四川省成都市棠湖中學(xué)2023年物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

四川省成都市棠湖中學(xué)2023年物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、下列說法正確的是（）A．由公式v＝ωr可知，圓形軌道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大則其速度越大B．由公式可知，所有人造地球衛(wèi)星離地球越遠則其線速度越小C．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的線速度小于7.9km/sD．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度2、平行板電容器C與三個可控電阻R1、R2、R3以及電源連成如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，電容器C兩極板帶有一定的電荷，要使電容器所帶電荷量減少。以下方法中可行的是（）A．只增大R1，其他不變B．只增大R2，其他不變C．只減小R3，其他不變D．只減小a、b兩極板間的距離，其他不變3、宇宙中有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示。中心天體質(zhì)量遠大于行星質(zhì)量，不考慮行星之間的萬有引力，三顆行星的運動軌道中，有兩個為圓軌道，半徑分別為r1、r3，一個為橢圓軌道，半長軸為a，a=r3。在Δt時間內(nèi)，行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過的面積分別為S2、S3；行星Ⅰ的速率為v1、行星Ⅱ在B點的速率為v2B、行星Ⅱ在E點的速率為v2E、行星Ⅲ的速率為v3，下列說法正確的是（）A．S2=S3B．行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等C．行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時的向心加速度大小相等D．v3<v1<v2E<v2B4、如圖甲所示，單匝矩形線圈abcd垂直固定在勻強磁場中。規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強度的正方向，磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。以順時針方向為電流正方向，以向右方向為安培力正方向，下列關(guān)于bc段導(dǎo)線中的感應(yīng)電流i和受到的安培力F隨時間變化的圖象正確的是（）A． B．C． D．5、分別用波長為和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為（）A． B． C． D．6、下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的敘述中不正確的是A．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)表明了原子核內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 B．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)表明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．電子的發(fā)現(xiàn)表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 D．粒子散射實驗是原子核式結(jié)構(gòu)模型的實驗基礎(chǔ)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、用頭發(fā)屑模擬各種電場的分布情況如甲、乙、丙、丁四幅圖所示，則下列說法中正確的是（）A．圖甲一定是正點電荷形成的電場B．圖乙一定是異種電荷形成的電場C．圖丙可能是同種等量電荷形成的電場D．圖丁可能是兩塊金屬板帶同種電荷形成的電場8、如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強電場。長度為l的輕質(zhì)絕緣細繩一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球（可視為質(zhì)點），初始時小球靜止在電場中的a點，此時細繩拉力為2mg，g為重力加速度。若小球在a點獲得一水平初速度va，使其恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，則（）A．電場強度為，方向豎直向上B．a(chǎn)、O兩點的電勢差Uao=C．初速度va=D．小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動9、如圖所示，豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接，不計一切摩擦．圓心O點正下方放置為2m的小球A，質(zhì)量為m的小球B以初速度v0向左運動，與小球A發(fā)生彈性碰撞．碰后小球A在半圓形軌道運動時不脫離軌道，則小球B的初速度v0可能為（）A． B． C． D．10、下列說法正確的是________(填正確答案標號)A．懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B．空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C．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D．高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E.干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果三、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）在研究勻變速直線運動的實驗中，某同學(xué)選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每隔一個點取一個計數(shù)點，如下圖中0、1、2……6點所示。a．測量1、2、3……6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：x1、x2、……x6b．分別計算x1、x2……x6與對應(yīng)時間的比值、、c．以上為縱坐標、1為橫坐標，標出x與對應(yīng)時間l的坐標點，畫出了圖線如圖所示根據(jù)圖線可以計算：物體在計時起點的速度v0=_____cm/s；加速度a=___m/s2。（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）小李同學(xué)設(shè)計實驗測定一圓柱體合金的電阻率，需要精確測量合金的電阻值。已知圓柱體合金長度為L、電阻約為，現(xiàn)在手頭備有如下器材：A．電流表A1，量程為、內(nèi)阻約為B．電流表A2，量程為、內(nèi)阻約為C．電阻箱，最大阻值為D．滑動變阻器，最大阻值為E．滑動變阻器，最大阻值為F．電源，電動勢約為、內(nèi)阻約為G．導(dǎo)線和開關(guān)若干H．刻度尺（最小刻度為1mm）I．游標卡尺(1)用游標卡尺測量圓柱體合金的直徑如圖所示，則直徑_________。(2)如圖所示是該同學(xué)設(shè)計的測量該合金電阻的電路圖，請幫助他選擇合適的電學(xué)器材，要求電表的示數(shù)大于其量程的三分之二、滑動變阻器方便調(diào)節(jié)，則電流表和滑動變阻器需選擇_________（填對應(yīng)器材前面的字母序號）。按圖連接好線路進行實驗，即可測量出該合金的電阻值。(3)用以上已知量和所測量的物理量的字母，寫出該合金電阻率的表達式為_________。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）如圖甲所示，在邊界為L1L2的豎直狹長區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.02T，在L1的左側(cè)充滿斜向上與水平方向夾角為45°的勻強電場E1（E1大小未知）。一帶正電的微粒從a點由靜止釋放，微粒沿水平直線運動到L1邊界上的b點，這時開始在L1L2之間的區(qū)域內(nèi)加一豎直方向周期性變化的勻強電場E2，E2隨時間變化的圖像如圖乙所示（E2>0（1）微粒的比荷qm（2）a點到b點的距離；（3）將邊界L2左右移動以改變正交場的寬度，使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)的區(qū)域，求電場E2變化周期14．（16分）如圖所示，ABC為某玻璃磚的截面，OBC是半徑為R的四分之一圓，O為圓心，AOB為等腰直角三角形，玻璃磚放在水平面上，一束單色光從AO邊上的中點D垂直AO面射入，光線在AB面上剛好發(fā)生全反射．已知光在真空中傳播的速度為c，求（i）試判斷光線第一次照射到圓面上會不會發(fā)生全反射，如果不發(fā)生全反射，則發(fā)生折射的折射角為多大;（ⅱ）圓弧面的反射光線第一次照射到CO面上的入射點到D點的距離．15．（12分）某精密光學(xué)儀器上有一塊玻璃磚是由一塊長方體的勻質(zhì)玻璃下部分挖掉一個半徑為R的半圓柱形成的，其截面如圖所示，CD為半圓柱體的直徑，O為圓心，AD長為。一束單色光從AD邊的中點E垂直射入玻璃磚，經(jīng)過折射后從玻璃磚中射出。已知玻璃磚對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。①請畫出此光束在玻璃磚中的光路圖，并求出該單色光從進入玻璃磚到第一次射出玻璃磚時的折射角；②該單色光從進入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。

