2024年河南省許昌市物理高三上期末檢測模擬試題含解析

2024年河南省許昌市物理高三上期末檢測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，物體A放在斜面體B上，A恰能沿斜面勻速下滑，而斜面體B靜止不動．若沿斜面方向用力向下拉物體A，使物體A沿斜面加速下滑，則此時斜面體B對地面的摩擦力A．方向水平向左 B．方向水平向右C．大小為零 D．無法判斷大小和方向2、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直，并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個裝置放在水平勻強(qiáng)磁場中，棒在豎直向上的恒力F作用下勻速上升的一段時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．通過電阻R的電流方向向左B．棒受到的安培力方向向上C．棒機(jī)械能的增加量等于恒力F做的功D．棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量3、在圖示電路中，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為220，副線圈的匝數(shù)可調(diào)，L1、L2、L3和L4是四個相同的燈泡。當(dāng)在a、b兩端加上瞬時值表達(dá)式為(V)的交變電壓時，調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，使四個燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈的匝數(shù)為440B．燈泡的額定電壓為55VC．變壓器原線圈兩端電壓為220VD．穿過變壓器原線圈的磁通量變化率的最大值為0.1V4、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，為電容器，電流表為理想交流電表，電路中所有元件均正常工作，則（）A．該交流電的頻率為B．交流電流表的示數(shù)為0C．電阻的功率為D．電容器的耐壓值不能小于5、在地球同步軌道上等間距布置三顆地球同步通訊衛(wèi)星，就可以讓地球赤道上任意兩位置間實(shí)現(xiàn)無線電通訊，現(xiàn)在地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的1．1倍。假設(shè)將來地球的自轉(zhuǎn)周期變小，但仍要僅用三顆地球同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)的最小周期約為A．5小時 B．4小時 C．1小時 D．3小時6、如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧運(yùn)動。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是A．振子的振幅為4cmB．振子的振動周期為1sC．t=ls時，振子的速度為正的最大值D．t=ls時，振子的加速度為正的最大值二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、地球表面重力加速度的測量在軍事及資源探測中具有重要的戰(zhàn)略意義，已知地球質(zhì)量，地球半徑R，引力常量G，以下說法正確的是（）A．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球赤道處重力加速度的大小為B．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球兩極處重力加速度的大小為C．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心，為半徑挖一個球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為D．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心、為半徑挖一個球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為8、兩根平行的通電長直導(dǎo)線、均垂直于紙面放置，其中的電流方向如圖所示，電流分別為和。此時所受安培力大小為。若在、的上方再放置一根與之平行的通電長直導(dǎo)線，導(dǎo)線、、間的距離相等，此時所受安培力的合力的大小也是。則下列說法中正確的是（）A．導(dǎo)線中的電流為 B．導(dǎo)線中的電流為C．導(dǎo)線受到安培力的合力的大小為 D．導(dǎo)線受到安培力的合力的大小為9、2018年7月27日將發(fā)生火星沖日現(xiàn)象，我國整夜可見，火星沖日是指火星、地球和太陽兒乎排列成一線，地球位于太陽與火星之間

