安徽省皖東名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版）VIP

物理注意事項1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共100分，考試時間90分鐘。2．答題前，考生務(wù)必將密封線內(nèi)的項目填寫清楚。3．請將選擇題答案填在題后的答題表中。非選擇題用黑色簽字筆答題。一、選擇題：共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~6題只有一項符合題目要求；第7~10題有多項符合題目要求，全選對的得4分，選對但不全的得2分，選錯不得分。1.核電池又叫放射性同位素電池，它將同位素在衰變過程中不斷放出的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。核電池已成功用作航天器的電源，那么航天器核電池?yīng)用的核反應(yīng)方程可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．該核反應(yīng)方程雖為β衰變，但該核反應(yīng)方程反應(yīng)前后不滿足質(zhì)量數(shù)守恒，故A不符合題意；B．該核反應(yīng)方程屬于α衰變，屬于天然衰變，反應(yīng)方程滿足電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，故B符合題意；C．該核反應(yīng)方程為核裂變方程，不是衰變方程。故C不符合題意；D．該核反應(yīng)方程為盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的人工核反應(yīng)的方程式。故D不符合題意。故選B?！军c睛】核反應(yīng)方程滿足電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒。熟悉核元素衰變的種類和特點。2.用一定長度的輕質(zhì)細線相連的兩個完全相同的小球P、Q，在空中同一位置同時被拋出，若P以速度v1水平向右拋出，Q以速度v2水平向左拋出，經(jīng)過時間t1細線被拉直。若P以速度v1豎直向上拋出，Q以速度v2豎直向下拋出，經(jīng)過時間t2細線被拉直。已知兩小球在細線被拉直之前都一直沒有落地，不計空氣阻力，下列判斷正確的是（）A.B.C.D.條件不足，無法比較t1和t2的大小【答案】A更多免費優(yōu)質(zhì)滋元可家威杏MXSJ663【解析】【詳解】設(shè)繩長為l水平拋出時解得豎直拋時解得故故選A。3.如圖所示，通過理想降壓變壓器給串聯(lián)在副線圈cd兩端的多個小彩燈供電，已知原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，下列判斷正確的是（）A.如果其中一個小彩燈燈絲斷了，變壓器的輸入功率可能變大B.如果其中一個小彩燈被短路，變壓器的輸入功率減小C.如果將原、副線圈增加相同匝數(shù)，其他條件不變，小彩燈都變亮D.如果只將副線圈匝數(shù)增加，其他條件不變，小彩燈都變暗【答案】C【解析】【詳解】A．由于小彩燈串聯(lián)，其中一個小彩燈燈絲斷了，則電路斷路，不再有電流，變壓器的輸入功率變?yōu)榱?，故A錯誤；B．如果其中一個小彩燈被短路，則副線圈總電阻減小，而副線圈電壓不變，根據(jù)可知變壓器的輸入功率增大，故B錯誤；C．設(shè)原、副線圈都增加n圈，由于是降壓變壓器，故則副線圈電壓小彩燈都變亮，故C正確；D．如果只將副線圈匝數(shù)增加，則副線圈電壓增大，小彩燈都變亮，故D錯誤。故選C。4.一定質(zhì)量的理想氣體沿狀態(tài)a→b→c→a變化的p-V圖像如圖所示，其中c→a為雙曲線。下列判斷錯誤的是（）A.