2023-2024年山東省濟寧市高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

2023～2024學(xué)年度第一學(xué)期高三質(zhì)量檢測物理試題一、單項選擇題1.某同學(xué)猜想影響流體阻力的因素有三種，分別是物體相對于流體的速度、物體的橫截面積和物體的形狀?，F(xiàn)在要設(shè)計實驗驗證猜想，應(yīng)該采用下列哪種研究方法（）A.微元法 B.放大法C.極限思想 D.控制變量法【答案】D【解析】物理學(xué)中對多因素的問題，常常采用控制變量的方法，把多因素問題轉(zhuǎn)換成單因素問題。故選D。2.如圖甲所示為電容傳感器式計算機鍵盤的結(jié)構(gòu)簡圖，每個鍵下面都有相互平行的活動金屬片和固定金屬片組成的平行板電容器，兩金屬片間有空氣間隙，每個鍵內(nèi)部電路如圖乙所示。在按鍵的過程中，下列說法正確的是（）A.電容器的電容減小B.電容器的電量減小C.圖乙中電流從流向D.電容器極板間的電場強度不變【答案】C【解析】在按鍵的過程中，電容器兩板間距減小，則由可知，電容器的電容增大，兩板電壓一定，根據(jù)，可知電容器的電量增加，電容器充電，則圖乙中電流從流向，選項C正確，AB錯誤；電容器兩板間距減小，兩板電壓一定，極板間的電場強度變大，選項D錯誤。故選C。3.如圖甲所示為磁電式電流表的結(jié)構(gòu)簡圖，線圈繞在一個與指針、轉(zhuǎn)軸相連的鋁框骨架上，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，同一圓周上磁感應(yīng)強度大小處處相等，如圖乙所示。當線圈通以如圖乙所示方向電流時，下列說法正確的是（）A.蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場為勻強磁場B.線圈轉(zhuǎn)動過程中受到的安培力始終與線框平面垂直C.線圈將按逆時針方向（正視）轉(zhuǎn)動D.增加線圈匝數(shù)會增大電流表的量程【答案】B【解析】蹄形磁鐵和鐵芯間的不同點的磁場方向并不是相同，不是勻強磁場，故A錯誤；根據(jù)左手定則可知，線圈轉(zhuǎn)動過程中受到的安培力始終與線框平面垂直，故B正確；由左手定則可知，兩導(dǎo)線受到的安培力大小相等、方向相反，左側(cè)導(dǎo)線受到的安培力向上，右側(cè)導(dǎo)線受到的安培力向下，則線圈按順時針方向（正視）轉(zhuǎn)動，故C錯誤；增加線圈匝數(shù)，會使得在相同電流情況下線圈所受安培力增大，則電流表的量程減小，故D錯誤。故選B。4.排球比賽中，運動員在處水平發(fā)球，對方一傳在處墊球過網(wǎng)，排球經(jīng)最高點運動到處，軌跡如圖所示。已知與、與分別在同一水平線上，、在同一豎直線上，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.排球從運動到與從運動到的時間相等B.對方一傳墊球前后重力的瞬時功率大小相等C.排球在點與在點的速度大小相等D.排球從運動到的過程中，在、兩點動量相同【答案】B【解析】排球到可看做兩段平拋運動，其豎直高度與從到的豎直高度相同，根據(jù)，則從運動到的時間等于從運動到的時間的倍，選項A錯誤；對方一傳墊球前后球下降和上升的豎直高度相等，則豎直速度大小相等，根據(jù)可知，重力的瞬時功率大小相等，選項B正確；排球在點的速度，在點的速度大小，則選項C錯誤；排球從運動到的過程中，在、兩點速度大小相同，但是方向不同，則根據(jù)可知，排球在、兩點動量大小相同，方向不同，選項D錯誤。故選B。5.年月日，中國工程院等單位在北京發(fā)布全球十大工程成就及《全球工程前沿》報告，中國空間站為全球十大工程成就之一。中國空間站在距地面的圓形軌道上運行，其運行方向如圖所示。已知地球半徑為，地球表面的重力加速度為，忽略地球的自轉(zhuǎn)，將地球視為質(zhì)量分布均勻的球體。則空間站相鄰兩次經(jīng)過地球赤道上空的時間間隔為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)，，空間站相鄰兩次經(jīng)過地球赤道上空的時間間隔為，得，故選B。6.如圖所示為長度相同、平行硬質(zhì)通電直導(dǎo)線、的截面圖。導(dǎo)線放置在點正下方的粗糙水平地面上，導(dǎo)線通過絕緣細線懸掛于O點，且。開始時，導(dǎo)線通以垂直紙面向里的恒定電流，導(dǎo)線靜止于實線位置?，F(xiàn)將導(dǎo)線中的電流緩慢增加，導(dǎo)線緩慢移動到虛線位置再次靜止。通電直導(dǎo)線的粗細可忽略不計，導(dǎo)線移動過程中導(dǎo)線始終保持靜止且兩導(dǎo)線保持平行。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里B.導(dǎo)線在實線位置時所受安培力的方向與垂直C.導(dǎo)線對地面的壓力逐漸增大D.