湖南省婁底市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末考試物理試題（含答案解析）

婁底市2023年下學(xué)期高三質(zhì)量檢測物理注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上。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(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x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（本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）1.如圖所示的位移—時間圖像和速度—時間圖像中，甲、乙、丙、丁代表四輛車在一條直線上的運動情況，則下列說法正確的是（）A.時刻甲乙兩車速度相同B.時間內(nèi)的某時刻甲乙兩車速度相同，距離最大C.時間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相同D.時間內(nèi)，丙、丁兩車的位移相同【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像中，斜率表示速度，由圖可知，時刻甲的速度大于乙的速度，故A錯誤；B．由圖可知，開始階段，乙的速度大于甲的速度，兩車間距離逐漸增大，當(dāng)兩車的圖像斜率相等時，即甲乙兩車速度相同，下一時刻，甲車的速度大于乙車，兩車間距離減小，則距離相等時，兩車間距離最大，故B正確；CD．根據(jù)圖像中面積表示位移，由圖可知，時間內(nèi)，丙車的位移小于丁車，則時間內(nèi)，丙車的平均速度小于丁車的平均速度，故CD錯誤。故選B。2.如圖所示，AB兩點相距3r，P、M兩點把AB連線三等分，在B點固定一點電荷+q，A點固定另一點電荷，已知M點電場強度為0，靜電力常量為k，取無窮遠處電勢為零，則（）A.A點的電荷帶負(fù)電B.A點的電荷所帶電荷量為C.點電勢為0D.撤去處的點電荷，點的電場強度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．M點電場強度為0，A點的電荷帶正電，選項A錯誤；B．設(shè)A點的電荷所帶電荷量為，根據(jù)解得選項B錯誤；C．無窮遠處電勢為0，則P點電勢為正，選項C錯誤；D．撤去B處的點電荷，M點的電場強度大小為，選項D正確。故選D。3.如圖所示，傾斜軌道與水平面的夾角為，傾斜軌道上放置一光滑的導(dǎo)電金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為，間接有一直流電源，段垂直于導(dǎo)軌放置一金屬棒，回路內(nèi)的電流為，整個空間處在磁感應(yīng)強度為的豎直向上的勻強磁場中，金屬棒剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為，則（）A.端接電源的正極 B.金屬棒受到的安培力大小為C.金屬棒的質(zhì)量為 D.金屬棒的質(zhì)量為【答案】B【解析】【詳解】A．cd棒受力平衡，根據(jù)左手定則，cd棒中的電流方向從c到d，a端接電源的負(fù)極，選項A錯誤；B．B和I相互垂直，故金屬棒受到的安培力為BIL，選項B正確；CD．如圖所示，根據(jù)三力平衡選項CD錯誤。故選B。4.2023年10月26日11時14分，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，進入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。如圖所示是神舟十七號載人飛船成功對接空間站組合體的畫面。對接后可近似認(rèn)為組合體在軌道上做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.根據(jù)組合體運動線速度大小為，周期為，萬有引力常量為，可算出地球的質(zhì)量B.對接前飛船運動到比空間站更低的軌道，減速后有可能與空間站對接C.對接后組合體由于太空中阻力的作用，若不加以調(diào)整軌道會慢慢升高D.在組合體的實驗艙內(nèi)指令長湯洪波由靜止釋放一個小球，可以根據(jù)小球的下落高度和時間計算所在軌道處的重力加速度【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力，有周期為解得地球的質(zhì)量為故A正確；B．對接前飛船運動到比空間站更低軌道，根據(jù)變軌原理，飛船需加速做離心運動，從而進入更高的軌道，加速后有可能與空間站對接，故B錯誤；C．軌道越高，組合體機械能越大，對接后組合體由于太空中阻力的作用，若不加以調(diào)整，組合體的機械能減小，軌道會慢慢降低，故C錯誤；D．在空間站中，其任何物體所受萬有引力都全部用來提供向心力，都處于完全失重狀態(tài)，因此小球釋放后不會下落，無法據(jù)此計算軌道處的重力加速度，故D錯誤。故選A。5.如圖所示，光滑水平面左側(cè)連接一傳送帶，傳送帶長，水平面右側(cè)連接一光滑圓周軌道，小物塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取，當(dāng)傳送帶速度時，小物塊由靜止開始放到傳送帶的最左端時，小物塊剛好滑到圓周的最高點，則（）A.小物塊在傳送帶上一直做加速運動B.小物塊在傳送帶上的運動時間為C.半圓周的半徑為D.小物塊在半圓周最高點的速度為【答案】C【解析】【詳解】AB．小物塊放到傳送帶上時和傳送帶共速前運動的時間運動的位移小物塊接下來在傳送帶上勻速運動物塊在傳送帶上運動的總時間為故AB錯誤；CD．