氣體在狀態(tài)b時比在狀態(tài)a時的內(nèi)能大B.氣體在狀態(tài)b時單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)可能比在狀態(tài)c時少C.氣體從狀態(tài)c變化到狀態(tài)a，內(nèi)能不變D.氣體從狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c，從外界吸收熱量【答案】B【解析】【詳解】A．壓強相等，根據(jù)狀態(tài)b時氣體的體積大，溫度高，則氣體在狀態(tài)b時比在狀態(tài)a時的內(nèi)能大，A正確；B．體積相等，根據(jù)氣體在狀態(tài)b時壓強大，溫度高，則氣體在狀態(tài)b時單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)比在狀態(tài)c時多，B錯誤；C．氣體從狀態(tài)c變化到狀態(tài)a，根據(jù)代入數(shù)據(jù)得內(nèi)能不變，C正確；D．氣體從狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c，圖像圍成的面積等于氣體對外做功，由于溫度不變，則氣體從外界吸收熱量，D正確。本題選擇錯誤的，故選B。5.如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B0方向未知的勻強磁場中，存在豎直方向的正方形虛線區(qū)域abcd。在b、d兩點分別垂直正方形所在平面固定一根無限長的直導(dǎo)線（圖中未畫出），導(dǎo)線中通入大小相等、方向垂直紙面向里的恒定電流。若a點的磁感應(yīng)強度大小為零，則c點的磁感應(yīng)強度（）A.大小為，與勻強磁場方向相同 B.大小為2B0與勻強磁場方向相同C.大小為，與勻強磁場方向相反 D.條件不足，無法求出c點處磁感應(yīng)強度【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知，兩長直導(dǎo)線電流在ac兩點的磁場強度如圖所示由于ac兩點到導(dǎo)線的距離相等，故兩長直導(dǎo)線的電流在ac兩點的磁場強度大小相等。根據(jù)平行四邊形定則可知，兩長直導(dǎo)線的電流在ac兩點的合磁場強度大小相等，方向相反。因a點的磁感應(yīng)強度大小為零，故勻強磁場方向與兩長直導(dǎo)線的電流在a點的磁場方向相反，且有故c點的磁感應(yīng)強度大小為方向與勻強磁場方向相同。故選B?！军c睛】根據(jù)右手定則確定長直導(dǎo)線在兩點的磁場方向及大小關(guān)系。再根據(jù)矢量求和的方法的進行解答。6.如圖所示，兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在同一水平面上，虛線MN與導(dǎo)軌垂直，其左、右側(cè)的導(dǎo)軌間距分別為L2和L1且整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中。MN左、右兩側(cè)的磁感應(yīng)強度大小分別為B2和B1，且在MN兩側(cè)導(dǎo)軌上分別垂直放置兩根接入阻值為r1和r2的平行金屬棒ab和cd，系統(tǒng)靜止。某時刻對ab棒施加一個水平向右的恒力F，兩金屬棒在向右運動的過程中，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，cd棒始終未到達MN處，則下列判斷正確的是（）A.最終兩棒以不同的速度勻速運動B.最終兩棒以相同的速度勻速運動C.安培力對cd棒所做的功大于cd棒的動能增加量D.外力F做的功等于兩棒的動能增加量和回路中產(chǎn)生的焦耳熱【答案】D【解析】【詳解】AB.

