河南省漯河市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月階段測試物理試卷（解析版）

PAGEPAGE1高三上期物理試題2023.12一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一個選項符合題目要求，第8～10題有多個選項符合要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1、如圖所示，玩具汽車停在模型橋面上，下列說法正確的是()A．汽車受到的重力和支持力是一對作用力與反作用力B．汽車受到的支持力和橋面受到的壓力是一對平衡力C．汽車的輪胎要恢復(fù)形變，對橋面產(chǎn)生了向下的壓力D．橋面受到向下的壓力，是由于橋面發(fā)生了形變2、如圖所示，水平面上有一重為40N的物體，受到和的水平力的作用而保持靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列分析正確的是()A．只撤去，物體受到摩擦力大小和方向均不變B．只撤去，物體受到摩擦力方向可能不變C．只撤去，物體受到的摩擦力大小一定是13ND．只撤去，物體受到摩擦力的大小和方向均可能保持不變3、伽利略對“運動和力的關(guān)系”和“自由落體運動”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙分別展示了這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是()

A．圖甲的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出力是維持物體運動的原因B．圖甲中的實驗可以在實驗室中真實呈現(xiàn)C．圖乙中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實驗，可“沖淡”重力，使時間的測量更容易D．圖乙中逐漸改變斜面的傾角，通過實驗得出自由落體運動是勻變速運動4、舞水袖是我國戲劇演員在舞臺上表達(dá)感情時使用的一種夸張技法。某次表演中，演員抖動長袖一端，隨之舞動的長袖上形成的簡諧橫波如圖所示，其中實線為時刻的波形圖，虛線為時刻的波形圖，波的周期，關(guān)于該列簡諧波，下列說法正確的是()A．周期一定為1．2sB．頻率可能為5HzC．若波沿x軸正方向傳播，則波速可能為15m/sD．若波沿x軸負(fù)方向傳播，則波速一定為5m/s5、航天器中常用離子推進(jìn)器提供動力，如圖所示為離子推進(jìn)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，從P處注入推進(jìn)劑，從A處電離出正離子，經(jīng)B、C間的電場加速后噴出，B、C間加的電壓為U，正離子進(jìn)入B、C間電場時的初速度忽略不計，已知推進(jìn)器單位時間噴出的離子質(zhì)量為m，航天器獲得的推力為F，則電場中離子運動的等效電流大小為()A． B． C． D．6、我國的特高壓直流輸電在高端制造領(lǐng)域是領(lǐng)先世界的一張“名片”，特別適合遠(yuǎn)距離輸電．若直流高壓線掉到地上時，它就會向大地輸入電流，并且以高壓線與大地接觸的那個位置為圓心，形成一簇簇如圖所示的等差等勢線，其形狀為同心圓，是等勢線上的四點，當(dāng)人走在地面上時，如果形成跨步電壓就會導(dǎo)致兩腳有電勢差而發(fā)生觸電事故，則()A．電勢的大小為B．場強的大小為C．人從B沿著圓弧走到D會發(fā)生觸電D．間距離等于間距離的2倍7、為了節(jié)約能源，某市在城市道路上新裝的一批節(jié)能路燈，該路燈通過光控開關(guān)實現(xiàn)自動控制電燈亮度，乙圖為其內(nèi)部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為光敏電阻（光照強度增加電阻減?。?。當(dāng)夜幕降臨時，下列判斷正確的是()A．A燈亮度不變，B燈變亮B．A燈亮度變暗，B燈變亮C．電流表示數(shù)變大D．流經(jīng)的電流變化量大于上的電流變化量8、如圖所示，一個斜面與水平地面平滑連接，斜面與水平地面均光滑。