《河北省張家口市張垣聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月階段測試物理試題（解析版）.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

2023—2024學(xué)年12月高三第一學(xué)期階段測試卷物理試題注意事項：1.考試時間為75分鐘，滿分100分。2、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡相應(yīng)的位置。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將質(zhì)量為m的帶電小球B用長為L的輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方距A為h的C處，B靜止在與豎直方向夾角為θ的位置，此時AB距離為x，重力加速度大小為g，兩球均可看作點電荷且兩球所帶電荷量足夠大，下列說法中正確的是（　?。〢.輕繩的拉力大小為B.兩球間的庫侖力大小為C.若A緩慢漏電，絲線的拉力增大D.若A緩慢漏電，兩球間的庫侖力減小【答案】D【解析】【詳解】AB．小球受力分析如圖所示由三角形相似可知則AB兩球間的庫侖力大小為第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 2023—2024學(xué)年12月高三第一學(xué)期階段測試卷物理試題注意事項：1.考試時間為75分鐘，滿分100分。2、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡相應(yīng)的位置。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將質(zhì)量為m的帶電小球B用長為L的輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方距A為h的C處，B靜止在與豎直方向夾角為θ的位置，此時AB距離為x，重力加速度大小為g，兩球均可看作點電荷且兩球所帶電荷量足夠大，下列說法中正確的是（　　）A.輕繩的拉力大小為B.兩球間的庫侖力大小為C.若A緩慢漏電，絲線的拉力增大D.若A緩慢漏電，兩球間的庫侖力減小【答案】D【解析】【詳解】AB．小球受力分析如圖所示由三角形相似可知則AB兩球間的庫侖力大小為第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 絲線拉力大小A，B錯誤；CD．由上述分析可知，若A緩慢漏電，絲線的拉力大小不變，兩球間的庫侖力減小，C錯誤，D正確。故選D。2.如圖，衛(wèi)星甲、乙均繞地球做勻速圓周運動，軌道平面互相垂直，乙的軌道半徑是甲的倍，甲做圓周運動的周期為T。將兩衛(wèi)星和地心在同一直線且乙在甲正上方的位置狀態(tài)稱為“相遇”，則某次“相遇”后，甲、乙衛(wèi)星再次“相遇”經(jīng)歷的最短時間為（　?。〢.5TB.2.5TC.TD.0.5T【答案】B【解析】【詳解】由開普勒第三定律可得解得則甲每轉(zhuǎn)2周半時間內(nèi)乙轉(zhuǎn)半周，就會“相遇”一次，故再次“相遇”經(jīng)歷時間為2.5T。故選B。3.在x軸上O、P兩點分別固定兩個點電荷，一個帶負電的試探電荷在x軸正半軸上的電勢能Ep隨x變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（　　）第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A.固定在O處的點電荷帶負電，固定在P處的點電荷帶正電B.固定在O處的點電荷所帶電荷量的絕對值小于固定在P處的點電荷所帶電荷量的絕對值C.A、B兩點的電場強度為零D.B、C間場強方向沿x軸負方向【答案】A【解析】【詳解】A.試探電荷帶負電，則試探電荷電勢能最大的位置為最低電勢，電勢能最小的位置為最高電勢，固定在O處的點電荷帶負電，固定在P處的點電荷帶正電，A正確；B.Ep-x圖線切線斜率的絕對值表示電場力的大小，由題圖可知，C點切線斜率為零，電場力為零，場強為零，根據(jù)庫侖定律可知固定在O處的點電荷所帶電荷量的絕對值大于固定在P處的點電荷所帶電荷量絕對值，B錯誤；C.A、B兩點切線斜率不為零，所以電場強度不為零，C錯誤；D.由題圖可知，從B到C電勢能增加，試探電荷帶負電，則電勢降低，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，B、C間電場強度方向沿x軸正方向，D錯誤。故選A。4.風(fēng)力發(fā)電是一種比較環(huán)保的發(fā)電模式。如圖，風(fēng)力推動三個葉片轉(zhuǎn)動，葉片帶動轉(zhuǎn)子（磁極）轉(zhuǎn)動，在定子（線圈）中產(chǎn)生電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。已知葉片長為r，風(fēng)速為v，空氣密度為ρ，遇到葉片后風(fēng)速減為0，若空氣對風(fēng)力發(fā)電機一個葉片的平均作用力為，則葉片迎風(fēng)的有效面積約占整個面積的（　?。〢.B.C.D.【答案】B【解析】第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【詳解】設(shè)葉片迎風(fēng)的有效面積約占整個面積的n倍，時間t內(nèi)流向葉片的空氣的質(zhì)量為根據(jù)動量定理可得空氣對葉片的平均作用力聯(lián)立解得故選B。