2024學(xué)年河南省鄭州二中等八校物理高三上期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2024學(xué)年河南省鄭州二中等八校物理高三上期末質(zhì)量檢測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x=x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是A．x1處電場強(qiáng)度最小，但不為零B．粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動，x2～x3段做勻速直線運(yùn)動C．若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1<?3D．x2～x3段的電場強(qiáng)度大小方向均不變2、如圖所示，電路中所有元件完好，當(dāng)光照射到光電管上時，靈敏電流計G中沒有電流通過，可能的原因是（）A．入射光強(qiáng)度較弱 B．光照射時間太短C．入射光的頻率較小 D．光電管上金屬對應(yīng)的極限頻率較小3、如圖，物體C放在水平面上，物體B放在C上，小球A和B之間通過跨過定滑輪的細(xì)線相連，若與物體B連接的懸線豎直、兩滑輪間的線水平，且不計滑輪與細(xì)線的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦、滑輪與線間的摩擦，把A拉到某位置（低于滑輪）由靜止釋放使A在豎直平面內(nèi)擺動，在A擺動的過程中B、C始終不動，下列說法中正確的是（）A．物體C對B的摩擦力方向有時有可能沿斜面向下B．物體C對B的摩擦力有時可能為零C．地面對C的摩擦力有時不為零D．物體C對地面的壓力有時可以等于B、C重力之和4、如圖所示，圖中曲線為兩段完全相同的六分之一圓弧連接而成的金屬線框（金屬線框處于紙面內(nèi)），每段圓弧的長度均為L，固定于垂直紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場中。若給金屬線框通以由A到C、大小為I的恒定電流，則金屬線框所受安培力的大小和方向為（）A．ILB，垂直于AC向左B．2ILB，垂直于AC向右C．，垂直于AC向左D．，垂直于AC向左5、質(zhì)量為m的物塊放在傾角為的固定斜面上。在水平恒力F的推動下，物塊沿斜面以恒定的加速度a向上滑動。物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，則F的大小為（）A． B．C． D．6、在研究光電效應(yīng)實驗中，某金屬的逸出功為W，用波長為的單色光照射該金屬發(fā)生了光電效應(yīng)。已知普朗克常量為h，真空中光速為c下列說法正確的是（）A．光電子的最大初動能為B．該金屬的截止頻率為C．若用波長為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動能變?yōu)樵瓉淼?倍D．若用波長為的單色光照射該金屬，一定可以發(fā)生光電效應(yīng)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、如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌與，其間距為，直導(dǎo)線垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。電容器接在、兩端，其電容為，除電路中的電阻外，導(dǎo)軌和直導(dǎo)線的電阻均不計?，F(xiàn)給直導(dǎo)線一初速度，使之向右運(yùn)動，當(dāng)電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線以速度向右勻速運(yùn)動，則（）A．電容器兩端的電壓為 B．電阻兩端的電壓為零C．電容器所帶電荷量為 D．直導(dǎo)線所受安培力為8、如圖(a)，A、B為某電場中沿x方向上的兩個點，現(xiàn)將正點電荷q從A點靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運(yùn)動一段距離到達(dá)B點，其電勢能Ep隨x的變化關(guān)系如圖(b)所示，則A．從A到B，電勢先逐漸降低后逐漸升高B．從A到B，電場強(qiáng)度先增大后減小C．從A到B的過程中，電荷所受電場力先減小后增大D．從A到B的過程中，電場力對電荷先做負(fù)功后做正功9、如圖，水平面上從B點往左都是光滑的，從B點往右都是粗糙的．質(zhì)量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙（可視為質(zhì)點），與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運(yùn)動，它們在進(jìn)入粗糙區(qū)域后最后靜止。設(shè)靜止后兩物塊間的距離為s，甲運(yùn)動的總時間為t1、乙運(yùn)動的總時間為t2，則以下說法中正確的是A．若M=m，μ甲=μ乙，則s=LB．若μ甲=μ乙，無論M、m取何值，總是s=0C．若μ甲＜μ乙，M＞m，則可能t1=t2D．若μ甲＜μ乙，無論M、m取何值，總是t1＜t210、一列橫波沿水平方向傳播，質(zhì)點A平衡位置位于處，質(zhì)點P平衡位置位于處，質(zhì)點A的振動圖像如圖甲所示，如圖乙所示是質(zhì)點A剛振動了1．1s時的波形圖，以下說法正確的是（）A．波速B．波源的最初振動方向向上C．時波傳到P點D．當(dāng)質(zhì)點P點處于波峰位置時，A質(zhì)點處于波谷位置三、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）某興趣小組用如圖所示的裝置驗證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用：A．電磁打點計時器B．電火花打點計時器為使紙帶在運(yùn)動時受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔．實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動．同學(xué)甲認(rèn)為此時摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動．看法正確的同學(xué)是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實驗中，小車的質(zhì)量應(yīng)_________（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理．12．（12分）某實驗小組測量重力加速度的實驗裝置，如圖所示，圖中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）,F為光電門，C為固定在重物上的寬度為d=0.48cm的遮光條（質(zhì)量不計）。讓質(zhì)量為3.0kg的重物A拉著質(zhì)量為1.0kg的物塊B從靜止開始下落。某次實驗，測得A靜止時遮光條到光電門的距離h=60.0cm，測出遮光條C經(jīng)過光電門的時間，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實驗重物A經(jīng)過光電門的速度為_______m/s,重力加速度為________m/s2（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。本次實驗重力加速度的測量值比實際值________（填“偏小”、“偏大”或“不變”）。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，直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)z軸以下、x=b（b未知）的左側(cè)有沿y軸正向的勻強(qiáng)電場，在第一象限內(nèi)y軸、x軸、虛線MN及x=b所圍區(qū)域內(nèi)右垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，M、N的坐標(biāo)分別為（0，a）、（a，0），質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在P點以初速度v0沿x軸正向射出，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)剛好經(jīng)過坐標(biāo)原點，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子第二次在磁場中運(yùn)動后以垂直x=b射出磁場，不計粒子的重力。求：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度以及b的大小；(2)粒子從P點開始運(yùn)動到射出磁場所用的時間。14．（16分）如圖所示，兩豎直極板之間存在勻強(qiáng)電場，兩極板之間的電勢差為U，左側(cè)電勢高、右側(cè)電勢低，兩極板間的距離為d。一不計重力質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P從靠近左極板的位置由靜止釋放，帶電粒子經(jīng)過加速后從右側(cè)極板間的狹縫進(jìn)入正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域ABCD。勻強(qiáng)磁場ABCD區(qū)域的AC連線豎直，BD連線水平，正方形ABCD的邊長為L。(1)如果帶電粒子從A點離開磁場，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？(2)如果帶電粒子從AB邊離開，且離開磁場時，速度方向與AB邊垂直，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？粒子離開磁場的位置到B點的距離為多少？15．（12分）如圖所示，半圓形光滑軌道豎直固定且與水平地面相切于A點，半徑R＝0.1m，其右側(cè)一定水平距離處固定一個斜面體。斜面C端離地高度h＝0.15m，E端固定一輕彈簧，原長為DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑?，F(xiàn)給一質(zhì)量為0.1kg的小物塊(可看作質(zhì)點)一個水平初速，從A處進(jìn)入圓軌道，離開最高點B后恰能落到斜面頂端C處，且速度方向恰平行于斜面，物塊沿斜面下滑壓縮彈簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高點C。物塊與斜面CD段的動摩擦因數(shù)，斜面傾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不計物塊碰撞彈簧的機(jī)械能損失。求：(1)物塊運(yùn)動到B點時對軌道的壓力為多大?(2)CD間距離L為多少米?(3)小物塊在粗糙斜面CD段上能滑行的總路程s為多長?