ab

棒在外F作用下向右加速，但由于受到向左的安培力，所以做加速度減小的加速運動，cd棒在向右的安培力作用下，向右加速。兩者達到穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)該是有共同的加速度，即為所以最終兩棒以相同的加速度一起向右做加速運動，故AB錯誤；C.cd

棒受的合力為受到的安培力，由動能定理可知安培力對cd

棒所做的功等于

cd

棒的動能增加量，故C錯誤；D.由能量守恒可知外力

F

做功等于兩棒的動能增加量和回路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確。故選D。7.如圖所示為一種消音手槍的原理示意圖。聲音由A槍管輸入，經(jīng)過空氣腔室M，由B槍管輸出。頻率為f的聲音從聲源傳到空氣腔室左側(cè)的C面時，恰好與右側(cè)D面反射回來的同頻率的聲波相消，外界幾乎聽不到槍響。已知聲波在空氣腔室中傳播的速度為v。下列說法正確的是（）A.該消音器是利用波的干涉原理設(shè)計的B.相消位置為兩列波振動的加強區(qū)C.當(dāng)空氣氣腔室最小長度時，外界幾乎聽不見槍響D.當(dāng)空氣氣腔室最小長度時，外界幾乎聽不見槍響【答案】AC【解析】【詳解】AB．當(dāng)兩列波的頻率相同時，在相遇區(qū)內(nèi)，某些點始終加強，某些點始終減弱，達到減弱噪聲的目的，此消音器正是利用波的干涉原理，相消位置為兩列波振動的減弱區(qū)，故A正確，B錯誤；C．當(dāng)空氣氣腔室最小長度時，兩列波波傳播的路程差為為減弱區(qū)，外界幾乎聽不見槍響，故C正確；D．當(dāng)空氣氣腔室最小長度時，兩列波波傳播的路程差為為加強區(qū)，故D錯誤。故選AC。8.北京時間2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭在我國文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時點火發(fā)射，約495秒后，問天實驗艙火箭成功分離并進入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。已知地球的半徑，地球表面的重力加速度取。下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星必須是在赤道上發(fā)射才能成功B.只要衛(wèi)星發(fā)射速度大于就能成為人造地球衛(wèi)星C.發(fā)射的人造地球衛(wèi)星繞地球運行的周期不可能為68分鐘D.發(fā)射的人造地球衛(wèi)星能在與赤道垂直的平面繞地球做圓周運動【答案】CD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星要發(fā)射成功，需要發(fā)射速度大于等于最小發(fā)射速度，但不一定要在赤道上，故A錯誤；B．衛(wèi)星要成為人造地球衛(wèi)星，發(fā)射速度需要大于地球第一宇宙速度小于地球第二宇宙速度，即發(fā)射速度大于小于，故B錯誤；C．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力可得解得可知當(dāng)衛(wèi)星處于地面表面軌道時，周期最小，又聯(lián)立可得最小周期為則發(fā)射的人造地球衛(wèi)星繞地球運行的周期不可能為68分鐘，故C正確；D．發(fā)射的人造地球衛(wèi)星由萬有引力提供向心力，人造地球衛(wèi)星的軌道平面過地心，則發(fā)射的人造地球衛(wèi)星能在與赤道垂直的平面繞地球做圓周運動，故D正確。故選CD。9.如圖所示，一個斜劈M放置在粗糙的水平地面上，斜劈左、右側(cè)斜面光滑，傾角分別為α和β，且，。兩小滑塊P和Q同時從斜面頂端由靜止釋放。已知P、Q和斜劈M質(zhì)量均為m，重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A.從釋放到Q至地面的過程中，地面的摩擦力對M的沖量為0B.從釋放到P至地面的過程中，地面的摩擦力對M的沖量為0C.從釋放到P至地面的時間t內(nèi)，地面對M的支持力沖量大小為3mgtD.從釋放到Q至地面的時間t'內(nèi)，地面對M的支持力沖量大小為2mgt'【答案】AD【解析】【詳解】AB．以P為對象，P沿斜面加速下滑的加速度大小為斜面對P的支持力大小為以Q為對象，Q沿斜面加速下滑的加速度大小為斜面對Q的支持力大小為由于，可知Q的加速度大于P的加速度，又Q下滑的位移小于P下滑的位移，可知從釋放到Q至地面的時間小于從釋放到P至地面的時間；從釋放到Q至地面的過程中，P、Q對M的壓力的水平分力大小分別為由于，則有可知此過程地面對M的摩擦力為0，則地面的摩擦力對M的沖量為0；當(dāng)Q到達地面后，P還在斜面上，則地面對M的摩擦力不為0，故從釋放到P至地面的過程中，地面的摩擦力對M的沖量為0，故A正確，B錯誤；D．