2024屆湖南省湖湘教育三新探索協(xié)作體物理高三上期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2024屆湖南省湖湘教育三新探索協(xié)作體物理高三上期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時，一個物體所受空氣阻力可以忽略，另一個物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實線描述兩物體運動的v-t圖像可能正確的是()A． B． C． D．2、圖甲是利用光電管進行光電效應(yīng)的實驗裝置。分別用a、b、c三束單色光照射陰極K，調(diào)節(jié)A，K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示，由圖可知（）A．b光照射時，陰極的逸出功較小B．b光子的能量小于a光子的能量C．對于b光，A、K間的電壓低于Uc1時，將不能發(fā)生光電效應(yīng)D．a(chǎn)光和c光的頻率相同，但a光的強度更強3、2019年4月10日，事件視界望遠鏡（EHT）項目團隊發(fā)布了人類歷史上的首張黑洞照片，我國科學家也參與其中做出了巨大貢獻。經(jīng)典的“黑洞”理論認為，當恒星收縮到一定程度時，會變成密度非常大的天體，這種天體的逃逸速度非常大，大到光從旁邊經(jīng)過時都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此時該天體就變成了一個黑洞。若太陽演變成一個黑洞后的密度為、半徑為，設(shè)光速為，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量為G，則的最小值是（）A． B． C． D．4、互成角度的兩個共點力，其中一個力保持恒定，另一個力從零開始逐漸增大且兩力的夾角不變，則其合力（）A．若兩力的夾角小于90°，則合力一定增大B．若兩力的夾角大于90°，則合力一定增大C．若兩力的夾角大于90°，則合力一定減小D．無論兩力夾角多大，合力一定變大5、如圖甲所示，一傾角θ＝30°的斜面體固定在水平地面上，一個物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F＝kt（k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標準單位）的拉力沿斜面向上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力Ff隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為2.5kgB．k的值為1.5N/sC．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．時，物塊的動能為5.12J6、關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用B．通電導線在磁場中一定受到安培力作用C．洛倫茲力一定對運動電荷不做功D．安培力一定對通電導線不做功二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，質(zhì)量為M、長度為L的長木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小鐵塊以水平初速度v0從木板左端向右滑動，恰好不會從木板右端滑出。下列情況中，鐵塊仍不會從木板右端滑出的是（）A．僅增大m B．僅增大MC．僅將m和L增大為原來的兩倍 D．僅將M和L增大為原來的兩倍8、關(guān)于波的干涉和衍射，下列說法正確的是_______。A．對于同一列機械波，障礙物越小，越容易繞過去B．如果波在傳播過程中遇到尺寸比波長大得多的障礙物，該波就不能發(fā)生衍射C．猛擊音叉，圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈的過程中，會聽到聲音忽強忽弱，這是干涉現(xiàn)象D．一束白光通過三棱鏡后，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，這是光的一種干涉現(xiàn)象E.機械波、電磁波、光波均能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象9、如圖所示，水平面上，向下與水平方向成30°、大小為F的推力作用在質(zhì)量為m1的物體A上，向上與水平方向成30°、大小為F的拉力作用在質(zhì)量為m2的物體B上，A、B都由靜止開始運動，相等時間內(nèi)運動了相同的位移，A、B與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，則（）A．推力對A做的功與拉力對B做的功相等B．推力對A的沖量與拉力對B的沖量相同C．若μ1=μ2，則m1＞m2D．若μ1=μ2，則m1＜m210、如圖，斜面上有a、b、c、d四個點，ab=bc=cd，從a點以初速度v0水平拋出一個小球，它落在斜面上的b點，速度方向與斜面之間的夾角為θ；若小球從a點以初速度平拋出，不計空氣阻力，則小球（）A．將落在bc之間B．將落在c點C．落在斜面的速度方向與斜面的夾角大于θD．