2024年湖南省瀏陽一中物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024年湖南省瀏陽一中物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、某物體以一定的初速度沿足夠長的斜面從底端向上滑去，此后該物體的運(yùn)動(dòng)圖像不可能的是（圖中x是位移、v是速度、t是時(shí)間）A．A B．B C．C D．D2、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1，原線圈接入如圖乙所示的正弦式交變電流，A、V均為理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，R是定值電阻，L是燈泡，Rt是熱敏電阻（電阻隨溫度升高而減小）。以下說法正確的是（）A．交變電流的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為10VC．當(dāng)溫度升高時(shí)，燈泡L變亮D．當(dāng)溫度降低時(shí)，理想變壓器輸入功率增大3、2019年1月3日，嫦娥四號月球探測器平穩(wěn)降落在月球背面南極——艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)，震驚了全世界。嫦娥四號展開的太陽能電池帆板在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與干路電流的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（）A．該電池板的電動(dòng)勢為2.80VB．隨著外電路電阻增大，其內(nèi)阻逐漸增大C．外電路阻值為1kΩ時(shí)電源輸出功率約為3.2WD．外電路阻值為1kΩ時(shí)電源效率約為36%4、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，兩根相同的金屬棒a、b相隔一定距離垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌保持良好接觸。一條形磁鐵向著回路中心豎直下落，a、b棒在此過程中始終靜止不動(dòng)，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b棒上無感應(yīng)電流B．b受到的安培力方向向右C．a(chǎn)受到的摩擦力方向向左D．條形磁鐵N極朝下下落過程中，b受到的安培力方向?qū)⑴c原來的相反5、如圖所示，已知電源的內(nèi)阻為r，外電路的固定電阻R0＝r，可變電阻Rx的總電阻為2r，在Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過程中（）A．Rx消耗的功率變小 B．電源輸出的功率減小C．電源內(nèi)部消耗的功率減小 D．R0消耗的功率減小6、某籃球運(yùn)動(dòng)員垂直起跳的高度為100cm，則該運(yùn)動(dòng)員的滯空時(shí)間（運(yùn)動(dòng)員起跳后，從雙腳都離開地面到任意一只腳接觸地面的時(shí)間間隔）約為（）A．0.20s B．0.45s C．0.90s D．1.60s二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端與阻值為R的電阻相連。勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、長為L、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從ab位置以初速度v沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，剛好能滑行到與ab相距為s的a′b′位置，然后再返回到ab。該運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為D．電阻R在導(dǎo)體榛向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量小于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量8、如圖所示，燈泡A、B完全相同，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=5：1，指示燈L的額定功率是燈泡A的，當(dāng)輸入端接上的交流電壓后，三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，兩個(gè)電流表均為理想電流表，且A2的示數(shù)為0.4A，則（）A．電流表A1的示數(shù)為0.08AB．燈泡A的額定電壓為22VC．燈泡L的額定功率為0.8WD．原線圈的輸入功率為8.8W9、如圖，內(nèi)壁光滑圓筒豎直固定在地面上，筒內(nèi)有質(zhì)量分別為3m、m的剛性小球a、b，兩球直徑略小于圓筒內(nèi)徑，銷子離地面的高度為h。拔掉銷子，兩球自由下落。若a球與地面間及a、b兩球之間均為彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，下列說法正確的是（）A．兩球下落過程中，b對a有豎直向下的壓力B．a(chǎn)與b碰后，a的速度為0C．落地彈起后，a能上升的最大高度為hD．落地彈起后，b能上升的最大高度為4h10、沿軸正向傳播的簡諧橫波在時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波傳播到處的質(zhì)點(diǎn)B，質(zhì)點(diǎn)A恰好位于波谷位置。C、D兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于和處。當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A恰好第一次（從計(jì)時(shí)后算起）處于波峰位置。則下列表述正確的是________________。A．該波的波速為B．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)D的位移為D．D點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間為0.6sE.質(zhì)點(diǎn)D第一次位于波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B恰好也位于波谷位置三、實(shí)驗(yàn)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）指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器。請回答下列問題：（1）使用多用電表粗測電阻時(shí)，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×100”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a。為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋_____檔（選填“×10”“×1k”）；若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時(shí)，指針指示如圖甲b，則待測電阻為_____Ω。（2）圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。其中，電流表滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω；電池電動(dòng)勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω；變阻器R0的阻值范圍為0?5000Ω。①該歐姆表的兩只表筆中，_____是黑表筆。（選填“A”或“B”）；②該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的。當(dāng)電池的電動(dòng)勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變_____（填“大”或“小”），若用重新調(diào)零后的歐姆表測得某待測電阻阻值為400Ω，則這個(gè)待測電阻的真實(shí)阻值為_____Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12．（12分）圖甲為某實(shí)驗(yàn)小組做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，光電門A、B固定在氣墊導(dǎo)軌上，細(xì)線兩端分別與鉤碼和滑塊相連，重力加速度為g。(1)實(shí)驗(yàn)的主要操作如下：①按圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材；②讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌上光電門A的右側(cè)某位置由靜止釋放；③記錄遮光條通過光電門A、B所用的時(shí)間分別為t1、t2；④改變光電門B的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。為完成該實(shí)驗(yàn)，還缺少的主要操作是_____；(2)實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有_____；①滑塊的長度D；②遮光條的寬度d；③兩個(gè)光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=_______；動(dòng)能的增加量Ek=_____；（用上述所給的字母表示）(4)實(shí)驗(yàn)小組處理采集的多組數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)系Ep-Ek中描點(diǎn)作圖，如圖乙所示，若兩軸的標(biāo)度相同，造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是_______。四、計(jì)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）引力波探測于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在二者萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測得P星的周期為T，P、Q兩顆星的距離為l，P、Q兩顆星的軌道半徑之差為△r（P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑），引力常量為G，求：(1)Q、P兩顆星的線速度之差△v；(2)Q、P兩顆星的質(zhì)量之差△m。14．（16分）細(xì)管AB內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì)，加工成如圖所示形狀。長L＝0.5m的BD段豎直，其B端與半徑R＝0.3m的光滑圓弧軌道平滑連接，P點(diǎn)為圓弧軌道的最高點(diǎn)。CD段是半徑R＝0.3m的四分之一圓弧，AC段在水平面上。管中有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b，質(zhì)量分別為ma＝6kg、mb＝2kg。最初b球靜止在管內(nèi)AC段某一位置，a球以速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)，與b球發(fā)生彈性碰撞。重力加速度g取10m/s2。（1）若v0＝4m/s，求碰后a、b兩球的速度大小：（2）若a球恰好能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求v0的大小，并通過分析判斷此情況下b球能否通過P點(diǎn)。15．（12分）如圖所示，A氣缸截面積為500cm2，A、B兩個(gè)氣缸中裝有體積均為10L、壓強(qiáng)均為1atm、溫度均為27℃的理想氣體，中間用細(xì)管連接．細(xì)管中有一絕熱活塞M，細(xì)管容積不計(jì)．現(xiàn)給左面的活塞N施加一個(gè)推力．使其緩慢向右移動(dòng),同時(shí)給B中氣體加熱,使此過程中A氣缸中的氣體溫度保持不變．活塞M保持在原位置不動(dòng)．不計(jì)活塞與器壁間的摩擦，周圍大氣壓強(qiáng)為1atm=105Pa．當(dāng)推力時(shí),求：①活塞N向右移動(dòng)的距離是多少?②B氣缸中的氣體升溫到多少?