從釋放到Q至地面的過程中，P、Q對M的壓力的豎直分力大小分別為則此過程，地面對M的支持大小為則從釋放到Q至地面的時間內(nèi)，地面對M的支持力沖量大小為故D正確；C．從釋放到P至地面的時間內(nèi)，由于P、Q在斜面運動過程，有豎直向下的分加速度，處于失重狀態(tài)，則地面對M的支持力一定小于，則地面對M的支持力沖量大小一定小于，故C錯誤。故選AD。10.如圖所示，四邊形abcd中，，，ad垂直dc、ab垂直bc，，O點和c點關(guān)于直線bd對稱。在a、b和d點各固定一個帶電荷量為q的正電荷，O點和c點的電勢分別為和。下列說法正確的是（）A.c點的電場強度方向由O指向c，且小于O點的電場強度大小B.若僅將a點的正電荷換成帶相同電荷量的負(fù)電荷，則c點電勢等于C.若僅將b點的正電荷換成帶相同電荷量的負(fù)電荷，則c點電勢等于D.電子在O點的電勢能小于在c點的電勢能【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意可知過O點且為的中垂線，設(shè)與連線的交點為，設(shè)長為，分析幾何關(guān)系知由等量同種電荷電場分布規(guī)律可知，b和d點的場中，分析得O點與c點電場強度大小相等為，方向分別從點發(fā)出，沿和方向指向無窮遠，在點電荷a的電場中，O點場強為，方向沿指向無窮遠，c點的電場強度為，根據(jù)矢量疊加原則知，O點的電場強度為零，c點電場強度大小為，沿方向故c點的電場強度大于O點的電場強度大小，故A錯誤；D．在b和d點的場中，O點和c點的電勢相等，在點電荷a的電場中，O點電勢大于c點的電勢，由電勢疊加規(guī)律知根據(jù)電勢能的定義知，電子在O點的電勢能小于在c點的電勢能，故D正確；B．根據(jù)對稱性可知,a、b、d各點的正電荷在O點產(chǎn)生的電勢相等,設(shè)為,有同理,b、d兩點的正電荷在c點產(chǎn)生的電勢也為,設(shè)a點的正電荷在C點產(chǎn)生的電勢為,則有聯(lián)立解得若僅將a點的正電荷換成帶相同電量的負(fù)電荷,則負(fù)電荷在C點產(chǎn)生的電勢為,故C點電勢等于故B正確；C．若僅將b點的正電荷換成帶相同電荷量的負(fù)電荷,根據(jù)等量異種電荷的等勢面分布可知,b、d處的點電荷在O、c兩點產(chǎn)生的電勢為0,故C點的總電勢等于a點的正電荷在C點產(chǎn)生的電勢，為故C錯誤。故選BD。二、實驗題：共2小題，共15分。11.用如圖所示的裝置探究牛頓第二定律。將長木板一端固定在水平桌面的左端、在長木板另一端用墊塊將木板墊起。在木板上相距為L（未知）的位置固定兩個光電門1和2，在木板上放置一個帶有寬度為d（未知）的遮光條的小車，小車通過輕質(zhì)細線繞過固定在木板右端的光滑定滑輪與小物塊相連，木板上方的細線與木板平行，重力加速度為g。實驗步驟如下：①調(diào)整墊塊的位置，給小車一個沿木板向下的初速度，使得兩個光電門記錄的時間相等，測量小物塊的質(zhì)量m、小車的質(zhì)量M1，然后把小車放在木板上，使遮光條對齊光電門1，去掉小物塊，小車開始沿木板向下滑動，記錄遮光條經(jīng)過光電門2的時間t1；②掛上小物塊，在小車上加放鉤碼。調(diào)整墊塊位置，給小車一個沿木板向下的初速度，使得兩個光電門記錄的時間仍相等，測量小車和所放鉤碼的總質(zhì)量M2；然后把小車放在木板上，使遮光條對齊光電門1，去掉小物塊，小車開始沿木板向下滑動，記錄遮光條經(jīng)過光電門2的時間t2；③掛上小物塊，再在小車上放鉤碼，多次重復(fù)上述操作，記錄小車和所放鉤碼的總質(zhì)量M3、M4……錄遮光條經(jīng)過光電門2的時間l3、l4；④最后整理好實驗器材。請回答下列問題：（1）實驗需要的實驗器材有____________。A．天平B．刻度尺C．秒表D．打點計時器E．游標(biāo)卡尺（2）此實驗是保持__________不變的條件下，探究牛頓第二定律的。（3）在坐標(biāo)紙上，以小車和鉤碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，以________（選填“t”，“t2”或“”為縱坐標(biāo)，得到一條直線，當(dāng)直線的斜率為________時（用物理量的字母表示），就可以驗證牛頓第二定律了?！敬鸢浮竣?BE②.小車所受合力③.t2④.【解析】【詳解】（1）[1]本實驗需要測量光電門間距和遮光條寬度，因此需要刻度尺和游標(biāo)卡尺，故選BE；（2）[2]調(diào)整墊塊的位置，是為了保證下滑時，沿木板方向小車受的合力不變；（3）[3][4]根據(jù)題意可得聯(lián)立解得因此應(yīng)以t2為縱坐標(biāo)，斜率為。