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、D【解題分析】EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE可知x1處電場強(qiáng)度最小且為零，故A錯誤；B、粒子在0～x2段切線的斜率發(fā)生變化，所以加速度也在變化，做變速運(yùn)動，x2～x3段斜率不變，所以做勻變速直線運(yùn)動，故B錯誤；C、帶負(fù)電的粒子從x1到x3的過程中電勢能增加，說明電勢降低，若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1>?3,故C錯誤；D、x2～x3段斜率不變，所以這段電場強(qiáng)度大小方向均不變，故D正確；故選D點睛：EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE判斷各點場強(qiáng)的方向和大小，以及加速度的變化情況。至于電勢的高低，可以利用結(jié)論“負(fù)電荷逆著電場線方向移動電勢能降低，沿著電場線方向移動電勢能升高”來判斷。2、C【解題分析】

由、和光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件可知，能不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象和光照強(qiáng)度、光照時間無關(guān)，和入射光的頻率及光電管上金屬對應(yīng)的極限頻率有關(guān)，綜合分析可知，選項C項正確，ABD錯誤。故選C。3、B【解題分析】

AB．小球A在最低點時,繩子的拉力和重力提供向心力,當(dāng)繩子的拉力正好等于B的重力時,BC之間沒有彈力,此時BC間摩擦力等于零,如果繩子拉力小于B的重力,則摩擦力方向沿斜面向上,不可能沿斜面向下,故A錯誤,B正確;

C．以B和C為研究對象分析可以知道,繩子拉力豎直向上,水平方向沒有分力,所以C受到的地面摩擦力始終為零,故C錯誤;

D．A在豎直平面內(nèi)擺動,做圓周運(yùn)動,重力和繩子的拉力的合力提供向心力,所以繩子的拉力不可能等于零,所以C對地面的壓力不可能等于B、C重力之和,故D錯誤.

