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(cè)物理注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在本試卷和答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)符合題目要求）1.如圖所示的位移—時(shí)間圖像和速度—時(shí)間圖像中，甲、乙、丙、丁代表四輛車在一條直線上的運(yùn)動(dòng)情況，則下列說法正確的是（）A.時(shí)刻甲乙兩車速度相同B.時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻甲乙兩車速度相同，距離最大C.時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相同D.時(shí)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(shí)刻甲的速度大于乙的速度，故A錯(cuò)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(shí)，即甲乙兩車速度相同，下一時(shí)刻，甲車的速度大于乙車，兩車間距離減小，則距離相等時(shí)，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(shí)間內(nèi)，丙車的位移小于丁車，則時(shí)間內(nèi)，丙車的平均速度小于丁車的平均速度，故CD錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，AB兩點(diǎn)相距3r，P、M兩點(diǎn)把AB連線三等分，在B點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷+q，A點(diǎn)固定另一點(diǎn)電荷，已知M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0，靜電力常量為k，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則（）A.A點(diǎn)的電荷帶負(fù)電B.A點(diǎn)的電荷所帶電荷量為C.點(diǎn)電勢(shì)為0D.撤去處的點(diǎn)電荷，點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0，A點(diǎn)的電荷帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．設(shè)A點(diǎn)的電荷所帶電荷量為，根據(jù)解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則P點(diǎn)電勢(shì)為正，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．撤去B處的點(diǎn)電荷，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，選項(xiàng)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(gè)空間處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(xiàng)A錯(cuò)誤；B．B和I相互垂直，故金屬棒受到的安培力為BIL，選項(xiàng)B正確；CD．如圖所示，根據(jù)三力平衡選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。4.2023年10月26日11時(shí)14分，搭載神舟十七號(hào)載人飛船的長征二號(hào)遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，進(jìn)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(hào)載人飛船成功對(duì)接空間站組合體的畫面。對(duì)接后可近似認(rèn)為組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.根據(jù)組合體運(yùn)動(dòng)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(duì)接前飛船運(yùn)動(dòng)到比空間站更低的軌道，減速后有可能與空間站對(duì)接C.對(duì)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(huì)慢慢升高D.在組合體的實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)指令長湯洪波由靜止釋放一個(gè)小球，可以根據(jù)小球的下落高度和時(shí)間計(jì)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(duì)接前飛船運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)入更高的軌道，加速后有可能與空間站對(duì)接，故B錯(cuò)誤；C．軌道越高，組合體機(jī)械能越大，對(duì)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(jī)械能減小，軌道會(huì)慢慢降低，故C錯(cuò)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(huì)下落，無法據(jù)此計(jì)算軌道處的重力加速度，故D錯(cuò)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(diǎn)）質(zhì)量，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度取，當(dāng)傳送帶速度時(shí)，小物塊由靜止開始放到傳送帶的最左端時(shí)，小物塊剛好滑到圓周的最高點(diǎn)，則（）A.小物塊在傳送帶上一直做加速運(yùn)動(dòng)B.小物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.半圓周的半徑為D.小物塊在半圓周最高點(diǎn)的速度為【答案】C【解析】【詳解】AB．小物塊放到傳送帶上時(shí)和傳送帶共速前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間運(yùn)動(dòng)的位移小物塊接下來在傳送帶上勻速運(yùn)動(dòng)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故AB錯(cuò)誤；CD．設(shè)半圓周的半徑為，在半圓周的最高點(diǎn)從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)解得故C正確，D錯(cuò)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(shí)間極短，碰后圓環(huán)與圓板共同向下運(yùn)動(dòng)，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(dòng)量和機(jī)械能都守恒B.碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)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(duì)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(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于碰撞之后圓環(huán)與圓板共同向下運(yùn)動(dòng)，則機(jī)械能有損失，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)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(jī)械能守恒定律有圓環(huán)和圓板碰撞過程中，由動(dòng)量守恒定律有解得則碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為聯(lián)立解得故B正確；C．圓環(huán)和圓板在向下運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；D．碰撞后瞬間，對(duì)整體，由牛頓第二定律有對(duì)圓板，由牛頓第二定律有解得故D錯(cuò)誤故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）7.一列簡諧橫波沿直線傳播，和兩點(diǎn)是沿傳播方向上兩點(diǎn)，波由傳向，、兩點(diǎn)平衡位置相距，從0時(shí)刻起點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖中的甲所示，點(diǎn)的振動(dòng)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(jī)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(diǎn)的振動(dòng)形式經(jīng)過傳到質(zhì)點(diǎn)，則有可知，當(dāng)時(shí)時(shí)由圖可知，周期為，波長最大時(shí)，波速最大，則有故A錯(cuò)誤，BC正確；D．