此時火星被太陽照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于觀察．地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡都可近似為團(tuán)，火最公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍，則（）A．地球的公轉(zhuǎn)周期比火星的公轉(zhuǎn)周期小B．地球的運(yùn)行速度比火星的運(yùn)行速度小C．火星沖日現(xiàn)象每年都會出現(xiàn)D．地球與火星的公轉(zhuǎn)周期之出為：10、根據(jù)現(xiàn)行有效國際民航組織《危險(xiǎn)物品安全航空運(yùn)輸技術(shù)細(xì)則》和《中國民用航空危險(xiǎn)品運(yùn)輸管理規(guī)定》，嚴(yán)禁攜帶額定能量超過160Wh的充電寶；嚴(yán)禁攜帶未標(biāo)明額定能量同時也未能通過標(biāo)注的其他參數(shù)，計(jì)算得出額定能量的充電寶。如圖為國產(chǎn)某品牌一款充電寶的銘牌。則（）A．該充電寶的輸入電壓為交流5VB．該充電寶的輸出電壓為直流5.1VC．該充電寶可以給手機(jī)充電最短時間大約10hD．乘客可以攜帶該充電寶登機(jī)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）某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，用質(zhì)量為m的鉤碼通過輕繩帶動質(zhì)量為M的滑塊在水平導(dǎo)軌上，從A由靜止開始運(yùn)動，測出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門的時間△t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測量的物理量是______，在這過程中系統(tǒng)的動能增量為______。如果實(shí)驗(yàn)前忘記調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，而是導(dǎo)軌略為向左傾斜，用現(xiàn)有測量數(shù)據(jù)______（填“能”或“不能”）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。12．（12分）圖甲為一個簡單的多用電表的電路圖，其中電源的電動勢E=1.5V、內(nèi)阻r=1.0Ω，電流表內(nèi)阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻度線的中間刻度。(1)選擇開關(guān)接“1”，指針指在圖乙所示位置時示數(shù)為_____（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。(2)如果選擇開關(guān)接“3”，圖甲中電阻R2=240Ω，則此狀態(tài)下多用電表為量程_____的電壓表。(3)如果選擇開關(guān)接“2”，該多用電表可用來測電阻，C刻度應(yīng)標(biāo)為_______Ω。(4)如果選擇開關(guān)接“2”，紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針剛好滿偏，再測量某一電阻，指針指在圖乙所示位置，則該電阻的測量阻值為_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。(5)如果將該多用電表的電池?fù)Q成一個電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1.2Ω的電池，正確調(diào)零后測量某電阻的阻值，其測量結(jié)果_____（選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）。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）如圖紙面內(nèi)的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，對邊AB∥CD、AD∥BC，電場方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一帶電粒子從AB上的P點(diǎn)平行于紙面射入該區(qū)域，入射方向與AB的夾角為θ（θ<90°），粒子恰好做勻速直線運(yùn)動并從CD射出．若撤去電場，粒子以同樣的速度從P點(diǎn)射入該區(qū)域，恰垂直CD射出.已知邊長AD=BC=d，帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計(jì)粒子的重力.求：(1)帶電粒子入射速度的大?。?2)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動的時間；(3)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小．14．（16分）如圖所示，在傾角為θ的斜面內(nèi)有兩條足夠長的不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)軌上端連有阻值為R的電阻；在垂直于導(dǎo)軌邊界ab上方軌道空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌向上的均勻變化的勻強(qiáng)磁場B1。邊界ab下方導(dǎo)軌空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場B2。電阻也為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，磁場B1隨時間均勻減小，且邊界ab上方軌道平面內(nèi)磁通量變化率大小為k，MN靜止且受到導(dǎo)軌的摩擦力為零；撤去磁場B2，MN從靜止開始在較短的時間t內(nèi)做勻加速運(yùn)動通過的距離為x。重力加速度為g。(1)求磁場B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(2)求導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌之間動摩擦因數(shù)；(3)若再撤去B1，恢復(fù)B2，MN從靜止開始運(yùn)動，求其運(yùn)動過程中的最大動能。15．（12分）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻波形如圖所示，圖線上質(zhì)點(diǎn)M的位移為振幅的倍，經(jīng)過時間0.1s，質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)正的最大位移處。求：①該簡諧橫波的傳播速度；②從計(jì)時后的0.5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

由題物體A恰能在斜面體上沿斜面勻速下滑時，斜面對物體A的作用力豎直向上，與物體A的重力平衡。物體A對斜面的力豎直向下，斜面不受地面的摩擦力作用。此時斜面體受到重力、地面的支持力、物體對斜面的壓力和沿斜面向下的滑動摩擦力。若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物體A，使物體A加速下滑時，物體A對斜面的壓力沒有變化，則對斜面的滑動摩擦力也沒有變化，所以斜面體的受力情況沒有改變，則地面對斜面體仍沒有摩擦力，即斜面體受地面的摩擦力為零。A.方向水平向左。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.方向水平向右。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.大小為零。與上述結(jié)論相符，故C正確；D.無法判斷大小和方向。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：C。2、D【解題分析】

A.由右手定則可以判斷出通過金屬棒的電流方向向左，則通過電阻R的電流方向向右，故選項(xiàng)A錯誤；B.由左手定則可以判斷出金屬棒受到的安培力方向向下，故選項(xiàng)B錯誤；C.根據(jù)平衡條件可知重力等于恒力減去安培力，根據(jù)功能關(guān)系知恒力做的功等于棒機(jī)械能的增加量與電路中產(chǎn)生的熱量之和，故選項(xiàng)C錯誤；D.金屬棒在豎直向上的恒力作用下勻速上升，安培力做負(fù)功，即克服安培力做功，根據(jù)功能關(guān)系知金屬棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量，故選項(xiàng)D正確。3、B【解題分析】

A．四個燈泡均正常發(fā)光，說明變壓器原、副線圈中的電流相同，根據(jù)可得變壓器副線圈的匝數(shù)故A錯誤；BC．a(chǎn)、b兩端電壓的有效值V=220V設(shè)每個燈泡的額定電壓為U0，原線圈兩端電壓為U1，則有U=2U0+U1結(jié)合可得U0=55V，U1=110V故B正確，C錯誤；D．原線圈兩端電壓的最大值V根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，解得穿過原線圈的磁通量變化率的最大值為V故D錯誤。故選B。4、D【解題分析】

A．該交流電的頻率故A錯誤；B．電容器通交流隔直流，故電流表的示數(shù)不為0，故B錯誤；C．原線圈兩端的電壓的有效值由可知，副線圈兩端的電壓的有效值電阻的功率故C錯誤；D．由于副線圈兩端的電壓的最大值為，故電容器的耐壓值不能小于，故D正確。故選：D。5、B【解題分析】

