安徽省合肥市六校联盟2023-2024学年高三上学期期末联考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1合肥市普通高中六校联盟2023-2024学年第一学期期末联考高三年级物理试卷（考试时间∶75分钟满分∶100分）一、选择题：本题共8小题，每小题4分共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.关于下列四幅图理解正确的是（）A.甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5JB.乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板A带正电C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越大D.丁图中回旋加速器带电粒子的最大动能与加速电压的大小有关〖答案〗A〖解析〗A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为A正确；B．乙图中等离子体进入上、下极板之间后，正离子受到向下的洛伦兹力，向下偏，负离子受到向上的洛伦兹力，向上偏，故上极板A带负电，B错误；C．丙图中通过励磁线圈的电流越大，线圈产生的磁场越强，电子运动半径公式为则半径越小，C错误；D．由可知所以旋加速器带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关，D错误。故选A。2.2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为１天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）A.“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年B.“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要3.18年C.“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为D.“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为〖答案〗C〖解析〗AB．根据开普勒第三定律有解得故AB错误；CD．根据牛顿第二定律可得解得可知“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为故C正确，D错误。故选C。3.中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如今高铁已经成为人们主要的跨城出行工具，如图，高铁进站的过程可近似为匀减速直线运动，高铁车头依次经过A、B、C三个位置，已知AB=BC，测得AB段的平均速度为30m/s，BC段平均速度为20m/s。根据这些信息下列说法正确的是（）A.可以确定高铁运动的加速度B.可求出高铁车头在AB段和BC段运动的时间C.可求出高铁车头经过AB段和BC段的时间之比D.求不出高铁车头经过A、B，C三个位置的速度〖答案〗C〖解析〗D．令A、B、C三个位置的速度分别为、、，根据匀变速直线运动平均速度公式有，令AB=BC=x，则全程的平均速度则有解得、、可知，能够求出高铁车头经过A、B，C三个位置的速度，故D错误；AB．根据上述可知，由于不知道AB与BC的具体数值，则不能够求出运动时间的具体数据，即不能够确定高铁运动的加速度，故AB错误；C．根据平均速度定义式有，解得故C正确。故选C。4.如图所示，中国空军进行飞行表演时在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，经观测发现飞机做圆周运动的周期为T，若飞机的质量为m，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.飞机受到重力、向心力和空气对其的作用力B.空气对飞机作用力的方向竖直向上C.飞机做圆周运动的向心力大小为D.空气对飞机作用力的大小为〖答案〗D〖解析〗A．飞机在做圆周运动时受到重力和空气对其的作用力，A错误；B．空气对其的作用力的竖直分力与重力平衡，水平分力提供向心力，B错误；C．飞机做圆周运动的向心力为C错误；D．空气对飞机作用力的大小为D正确。故选D。5.如图所示，一质量为M的楔形木块静止放在水平地面上，它的顶角为90°，两底角分别为和；已知楔形木块的两个斜面是光滑的，与地面之间的接触面是粗糙的。现将两个质量均为m的小木块轻轻放在两个斜面上，让a、b同时由静止开始运动。在两个木块共同下滑的过程中，楔形木块对水平地面的摩擦力大小及压力的大小分别为A.，B.0，C.0，Mg＋mgD.，Mg＋mg〖答案〗C〖解析〗木块a、b下滑的加速度分别为，a、b的加速度在水平方向上的分量分别为，又因为+=90°，所以可知a1x=a2x，即系统水平方向加速度为零，故系统水平方向不受外力作用，即楔形木块对水平地面的摩擦力大小为0；木块a、b对以楔形木块的压力分别为，N1与N2的竖直方向的分量大小分别为，因为+=90°，则所以地面对木块的支持为Mg+mg，故A、B、D错误，C正确。故选C。6.清晨，环卫工人劳作的身影成为城市一道靓丽的风景。静止在城市道路旁的绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从喷嘴射出到落地经历的时间为t，水流落地点和喷嘴的连线与水平地面间的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是（）A.