山东省枣庄市2023-2024学年高三年级上册1月期末考试物理模拟试题（含答案）

山东省枣庄市2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理

模拟试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

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，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.物理概念的建立推动了物理学的发展，下列关于物理概念建立的说法中正确的是()

A.力的概念是牛顿建立的

B.加速度概念是由亚里士多德首先提出的

C.电压概念是伽利略首先建立的

D.电场是安培完善后形成的概念

2.2024年1月10日是第四个中国人民警察节，东莞上千架无人机上演“苍穹之舞”。若取竖

直向上为正方向，其中一架无人机沿竖直方向运动的E图像，如图所示。关于这架无人机

A.4s〜6s内无人机处于悬停状态

B.无人机可以上升的最大高度是8m

C.6s〜10s内无人机处于失重状态

D.无人机在第2s末开始向下运动

3.如图所示，细绳将光滑小球4悬挂在电梯轿厢竖直壁上的。点，木板8被小球A挤在轿厢

内壁上，细绳与侧壁的夹角为仇电梯静止时，木板8恰好不下滑。已知小球A、木板B的

质量分别为M、切，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,下列说法中正确的是

A.木板B与电梯侧壁之间的动摩擦因数为一tan。

M

B.当电梯以加速度。（〃<g）竖直加速下降时，A对8的压力大小为M[g+a）tan。

C.当电梯以加速度a竖直加速上升时，木板B会滑落

D.电梯以加速度a（a<g）竖直加速下降时，木板B仍保持静止

4.2023年11月22日，“夸父一号”先进天基太阳天文台卫星，完成在轨初步评估，卫星工作

正常，性能稳定。“夸父一号”卫星最终运行在太阳同步晨昏轨道n（距离地面720km的圆形

轨道）上，其轨道面和地球晨昏线始终近似重合。该卫星先被发射到椭圆轨道I上运行，在

A处通过变轨转移至圆形轨道II上运行，A、B分别为椭圆轨道I的远池点和近地点，地球同

步卫星距离地面36000km,下列说法中正确的是（）

轨道工.—、工

A.卫星经过B点时的速度小于沿轨道II经过A点时的速度

B.卫星沿轨道I、H经过A点时的加速度相等

C.“夸父一号”卫星的周期与地球同步卫星的周期相等

D.“夸父一号”卫星的机械小于地球同步卫星的机械能

5.如图所示，真空中M、N、。三点共线，MN、NO之间的距离分别为3L、L,N点固定电荷

量为一q的点电荷，当〃点也放置•点电荷后，在它们共同形成的电场中，电势为零的等势

面（取无穷远处电势为零）恰好是以。点为球心的球面。已知点电荷周围某点的电势为

e二丝，，.为该点到点电荷的距离，。为场源电荷的电荷量。则放置在M点的点电荷的电

r

荷量为（）

厂\

/V\

-m*Nb!

A.qB.2qC.3qD.4q

6.如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场中一矩形线圈绕垂直于磁场的轴0。，匀速转

动，转动角速度为口，产生的电能通过滑环M、N由单刀双掷开关控制提供给电路中的用电

器。线圈的面积为S,匝数为M线圈的总阻值为r,定值电阻R尸&=R，理想变压器的原、

副线圈匝数比为1:2,电压表为理想电表。线圈由图示位置转过90。的过程中，下列说法中正

A.若开关打到“1”，通过电阻R的电荷量4=簧：

B.若开关打到“1”，电阻R产生的热量Q="黑等

C.若开关打到“2”，电压表的示数为---------

5R+4厂

D.若开关打到2,电阻&产生的热量。二舞等

7.如图所示，纸面内一正三角形的中心在。点，顶点》处分别垂直于纸面放置通电长直导

线，电流方向相反，〃处电流大小是6处电流大小的2倍，顶点c处的磁感应强度大小为

Bo。已知电流为/的无限长通电直导线在距其「远的圆周上产生的磁感应强度为6=攵一，k

A.线圈中磁场的方向向下

R.电容器两极板间电场强度正在变大

C.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加

D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反

10.如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，小球从弹簧正上方由静止释放，释放点与弹

簧顶端的距离人小球接触弹簧后向下运动的最大距离X。已知弹簧的原长/,劲度系数为

匕小球的质量〃，它运动过程中所受空气阻力的大小恒为力取重力加速度为g。在小球由

开始下落至被反弹离开弹簧后上升到最高点的过程中，下列说法中正确的是()