導(dǎo)線緩慢移動的過程中，細線對導(dǎo)線的拉力逐漸變大【答案】C【解析】對導(dǎo)線受力分析，、導(dǎo)線間為斥力時導(dǎo)線才能平衡，根據(jù)“同向電流吸引，反向電流排斥”，可知中電流方向為垂直紙面向外，故A錯誤；導(dǎo)線所受安培力方向沿ab連線斜向左上，因為，所以安培力不可能與拉力方向垂直，故B錯誤；導(dǎo)線受力分析如圖所示，與力的矢量三角形相似，有，不變，而長度也不變，所以拉力也不變，故D錯誤；將導(dǎo)線看作一個整體，豎直方向：整體的的重力不變，拉力不變，拉力與豎直方向夾角變小，所以拉力豎直方向分力變小，所以支持力變大，由牛頓第三定律可得，導(dǎo)線對地面的壓力變大，故C正確。故選C。7.在如圖所示的電路中，三個定值電阻的阻值分別為，，在、兩端輸入正弦式交變電流，電壓的表達式為。已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為。當開關(guān)閉合后，下列說法正確的是（）A.兩端的電壓為B.電阻、消耗的功率之比為C.變壓器的輸入功率為D.流過電阻電流的頻率為【答案】A【解析】電源電壓的有效值為，、的并聯(lián)電阻為，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓、電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，，原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端電壓為，解得，，，，故A正確；電阻消耗的功率為，電阻消耗的功率為，電阻、消耗的功率之比為，故B錯誤；變壓器的輸入功率為，故C錯誤；變壓器不改變電流的頻率，流過電阻電流的頻率為，故D錯誤。故選A。8.“抖空竹”是中國傳統(tǒng)的體育活動之一。現(xiàn)將抖空竹中的一個變化過程簡化成如圖所示模型：不可伸長的輕繩系于兩根輕桿的端點位置，左、右手分別握住兩根輕桿的另一端，一定質(zhì)量的空竹架在輕繩上。接下來做出如下動作，左手抬高的同時右手放低，使繩的兩個端點沿豎直面內(nèi)等腰梯形的兩個腰（梯形的上下底水平）勻速移動，即兩端點分別自、兩點，沿、以同樣大小的速度勻速移動，忽略摩擦力及空氣阻力的影響，則在變化過程中，下列說法正確的是（）A.左右兩繩的夾角增大B.左右兩繩的夾角減少C.輕繩的張力變大D.輕繩的張力大小不變【答案】D【解析】對空竹受力分析，同一根繩子拉力處處相等，所以，在水平方向空竹，共點力平衡，設(shè)與水平方向的夾角為，與水平方向的夾角為，有，所以，所以兩根繩與豎直方向的夾角相等為，則，解得，兩端點沿、以同一速度勻速移動，移動的過程有的位移大小相等，兩端點在水平方向上的距離不變，所以不變，從而得出和均不變，且兩者大小相等，故ABC錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題9.水平地面上有相距的、兩固定擋板，物塊（視為質(zhì)點）以緊靠擋板出發(fā)，在、兩擋板間做加速度大小不變的往復(fù)運動。物塊每次與擋板碰撞后將以原速率彈回，最終停在距擋板處且與擋板只碰撞一次，碰撞時間忽略不計。物塊運動的時間可能是（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】物塊以速度緊靠出發(fā)，物塊最終停在距板處且和擋板只碰撞了一次，故路程可能為，也可能為，物體每次與擋板碰撞后都是原速率返回，可以將整個過程等效為勻減速直線運動，根據(jù)平均速度公式，有，解得或，故選AD。10.如圖所示，在正六邊形的三個頂點、、上分別固定電荷量為、、的點電荷。關(guān)于三個點電荷形成的電場，下列說法正確的是（）A.點的電場強度大于點的電場強度B.點和點的電場強度相同C.點和點電勢相等D.帶負電小球沿從點移到點過程中，電勢能一直減少【答案】ACD【解析】設(shè)正六邊形的邊長為，點的電場強度為，點的電場強度為，故A正確；根據(jù)對稱性可知點和點的電場強度大小相等，方向不同，故B錯誤；根據(jù)對稱性可知，兩負點電荷在點和點的電勢相等，點、點與正點電荷的距離相等，則正點電荷在點和點的電勢相等，故點和點的電勢相等，故C正確；根據(jù)場強的疊加可知，連線上電場強度沿方向，則小球受到的電場力沿方向，帶負電小球沿從點移到點過程中，電場力做正功，電勢能一直減少，故D正確。故選ACD。11.如圖所示，間距分別為和的平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，兩導(dǎo)軌分別處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小分別為和，且。在導(dǎo)軌上分別放置兩個長度與導(dǎo)軌間距相等，材質(zhì)和粗細相同的導(dǎo)體棒?