故選B.點睛：A在豎直平面內(nèi)擺動,做圓周運(yùn)動,重力和繩子的拉力的合力提供向心力,而BC處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,選擇適當(dāng)?shù)奈矬w或系統(tǒng)進(jìn)行受力分析即可求解.4、D【解題分析】

由左手定則可知，導(dǎo)線所受安培力垂直于AC向左；設(shè)圓弧半徑為R，則解得則所受安培力故選D。5、D【解題分析】

如圖所示，物塊勻加速運(yùn)動受重力、推力F、滑動摩擦力和支持力。正交分解后，沿斜面方向垂直于斜面方向平衡又有解以上三式得故選D。6、A【解題分析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的逸出最大動能，故A正確；

B．金屬的逸出功為W，則截止頻率，故B錯誤；

C．根據(jù)光電效應(yīng)方程，若用波長為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動能大于原來的2倍，故C錯誤；

D．若用波長為2λ的單色光照射該金屬，光子的能量值減小，根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，不一定可以發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。

故選A。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、ABC【解題分析】

AB．當(dāng)直導(dǎo)線勻速向右運(yùn)動時，直導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電，電路中無電流，電阻兩端無電壓，故A、B正確；C．電容器所帶電荷量為故C正確；D．電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線中無電流，根據(jù)可知直導(dǎo)線不受安培力，故D錯誤；故選ABC。8、AC【解題分析】

AD.正點電荷q從A點靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運(yùn)動一段距離到達(dá)B點，電勢能先減小后增大，則正電荷從A到B電場力先做正功，后做負(fù)功；正點電荷q電勢能先減小后增大，所以電勢先降低后升高。故A正確，D錯誤；BC.電勢能EP隨位移x的變化關(guān)系圖象的斜率表示電場力的大小，因此電場力先減小后增大，電場強(qiáng)度先減小后增大，故B錯誤，C正確。9、BC【解題分析】

A．由動能定理可知：若，，則兩物體在粗糙地面上滑動的位移相同，故二者的距離為零，故A錯誤；B．由動能定理可知：解得：滑行距離與質(zhì)量無關(guān)，故若，無論、取何值，總是，故B正確；CD．兩物體在粗糙斜面上的加速度：則從點運(yùn)動到停止的時間：若，則有：因乙離點較遠(yuǎn)，故可能有：故C正確，D錯誤；故選BC。10、AD【解題分析】

A．由題圖甲知，由題圖乙知，波速A正確；B．結(jié)合圖甲、圖乙可判斷，該波沿軸正方向傳播，根據(jù)題圖乙知時，波源的振動傳到處，可知波源最初振動方向向下，B錯誤；C．波從處傳到處需要，此時，C錯誤；D．質(zhì)點A、P平衡位置間距為1m，等于2.5λ，去整留零相當(dāng)于1.5λ，當(dāng)質(zhì)點P點處于波峰位置時，質(zhì)點A處于波谷位置，D正確。故選AD。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、B乙遠(yuǎn)大于【解題分析】

(1)[1]電磁打點計時器是通過機(jī)械振動打點的，而電火花打點計時器是通過電火花來打點，用電火花打點計時器能使紙帶在運(yùn)動時受到的阻力較小。故A不符合題意，B符合題意。

(2)[2]同學(xué)乙的做法正確。只有讓小車做勻速直線運(yùn)動才能夠判斷摩擦力與沙子和盤的重力大小相等，才能夠消除摩擦力的影響。對于甲同學(xué)，小車開始運(yùn)動時，沙子和盤的重力等于最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力要略大于滑動摩擦力。

(3)[3]對于砝碼、砝碼盤和沙子，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F=ma，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼、砝碼盤和沙子總質(zhì)量時，繩子的拉力F才近似等于砝碼、砝碼盤和沙子中重力mg。12、2.49.6偏小【解題分析】

[1]根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實驗重物A經(jīng)過光電門的速度為[2]對A、B整體且代入數(shù)據(jù)解得[3]由于存在阻力，導(dǎo)致加速度偏小，實驗重力加速度的測量值比實際值偏小。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）?！窘忸}