小物塊P放在水平地面上，小物塊Q自斜面上某位置處由靜止釋放，P、Q之間的碰撞為彈性正碰，斜面與水平面足夠長，則下列說法正確的是()A．若，則P、Q只能發(fā)生一次碰撞B．若，則P、Q只能發(fā)生一次碰撞C．若，則P、Q只能發(fā)生兩次碰撞 D．若，則P、Q能發(fā)生兩次以上的碰撞9、如圖所示，PQ和MN為間距、水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間分布著方向豎直向下、大小為的勻強磁場，PM之間接有電動勢、內(nèi)阻的電源以及的定值電阻，質(zhì)量的導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，在導(dǎo)體棒的中點用輕繩經(jīng)定滑輪懸掛質(zhì)量的物塊，閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒恰好保持靜止。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小，不計其它電阻。下列說法正確的是()A．流過導(dǎo)體棒的電流為1AB．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0．2C．若磁感應(yīng)強度的大小不變，方向改為水平向左，導(dǎo)體棒的加速度大小為D．若磁感應(yīng)強度的大小和方向未知，要使導(dǎo)體棒靜止，所加勻強磁場磁感應(yīng)強度的最小值為10、如圖所示電路中，C為平行板電容器，極板水平放置，C中央有一帶電液滴剛好靜止，為熱敏電阻（溫度降低電阻增大），M點接地，開關(guān)K閉合，單獨進(jìn)行以下某項操作，下列判斷正確的是()A．只將開關(guān)K斷開，帶電液滴的重力勢能將增加B．只將熱敏電阻加熱，帶電液滴的電勢能將增加C．只將變阻器R的滑動頭P向上移動，帶電液滴仍保持靜止D．只將電容器C的上極板向上移動，帶電液滴將向下運動二、非選擇題：本題共6小題，共70分。11、（6分）如圖1所示是用“落體法”驗證機械能守恒定律的實驗裝置。所用的打點計時器連接頻率為的交流電。（1）從起點O到打下計數(shù)點F的過程中，重物重力勢能的減少量________J，重物的動能增加量________J。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（2）通過正確處理紙帶，經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)：重物重力勢能的減少量一般會略大于重物動能的增加量，其主要原因是________。12、（10分）為探究半偏法測電表內(nèi)阻對電表量程改裝的影響，某同學(xué)先利用圖甲電路測量一量程為1．5V的電壓表內(nèi)阻。主要實驗步驟如下：①按圖連接好電路；②將開關(guān)閉合，將滑動變阻器的滑片滑到最右端，閉合開關(guān)；③移動滑動變阻器的滑片，使電壓表指針滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開開關(guān)并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的指針半偏，記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：（1）若實驗步驟①中有兩個電源和兩個滑動變阻器供選擇，其中電源，；滑動變阻器的最大阻值分別為，，則應(yīng)選擇的電源為________（選填“”或“”），滑動變阻器為________（選填“”或“”）；（2）若實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為，要將電壓表量程擴大為原來的n倍，則需串聯(lián)阻值為________的電阻（結(jié)果用n，表示）；（3）改裝完畢后，該同學(xué)對改裝后的電壓表進(jìn)行校正，結(jié)果在滑動變阻器的滑片從左到右滑動的每個位置，改裝后的電壓表總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)________（選填“小”或“大”），這是由于電壓表內(nèi)阻的測量值________真實值（選填“小于”“等于”或“大于”）。