，F(xiàn)給左側(cè)導(dǎo)體棒一沿導(dǎo)軌向右的水平初速度，已知導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好，左側(cè)導(dǎo)體棒始終未運動到右側(cè)導(dǎo)軌，則以下所描繪兩導(dǎo)體棒的速度、加速度和感應(yīng)電流隨時間變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】設(shè)回路的總電阻為，左側(cè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為，右側(cè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為，左側(cè)導(dǎo)體棒的速度為，右側(cè)導(dǎo)體棒的速度為，回路中的感應(yīng)電動勢為，當兩導(dǎo)體棒速度相等時，回路的總電動勢為零，感應(yīng)電流為零，兩導(dǎo)體棒不受安培力的作用，以相同速度做勻速直線運動，對左側(cè)棒列動量定理，，解得，對右側(cè)棒列動量定理，解得，當，即，則，故A正確，B錯誤；感應(yīng)電流為，因為，，所以，的斜率逐漸變小，故C錯誤；感應(yīng)電流為，對導(dǎo)體棒受力分析可得，，，解得，又因為的斜率逐漸變小，故D正確。故選AD。12.某網(wǎng)球以大小為的速度豎直向上拋出，落回出發(fā)點的速度大小為。網(wǎng)球的速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，若空氣阻力大小與網(wǎng)球速率成正比，重力加速度為，下列說法正確的是（）A.下降過程中網(wǎng)球處于超重狀態(tài)B.網(wǎng)球上升、下降過程所受阻力的沖量大小相等C.網(wǎng)球上升過程克服阻力做功等于下降過程克服阻力做功D.網(wǎng)球從拋出到落回出發(fā)點所用的時間【答案】BD【解析】根據(jù)圖像可知，下降過程的加速度與初速度方向相反，即豎直向下，為失重狀態(tài)，故A錯誤；小球運動的圖像如圖所示，由于上升過程和下降過程位移大小相等，因此圖中兩陰影部分面積相等；因，則圖像與圖像相似，兩陰影部分的面積也相等，圖像軸上方圖像與坐標軸圍成的面積表示上升過程的阻力的沖量大小，軸下方圖像與坐標軸圍成的面積表示下降過程的阻力的沖量大小。可知上升和下降過程的阻力的沖量大小相等，B正確；小球運動過程中受到的空氣阻力大小與其速率成正比，因此上升過程中平均空氣阻力大于下降過程中平均空氣阻力，上升過程和下降過程位移大小大小相同，根據(jù)可知，上升過程中克服阻力做功大于下降過程克服阻力做功，C錯誤；由B分析可知，阻力的總沖量為零，對全過程，根據(jù)動量定理，解得，故D正確。故選BD。三、非選擇題13.某實驗小組采用如圖甲所示的實驗裝置做“驗證動量守恒定律”實驗。在水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝光電計時器和光電計時器，兩完全相同遮光片分別固定在滑塊、上，沿運動方向的寬度相同，實驗過程如下：

①接通氣源并調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌成水平狀態(tài)；②輕推滑塊，測得滑塊通過光電計時器的遮光時間為；③滑塊與靜止的滑塊相碰后，滑塊向右運動通過光電計時器的遮光時間為，滑塊反彈經(jīng)過光電計時器的遮光時間為。（1）實驗中兩滑塊碰撞后滑塊反向運動，則滑塊的質(zhì)量應(yīng)_______（填“大于”或“等于”或“小于”）滑塊的質(zhì)量；（2）用螺旋測微器測量遮光片的寬度，如圖乙所示，讀數(shù)應(yīng)為________；（3）若滑塊、碰撞過程為彈性碰撞，應(yīng)滿足的關(guān)系式為________。（利用題中所給物理量的符號表示）【答案】（1）小于；（2）####；（3）【解析】（1）[1]實驗中滑塊與靜止的滑塊相碰后，為了使滑塊反向運動，滑塊的質(zhì)量應(yīng)小于滑塊的質(zhì)量。（2）[2]螺旋測微器的精確值為，由圖可知遮光片的寬度為；（3）[3]碰撞前的速度大小為，碰撞后、的速度大小分別為、，若滑塊、碰撞過程為彈性碰撞，根據(jù)動量守恒可得，根據(jù)機械能守恒可得，聯(lián)立可得，即，整理可得。14.某學(xué)習(xí)小組測量一電池組的電動勢和內(nèi)阻，他們找到了如下的實驗器材：電池組（電動勢約為，內(nèi)阻約為）；靈敏電流計（滿偏電流，內(nèi)阻）；定值電阻，定值電阻，變阻箱；開關(guān)，導(dǎo)線若干。學(xué)習(xí)小組研究器材，思考討論后確定了如下的實驗方案，設(shè)計了如圖甲所示的電路圖。（1）在實驗設(shè)計中，靈敏電流計與定值電阻串聯(lián)改裝成一個量程為的電壓表，則定值電阻的阻值應(yīng)為______；（2）采集靈敏電流計的讀數(shù)和變阻箱的讀數(shù)，作出了如圖乙所示的圖像。