重慶市西南大學(xué)附屬中學(xué)2024年高三物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

重慶市西南大學(xué)附屬中學(xué)2024年高三物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)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(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、關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢能，下列說法正確的是（）A．在10r0（r0為分子間作用力為零的間距，其值為10－10m）距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力B．分子間作用力為零時(shí)，分子間的勢能一定是零C．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間的距離越大，分子勢能越小D．分子間距離越大，分子間的斥力越大2、一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變化時(shí)發(fā)生位移，緊接著速度變化同樣的時(shí)發(fā)生位移，則該質(zhì)點(diǎn)的加速度為（）A．B．C．D．3、如圖所示，質(zhì)量為的木塊在質(zhì)量為的長木板上滑行，木塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為，長木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為。若長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長木板受地面摩擦力大小為（）A． B． C． D．4、如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊，木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測出其加速度a，得到如圖乙所示的a-F圖，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，取g＝10m/s2，則下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是A．滑塊的質(zhì)量m＝4kgB．木板的質(zhì)量M＝2kgC．當(dāng)F＝8N時(shí)滑塊加速度為2m/s2D．滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，電阻55Ω，電流表、電壓表均為理想電表。原線圈A、B端接入如圖乙所示的正弦交流電壓，下列說法正確的是A．電流表的示數(shù)為4.0AB．電壓表的示數(shù)為155.6VC．副線圈中交流電的頻率為50HzD．穿過原、副線圈磁通量的變化率之比為2∶16、如圖所示，一定質(zhì)量的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為θ的粗糙導(dǎo)軌上，在圖所加各種大小相同方向不同的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒ab均靜止，則下列判斷錯(cuò)誤的是A．四種情況導(dǎo)體受到的安培力大小相等B．A中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零C．B中導(dǎo)體棒ab可能是二力平衡D．C、D中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零二、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，真空中xOy平面內(nèi)有一束寬度為d的帶正電粒子束沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，所有粒子為同種粒子，速度大小相等，在第一象限內(nèi)有一方向垂直xOy平面的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。所有帶電粒子通過磁場偏轉(zhuǎn)后都會聚于x軸上的a點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．磁場方向一定是垂直xOy平面向外B．所有粒子通過磁場區(qū)的時(shí)間相同C．如果粒子速率v0=，能保證所有粒子都打在a點(diǎn)的最小磁場區(qū)域面積為D．如果粒子速率v0=，能保證所有粒子都打在a點(diǎn)的最小磁場區(qū)域面積為8、分子動(dòng)理論以及固體、液體的性質(zhì)是熱學(xué)的重要內(nèi)容，下列說法正確的是_____A．物體吸收熱量同時(shí)對外做功，內(nèi)能可能不變B．布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮顆粒中分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性C．荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用D．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)E.兩分子間的分子勢能一定隨距離的增大而增大9、一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波剛好傳播到x=5m處的M點(diǎn)，再經(jīng)時(shí)間=1s，在x=10m處的Q質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動(dòng)。下列說法正確的是____。A．波長為5mB．波速為5m/sC．波的周期為0.8sD．質(zhì)點(diǎn)Q開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向E.從t=0到質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰的過程中，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為80cm10、如圖所示，xOy坐標(biāo)系內(nèi)存在平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場。一個(gè)質(zhì)量為m。電荷量為+q的帶電粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y軸擊中C點(diǎn)。已知A、B、C三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（，0）、（0，2L）、（0，L）。若不計(jì)重力與空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．帶電粒子由A到C過程中最小速度一定為B．帶電粒子由A到C過程中電勢能先減小后增大C．勻強(qiáng)電場的大小為D．若勻強(qiáng)電場的大小和方向可調(diào)節(jié)，粒子恰好能沿AB方向到達(dá)B點(diǎn)，則此狀態(tài)下電場強(qiáng)度大小為三、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）用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放．當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個(gè)固定在鐵架臺P1、P2處的光電門，通過電子計(jì)時(shí)器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時(shí)間．(1)若測得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v＝________．(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式____________成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要________．12．（12分）某同學(xué)利用圖甲所示的裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。如圖中AB是水平桌面，CD是一端帶有定滑輪的長木板，在其表面不同位置固定兩個(gè)光電門，小車上固定著一擋光片。為了補(bǔ)償小車受到的阻力，將長木板C端適當(dāng)墊高，使小車在不受牽引時(shí)沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。用一根細(xì)繩一端拴住小車，另一端繞過定滑輪掛一托盤，托盤中有一砝碼調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使細(xì)繩的拉力方向與長木板的上表面平行，將小車靠近長木板的C端某位置由靜止釋放，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。剛開始時(shí)小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤和砝碼的總質(zhì)量。(1)用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d，如圖乙所示，其讀數(shù)為_____cm；(2)某次實(shí)驗(yàn)，小車先后經(jīng)過光電門1和光電門2時(shí)，連接光電門的計(jì)時(shí)器顯示擋光片的擋光時(shí)間分別為t1和t2，此過程中托盤未接觸地面。已知兩個(gè)光電門中心之問的間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a（______）（結(jié)果用字母d、t1、t2、L表示）；(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中保持小車總質(zhì)量不變，增加托盤中砝碼的個(gè)數(shù)，并將托盤和砝碼的總重力當(dāng)做小車所受的合力F，通過多次測量作出aF圖線，如圖丙中實(shí)線所示。試分析上部明顯偏離直線的原因是_____。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）我們已經(jīng)學(xué)過了關(guān)于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬有引力的大小是：F=．但是，在某些特殊情況下，非質(zhì)點(diǎn)之間的萬有引力計(jì)算及其應(yīng)用的問題，我們可以利用下面兩個(gè)已經(jīng)被嚴(yán)格證明是正確的結(jié)論，而獲得快速有效地解決：a．若質(zhì)點(diǎn)m放置在質(zhì)量分布均勻的大球殼M（球殼的厚度也均勻）的空腔之內(nèi)，那么m和M之間的萬有引力總是為零．b．若質(zhì)點(diǎn)m放置在質(zhì)量分布均勻的大球體M之外（r≥r0），那么它們之間的萬有引力為：F=，式中的r為質(zhì)點(diǎn)m到球心之間的距離;r0為大球體的半徑．假設(shè)地球可視為一個(gè)質(zhì)量分布均勻且密度為ρ的球體，通過地球的南北兩極之間能夠打通一個(gè)如圖所示的真空小洞．若地球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為G，把一個(gè)質(zhì)量為m的小球從北極的洞口由靜止?fàn)顟B(tài)釋放后，小球能夠在洞內(nèi)運(yùn)動(dòng)．（1）求：小球運(yùn)動(dòng)到距地心為0.5R處的加速度大小a；（2）證明：小球在洞內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)；（3）求：小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度vm．14．（16分）如圖，質(zhì)量為6m、長為L的薄木板AB放在光滑的平臺上，木板B端與臺面右邊緣齊平．B端上放有質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊C，C與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，質(zhì)量為m的小球用長為L的細(xì)繩懸掛在平臺右邊緣正上方的O點(diǎn)，細(xì)繩豎直時(shí)小球恰好與C接觸．現(xiàn)將小球向右拉至細(xì)繩水平并由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好斷裂，小球與C碰撞后反彈速率為碰前的一半．(1)求細(xì)繩能夠承受的最大拉力；(2)若要使小球落在釋放點(diǎn)的正下方P點(diǎn)，平臺高度應(yīng)為多大；(3)通過計(jì)算判斷C能否從木板上掉下來．15．（12分）有一個(gè)推礦泉水瓶的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后末停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1m，瓶子質(zhì)量m=1kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.某選手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，滑行過程中未倒下，g取10m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？