水流落地时位移大小为B.空中水柱的体积为C.水流射出喷嘴的速度大小为D.水流落地时的速度大小为〖答案〗B〖解析〗A．水流落地时竖直位移而解得水流落地时位移大小为A错误；C．水流射出喷嘴的速度大小为C错误；B．空中水柱的体积为所以B正确；D．水流落地时的速度大小为D错误；故选B。7.在x轴上A、B两点分别放置两电荷q1和q2，C为两电荷中垂线上一点，且AO=BO=CO，在x轴上的电场强度与x的图线如图所示，规定场强沿x轴正方向为正，则（）A.两电荷为等量异种电荷B.O点电势等于0C.从C到O电势增加D.电子从C到O运动过程中电势能增大〖答案〗C〖解析〗A．O点电场方向为零，且AO=BO，可知两电荷为等量同种电荷，故A错误；BC．B点右侧电场方向沿x轴正方向，可知两电荷为等量正电荷，AB中垂线上电场方向为由O点指向无穷远，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，由于无穷远处电势为0，则O点电势大于0，从C到O电势增加，故B错误，C正确；D．从C到O电势增大，根据负电荷在高电势处电势能反而小，电子从C到O运动过程中电势能减小，故D错误。故选C。8.如图所示，闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为△I，则下列说法错误的是（）A.电流表A的示数增大 B.电压表V2的示数增大C.△U3与△I的比值大于r D.△U3大于△U2〖答案〗ACD〖解析〗电压表V1、V2、V3分别测量R两端电压、路端电压和滑动变阻器两端的电压。A．当滑动变阻器向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则电流表A的示数增大，A正确；B．因为干路电流增大，根究，则路端电压减小，电压表V2的示数减小，B错误；C．根据闭合电路欧姆定律得所以△U3与△I的比值等于，△U3与△I的比值大于r，C正确；D．因为而当滑动变阻器向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，减小，增大，则减小，所以△U3大于△U2，D正确。故选ACD。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，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。9.如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A.木板先加速再减速，最终做匀速运动B.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为C.整个过程中合力对小物块的冲量大小为D.弹簧压缩到最短时，小物块到木板最右端的距离为〖答案〗AB〖解析〗A．根据题意可知，小物块开始相对于木板向左运动直到弹簧压缩到最短过程中，木板向左做加速运动，弹簧恢复原长的过程中，开始阶段弹簧的弹力大于小物块与木板间摩擦力，木板继续向左做加速运动，当弹簧的弹力小于小物块与木板间摩擦力直到小物块相对于木板向右滑动到木板的最右端过程中，木板向左做减速运动，最后小物块与木板共同向左做匀速运动，故A正确；BD．弹簧压缩量最大时小物块与木板速度相等，弹簧弹性势能最大，小物块与木板组成的系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律有从小物块滑上木板到弹簧压缩最短过程，由能量守恒定律有从小物块滑上木板到小物块到达木板最右端过程，由动量守恒定律有由能量守恒定律有联立解得故B正确，D错误；C．整个过程，对小物块，由动量定理得整个过程中合力对小物块的冲量大小为，而小物块所受合力为重力、木板的作用力和弹簧的作用力，则整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小不等于，故C错误。故选AB。10.某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）A.线圈转动的角速度为B.灯泡两端电压有效值为C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为D.若仅将小轮半径变为原来两倍，则灯泡变得更亮〖答案〗AC〖解析〗A．大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线圈同轴转动，角速度相等，根据根据题意可知大轮与小轮半径之比为，则小轮转动的角速度为，线圈转动的角速度为，A正确；B．线圈产生感应电动势的最大值又联立可得则线圈产生感应电动势的有效值根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为B错误；C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值此时线圈产生感应电动势的有效值根据电阻定律可知线圈电阻变为原来的2倍，即为，根据串联电路分压原理可得灯泡两端电压有效值C正确；D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，根据可知小轮和线圈的角速度变小，根据可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗，D错误。故选AC。三、实验题∶本题共2小题，共16分，第11题4分，第12题12分。11.某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，为橡皮条，和为细绳，O为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果画出的示意图如图乙所示。