由于機(jī)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(cuò)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(diǎn)光源到頂點(diǎn)的距離為，光線射向邊，不考慮多次反射，從邊射出的最短時(shí)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(diǎn)射向點(diǎn)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(cuò)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(duì)稱性上的發(fā)光長度為故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，、為定值電阻，為滑動(dòng)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(jì)。初始狀態(tài)和均閉合，滑片位于最右端，此時(shí)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(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)，油滴在運(yùn)動(dòng)過程中的電勢(shì)能和動(dòng)能都增大B.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)，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(duì)面積減小，電流計(jì)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(shì)能不變【答案】BD【解析】【詳解】A．將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)，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(chǎng)力增大，油滴向上運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)，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(shí)可知，當(dāng)時(shí)，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(duì)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(jì)中有向上的電流，故C錯(cuò)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(chǎng)強(qiáng)度不變，根據(jù)，則的電勢(shì)不變，帶電油滴Q的電勢(shì)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(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向沿徑向，電場(chǎng)強(qiáng)度大小可表示為為考查點(diǎn)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)加速后，從靜電分析器正中間的點(diǎn)垂直于電場(chǎng)方向，沿半徑為的四分之一圓弧軌跡做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從點(diǎn)射出，接著由點(diǎn)垂直磁分析器的左邊界射入，最后垂直打在熒光屏的點(diǎn)，已知點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)【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(dòng)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(jìn)入磁場(chǎng)的速度根據(jù)牛頓第二定律解得又聯(lián)立解得故B錯(cuò)誤；C．若離子的質(zhì)量變?yōu)?，分析可知，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑減小，會(huì)打在點(diǎn)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(jìn)入電場(chǎng)中不同點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律因故離子仍能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題（本題共5小題，共56分）11.近年來手機(jī)更新?lián)Q代，飛速發(fā)展，手機(jī)功能越來越強(qiáng)大。某同學(xué)在研究直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，先將手機(jī)拍攝的時(shí)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(gè)階段的頻閃照片，如圖甲和乙所示，測(cè)出每塊磚的厚度為。已知小球所受阻力大小不變，不計(jì)磚和磚之間的縫隙寬度。（1）試判斷點(diǎn)是否為小球上升的最高點(diǎn)______（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(diǎn)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(shí)間的位移之比均為，可知點(diǎn)是最高點(diǎn)。（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(shí)刻的瞬時(shí)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(diǎn)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(jì)了一個(gè)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(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干，他把紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(cè)二極管的正向電阻，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較大時(shí)，紅表筆連接的是二極管的______極（選填“正”或“負(fù)”）；此時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(gè)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(gè)小格，此時(shí)的電壓表指針指在10個(gè)小格處，則該電壓表的內(nèi)阻為______，量程為______V。【答案】①.500②.負(fù)③.2.50④.100⑤.2500⑥.5.00##5【解析】【詳解】（1）[1]電流表滿偏時(shí)半偏時(shí)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(shí)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(hào)載人飛船返回艙成功返回的畫面。高度在8公里時(shí)，返回艙主傘打開，此時(shí)返回艙速度為，離地前，返回艙已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，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(jì)，不計(jì)其他阻力，。求：（1）主傘打開瞬間，返回艙的加速度大?。唬?）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(shí)，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(dòng)能定理有解得14.如圖所示，水平面上有三個(gè)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(dòng)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(shí)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(shí)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(diǎn)，，求：（1）A和碰撞后的瞬間速度的大?。唬?）開始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為多大；（3）若彈簧勁度系數(shù)，彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，x為彈簧的形變量，求初始時(shí)A和之間的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解