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、C【解析】

A．由公式可知，圓形軌道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大則其速度越小，選項A錯誤；B．由公式可知，所有人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動時，離地球越遠則其線速度越小，選項B錯誤；C．第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運動的衛(wèi)星的最大速度，則地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的線速度小于7.9km/s，選項C正確；D．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤；故選C。2、A【解析】

A．只增大，其他不變，電路中的電流變小，R2兩端的電壓減小，根據(jù)，知電容器所帶的電量減小，A符合要求；B．只增大，其他不變，電路中的電流變小，內(nèi)電壓和R1上的電壓減小，電動勢不變，所以R2兩端的電壓增大，根據(jù)，知電容器所帶的電量增大，B不符合要求；C．只減小R3，其他不變，R3在整個電路中相當(dāng)于導(dǎo)線，所以電容器的電量不變，C不符合要求；D．減小ab間的距離，根據(jù)，知電容C增大，而兩端間的電勢差不變，所以所帶的電量增大，D不符合要求。故選A。3、B【解析】

AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ滿足a=r3，據(jù)開普勒第三定律知他們的運行周期相等，令△t等于一個周期，它們與中心天體連線掃過的面積，橢圓面積小于圓面積，故A錯誤，B正確；

C．向心加速度為垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時加速度相等，但行星Ⅱ在該點的向心加速度為此加速度沿P至橢圓圓心方向的分量，小于行星Ⅲ在P點時加速度，故C錯誤；

D．據(jù)，考慮到Ⅰ到Ⅱ的變軌過程應(yīng)該在B點加速，有v1＜v2B，B到E過程動能向勢能轉(zhuǎn)化，有v2B＞v2E，考慮到v2E小于在E點能夠繞中心天體勻速圓周運動所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，綜上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D錯誤；

故選B。4、A【解析】

0～0.5T時間內(nèi)，B減小，穿過線圈的磁通量減小，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向沿順時針方向，為正值；

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢為，不變，則E不變，感應(yīng)電流i不變。由左手定則可知，bc段導(dǎo)線受到的安培力方向水平向右，是正的。由F=BiL知bc段導(dǎo)線受到的安培力大小隨B的減小而逐漸減小。

在0.5T-T時間內(nèi)，B增大，穿過線圈的磁通量增大，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，為負值；