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】試題分析：物體上滑過程中，由于受力恒定，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故位移，如果上滑到最高點(diǎn)能下滑，則為拋物線，若物體上滑上最高點(diǎn)，不能下落，則之后位移恒定，AB正確；速度時(shí)間圖像的斜率表示加速度，上滑過程中加速度為，下滑過程中加速度，故上滑過程中加速度大于下滑過程中的加速度，C錯(cuò)誤；如果物體上滑做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度減小到零后，重力沿斜面向下的分力小于最大靜摩擦力，則物體不會(huì)繼續(xù)下滑，故處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確；考點(diǎn)：考查了運(yùn)動(dòng)圖像【名師點(diǎn)睛】物體以一定的初速度沿足夠長的斜面，可能先向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度小于勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度，物體返回時(shí)速度減??；可能先向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后停在最高點(diǎn)2、B【解題分析】

A．交變電流的周期T=0.02s，則頻率為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．變壓器原線圈電壓有效值為U1，則解得U1=110V則選項(xiàng)B正確；C．當(dāng)溫度升高時(shí)，Rt阻值減小，則次級電阻減小，因次級電壓不變，則次級電流變大，電阻R上電壓變大，則燈泡L電壓減小，則燈泡L變暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)溫度降低時(shí)，Rt阻值變大，則次級電阻變大，因次級電壓不變，則次級電流變小，則理想變壓器次級功率減小，則輸入功率減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3、A【解題分析】

A．電源的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖像中，圖線與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢，所以由圖可知該電池板的電動(dòng)勢為2.80V，A正確。B．隨著外電路電阻增大，干路電流不斷減小，由閉合電路歐姆定律可知內(nèi)阻如圖所示，外電路電阻，阻的伏安特性曲線與原路端電壓與干路電流的圖線分別交于P1、P2，則指的是E與P1的斜率，指的是E與P2連線的斜率，可知，B錯(cuò)誤。C．在原圖中作出阻值為1kΩ的電阻的伏安特性曲線，如下圖所示與原圖交于(1.8V，1.8mA)，此交點(diǎn)即表示電阻的實(shí)際狀態(tài)，所以電源輸出功率約為故C錯(cuò)誤。D．此時(shí)電源的效率故D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解題分析】

A．磁鐵豎直向下運(yùn)動(dòng)，通過回路磁通量增加，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；BCD．感應(yīng)電流受到的安培力有使得回路面積縮小的趨勢，跟磁鐵的磁極沒有關(guān)系，b受到的安培力方向向左，a受到的安培力向右，摩擦力方向向左，所以BD錯(cuò)誤，C正確．故選C。5、A【解題分析】