13、（10分）我國是世界上開發(fā)利用地下水資源最早的國家之一，浙江余姚河姆渡古文化遺址水井，其年代距今約5700年。壓水井可以將地下水引到地面上，如圖所示，活塞和閥門都只能單向打開，提壓把手可使活塞上下移動，使得空氣只能往上走而不往下走?；钊弦苿訒r，閥門開啟，可將直管中的空氣抽到閥門上面；活塞向下移動時，閥門關(guān)閉，空氣從活塞處溢出，如此循環(huán)，地下水就在大氣壓的作用下通過直管被抽上來了。閥門下方的直管末端在地下水位線之下，地下水位線距離閥門的高度，直管截面積，現(xiàn)通過提壓把手，使直管中水位緩慢上升4m。已知水的密度，外界大氣壓強，重力加速度，直管中的氣體可視為理想氣體：（1）若該裝置的機械效率，求人對把手做的功；（2）求直管中剩余空氣質(zhì)量與直管中原空氣質(zhì)量之比。14、（12分）如圖所示為工業(yè)生產(chǎn)中用于定速傳輸工件的裝置模型，兩根半徑均為的相同圓柱水平平行放置，一質(zhì)量的“T”形鋼件對稱地架在兩圓柱上，鋼件處于靜止?fàn)顟B(tài)，與圓柱間的動摩擦因數(shù)，兩圓柱繞各自的軸線以相同的角速度ω反方向轉(zhuǎn)動。對鋼件施加一個過其重心且平行于圓柱軸線、大小為的拉力．g取。求：（1）剛施加外力F時，左側(cè)圓柱對鋼件的摩擦力及鋼件的加速度大小a；（2）當(dāng)時，鋼件可以獲得的最大速度；（3）為滿足不同速度的“定速傳輸”，可改變角速度ω的大小，試寫出隨ω變化的關(guān)系式；（4）鋼件穩(wěn)定運動時，每秒因摩擦產(chǎn)生的熱量Q和由于傳送工件電機多輸出的功率P（角速度ω為某一定值）。15、（14分）如圖所示，方形木箱及內(nèi)物體總質(zhì)量為M，其內(nèi)用兩輕繩將一質(zhì)量的小球懸掛于P、Q兩點，兩細(xì)繩與水平的車頂面的夾角為60°和30°。水平傳送帶AB長，以的速度順時針轉(zhuǎn)動，木箱與傳送帶間動摩擦因數(shù)（）。求：（1）設(shè)木箱為質(zhì)點，且木箱由靜止放到傳送帶上，那么經(jīng)過多長時間木箱能夠從A運動到傳送帶的另一端B處；（2）木箱放到傳送帶A點后，在木箱加速的過程中，繩P和繩Q的張力大小分別為多少？16．（18分）世界上最早最精確的極光觀測記錄可追溯到漢朝《漢書·天文志》中的史料記載。極光是高能粒子流（太陽風(fēng)）射向地球時，由于地磁場作用，部分進(jìn)入地球極區(qū)，使空氣中的分子或原子受激躍遷到激發(fā)態(tài)后輻射光子，而產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。假設(shè)地磁場邊界到地心的距離為地球半徑的倍。如圖所示是赤道所在平面的示意圖，地球半徑為R，勻強磁場垂直紙面向外，MN為磁場圓的直徑，MN左側(cè)寬度為的區(qū)域內(nèi)有一群均勻分布、質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子垂直MN以速度v射入地磁場，正對地心O的粒子恰好打到地球表面，不計粒子重力及粒子間的相互作用。已知若，則x可表示為。求：（1）地磁場的磁感應(yīng)強度大??；（2）正對地心射入的粒子從進(jìn)入磁場到打到地球表面的時間；（3）在地磁場中打到地面的粒子從進(jìn)入磁場到打到地球表面的最短時間?！飬⒖即鸢浮铩?、〖答案〗C〖解析〗A．汽車受到的重力和支持力同時都作用在汽車上，大小相等，方向相反，是一對平衡力，A錯誤；B．汽車受到的支持力和橋面受到汽車的壓力，是一對作用力與反作用力，B錯誤；C．汽車的輪胎產(chǎn)生了形變，要恢復(fù)形變，對橋面產(chǎn)生了向下的彈力，即對橋面產(chǎn)生向下的壓力，C正確；D．橋面受到向下的壓力，是由于汽車的輪胎要恢復(fù)形變而產(chǎn)生的，D錯誤。故選C。2、〖答案〗D〖解析〗AB．