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、A【解題分析】

A．分子間同時(shí)存在引力和斥力，在平衡距離以內(nèi)表現(xiàn)為斥力，在平衡距離以外表現(xiàn)為引力，在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力，A正確；BC．設(shè)分子平衡距離為r0，分子距離為r，當(dāng)r>r0，分子力表現(xiàn)為引力，分子距離越大，分子勢能越大；當(dāng)r<r0，分子力表現(xiàn)為斥力，分子距離越小，分子勢能越大；故當(dāng)r＝r0，分子力為0，分子勢能最?。挥捎诜肿觿菽苁窍鄬Φ?，其值與零勢能點(diǎn)的選擇有關(guān)，所以分子距離為平衡距離時(shí)分子勢能最小，但不一定為零，B、C錯(cuò)誤；D．分子間距離越大，分子間的斥力越小，D錯(cuò)誤。故選A。2、D【解題分析】

設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由A到B：由A到C由以上兩式解得加速度故選D。3、C【解題分析】

隔離分析長木塊，如圖甲，受重力、支持力、向左的滑動(dòng)摩擦力①隔離分析木板，如圖乙，受重力、木塊的壓力、向右的滑動(dòng)摩擦力、地面的支持力與向左的靜摩擦力。水平方向受力平衡②解①②式得豎直方向受力平衡達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)（臨界點(diǎn)），為由題可知長木板靜止不動(dòng)，所以所以C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、C【解題分析】

AB．由題圖乙知，F(xiàn)＝6N時(shí)，滑塊與木板剛好不相對滑動(dòng)，加速度為a＝1m/s2。對整體分析，由牛頓第二定律有F＝（M＋m）a，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:M＋m＝6kg，當(dāng)F≥6N時(shí)，對木板，根據(jù)牛頓第二定律得:，知圖線的斜率k＝，則:M＝2kg，滑塊的質(zhì)量:m＝4kg；故AB不符合題意；CD．根據(jù)F＝6N時(shí)，a＝1m/s2，代入表達(dá)式計(jì)算得出:μ＝0.1，當(dāng)F＝8N時(shí)，對滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得μmg＝ma′，計(jì)算得出：a′＝μg＝1m/s2，故C符合題意，D不符合題意。故選C。5、C【解題分析】