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢為，不變，則E不變，感應(yīng)電流i不變。由圖知：在0.5T-T時間內(nèi)的是0～0.5T時間內(nèi)的2倍，則在0.5T-T時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢E是0～0.5T時間內(nèi)的2倍，感應(yīng)電流也是2倍。在0.5T-T時間內(nèi)，由左手定則可知，bc段導(dǎo)線受到的安培力方向水平向左，是負的，且由F=BiL，知在0.5T-T時間內(nèi)bc段導(dǎo)線受到的安培力隨B的增大而增大，且是0～0.5T時間內(nèi)的4倍，故BCD錯誤，A正確。

故選A。5、C【解析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程，有由題意，此金屬板的逸出功為故C正確，ABD錯誤。故選C。6、B【解析】

A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故A正確，不符合題意；B．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與原子核是由質(zhì)子和中子組成的沒有關(guān)聯(lián)。故B錯誤，符合題意；C．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，知道原子還可以再分，表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的。故C正確，不符合題意；D．α粒子散射實驗說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確，不符合題意；故選B。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、BC【解析】

A．點電荷的電場都是輻射狀的，所以圖甲模擬的可能是正點電荷形成的電場，也可能是負點電荷形成的電場，A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷電場線分布的特點對比可知，圖乙一定是異種電荷形成的電場，B正確；C．根據(jù)等量同種電荷電場線的特點對比可知，圖丙可能是同種等量電荷形成的電場，也可能是同種不等量電荷形成的電場，C正確；D．由圖可知，兩個金屬板之間的電場類似于勻強電場，所以圖丁可能是兩塊金屬板帶異種電荷形成的電場，D錯誤。故選BC。8、AC【解析】

A．小球靜止在點時，由共點力平衡得解得方向豎直向上，故A正確；B．在勻強電場中，點電勢比點低，根據(jù)電勢差可知、兩點電勢差為故B錯誤；CD．小球從點運動到點，由于重力和電場力做功，不可能做勻速圓周運動，設(shè)到點速度大小為，由動能定理得小球做圓周運動恰好通過點時，由牛頓第二定律得聯(lián)立解得故C正確，D錯誤；故選AC。9、BC【解析】

A與B碰撞的過程為彈性碰撞，則碰撞的過程中動量守恒，設(shè)B的初速度方向為正方向，設(shè)碰撞后B與A的速度分別為v1和v2，則：mv0=mv1+2mv2由動能守恒得：聯(lián)立得：

①1.恰好能通過最高點,說明小球到達最高點時小球的重力提供向心力,是在最高點的速度為vmin，由牛頓第二定律得：2mg=

②A在碰撞后到達最高點的過程中機械能守恒，得：③聯(lián)立①②③得：v0=，可知若小球B經(jīng)過最高點，則需要：v0?2.小球不能到達最高點，則小球不脫離軌道時，恰好到達與O等高處，由機械能守恒定律得：④聯(lián)立①④得：v0=可知若小球不脫離軌道時,需滿足：v0?由以上的分析可知,若小球不脫離軌道時,需滿足：v0?或v0?，故AD錯誤，BC正確．故選BC【點睛】小球A的運動可能有兩種情況：1．恰好能通過最高點，說明小球到達最高點時小球的重力提供向心力，由牛頓第二定律求出小球到達最高點點的速度，由機械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2．小球不能到達最高點，則小球不脫離軌道時，恰好到達與O等高處，由機械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度．10、BCE【解析】

A.懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，而不是反映花粉分子的熱運動，選項A錯誤；B.由于表面張力的作用使液體表面收縮，使小雨滴呈球形，選項B正確；C.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，彩色液晶顯示器就利用了這一性質(zhì)，選項C正確；D.高原地區(qū)水的沸點較低是因為高原地區(qū)的大氣壓強較小，水的沸點隨大氣壓強的降低而降低，選項D錯誤；E.由于液體蒸發(fā)時吸收熱量，溫度降低，所以濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，選項E正確。故選BCE。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、4.01.0【解析】

[1][2]物體做勻變速直線運動，根據(jù)運動學(xué)公式有兩邊同時除以時間t，變形得結(jié)合圖線可知，初速度為縱軸截距斜率為，由圖可得解得m/s212、1.075AD【解析】

（1）[1]．（2）[2][3]．若電流表選A1，電路總電阻約為；若電流表選A2，電路總電阻約為?；瑒幼冏杵鱎2不能滿足，則滑動變阻器選R1。（3）[4]．根據(jù)電阻定律有，其中，聯(lián)立解得四、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）5.0×10【解析】

(1)由微粒運動到c點后做一次完整的圓周運動可知q