°T

h

『

一

!=

­三

A.小钢球的最大动能E"=(mg-f)h+(mg二，)一

B.轻质弹簧的最大弹性势能弓二mg(//+x)

C.下降至最低点过程中两者组成的系统损失的机械能=(mg-f)(A+x)

D.小钢球反弹后上升的最高点位置与释放点的高度差=2〃"?

mg+f

11.一列沿x轴传播的筒谐横波，后0时刻的部分波形，如图所示，质点M、尸的平衡位置的

坐标分别为汨=Um和X2=16m。已知质点P在Z=4s时首次返回平衡位置，质点M首次返回

平衡位置的时间早于质点P,则下列说法中正确的是()

x/m

A.该波沿x轴负方向传播

B.该波的传播速度为2m/s

C.z=10.5s时，质点M位于波峰

D.r=O时刻，质点M与质点P速度大小之比为3:2

12.如图所示，水平面上固定有形状为・・1”的光滑金属导轨MCW、尸。Q,。。左右导轨的宽

度分别为2八L,两侧匀强磁场的方向分别竖直向上和竖直向下，磁感应强度大小分别为民

和24，导体棒纵。垂直于导轨放在OO'两侧，长度分别为2£、L.已知导体棒的材料相

同、横截面积相同，导体棒b的质量为两导体棒与导轨接触良好，不计导轨电阻。使导

体棒人获得水平向右的初速度no,直到导体棒力达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的

A.导体棒h克服安培力做功等于其产生的焦耳热

2

B.导体棒a上产生的焦耳热为一加（

9

C.导体棒4、方最终以相同的速度昆做匀速直线运动

3

D.通过。棒的电荷量为4

3B0L

三、非择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）某小组做“探究加速度、力和质量的关系”的实验装置，如图所示，带滑轮的长木

板水平放置，弹簧测力计固定在天花板上。小车上固定一个定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧

测力计和沙桶，绕过小车上定滑轮的细绳均平行于长木板，交流电的频率为50Hz。

（1）实验中获得的一条纸带某段，如图所示：（图中相邻两个计数点间还有四个点未画出）

则在该次实验中，纸带中C点对应时刻小车的速度大小为m/s,小车运动的加

速度大小为m/s2（结果均保留两位有效数字）；

〈BCDEI

）[3.935.76J7.509.35Jcm<

（2）本实验中是否需要满足“沙桶及沙的总质量远小于小车的质量”这一条件（选

填“需要”或“不需要叽

（3）改变沙桶中细沙的质量，重复实验操作，利用打点计时器打出多条纸带，同时记录对

应的弹簧测力计的示数凡以小车的加速度。为纵坐标，测力计的示数尸为横坐标绘制a-F

图像，如图所示，求得图线的斜率为七则小车的质量为（用字母女表示）。

14.（8分）为测量某电源电动势E和内阻小现备有下列器材:

A.待测电源

B.电流表（量程。〜0.6A,内阻约为0.1C）

C.电压表（量程0〜3.0V,内阻约为10kC）

D.滑动变阻器（最大阻值为10C,额定电流2A）

E定值电阻Ro=2.5Q

F.开关、导线若干

实验电路图如图（a）所示

图（a）图（b）

u/v

（1）按照（a）电路图，将图（b）中的器材实物笔画线代替导线补充完整

（2）改变滑动变阻器的阻值，多次测量并记录多组U、/数据，作出图像，如图（c）所

示，根据图像求得电源电动势后V,内阻lC。（结果均保留三位有

效数字）

（3）为消除电表内阻引起的误差，采用一种改进后的“补偿”电路，如图（d）所示。

①开关Ki、均断开，R、R均处于接入电路最大值。

②闭合K，调节品，使电压表V,电流表Ai数值合适。

③保持R阻值不变，闭合K2,调节R?，使Ai示数为零，记录电压表的示数U与电流表Az

的示数Z2o

④重复②、③操作测多组U、h，作出图像，根据图像可测得真实的电动势七及内阻

在某次测量中，感闭合后电压表的示数（选填“大于”、“等于”或“小于”）勺闭合

前电压表的示数。

15.（7分）建立x轴沿水平方向的坐标系，如图所示，发球机将乒乓球从坐标原点O发出，

当发射速度与水平方向成。角时，乒乓球经过x轴时的位置坐标为（Z,0）o在某高度处固定

一水平挡板，发球机仍以相同的初速度发出乒乓球，乒乓球打到挡板上发生反弹，经过x轴

时的位置坐标为（L5L0）。已知乒乓球反弹前后沿x轴方向速度不变，沿y轴方向速度等

大反向，不计空气阻力，乒乓球可视为质点，重力加速度为g,求：

y

N一

Ox

（1）乒乓球被抛出时速度的大小W

（2）挡板距离x轴的高度”。

16.（9分）如图所示，半径K=I.Om的光滑半圆形轨道竖直固定，它的最底端跟水平传送带

的8端平滑连接，轨道上C点和圆心。的连线与水平方向成公37。角c将小滑块（视为质

点）无初速度放在传送带A端，同时对小滑块施加水平向右的恒力D.35N,当小滑块到达

传送带B端时，撤去恒力凡已知小滑块的质量"-0.1kg,与传送带之间的动摩擦因数

4=0.15；传送带的长度G8.5m,始终以w=5m/s的速度顺时针转动，取重力加速度

g=10m/s2,sin37°=0.6»cos370=0.8。求:

（1）小滑块在传送带上的运动时间;

（2）小滑块在C点对轨道的压力大小。

17.（14分）如图所示，平行正对金属板6带有等量异种电荷，极板间形成电场强度为

及nxIO5N/C的匀强电场，该空间同时分布有跟电场正交且垂直于纸面向里的匀强磁场，磁

感应强度大小%=IT。金属板右侧匀强磁场的边界线Q、R、M均垂直于两极板的中间线

尸0,边界线。与中间线尸。交于。点，QR之间的磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大

小为Bi=lT,磁场宽度di=0.6m,RM之间的磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为

%=4T,边界M右侧存在方向水平向左的匀强电场，电场强度大小为及一带正电的粒子以

平行于金属板的速度如从左侧进入正交场区域，沿中间线P0向右运动，从圆孔穿后由。点

进入磁场S，并恰好返回0点。己知边界之间的磁场宽度刈可以在一定范围内调节，

粒子的比荷为"=lxlO$C/kg,不计粒子的重力，求:

m

（1）带电粒子的速度物;

（2）若粒子恰好不进人边界M右侧的电场，磁场的宽度必；

（3）若粒子能够进入边界M右侧的电场.请写HIE与小的关系式：

（4）若d2=35cm时，粒子从。进入磁场到返回。所经历的时间。

18.（16分）如图所示，水平木板的。端紧挨着长度L=l.15m的平台4,6端与足够长的平

台8之间的距离为L2=0.25m,木板的长度L=2m、质量M=2kg,上表面跟平台A、8等高。

平台8上有完全相同、质量均为〃尸1kg的滑块（从左向右依次记为滑块1、滑块2……滑块

小均可视为质点）等间距静止排列，间距止滑块1位于平台B的左端。与平台B上完全相

同的滑块P放置在平台A的左端。质量㈣=1.5kg的小球用长度/=lm的细绳栓接在。点，无

初速度释放时细绳刚好伸直且与水平方向成左30。角，运动到最低点时与滑块P发生弹性碰

撞，碰撞后滑块P沿平台A滑动，之后滑上木板，当木板的右端撞到平台5时立即静止。滑

块P与滑块1相碰后粘在一起，碰后两滑块以共同的速度继续运动距离d与滑块2相碰，三

滑块以共同的速度运动……后面重复前面的运动情况。小球与滑块、滑块与滑块间的碰撞时

间极短。已知滑块尸跟平台A、木板之间的动摩擦因数均为3=0.5,木板与水平面之间

42=01、滑块与平台B之间的动摩擦因数均为"，取g=10m/s2。求：

I

I

p,xp1e2n3—・nrf-\cn

A°bB

（1）细绳上的拉力尸的最大值；

（2）滑块尸刚滑上木板时的速度大小；

（3）滑块?与滑块1碰撞时损失的机械能；

（4）若滑块P与滑块1碰撞前瞬间的速度为％,则第〃次碰撞前已经粘到一起的滑块的动

能表达式。

物理试题答案及评分标准

一、单项选择题：本题共S小题，每小题3分，共24分c每小题只有一个选项符合题目要

求。

l.A2.C3.D4.B5.B6.C7.A8.C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.AB10.AD11.BC12.BD