5.如圖所示電路，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻為R0，滑動變阻器總阻值為R，電壓表和電流表均為理想表。將滑動變阻器滑片P從a端移動至b端的過程中，下列說法正確的是（　?。〢.電流表示數(shù)一直減小B.電流表示數(shù)先減小后增大C.電壓表示數(shù)一直增大D.電壓表示數(shù)先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】AB．由閉合電路歐姆定律可知，滑動變阻器兩部分并聯(lián)后的電壓U并先增加后減小。當(dāng)U并增加時，滑片P以上部分電阻一直減小，則其電流增加，因干路電流I減小，則電流表示數(shù)減?。划?dāng)U并減小時，因滑片P下部分電阻一直增加，則電流表示數(shù)減小。故電流表的示數(shù)一直減小，A正確，B錯誤；CD．滑動變阻器滑片P由a端向b端移動過程中，滑片P上下兩部分總電阻R并先增大后減小，干路電流I先減小后增大，電源內(nèi)電壓先減小后增大，外電壓先增大后減小，故電壓表示數(shù)先增大后減小，CD錯誤。第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 故選A。6.如圖所示，xOy平面處于勻強電場中、電場方向與平面平行，平面內(nèi)A、B、C、D四點的位置如圖所示，其坐標(biāo)分別為、、和。已知A點的電勢為φ，點的電勢為0，CD兩點的電勢差是AB兩點的電勢差的2倍，即，則勻強電場的電場強度大小為（　?。〢.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系可得，據(jù)勻強電場的特點及可得，CO沿著電場線的距離是AO沿著電場線的距離的2倍，而由幾何關(guān)系作輔助線如圖所示因A點在CO的投影M為CO中點，可知電場線沿CD方向，故勻強電場的場強為故選B。7.如圖，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個小球置于光滑的水平面上，小球B與輕質(zhì)彈簧栓接在一起，小球A不與彈簧栓接，彈簧處于原長，小球B的左側(cè)某處固定一擋板（位置未知，圖中未畫出）?，F(xiàn)給A一個向左的水平初速度v0，B與擋板發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），則B第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 與擋板碰后彈簧的最大彈性勢能可能為（　?。〢.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，取向左為正方向，設(shè)彈簧恢復(fù)原長時A小球的速度為，B小球的速度為，由動量守恒定律有由能量守恒定律有解得，根據(jù)題意可知，在彈簧恢復(fù)原長時，B與擋板碰撞，碰后系統(tǒng)具有向右最大動量，當(dāng)兩者共速時，此時彈簧的最大彈性勢能是B與擋板碰撞所有情景中彈簧最大彈性勢能最小的，則B與擋板碰撞后，取向右為正方向，設(shè)A、B共速時速度為v，由動量守恒定律有解得由能量守恒定律有根據(jù)碰撞過程中機械能不增加原則，則碰后彈簧的最大彈性勢能范圍為故選C。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖甲所示為某簡諧橫波在t=0時的波形圖，質(zhì)點P第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（　?。〢.該波沿x軸正方向傳播B.波的傳播速度大小為2.5m/sC.質(zhì)點P與質(zhì)點Q的振動情況總是相反D.0~8s時間內(nèi)，質(zhì)點P沿x軸運動了20m【答案】ABC【解析】【詳解】A．由圖乙可知，t=0時質(zhì)點P在平衡位置正沿y軸正方向運動，根據(jù)振動與波動關(guān)系可知，波沿x軸正方向傳播，A正確；B．由圖甲知波長為20m，由圖乙知周期為8s，則波的傳播速度B正確；C．質(zhì)點P與質(zhì)點Q平衡位置相距半個波長，因此這兩個質(zhì)點的振動情況相反，C正確；D．質(zhì)點P不隨波遷移，不沿x軸運動，D錯誤。故選ABC。9.如圖所示為在豎直平面的電路，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，二極管為理想二極管，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)S1和S2后，帶電油滴在電容器C內(nèi)部處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑動變阻器的滑動頭P向左滑動時，下列說法正確的是（　?。〢.油滴向下運動B油滴仍然靜止第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 C.油滴初始位置的電勢降低D.油滴初始位置的電勢不變【答案】BD【解析】【詳解】滑動變阻器的滑動頭P向左滑動，則R1阻值變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，回路電流變小，則R2兩端電壓變小，則電容器兩端電壓減小，要放電，但是由于二極管的單向?qū)щ娦允沟秒娙萜鞑荒芊烹?