設(shè)半圓周的半徑為，在半圓周的最高點從最低點到最高點解得故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端懸掛于天花板，下端系有質(zhì)量為的圓板，處于平衡狀態(tài)。一質(zhì)量為的圓環(huán)套在彈簧外，與圓板距離為，讓環(huán)自由下落撞擊圓板，碰撞時間極短，碰后圓環(huán)與圓板共同向下運動，已知重力加速度為，則（）A.碰撞過程中環(huán)與板組成的系統(tǒng)動量和機械能都守恒B.碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為C.圓環(huán)和圓板的最大速度為D.碰撞后的瞬間圓板對環(huán)的彈力為【答案】B【解析】【詳解】A．碰撞過程中環(huán)與板組成的系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)動量守恒，由于碰撞之后圓環(huán)與圓板共同向下運動，則機械能有損失，機械能不守恒，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知，圓環(huán)下降到與圓板碰撞前瞬間，由機械能守恒定律有圓環(huán)和圓板碰撞過程中，由動量守恒定律有解得則碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為聯(lián)立解得故B正確；C．圓環(huán)和圓板在向下運動的過程中，開始階段重力之和大于彈簧的彈力，圓環(huán)和圓板還在加速，則圓環(huán)和圓板的最大速度不是，故C錯誤；D．碰撞后瞬間，對整體，由牛頓第二定律有對圓板，由牛頓第二定律有解得故D錯誤故選B。二、多項選擇題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的4個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）7.一列簡諧橫波沿直線傳播，和兩點是沿傳播方向上兩點，波由傳向，、兩點平衡位置相距，從0時刻起點的振動圖像如圖中的甲所示，點的振動圖像如圖中的乙所示，則下列說法正確的是（）A.該波的波長可能為B.該波的波長可能為C.該機械波的最大傳播速度為D.該波遇到的孔，一定能發(fā)生明顯的衍射【答案】BC【解析】【詳解】ABC．根據(jù)題意可知，由于波由傳向，由圖可知，質(zhì)點的振動形式經(jīng)過傳到質(zhì)點，則有可知，當(dāng)時時由圖可知，周期為，波長最大時，波速最大，則有故A錯誤，BC正確；D．由于機械波的波長可以很短，故該波遇到的孔，不一定能發(fā)生明顯的衍射，故D錯誤。故選BC。8.如圖所示，楔形玻璃的橫截面的頂角為邊上的點光源到頂點的距離為，光線射向邊，不考慮多次反射，從邊射出的最短時間為，其中為光在真空中的傳播速度，，則（）A.光在玻璃中的傳播速度為B.玻璃的折射率為1.25C.從點射向點的光線恰好能發(fā)生全反射D.上的發(fā)光長度為【答案】BC【解析】【詳解】A．光源到的最短傳播距離為傳播速度解得故A錯誤；B．根據(jù)可得玻璃的折射率為故B正確；C．根據(jù)全反射定義知可得臨界角故C正確；D．根據(jù)對稱性上的發(fā)光長度為故D錯誤。故選BC。9.如圖所示的電路中，電源電動勢為，內(nèi)阻為，、為定值電阻，為滑動變阻器，，變阻器的總阻值為，為下極板接地的平行板電容器，電表均為理想電表，為靈敏電流計。初始狀態(tài)和均閉合，滑片位于最右端，此時兩極板之間的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則下列說法正確的是（）A.將滑動變阻器的滑動頭向左移動，油滴在運動過程中的電勢能和動能都增大B.將滑動變阻器的滑動頭向左移動，電壓表的示數(shù)增大，變阻器上的功率先增大后減小C.將兩極板的正對面積減小，電流計中有向下的電流D.斷開開關(guān)，將電容器上極板向上平移一小段距離，帶電油滴的電勢能不變【答案】BD【解析】【詳解】A．將滑動變阻器的滑動頭向左移動，上的電壓增大，電容器上的電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，油滴受到的電場力增大，油滴向上運動，電場力做正功，電勢能減小，故A錯誤；B．將滑動變阻器的滑動頭向左移動，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，則電壓表示數(shù)為增大，變阻器上的功率為由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)時，功率最大，則變阻器上的功率先增大后減小，故B正確；C．將兩極板的正對面積減小，電容器的電容減小，根據(jù)，電容器上的電量減小，電流計中有向上的電流，故C錯誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)，將電容器上極板向上平移一小段距離，電容器上電量不變，電場強度不變，根據(jù)，則的電勢不變，帶電油滴Q的電勢能不變，故D正確。故選BD。10.圖為“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，靜電分析器中與圓心等距離的各點場強大小相等、方向沿徑向，電場強度大小可表示為為考查點到球心的距離，磁分析器中以為圓心、圓心角為的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，其左邊界與靜電分析器的右端面平行。在靜電分析器前有一可以整體左右平移的粒子源和加速器。