設(shè)地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1.1R，已知地球的自轉(zhuǎn)周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期與地球的自轉(zhuǎn)周期一致，若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，則同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期變小。由公式可知，做圓周運(yùn)動的半徑越小，則運(yùn)動周期越小。由于需要三顆衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通訊，所以由幾何關(guān)系可知三顆同步衛(wèi)星的連線構(gòu)成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖。由幾何關(guān)系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R由開普勒第三定律得故B正確，ACD錯誤。故選B。6、C【解題分析】

由振動圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時，振子在平衡位置，切向y軸正向速度，加速度為零，故C正確。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、ABC【解題分析】

AB．在赤道處得出在兩極處得出選項(xiàng)AB正確；CD．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心為半徑挖一個球形的防空洞，該球形防空洞挖掉的質(zhì)量A處重力加速度變化是由該球形防空洞引起的選項(xiàng)C正確，D錯誤。故選ABC。8、BD【解題分析】

AB．如圖所示由右手螺旋定則知導(dǎo)線在處產(chǎn)生豎直向下的磁場，導(dǎo)線受該磁場向左的安培力由牛頓第三定律知導(dǎo)線也受到導(dǎo)線的磁場向右的安培力，大小也是。產(chǎn)生的磁場對有安培力，結(jié)合題意分析得：與夾角為120°，且則、導(dǎo)線在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，又、導(dǎo)線與的距離相等，則、導(dǎo)線電流大小相等，為。所以B正確，A錯誤；CD．導(dǎo)線在、處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，則受其安培力為。由余弦定理得所以D正確，C錯誤。故選BD。9、AD【解題分析】A.地球和火星繞太陽轉(zhuǎn)動，萬有引力提供向心力，，得，火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑大，加速度小，故A錯誤；B.根據(jù)公式，可知火星的運(yùn)行速度比地球小，故B錯誤；CD、地球公轉(zhuǎn)周期為1年，而火星的周期大于1年，每個沖日周期內(nèi)，地球比火星多轉(zhuǎn)一圈，所以不是每年出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍，所以地球與火星的公轉(zhuǎn)周期之比為，故D正確．故選D.點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力提供向心力，分析地球和火星加速度、線速度之間的關(guān)系；根據(jù)地球公轉(zhuǎn)周期為1年，每個沖日周期內(nèi)，地球比火星多轉(zhuǎn)一圈，所以不是每年出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象，根據(jù)開普勒定律分析火星周期與地球周期的關(guān)系．10、BD【解題分析】

A．由圖可知，該充電寶的輸入電壓為直流5V，故A錯誤；B．由圖可知，該充電寶的輸出電壓為直流5.1V，故B正確；C．由圖可知，該充電寶的輸出電流為2.1A，則該充電寶可以給手機(jī)充電最短時間故C錯誤；D．由圖可知，該充電寶額定能量為37.44Wh，則乘客可以攜帶該充電寶登機(jī)，故D正確。故選BD。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、A、B的距離L不能【解題分析】

[1]要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，就需要求得動能的增加量和重力勢能的減少量，而要知道重力勢能的減少量則還需要測得A、B的距離L。[2]滑塊通過光電門B時，因光電門寬度很小，用這段平均速度代替瞬時速度可得故滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)從A到B動能的增加量為[3]如果導(dǎo)軌不水平，略微傾斜，則實(shí)驗(yàn)過程中滑塊的重力勢能也要發(fā)生變化，因不知道傾角，故不能求得滑塊重力勢能的變化，則不能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。12、7.46mA2.5V15051準(zhǔn)確【解題分析】

(1)[1]選擇開關(guān)接“1”時測電流，電表表盤下面刻度的最小分度值為0.2mA，指針在兩最小刻度之間進(jìn)行估讀，故其示數(shù)為說明：估讀方法符合最新高考評分標(biāo)準(zhǔn)。(2)[2]根據(jù)串聯(lián)電路有分壓作用可知，當(dāng)電表滿偏時有所以開關(guān)接“3”時為量程2.5V的電壓表。(3)[3]歐姆表的內(nèi)阻由于歐姆表的中值電阻等于歐姆表內(nèi)阻，故C處刻度為150Ω。(4)[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律有其中，解得(5)[5]因?yàn)殡娫磧?nèi)阻的變化，可以通過調(diào)零電阻阻值的變化來抵消，所以調(diào)零后測量某電阻阻值的測量結(jié)果是準(zhǔn)確的。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）（3）【解題分析】

畫出粒子的軌跡圖，由幾何關(guān)系求解運(yùn)動的半徑，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解帶電粒子入射速度的大?。粠щ娏Ｗ釉诰匦螀^(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動的位移可求解時間；根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡求解場強(qiáng).【題目詳解】（1）設(shè)撤去電場時，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，