落在斜面的速度方向與斜面的夾角等于θ三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線拉力大小F等于力傳感器的示數(shù)。讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t。改變重物質(zhì)量，重復以上操作5次，處理數(shù)據(jù)后得到下表中的5組結(jié)果。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出如圖所示的a-F圖像，已知重力加速度g=10m/s2，根據(jù)圖像可求出滑塊質(zhì)量m=______kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=________。12．（12分）某實驗小組要測量兩節(jié)干電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗室有下列器材：A．靈敏電流計G（0~5mA，內(nèi)阻約為60Ω）B．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）C．電阻箱R1（0~999.9Ω）D．滑動變阻器R2（0~100Ω，1.5A）E．舊電池2節(jié)F．開關(guān)、導線若干(1)由于靈敏電流計的量程太小，需擴大靈敏電流計的量程。測量靈敏電流計的內(nèi)阻的電路如圖甲所示，調(diào)節(jié)R2的阻值和電阻箱使得電壓表示數(shù)為2.00V，靈敏電流計示數(shù)為4.00mA，此時電阻箱接入電路的電阻為1．0Ω，則靈敏電流計內(nèi)阻為___________Ω；（保留1位小數(shù)）(2)為將靈敏電流計的量程擴大為60mA，該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為___________Ω；（保留3位有效數(shù)字）；(3)把擴大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出U－IG（IG為靈敏電流計的示數(shù)）圖象如圖丙所示，則該干電池組的電動勢E=___________V；內(nèi)阻r=___________Ω（保留3位有效數(shù)字）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，AB為豎直平面內(nèi)的細管狀半圓軌道，AB連線為豎直直徑，軌道半徑R=6.4m，軌道內(nèi)壁光滑，A、B兩端為軌道的開口。BC為粗糙水平軌道，其長度s=8.4m。CD為傾角θ=37°的斜面。用兩個小物塊a、b緊靠在一輕彈簧的兩端將彈簧壓縮，用細線將兩物塊綁住，沿軌道靜置于C點。彈簧很短，物塊與彈簧均不拴接，物塊a的線度略小于細管的內(nèi)徑。燒斷細線，兩物塊先后落到斜面的M點，CM兩點之間的距離L=12m。已知物塊跟水平軌道之間的動摩擦因數(shù)，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊b剛離開彈簧的瞬間，其速率v0是多少；（2）設(shè)物塊a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，則是多少？（結(jié)果可以用根式表示）14．（16分）如圖所示，在空間直角坐標系中，I、Ⅱ象限（含x、y軸）有磁感應(yīng)強度為B=1T，方向垂直于紙面向外的勻強磁場和電場強度為E=10N/C，方向豎直向上的勻強電場；Ⅲ、Ⅳ象限（不含x軸）有磁感應(yīng)強度為，方向沿y軸負方向的勻強磁場，光滑圓弧軌道圓心O'，半徑為R=2m，圓環(huán)底端位于坐標軸原點O。質(zhì)量為m1=lkg，帶電ql=+1C的小球M從O'處水平向右飛出，經(jīng)過一段時間，正好運動到O點。質(zhì)量為m2=2kg，帶電q2=+1.8C小球的N穿在光滑圓弧軌道上從與圓心等高處靜止釋放，與M同時運動到O點并發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后生成小球P（碰撞過程無電荷損失）。小球M、N、P均可視為質(zhì)點，不計小球間的庫侖力，取g=10m/s2，求：(1)小球M在O'處的初速度為多大；(2)碰撞完成后瞬間，小球P的速度；(3)分析P球在后續(xù)運動過程中，第一次回到y(tǒng)軸時的坐標。15．（12分）如圖所示，水平桌面上豎直放置上端開口的絕熱圓柱形汽缸，導熱性能良好的活塞甲和絕熱活塞乙質(zhì)量均為m,兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦，兩活塞把汽缸內(nèi)部分成高度相等的三個部分，下邊兩部分封閉有理想氣體A和B。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T=-3℃,氣缸的截而積為S,外界大氣壓強為且不變，其中g(shù)為重力加速度，現(xiàn)對氣體B緩慢加熱。求：①活塞甲恰好到達汽缸上端時氣體B的溫度；②若在活塞甲上放一個質(zhì)量為m的砝碼丙，繼續(xù)給氣體B加熱，當活塞甲再次到達汽缸上端時，氣體B的溫度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、B【解題分析】