已知電源中的電流遠大于靈敏電流計中的電流，圖線的斜率為，縱截距為，則測得電池組的電動勢為_____________，內(nèi)阻為_____________；（用題目中所給的字母表示）（3）電池組電動勢的測量值與真實值相比___________。（填“偏大”或“相等”或“偏小”）【答案】（1）；（2），；（3）相等【解析】（1）[1]定值電阻的阻值為；（2）[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，化簡可得，則，，解得，；（3）[4]測量過程中不存在系統(tǒng)誤差，故電池組電動勢的測量值與真實值相等。15.某研究團隊的實驗證實超導(dǎo)態(tài)“分段費米面”科研成果入選年度“中國科學(xué)十大進展”。如圖甲所示，超導(dǎo)體圓環(huán)半徑為，常溫下電阻為，圓環(huán)的環(huán)橫截面半徑遠小于圓環(huán)半徑，釹磁鐵沿圓環(huán)軸線從上到下穿過。沿圓環(huán)軸線方向的磁感應(yīng)強度分量隨時間變化的情況如圖乙所示（已作簡化處理）。求：（1）時間內(nèi)和時間內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和；（2）時間內(nèi)圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】（1）時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢大小為，時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢大小為；（2）時間內(nèi)圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱，時間內(nèi)圓環(huán)內(nèi)磁通量不發(fā)生變化，圓環(huán)內(nèi)無感應(yīng)電流，不產(chǎn)生焦耳熱，時間內(nèi)圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱，時間內(nèi)圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱。16.如圖所示，小環(huán)套在粗糙的水平桿上，小球通過細線分別與小環(huán)和豎直軸相連，、間細線長為，與豎直方向的夾角，、間細線水平，長為，整個裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動。已知小環(huán)和小球均可視為質(zhì)點，小環(huán)的質(zhì)量為，小球的質(zhì)量為，，，取，在以下兩問中，小環(huán)與桿均未發(fā)生相對滑動。求：（1）裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為時，小環(huán)受到摩擦力的大?。唬?）小環(huán)受到摩擦力的大小為時，、間細線張力的大小。【答案】（1）；（2）見解析【解析】（1）對，豎直方向由平衡條件得，解得；對，由牛頓第二定律得，解得；（2）小環(huán)受到摩擦力的大小為時。當摩擦力向左時，對由牛頓第二定律得，解得；對，由牛頓第二定律得，解得、間細線張力的大小為，當摩擦力向右時，對由牛頓第二定律得，解得；對，由牛頓第二定律得，解得、間細線張力的大小為。17.如圖所示，一無彈性的輕繩一端懸掛于點，另一端拴接一可視為質(zhì)點的小球，小球的右側(cè)有一放在光滑水平面上的木板，在木板上從左向右依次放有、兩個可視為質(zhì)點的滑塊。開始時該裝置均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)把小球拉到水平位置由靜止釋放（輕繩剛好繃緊），小球擺到最低點時恰好與發(fā)生彈性正撞，碰撞時間極短，最終滑塊、均未從木板上滑下，且滑塊、也未發(fā)生碰撞。已知小球的質(zhì)量為，繩長為，滑塊的質(zhì)量為，滑塊的質(zhì)量為，木板的質(zhì)量為，兩滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為，求：（1）小球與滑塊相碰后瞬間，滑塊的速度大?。唬?）整個過程中，系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量；（3）從滑塊開始運動到滑塊與木板恰好保持相對靜止時所用的時間；（4）開始時，滑塊、之間的最小距離。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）小球從開始到最低點的過程中，由動能定理得，小球與發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒定律和能量守恒定律得，，解得滑塊的速度為；（2