三、非择题：本题共6小题，共60分。

2

13.（6分）（1）0.66（1分）1.8（2分）（2）不需要（1分）（3）一（2

分）

14.（8分）（1）如图所示（2分）

段电源

图（b）

（2）E=1.80V,r=1.10Q（每空2分）

（3）大于（2分）

15.（7分）

解：（1）设乒乓球做斜抛后运动至4轴时的时间为小

水平方向：L=%f]Cos。

竖直方向：”2，山

g

解得：%=IgL

sin2。

（2）设乒乓球第二次运动至工轴的时间为介，根据轨迹的对称性得乒乓球两次运动的时间之

比为：彳"2=2:3

挡板距离x轴的高度:

3Ltan^

解得：H=

16

16.（9分）

解：（1）小滑块刚放上传送带时，受力分析如图甲所示

mg

甲

根据牛顿第二定律：F+f=max

解得4=5m/s?

设小滑块达到与传送带共同速度所用时间为小该段时间内的位移为用

由%=玷

解得％=Is,=2.5m<L

达到共同速度后，对小滑块受力分析如图乙所示

根据牛顿第二定律：F-f=ma2

解得生=8m/s

设小滑块又经时间，2到达传送带8端

由VOr2+^a2Z2=L-X]

解得q=Is

那么小滑块在传送带上运动的时间为，=%+，2

解得，=2s

（2）设小滑块到达传送带右端时的速度为力

则H=%+砧

小滑块沿半圆形轨道滑至。点的过程，根据机械能守恒定律

mgR(\+sin°)=gmv\—g,nvc

在轨道上C点，设小滑块受到的弹力为R,根据牛顿第二定律

£+mgsin37°=m

联立解得耳=LIN

根据牛顿第三定律，小滑块在C点对轨道的压力大小

6=6=L1N

17.（14分）

解：（1）粒子沿中间线经过通过正交场区域，电场力与洛伦兹力平衡

q%B。=qE。

解得%=lxlO5m/s

（2）设粒子在QR、RM内圆周运动的轨迹半径分别为门、小最终恰好不进入右侧电场，粒

子轨迹全部在磁场中如图甲所示，

Q

根据牛顿第二定律得：qv^B.=—

4

4=1m

设粒子飞过QR区域圆弧对应的圆心角为6,根据几何关系

sin^=—=0.6

r\

解得夕=37。

那么QR区域的偏移量为

y=4一彳cos37°=0.2m

在RM区域内5=箸=0.25m

AO2=0.15m

M边界与粒子轨迹恰好相切，则磁场%的宽度

d2=AO2+r2=0.4m

(3)要保证粒子返回。点且速度水平向左，则dz必须大于AO2，即d2>0.15m

粒子轨迹，如图乙所示

QRM______

!**-4&+E

°】乙图

当O.lSmcW<0.4m时，轨迹有一部分在电场中,进入电场时的速度可以分解为水平向右

的%sina,竖直向上的％cosa,粒子水平向右做匀减速直线运动，竖直向上做匀速直线

运动，设粒子在电场中运动时间为加速度的大小为。

qE=ma

vosina=a|r

2BD=2r2sina=%，cosa

0、B^-0.15

cosa=—£―=-------

r2ri

6

联立得£=1.6X(J2-0.15)X10N/C(0.15m<^2<0.4m)

(3)当4=35cm时，电场强度为E=3.2X1()5N/C

在QR之间的磁场中运动时，周期为

271m

2^-X10-5S

qB、

37377r

运动的总时间乙=2x—7；=土xl(r's

1360190

在RM之间的磁场中运动时，周期为

2兀m兀s

17=----=—x10s

旭2

运动的总时间=?xl（）7s

在电场中运动的总时间

2vsina_2机%sina3

40=-xl0~5s

qE8

总时间为%=4+12+G=(等+^+1)X10-5S«7.3X10-4S

18.（16分）

解：（1）小球开始做自由落体运动，设细绳张紧前瞬间的速度大小为恸

由2町g/sinO=g/%F；[-0

张紧瞬间小球的速度变为%2=VOICOS。

设小球碰前的速度为电，根据机械能守恒定律

gg/(l—sin0)=g〃7F；3一3^片2

与滑块尸碰