受到和的水平力的作用而保持靜止，可知物體受到的靜摩擦力大小為7N，方向水平向右，最大靜摩擦力滿足只撤去，由于，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的靜摩擦力大小為6N，方向水平向左，AB錯誤；C．只撤去，由于，物體若繼續(xù)處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的靜摩擦力為，若物體開始運動，受到的滑動摩擦力小于13N，C錯誤；D．只撤去，物體受到摩擦力方向向右，保持不變，結(jié)合C〖解析〗可知，若物體開始運動，受到的滑動摩擦力可能為7N，故物體受到摩擦力的大小和方向均可能保持不變，D正確。故選D。3、〖答案〗C〖解析〗題圖甲的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持，故A錯誤；完全沒有摩擦阻力的斜面實際上是不存在的，因此該實驗不可能在實驗室真實呈現(xiàn)，故B錯誤；伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比，由于當(dāng)時用滴水法計算，無法記錄自由落體的較短時間，因此伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長得多，所以時間的測量更容易，故C正確；伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上進(jìn)行了合理外推得出自由落體運動是勻變速運動的結(jié)論，故D錯誤。4、〖答案〗D〖解析〗由波形圖可知，該波的波長為。若該波沿x軸正方向傳播，則其周期滿足，由于，則，即，故其頻率和波速，若該波沿x軸負(fù)方向傳播，則，由于，則，即，故其頻率和波速分別為。故ABC錯誤，D正確。5、〖答案〗C〖解析〗設(shè)電場中離子運動的等效電流大小為I，t時間內(nèi)，被加速的離子的電量，根據(jù)動能定理，，解得，C正確．6、〖答案〗B〖解析〗高壓線掉到地上時，它就會向大地輸入電流，圓心處的電勢最高，向外越來越低，電勢的大小為，故A錯誤；場強的大小可以通過等差等勢線的疏密判斷，由題圖可知，場強的大小為，故B正確；B和D在同一條等勢線上，人從B沿著圓弧走到D的過程中兩腳間無電勢差，則不會發(fā)生觸電事故，故C錯誤；由題圖知間的平均場強大于間的平均場強，由等差等勢面知，根據(jù)可以定性判斷出間距離小于間距離的2倍，故D錯誤．7、〖答案〗D〖解析〗C．當(dāng)夜幕降臨時，光照強度減弱，光敏電阻阻值增大，電路總電阻增大，故電路總電流I減小，電流表示數(shù)變小，故C錯誤；AB．電流表示數(shù)變小，消耗在內(nèi)阻上的電壓減小，路端電壓增大，即A燈兩端電壓增大，通過A燈的電流增大，所以A燈變亮；通過定值電阻的電流減小，所以兩端的電壓減小，B燈兩端的電壓增大，B燈變亮，故AB錯誤；D．通過上電流等于通過光敏電阻電流與通過燈B的電流之和，即根據(jù)前面的分析，B燈兩端的電壓增大，通過燈B的電流增大，通過定值電阻的電流減小，故上電流的變化量大于上電流變化量，故D正確。故選D。8、〖答案〗AC〖解析〗設(shè)Q滑到水平面上時速度大小為v，P、Q相碰。動量守恒及動能不變，有，，聯(lián)立解得第一次碰后，，之后Q滑上斜面并返回，速度等大反向，若不能追上P，則有，解得，故A正確，B錯誤；第一次碰后，P、Q的速度為，，可知P的質(zhì)量越大，第一次碰后P的速度越小，Q的速度越大，越容易發(fā)生多次碰撞，若，第一次碰后，可得，，之后Q滑上斜面并返回，與P發(fā)生第二次碰撞后有，，解得，，因，故P、Q只能發(fā)生兩次碰撞，故C正確；若，第一次碰后，可得，，之后Q滑上斜面并返后，與P發(fā)生第二次碰撞后同理可得，，因，故P、Q只能發(fā)生兩次碰撞，故D錯誤。9、〖答案〗ACD〖解析〗A．流過導(dǎo)體棒的電流為故A正確；B．導(dǎo)體棒受到的安培力為根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒受到的安培力向左，導(dǎo)體棒恰好保持靜止，有導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力為導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為故B錯誤；C．