沒有空氣阻力時，物體只受重力，是豎直上拋運動，v-t圖象是直線；有空氣阻力時，上升階段，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg+f=ma故a=g+f/m由于阻力隨著速度而減小，故加速度逐漸減小，最小值為g；v-t圖象的斜率表示加速度，故圖線與t軸的交點對應(yīng)時刻的加速度為g，切線與虛線平行；A．該圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結(jié)論相符，選項B正確；C．該圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B.點睛：本題關(guān)鍵是明確v-t圖象上某點的切線斜率表示加速度，速度為零時加速度為g，與無阻力時加速度相同．2、D【解題分析】

A．逸出功由材料本身決定，與照射光無關(guān)，故A錯誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程光電子最大初動能可知b光照射時光電子的最大初動能較大，b光子的能量高于a光子的能量，故B錯誤；C．能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與所加電壓無關(guān)，故C錯誤；D．a(chǎn)光和c光照射時光電子的最大初動能相同，故兩者的頻率相同，由于a光的最大飽和電流更大，故a光的強度更強，故D正確。故D正確。3、B【解題分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度則第二宇宙速度為所以選項B正確，ACD錯誤。故選B。4、A【解題分析】

A．若兩力的夾角小于90°，如左圖，則合力一定增大，選項A正確；BCD．若兩力的夾角大于90°，如右圖，則合力可能先減小后變大，選項BCD錯誤；故選A。5、D【解題分析】

A.當時，則可知：解得：故A錯誤；

B.當時，由圖像可知：說明此時刻，則：故B錯誤；

C.后來滑動，則圖像可知：解得：故C錯誤；

D.設(shè)時刻開始向上滑動，即當：即：解得：即時刻物體開始向上滑動，時刻已經(jīng)向上滑動了，則合力為：即：根據(jù)動量定理可得：即：解得：即當時所以速度大小為，則動能為：故D正確；故選D。6、C【解題分析】

A．運動電荷在磁場中運動，若速度方向與磁場方向平行，則不受洛倫茲力作用，選項A錯誤；B．通電導線在磁場中，若電流方向與磁場方向平行，則不受安培力作用，選項B錯誤；C．由于洛倫茲力方向垂直于運動電荷的速度方向，根據(jù)功的定義可知，洛倫茲力對運動電荷不做功，選項C正確；D．安培力方向與通電導線垂直，可以對通電導線做功，從而把電能轉(zhuǎn)化為機械能，選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解題分析】

由動量守恒和能量關(guān)系可知聯(lián)立解得A．僅增大m，則?x不變，即物塊仍恰好從木板右端滑出，選項A正確；B．僅增大M，則?x變大，即物塊能從木板右端滑出，選項B錯誤；C．將m增大為原來的兩倍，則?x不變，而L增大為原來的兩倍，物塊不能從木板右端滑出，選項C正確；D．僅將M增大為原來的兩倍，則?x變大，但是不會增加到原來的2倍，而L增加到原來的2倍，可知木塊不會從木板上滑出，選項D正確；故選ACD。8、ACE【解題分析】

A．障礙物越小，機械波越容易繞過去，越容易發(fā)生衍射，A正確；B．只有當障礙物的尺寸與波的波長差不多或比波長短時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當障礙物的尺寸比波的波長大得多時，也能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是不明顯，B錯誤；C．圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音，是聲波疊加產(chǎn)生加強與減弱的干涉的結(jié)果，C正確；D．白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象，D錯誤；E．衍射是波的特性，一切波都能發(fā)生衍射，E正確。故選ACE.9、AD【解題分析】

A．根據(jù)功的定義可知推力對A做的功與拉力對B做的功相等，A正確；B．根據(jù)沖量的定義可知推力對A的沖量與拉力對B的沖量大小相同，方向不同，B錯誤；CD．兩物體在相等時間內(nèi)運動了相同的位移，根據(jù)可知兩個物體的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律分別求解兩物體加速度大小式中，化簡整理后有若則C錯誤，D正確。故選AD。10、BD【解題分析】

設(shè)斜面的傾角為θ．小球落在斜面上，有：tanθ=，解得：；在豎直方向上的分位移為：y=gt2＝，則知當初速度變?yōu)樵瓉淼谋稌r，豎直方向上的位移變?yōu)樵瓉淼?倍，所以小球一定落在斜面上的c點，故A錯誤，B正確；設(shè)小球落在斜面上速度與水平方向的夾角為β，則tanβ==2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，則知落在斜面時的速度方向與斜面夾角一定相同．故C錯誤，D正確．故選BD．【題目點撥】物體在斜面上做平拋運動落在斜面上，豎直方向的位移與水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一時刻速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.25（0.24～0.26均正確）0.20（0.19～0.21均正確）【解題分析】

[1][2]根據(jù)F﹣μmg＝ma得a＝﹣μg所以滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊質(zhì)量的倒數(shù)，由圖形得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k＝4，所以滑塊質(zhì)量m＝0.25kg由圖形得，當F＝0.5N時，滑塊就要開始滑動，所以滑塊與軌道間的最大靜摩擦力等于0.5N，而最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，即μmg＝0.5N解得μ＝0.2012、50.04.55【解題分析】

(1)[1]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和歐姆定律得解得(2)[2]根據(jù)并聯(lián)電路特點可得，電阻箱的阻值(3)[3]由閉合電路歐姆定律可得解得根據(jù)圖象可得電源電動勢圖象斜率為[4]解得電源內(nèi)阻四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)或【解題分析】

（1）物塊b離開彈簧后做平拋運動。設(shè)從C運動到M歷時為t，則，代入數(shù)據(jù)解得，(2)①物塊a能夠經(jīng)過A點做平拋運動落到斜面的M點。設(shè)物塊a經(jīng)過A點的速率為vA，從A運動到M歷時為t1，則，解得，設(shè)物塊a剛被彈簧彈開時的速率為vCl，在從C運動到A的過程中，由動能定理得解得vCl=19m/s彈簧彈開物塊a、b的過程中