，則電容器帶電量不變，電容器兩板電壓不變，場強不變，則油滴仍靜止，油滴初始位置與下極板間距不變，則油滴初始位置的電勢不變。故選BD。10.如圖所示，傾角為α的足夠長粗糙斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊A放在斜面上恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量也為m的滑塊B下表面光滑，從斜面上與A相距為L處由靜止釋放，之后與A發(fā)生多次彈性正碰，每次碰撞時間都極短，已知斜面傾角α=30°，A、B兩滑塊均可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（　?。〢.B由靜止釋放后至第一次與A碰撞經(jīng)歷的時間為B.B與A第一次碰撞后瞬間A的速度大小為C.B與A發(fā)生第一次碰撞至發(fā)生第二次碰撞的時間為D.B與A發(fā)生第一次碰撞至發(fā)生第二次碰撞滑塊A克服摩擦力做的功為4mgL【答案】BC【解析】【詳解】A.設(shè)B下滑過程中加速度大小為a，B由靜止釋放后至第一次與A碰撞經(jīng)歷的時間為t1，第1次與A碰前瞬間的速度為v，則對B由牛頓第二定律得第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 由運動學(xué)規(guī)律得，解得，故A錯誤；B.第一次碰撞后A的速度為vA1，B的速度為vB1，由動量守恒和機械能守恒得；解得，故B正確；C.第一次碰撞后，A勻速下滑，B勻加速下滑，發(fā)生第一次碰撞到發(fā)生第二次碰撞的過程中兩滑塊下滑的位移相等，所用時間為t2，則有解得故C正確；D.B與A發(fā)生第一次碰撞至發(fā)生第二次碰撞，A的位移為滑塊A克服摩擦力做的功解得故D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共54第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 分。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.用如圖所示的實驗裝置驗證質(zhì)量大的小球a與半徑相等質(zhì)量較小的靜止小球b碰撞時滿足動量守恒定律。（1）請在空格中補全步驟：開始時將表面釘有白紙和復(fù)寫木板紙木板豎直立于緊靠槽口處，將小球a從斜槽軌道上固定點處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；然后將木板水平向右移動一定距離并固定，再將小球a從固定點處由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡B；把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從固定點處由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上得到兩個痕跡A和C，其中_______為a球撞擊的痕跡。（2）本實驗除了需要用刻度尺測量O點到A、B、C三點的距離y1、y2、y3外，還必須要測量的物理量為_________。A.小球a開始釋放的高度hB.木板水平向右移動的距離lC.a球和b球的質(zhì)量m1、m2（3）用（2）中的物理量表示需要驗證小球a與小球b碰撞時滿足動量守恒定律的表達式為__________?！敬鸢浮竣?C②.C③.【解析】【詳解】（1）[1]由得小球平拋運動的時間則初速度顯然平拋運動的初速度與下降距離二次方根的倒數(shù)成正比，所以C為a球撞擊的痕跡。第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 （2）[2]本實驗需要驗證的原始表達式為由（1）可知，速度與下降距離二次方根的倒數(shù)成正比，所以除了需要用刻度尺測量O點到A、B、C三點的距離y1、y2、y3外，還必須要測量兩球的質(zhì)量。故選C。（3）[3]通過（1）（2）分析，需要驗證的表達式為12.某實驗小組用下列器材測量一電源的電動勢（約5V）和內(nèi)阻（約0.1Ω）：電壓表V（量程為6V，內(nèi)阻約為5kΩ）；電流表A（量程為3A，內(nèi)阻約為0.6Ω）；滑動變阻器R1（最大阻值為20Ω）；定值電阻R0=3Ω；一個開關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）為了盡可能的減小誤差，請在圖甲虛線框中畫出電路圖________。（2）通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組I、U數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)紙上描點如圖所示，請根據(jù)描出的點作出U-I圖像________。（3）根據(jù)U-I圖像，可求得該電源的電動勢為__________V，內(nèi)阻為__________Ω（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）?！敬鸢浮竣?②.