若磁感應(yīng)強度的大小不變，方向改為水平向左，導(dǎo)體棒受到的摩擦力為對導(dǎo)體棒、物塊整體有導(dǎo)體棒的加速度大小為故C正確；D．對導(dǎo)體棒受力分析，水平方向有豎直方向有導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力為聯(lián)立得其中當(dāng)時，導(dǎo)體棒受到的安培力最小，有勻強磁場磁感應(yīng)強度的最小值為故D正確。故選ACD。10、〖答案〗AD〖解析〗A．電容器與滑動變阻器并聯(lián)，開關(guān)K斷開前，電容器的電壓等于閉合電路中的滑動變阻器的電壓，開關(guān)K斷開后，因電路無通路，則電容器的電壓等于電源的電動勢，故其電壓增大，其它量不變則板間的勻強電場的場強增大，帶電液滴所受的向上的電場力增大，油滴向上移動，重力做負(fù)功，則帶電液滴的重力勢能將增加，故A正確；B．只將熱敏電阻加熱，則其阻值減小，閉合電路的電流增大，故滑動變阻器的電壓增大，導(dǎo)致電容器的電壓增大，則板間的勻強電場的場強增大，帶電液滴所受的向上的電場力增大，電場力做正功，則帶電液滴的電勢能將減小，故B錯誤；C．只將變阻器R的滑動頭P向上移動，接入電路的阻值減小，電路的電流增大，的電壓增大，故變阻器的電壓減小，即電容器的電壓減小，則板間的電場強度減小，帶電液滴所受的向上的電場力減小，原來二力平衡，則液滴向下移動，故C錯誤；D．只將電容器C的上極板向上移動，則板間距離d增大，而電路元件不動則其電壓不變，由知場強變小，液滴所受向上的電場力變小，則液滴向下移動，故D正確。故選AD。11、〖答案〗（1）0．686-0．696；0．661（2）由于紙帶運動受到的阻力和重物受到的空氣阻力做功產(chǎn)生內(nèi)能〖解析〗（1）F點刻度尺讀數(shù)7．04cm，從起點O到打下計數(shù)點F的過程中，重物重力勢能的減少量，從起點O到打下計數(shù)點F的過程中，重物的動能增加量。（2）重物重力勢能的減少量一般會略大于重物動能的增加量，其主要原因是由于紙帶運動受到的阻力和重物受到的空氣阻力做功產(chǎn)生內(nèi)能。12、〖答案〗（1）；（2）（3）??；大于〖解析〗（1）為使電壓表能夠滿偏，相應(yīng)的電源電動勢應(yīng)較大。故電源選擇電動勢約為9V的電源?；瑒幼冏杵饔捎诓捎玫氖欠謮航臃?，為了便于操作，方便調(diào)節(jié)電路，同時減小電阻箱接入電路時對并聯(lián)部分電壓的影響，應(yīng)該選擇最大阻值較小的滑動變阻器，故選擇。（2）若實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為，可知此時電壓表的內(nèi)阻為，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，電壓表量程U擴大為原來的n倍，得解得（3）按照半偏法測電表內(nèi)阻得到的原電壓表內(nèi)阻偏大，改裝后串聯(lián)電阻偏大，因此實際電路流過電壓表的電流I偏小，從而使得測量的電壓出現(xiàn)偏小的情況。從該實驗的實驗原理可知，斷開開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，則并聯(lián)電路兩端電壓變大，故當(dāng)電壓表示數(shù)為原來的一半時，電阻箱上的電壓大于電壓表滿偏示數(shù)的一半，由于流過電壓表和電阻箱的電流相同，故電阻箱的阻值大于電壓表的內(nèi)阻，所以用此方法測得的電壓表的內(nèi)阻偏大。13、〖答案〗（1）400J（2）〖解析〗（1）直管中水位緩慢上升，則重心上升2m，則對水做功帶入數(shù)據(jù)可得則人對把手做的功（2）直管中有氣體，氣體的壓強為設(shè)這些氣體在壓強為時的長度為L，則由玻意耳定律可得解得則直管中剩余空氣質(zhì)量與直管中原空氣質(zhì)量之比14、〖答案〗（1）10N，水平向右，（2）1．6m/s（3）（4），〖解析〗（1）剛施加外力F時，鋼件相對于左側(cè)圓柱向左運動，則左側(cè)圓柱對鋼件