12.某物理興趣小組利用實驗室現(xiàn)有器材，設(shè)計了一個測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗，實驗器材如下：A．待測干電池：電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2ΩB．電壓表：量程為0~15V，內(nèi)阻約為15kΩC．電流表A1：量程為0~3A，內(nèi)阻D．微安表A2：量程為0~50μA，內(nèi)阻E．定值電阻R1：阻值為25ΩF．滑動變阻器R2：最大電阻值為2000ΩG．電阻箱R3：最大電阻值為1999.9ΩH．開關(guān)S及導(dǎo)線若干回答下列問題：（1）使用的實驗器材除了A、E、H，為了提高實驗準(zhǔn)確度，還應(yīng)該選擇________、________。（填器材前的字母序號）（2）請在虛線框內(nèi)畫出測量干電池電動勢和內(nèi)阻的電路圖_________。（3）在實驗中，記錄每次電表的示數(shù)x和對應(yīng)變化電阻接入電路的電阻R，然后在坐標(biāo)紙上以R為橫坐標(biāo)，以________為縱坐標(biāo)，得到一條直線。若斜率為k，縱截距為b，則干電池電動勢和內(nèi)阻分別為E=________和r=________。（均用物理量的字母表示）【答案】①.D②.G③.④.⑤.⑥.【解析】【詳解】（1）[1][2]電壓表和電流表量程過大，應(yīng)使用微安表與定值電阻并聯(lián)擴大量程后，再與電阻箱串聯(lián)接在電路中，還應(yīng)該選擇D、G。（2）[3]電路圖如圖所示（3）[4][5][6]微安表示數(shù)遠小于干路電流，微安表與定值電阻并聯(lián)的阻值接近定值電阻阻值，根據(jù)閉合電路歐姆定律得即以為縱坐標(biāo)。由題意，解得，三、計算題：共4小題，共45分。答題時應(yīng)寫出必要的文字說明、重要的物理規(guī)律、完整的數(shù)字和單位；只有結(jié)果而沒有過程的不能得分。13.如圖1所示，兩根足夠長光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面上，間距為L，導(dǎo)軌之間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，垂直于導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為m的均勻金屬棒ab。從t=0時刻開始，金屬棒上通有如圖2所示的交變電流I，其最大值為Im，周期為T，規(guī)定電流從a到b為正方向，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。（1）時，求金屬棒的加速度大??；（2）時間內(nèi)，求安培力對金屬棒做了多少功【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)一次函數(shù)關(guān)系式可得時通過金屬棒的電流大小為此時對于金屬棒，根據(jù)牛頓第二定律可得解得（2）設(shè)時間內(nèi)通過金屬棒的平均電流為，通過金屬棒的電荷量為Q，則經(jīng)歷的時間為對金屬棒，根據(jù)動量定理可得而由可知，I-t圖像所圍成的面積表示電荷量，由圖2可得聯(lián)立可得金屬棒的速度為根據(jù)動能定理可得時間內(nèi)，安培力對金屬棒做的功為14.如圖所示，直角三角形為棱鏡的橫截面，，，邊長為L。一束單色光垂直邊進入棱鏡，恰好不能從邊射出棱鏡。已知光在真空中的傳播速度為c。（1）求此棱鏡對該單色光的折射率n；（2）現(xiàn)在讓此單色光從邊中點D垂直邊進入棱鏡，并求此單色光在棱鏡中的傳播時間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由題意知，若單色光垂直邊射入棱鏡后在面上發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系可知臨界角，由解得（2）單色光垂直邊從D點垂直射入棱鏡，由幾何知識可知，單色光在面上的入射角即單色光在邊上發(fā)生全反射，單色光在邊上的入射角發(fā)生全反射，最后反向光線傳到邊上時垂直邊射出。單色光在棱鏡中傳播的光路圖如圖所示根據(jù)幾何知識可知可知光在介質(zhì)中的傳播速度光在棱鏡中傳播時間解得15.如圖所示，光滑水平面上靜止著粗糙的木板b和半徑為R的光滑圓弧槽c，b、c緊挨在一起，且b的上表面和c末端的圓弧水平相切，木板b的長度等于圓弧半徑R的2倍。一小滑塊a靜止在