第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ③.4.98##4.99##5.00##5.01##5.02④.0.10##0.11##0.12##0.13##0.14##0.15##0.16【解析】【詳解】（1）[1]為了保護電路，電路中需串聯(lián)一個定值電阻；改變滑動變阻器接入電路的阻值時，電壓表示數(shù)變化較為明顯，測量誤差小，得出的結(jié)果較為精確，電路如圖所示。（2）[2]根據(jù)描點法得出U-I圖像。（3）[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律有第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 得到根據(jù)圖像在縱軸上的截距可得E=5.00V由圖像的斜率大小可得可得。13.如圖所示，質(zhì)量均為m的帶電小球A和B分別固定在長為2L的絕緣輕質(zhì)細桿的兩端并靜止在光滑絕緣的水平面上?，F(xiàn)以細桿中垂面為左邊界加一平行細桿向右的場強大小為E的勻強電場，此時兩球的加速度大小為，方向向右。已知B球所帶的電荷量為、電場左右邊界的間距為4L，求：（1）A球所帶的電荷量；（2）從加上電場經(jīng)時間后兩球的速度大小?！敬鸢浮浚?）+2q；（2）0【解析】【詳解】（1）對整體應(yīng)用牛頓第二定律有解得球A的電荷量為（2）整體向右加速運動階段解得第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 此時整體的速度為向右減速運動階段，對整體應(yīng)用牛頓第二定律有解得，減速運動階段加速度大小為減速為零的時間為，則有解得減速階段的位移為由于，則經(jīng)時間t，球A恰好要離開電場，此時速度恰好為零。14.如圖所示，電場強度大小為、方向水平向左的勻強電場充滿整個空間，電場中有一個與水平方向成θ=53°的光滑斜面與一個光滑的半徑R=1m的豎直圓軌道在A點相切，B點為圓軌道的最低點，C點為圓軌道的最高點。一質(zhì)量為m=1kg，電荷量為-q（q>0）的帶電小球從斜面上靜止釋放，已知重力加速度大小g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，若小球能通過C點，則其會被其它裝置取走。（1）若運動過程中小球?qū)壍赖淖畲髩毫Υ笮?7.5N，求小球釋放點與A的距離；（2）若將電場方向反向，場強大小不變，小球恰能到達C點，求小球運動在過程中對軌道的最大壓力大小。第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】（1）1.2m；（2）75N【解析】【詳解】（1）設(shè)重力與電場力的合力方向與豎直方向成α角，故解得重力與電場力合力大小為由釋放點到最大速度點由動能定理得對該點由牛頓第二定律得由牛頓第三定律得壓力解得（2）若電場反向，設(shè)小球于B點左側(cè)α角處達到最大速度，同理解得合力大小仍為F，沿如圖所示OD方向，此時若小球能到達C點，應(yīng)先恰能到達E點，對E點受力分析得解得第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 對D到E由動能定理得解得對該點由牛頓第二定律得由牛頓第三定律得壓力15.如圖所示，質(zhì)量為m=3kg的小物塊B以v0=4m/s的初速度水平?jīng)_上靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M=1kg、長度L=1.5m的木板A的最左端，經(jīng)一段時間后A與豎直固定擋板P發(fā)生彈性碰撞（不考慮碰撞時間）。已知小物塊B沖上A板前A板右端距固定擋板P的距離為x0=0.3m，A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度大小g=10m/s2，小滑塊B可視為質(zhì)點，求：（1）A板與擋板P第一次碰撞時小滑塊B和A板能否共速？（2）A板與擋板P第一次碰撞后0.3s內(nèi)小滑塊B的位移大?。唬?）A板與擋板P碰撞2次后，小滑塊B是否會和A板脫離？【答案】（1）見解析；（2）0675m；（3）見解析【解析】【詳解】（1）假設(shè)A板與擋板P第一次碰撞時，小滑塊B和A板可以共速，共同速度為v1，據(jù)動量守恒可得設(shè)此時A板位移為x1，對A板由動能定理得聯(lián)立并代數(shù)解得第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 所以小滑塊B和A板恰好共速。（2）A第1次與擋板P碰后到第二次共速的過程中，對A、B系統(tǒng)，由動量守恒可得A第1次與擋板P碰后到第二次共速經(jīng)歷的時間為聯(lián)立并代數(shù)解得t1=0.3s，所以經(jīng)0.3s，A板與滑塊B恰好共速，此時小滑塊B的位移代數(shù)解得（3）A第1次與P碰前，B在木板A上的滑動距離為x相對1，對A、B組成的系統(tǒng)，由能量守恒有代入數(shù)據(jù)得x相對1=0.4mA第1次與擋板P碰后到共速的過程中，對A、B系統(tǒng)，由能量守恒有解得A第2次與擋板P相碰后到共速的過程中，由動量守恒有由能量守恒有解得由于第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 所以小滑塊B會和A板脫離。第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司