A．當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)電源的輸出功率最大；將R0等效為電源的內(nèi)阻，則電源的等效內(nèi)阻為2r；當(dāng)Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過程中，電阻Rx從2r減小到零，則Rx消耗的功率變小，選項(xiàng)A正確；B．Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過程中，外電路電阻從3r減小到r，則電源輸出功率逐漸變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過程中，總電阻逐漸減小，則電流逐漸變大，則根據(jù)P=I2R可知，電源內(nèi)部消耗的功率以及R0消耗的功率均變大，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。6、C【解題分析】

根據(jù)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)可知可得物體自由落體運(yùn)動(dòng)下落1m需要的時(shí)間約為0.45s，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可知，滯空時(shí)間約為0.90s，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、BC【解題分析】

向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況；上滑過程中根據(jù)功能關(guān)系結(jié)合焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量的計(jì)算公式求解向下滑行過程中通過電阻R的電荷量；根據(jù)分析電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量與向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量的大小。【題目詳解】A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)右手定則可得棒中的電流方向，根據(jù)左手定則可得安培力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：其中：解得：由于速度減小，則加速度減小，棒不做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)上滑過程中克服安培力做的功為W，根據(jù)功能關(guān)系可得：克服安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，則：上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：故B正確；C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為：故C正確；D．由于上滑過程中和下滑過程中導(dǎo)體棒通過的位移相等，即導(dǎo)體棒掃過的面積S相等，根據(jù)安培力做功計(jì)算公式可得：由于上滑過程中的平均速度大于，下滑過程中的平均速度，所以上滑過程中平均電流大于下滑過程中的平均電流，則電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量大于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量，故D錯(cuò)誤。故選BC。8、AC【解題分析】

A．副線圈的總電流即A2的示數(shù)為I2＝0.4A，由理想變壓器兩端的電流比等于匝數(shù)的反比，可得即電流表A1的示數(shù)為0.08A，故A正確；BC．變壓器的輸入電壓的有效值為U=110V，根據(jù)全電路的能量守恒定律有而指示燈L的額定功率是燈泡A的，即聯(lián)立解得，由電功率可得故B錯(cuò)誤，C正確；D．對原線圈電路由，可得原線圈的輸入功率故D錯(cuò)誤。故選AC。9、BD【解題分析】

A．兩球下落過程中，兩球都處于完全失重狀態(tài)，則b對a沒有壓力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD．設(shè)兩球落地時(shí)速度均為方向豎直向下，則a與地面相碰后反彈，速度變?yōu)樨Q直向上的v，則ab碰撞時(shí)，設(shè)向上為正方向，由動(dòng)量守恒由能量關(guān)系解得則落地彈起后，a能上升的最大高度為零，b能上升的最大高度為選項(xiàng)C錯(cuò)誤，BD正確。故選BD。10、ACD【解題分析】

A．由圖可知波長，當(dāng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)第一次在波峰，則周期為則波速故A正確；B．可知波傳到所用時(shí)間為之后點(diǎn)開始向上振動(dòng)，做2次全振動(dòng)后到平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間為之后點(diǎn)開始向上振動(dòng)，再經(jīng)過到達(dá)波谷，位移為-2cm，故CD正確；E．B、D間相距，其振動(dòng)情況總是相反，則當(dāng)質(zhì)點(diǎn)第一次位于波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)恰好位于波峰位置，故E錯(cuò)誤。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)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、×1k30000B調(diào)小387【解題分析】

(1)[1]使用多用電表粗測電阻時(shí)，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×100”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a。顯然是批針偏轉(zhuǎn)過小，示數(shù)太大，為了減小示數(shù)，則必增大倍率，即要?dú)W姆檔的倍率調(diào)到×1k；[2]若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時(shí)，指針指示如圖甲b，則待測電阻為(2)[3]由于歐姆表與其他檔位的表是共用表頭的，所以歐姆表的內(nèi)接電源的+接線柱必從表頭的+相接，電流要求從+接線柱（即紅接線柱）流進(jìn)，所以A是紅接線柱，B是黑接線柱；[4]歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的。則此時(shí)調(diào)零電阻連入電路的電阻當(dāng)電池的電動(dòng)勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)，歐姆表仍可調(diào)零，此時(shí)要使電流表仍滿偏，則所以要調(diào)小；[5]若用重新調(diào)零后的歐姆表測得某待測電阻阻值為400Ω，則有：此時(shí)正常電阻400Ω在正常原電動(dòng)勢中的電流若把此電阻接入舊的歐姆表中時(shí)電流I對應(yīng)的阻值12、將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平②③④⑤mgL氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平且B端偏低【解題分析】

(1)[1]．為完成該實(shí)驗(yàn)，還缺少的主要操作是將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平；(2)[2]．滑塊經(jīng)過兩個(gè)光電門時(shí)的速度分別為則要驗(yàn)證的關(guān)系為則要測量的物理量是：②遮光條的寬度d；③兩個(gè)光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)[3]．對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