AB．理想變壓器的原線圈接入正弦交流電，由u-t圖像讀其最大值為，可知有效值為根據(jù)理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比，可得副線圈兩端的電壓：由歐姆定律可知流過電阻的電流：所以，電流表的示數(shù)為2A，B電壓表的示數(shù)為110V，故AB均錯(cuò)誤；C．因交流電的周期為0.02s，頻率為50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，則副線圈的交流電的頻率也為50Hz，故C正確；D．根據(jù)理想變壓器可知，原副線圈每一匝的磁通量相同，變化也相同，則穿過原、副線圈磁通量的變化率相同，比值為1:1，故D錯(cuò)誤；故選C。6、D【解題分析】

A．導(dǎo)體棒受到的安培力F=BIL，因B大小相同，電流相同，故受到的安培力大小相等，故A正確，不符合題意；B．桿子受豎直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三個(gè)力平衡，則不受摩擦力，故B正確，不符合題意；C．桿子受豎直向下的重力、豎直向上的安培力，若重力與安培力相等，則二力平衡，故C正確，不符合題意；D．桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，D桿子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，故D錯(cuò)誤，符合題意；故選D.【名師點(diǎn)睛】此題是物體的平衡及安培力的問題；解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的方向判定，以及能正確地進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力平衡判斷桿子受力；此題難度不大，考查基本知識的運(yùn)用能力.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、ACD【解題分析】

A．由題意可知，正粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，都集中于一點(diǎn)，根據(jù)左手定則可有，磁場的方向垂直平面向外，故A正確；B．由洛倫茲力提供向心力，可得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間還與圓心角有關(guān)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角不同，因此粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不等，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)粒子速率時(shí)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為能保證所有粒子都打在點(diǎn)的最小磁場區(qū)域如圖最小磁場區(qū)域面積為故C正確；D．當(dāng)粒子速率時(shí)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為能保證所有粒子都打在點(diǎn)的最小磁場區(qū)域如圖最小磁場區(qū)域面積為故D正確；故選ACD。8、ACD【解題分析】

A．物體吸收熱量同時(shí)對外做功，二者相等時(shí)，內(nèi)能不變，故A正確；B．布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，故B錯(cuò)誤；C．荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故C正確；D．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，故D正確；E．分子間的作用力若表現(xiàn)為引力，分子距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，若分子力表現(xiàn)為斥力，分子距離增大，分子力做正功，分子勢能減少，故E錯(cuò)誤；故選ACD。9、BCE【解題分析】

A．由波形圖可知，波長為4m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．再經(jīng)時(shí)間=1s，在x=10m處的Q質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動(dòng)，則波速選項(xiàng)B正確；C．波的周期為選項(xiàng)C正確；D．質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向，則質(zhì)點(diǎn)Q開始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰的時(shí)間從t=0開始到質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰，質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)的時(shí)間為1.6s=2T，則通過的路程為8A=80cm，選項(xiàng)E正確。故選BCE。10、AD【解題分析】

A．因帶電粒子只受恒定的電場力，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，而C點(diǎn)有最小速度且垂直y軸，可推得粒子做類斜上拋運(yùn)動(dòng)，C是最高點(diǎn)，其速度與電場力垂直，則電場力沿y軸負(fù)方向，設(shè)A點(diǎn)的速度與x軸的夾角為，則由幾何關(guān)系可知聯(lián)立可得故A正確；B．因粒子做類斜上拋運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)到C點(diǎn)電場力與速度的夾角從鈍角變?yōu)橹苯牵瑒t電場力一直做負(fù)功，電勢能一直增大，故B錯(cuò)誤；C．粒子從A到C的過程，由動(dòng)能定理聯(lián)立可得勻強(qiáng)電場的大小為故C錯(cuò)誤；D．調(diào)節(jié)勻強(qiáng)電場的大小和方向使粒子恰好能沿AB方向到達(dá)B點(diǎn)，則粒子一定AB做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，電場力沿BA方向，由動(dòng)能定理有則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為故D正確。故選AD。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、d/t天平【解題分析】(1)由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通過圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體B剛穿過圓環(huán)后的速度．(2)A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為，系統(tǒng)增加的動(dòng)能．若，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)從表達(dá)式可得：本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天平來測量物體及金屬片的質(zhì)量．12、0.170托盤和砝碼的總質(zhì)量過大，小車所受合力與托盤和砝碼的總重力相差越來越大【解題分析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：1mm，游標(biāo)尺的刻度第14個(gè)刻度與上邊的刻度對齊，所以讀數(shù)為：0.05×14=0.70mm，所以d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm；(2)[2]小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移公式得(3)[3]實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車的合外力認(rèn)為就是托盤和砝碼的總重力mg，只有在Mm時(shí)，才有圖線才接近直線，一旦不滿足Mm，描出的點(diǎn)的橫坐標(biāo)就會向右偏離較多，造成圖線向右彎曲，所以圖線上部明顯偏離直線的原因是托盤和砝碼的總質(zhì)量過大，小車所受合力與托盤和砝碼的總重力相差越來越大。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、（1）（2）做簡諧運(yùn)動(dòng)（3）【解題分析】

解：（1）根據(jù)題意可知，小球距離地心為r=0.5R處萬有引力大小又由牛頓第二定律可知三式