）粒子从小孔运动到极板中点所用的时间，又，其中，解得。14.如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、为电阻箱，开始时接入电路的电阻为，电容器的电容，电动机的额定电压，额定功率，线圈的电阻，开关断开，闭合，电动机恰好正常工作，求：（1）电动机输出的机械功率和电容器的带电量；（2）再将闭合，要使电动机仍能正常工作，需将电阻箱的阻值改变多少？【答案】（1），；（2）【解析】（1）开关断开，闭合，电动机恰好正常工作，这时电路中的电流，电动机械输出的机械功率，根据闭合电路欧姆定律，电容器两端的电压，因此电容器的带电量，故电动机输出功率为，电容器带电量为。（2）再将闭合，调节电阻箱的阻值使电动机正常工作，通电阻的电流，电路中的总电流，未闭合电键时，根据闭合电路欧姆定律，解得，闭合，调节，使电动机正常工作，根据闭合电路欧姆定律，解得，因此电阻箱的电阻改变量，故电阻箱的阻值需要改变。15.如图所示，光滑的半圆弧绝缘轨道竖直固定放置，与光滑的水平绝缘轨道相切于点，是最高点，是轨道上与圆心等高的点，半圆形轨道所在的平面内存在场强为水平向右的匀强电场，电场的上边界正好沿所在的直线，质量为带正电小球（视为质点），从水平轨道上的点由静止开始释放，运动到圆弧轨道的点刚好脱离轨道，已知、两点的距离等于圆弧轨道的半径，重力加速度为，，，求：（1）小球的带电量；（2）若圆弧轨道的半径为，则在点给小球水平