由粒子源發(fā)出的一電荷量為的正離子經(jīng)加速電場加速后，從靜電分析器正中間的點垂直于電場方向，沿半徑為的四分之一圓弧軌跡做勻速圓周運動，從點射出，接著由點垂直磁分析器的左邊界射入，最后垂直打在熒光屏的點，已知點與圓心的距離為。則下列說法正確的是（）A.加速電壓為B.離子的質(zhì)量為C.若僅將離子質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?，其他條件不變，則它打在熒光屏的位置在點左側(cè)D.若粒子源和加速器整體向右平移一小段距離，則離子在分析器中不能做勻速圓周運動【答案】AC【解析】【詳解】A．設(shè)加速電壓為U，粒子質(zhì)量為m，則根據(jù)動能定律根據(jù)牛頓第二定律又聯(lián)立解得故A正確；B．離子進入磁場的速度根據(jù)牛頓第二定律解得又聯(lián)立解得故B錯誤；C．若離子的質(zhì)量變?yōu)椋治隹芍?，離子在磁場中運動的半徑減小，會打在點左側(cè)，故C正確；D．若粒子源和加速器整體向右平移一小段距離，離子進入電場中不同點，根據(jù)牛頓第二定律因故離子仍能做勻速圓周運動，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題（本題共5小題，共56分）11.近年來手機更新?lián)Q代，飛速發(fā)展，手機功能越來越強大。某同學(xué)在研究直線運動的實驗中，先將手機拍攝的時間間隔設(shè)置為，一小球靠近墻面豎直向上拋出，分別拍攝了上升和下降兩個階段的頻閃照片，如圖甲和乙所示，測出每塊磚的厚度為。已知小球所受阻力大小不變，不計磚和磚之間的縫隙寬度。（1）試判斷點是否為小球上升的最高點______（選填“是”或“否”）。（2）小球上升過程的加速度大小為______。（3）小球下落過程通過的速度大小為______，上升過程通過點的速度大小為______?！敬鸢浮竣?是②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]兩圖中從上到下，第一段與第二段的相等時間的位移之比均為，可知點是最高點。（2）[2]小球在上升過程中根據(jù)可得解得（3）[3]根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于整段的平均速度，小球下落過程通過的速度大小為[4]點的速度為零，上升過程從到，有解得12.（1）某同學(xué)學(xué)習(xí)了多用電表的原理后，設(shè)計了一個如圖甲所示的歐姆表，所用器材有：一節(jié)干電池、滿偏電流為、內(nèi)阻為的表頭、電阻箱、滑動變阻器、導(dǎo)線若干，他把紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使得電流表滿偏，在處標(biāo)上“0”，在0處標(biāo)上“”，依次標(biāo)上相應(yīng)的刻度，則在處應(yīng)標(biāo)上______。（2）為了粗測二極管的正向電阻，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較大時，紅表筆連接的是二極管的______極（選填“正”或“負(fù)”）；此時，電流表的指針指在如圖乙所示的位置，該讀數(shù)為______，二極管的正向電阻為______。（3）在實驗室有一標(biāo)稱值不清楚的電壓表，按照正確的操作，把該電壓表的正負(fù)兩個接線柱接入自制的多用電表中，電流表的讀數(shù)為，電壓表總共有40個小格，此時的電壓表指針指在10個小格處，則該電壓表的內(nèi)阻為______，量程為______V?！敬鸢浮竣?500②.負(fù)③.2.50④.100⑤.2500⑥.5.00##5【解析】【詳解】（1）[1]電流表滿偏時半偏時解得（2）[2][3][4]紅表筆接電源內(nèi)部的負(fù)極，因此當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較大時說明電阻較小，紅表筆連接的是二極管的負(fù)極，該讀數(shù)為，根據(jù)解得（3）[5][6]設(shè)電壓表的內(nèi)阻為，則有解得電壓表上所加電壓電壓表的量程13.如圖所示是2023年10月31日神舟十六號載人飛船返回艙成功返回的畫面。高度在8公里時，返回艙主傘打開，此時返回艙速度為，離地前，返回艙已經(jīng)勻速運動，速度為，已知主傘打開后主傘所受空氣阻力與速度成正比，即，已知返回艙質(zhì)量（含宇航員）為，不考慮返回艙質(zhì)量的變化，主傘質(zhì)量忽略不計，不計其他阻力，。求：（1）主傘打開瞬間，返回艙的加速度大??；（2）估算主傘打開到返回艙離地的過程中系統(tǒng)克服阻力做的功（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，返回艙勻速時，有主傘打開瞬間，利用牛頓第二定律解得（2）設(shè)從主傘打開到返回艙離地的過程中系統(tǒng)克服阻力做功為，下落高度約為由動能定理有解得14.如圖所示，水平面上有三個滑塊A、和，物塊的右側(cè)光滑，左側(cè)粗糙，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，A和間夾有一壓縮輕彈簧（彈簧與A、不相連），開始時在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，撤除外力后，彈簧恢復(fù)原長時A剛好和碰撞后粘在一起，A和向左滑行后靜止，已知A、和均可看作質(zhì)點，，求：（1）A和碰撞后的瞬間速度的大小；（2）開始時彈簧的彈性勢能為多大；（3）若彈簧勁度系數(shù)，彈簧的彈性勢能表達式為，x為彈簧的形變量，求初始時A和之間的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解