（1）本实验采用的科学方法是________（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。（2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是________（填“F”或“F”），图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是________（填“”、“”、“F”或“”）。（3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为________N。〖答案〗（1）等效替代法（2）F（3）2.90〖解析〗（1）[1]根据实验原理可知本实验采用的科学方法是等效替代法；（2）[2][3]图中F是利用平行四边形定则而得，所以F不是由弹簧测力计直接测得，所以一定与橡皮条在一条直线上的力是；（3）[4]弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为2.90N。12.一段粗细均匀、中空的圆柱形导体，其横截面及中空部分横截面均为圆形，如图（a）所示。某同学想测量中空部分的直径的大小，但由于直径太小无法直接精准测量，他设计了如下实验进行间接测量。该同学进行了如下实验步骤：（1）用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图（b）所示．则直径D的测量值为________mm。然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。（2）用多用电表粗测这段导体两端面之间电阻值：该同学选择“×100”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择________挡位（选填“”或“”），并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图（c）所示，测量值为________。（3）设计了如图（d）所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值，除待测导体件外，实验室还提供了下列器材：A．电流表（量程为20mA，内阻）B．电流表（量程为50mA．内阻未知）C．滑动变阻器D．定值电阻E．定值电阻F．电源（电动势，内阻可以忽略）G．开关S、导线若干根据以上器材和粗测导体电阻值的情况可知，电路中定值电阻应选择________（填器材前面的字母代号）；为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组、的值，作出关系图像如图（e）所示。若读出图线上某点对应的x、y的坐标值分别为a和b，则可知这段导体两端面间电阻的测量值________（用图像中数据和题设给出的物理量符号表示）（4）该同学查出这段导体材料的电阻率，则中空部分的直径大小测量值为________（用图像中数据和题设给出的物理量符号表示）。〖答案〗（1）4.486（2）140（3）R1（4）〖解析〗（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为4mm，可动刻度的读数为48.6××0.01mm=0.486mm，则读数为：4mm+0.486mm=4.486mm。（2）[2][3]指针偏转过大，说明所选挡位过大，导致示数偏小，为了使指针指向中间，应选用小挡位，故应选×10挡；由图示表盘可知，其读数为：14×10=140Ω；（3）[4][5]电流表与定值电阻R2串联后所测的最大电压为而电动势为4.5V，所以定值电阻R2小，应选定值电阻R1；由电路图根据串并联规律应有化简得根据图像可知斜率解得（4）[6]根据电阻定律其中联立可得四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.战士拉车胎进行100m赛跑训练体能，车胎的质量m=8.5kg，战士拉车胎的绳子与水平方向的夹角，车胎与地面间的滑动摩擦力系数μ=0.7，某次比赛中，一名战士拉着车胎从静止开始全力，跑出20m达到最大速度，（这一过程可看做匀加速直线运动），然后以最大速度匀速跑道终点，共用时15s，重力加速度，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求（1）战士加速所用的时间和达到的最大速度v（2）战士匀加速阶段对车胎的拉力F〖答案〗（1）（2），沿绳与水平方向成37°〖解析〗（1）设匀加速运动的时间为，则匀加速阶段位移为匀速阶位移为联解得（2）由速度公式得车胎受力如图并正交分解在x方向有在y方向有且代入数据联解得：，沿绳与水平方向成37°14.如图所示，距离为L的竖直虚线P与Q之间分布着竖直向下的匀强电场，A为虚线P上一点，C为虚线Q上一点，水平虚线CD与CF之间分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，虚线CF与虚线Q之间的夹角，质量为m、电荷量为q的粒子从A点以水平初速度射出，恰好从C点射入磁场，速度与水平方向的夹角也为，粒子重力可忽略不计。求：（1）粒子带何种电荷？电场强度大小；（2）粒子在磁场中运动的轨迹半径；（3）粒子在磁场中运动的时间。〖答案〗（1）正电，；（2）；（3）〖解析〗（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，电场力向下，与电场方