辽宁省沈阳市郊联体2024年物理高三第一学期期末联考模拟试题含解析.doc

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辽宁省沈阳市郊联体2024年物理高三第一学期期末联考模拟试题

考生请注意：

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：

本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是

A．圆环通过O点的加速度小于g

B．圆环在O点的速度最大

C．圆环在A点的加速度大小为g+

D．圆环在B点的速度为2

2、医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的.使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.00mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160pV，磁感应强度的大小0.040T.则血流的速度的近似值和电极a、b的正负为

A．1.3m/s，a负、b正

B．2.7m/s，a正、b负

C．1.3m/s，a正、b负

D．2.7m/s，a负、b正

3、如图所示，固定斜面上放一质量为m的物块，物块通过轻弹簧与斜面底端的挡板连接，开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑。

现将物块向上移动一段距离后由静止释放，物块一直向下运动到最低点，此时刚好不上滑，斜面的倾角为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是（）

A．物块与斜面间的动摩擦因数为 B．当弹簧处于原长时物块的速度最大

C．当物块运动到最低点前的一瞬间，加速度大小为 D．物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为一定值

4、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。

取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则（）

A．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能

B．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能

C．q1的电荷量小于q2的电荷量

D．q1的电荷量大于q2的电荷量

5、如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。

下列说法正确的是（　　）

A．a、b、c小球带同种电荷 B．a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷

C．a、b小球电量之比为 D．a、b小球电量之比

6、在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，如图所示。

物块在下滑的过程中对斜面压力的大小为（　　）

A． B．

C． D．

二、多项选择题：

本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、一个电子在电场力作用下做直线运动（不计重力）。

从0时刻起运动依次经历、、时刻。

其运动的图象如图所示。

对此下列判断正确的是（　　）

A．0时刻与时刻电子在同一位置

B．0时刻、时刻、时刻电子所在位置的电势分别为、、，其大小比较有

C．0时刻、时刻、时刻电子所在位置的场强大小分别为、、，其大小比较有

D．电子从0时刻运动至时刻，连续运动至时刻，电场力先做正功后做负功

8、如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为m，电荷量为q的质子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点。

已知该粒子在A点的速度大小为v1，且方向与等势面平行，在B点的速度大小为v2，A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则（）

A．粒子的速度v2一定大于v1

B．等势面b的电势比等势面c的电势低

C．粒子从A点运动到B点所用的时间为

D．匀强电场的电场强度大小为

9、如图所示为形状相同的两个劈形物体，它们之间的接触面光滑，两物体与地面的接触面均粗糙，现对A施加水平向右的力，两物体均保持静止，则物体B的受力个数可能是（　　）

A．2个 B．3个 C．4个 D．5个

10、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：

先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。

则以下判断正确的是（　　）

A．

B．①是衰变，②是衰变

C．①是衰变，②是衰变

D．经过7次衰变5次衰变后变成

三、实验题：

本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）用图（a）所示的实验装置，探究小车匀加速运动的加速度与其质量及所受拉力的关系。

实验所用交变电流的频率为。

（1）保持沙桶及沙的总质量不变，改变小车上砝码的质量，分别做了5次实验。

在图（b）所示的坐标系中标出了相应的实验数据。

（2）再进行第6次实验，测得小车及砝码总质量为，实验得到图（c）所示的纸带。

纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出，由纸带数据计算加速度为__________。

（保留3位有效数字）

（3）请把第6次实验的数据标在图（b）所示的坐标系中，并作出实验的图像________。

12．（12分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。

正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。

某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。

A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻r1=10Ω）

B．电流表A2（量程0～1.0A，内阻r2约为0.5Ω）

C．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）

D．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）

E．定值电阻R3=990Ω

F.定值电阻R4=140Ω

G．电源E（电动势12V，内阻可忽略）

H．电键、导线若干

（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器______。

（只需填写器材前面的字母即可）

（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图_____。

（3）该小组测出某热敏电阻Rx的I1—I2图线如曲线乙所示，NTC热敏电阻对应的曲线是____（填①或②）。

（4）若将上表中的PTC电阻直接接到一个9V，内阻10Ω的电源两端，则它的实际功率为_______W。

（结果均保留2位有效数字）

四、计算题：

本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“”型滑板，其质量为，平面部分的上表面光滑且足够长。

在距滑板的端为的处放置一个质量为、带电量为的小物体（可看成是质点），在水平匀强电场作用下，由静止开始运动，已知，电场的场强大小为，假设物体在运动中及与滑板端相碰时不损失电量。

（1）求物体第一次与滑板端相碰前的速度大小；

（2）若小物体与滑板端相碰的时间极短，而且为弹性碰撞，求小物体从第一次与滑板碰撞到第二次碰撞的间隔时间。

14．（16分）如图所示，在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，I区域有与磁场正交的匀强电场，电场强度大小，方向未知。

现有一质量、电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限，在I区域内做直线运动，而后进入Ⅱ区域，由右侧射出，一段时间后，粒子经过x轴上的D点（图中未画出）。

已知A点坐标为、C点坐标为，，，不计粒子重力。

求：

（1）粒子速度的大小v；

（2）粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标；

（3）由O运动到D点的时间。

15．（12分）如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长L=85cm的气体,气体的热力学温度T1=300K，现在活塞上缓慢加入细沙，直到活塞下降20cm为止，外界大气压强P0=75cmHg，g=10m/s2。

（i）求活塞下降20cm时，封闭气体的压强；

（ii）保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，求活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。

参考答案

一、单项选择题：

本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解题分析】

A．圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误；

B．圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故B错误；

C．圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长

根据牛顿第二定律，有

解得

故C错误；

D．圆环从A到B过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能

解得

故D正确。

故选D。

2、C

【解题分析】

血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则a带正电，b带负电．最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则有：

，代入数据解得：

v=1.3m/s，故C正确，ABD错误．

3、C

【解题分析】

A．由于开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑，则

得物块与斜面间的动摩擦因数

选项A正确；

B．由于物块一直向下运动，因此滑动摩擦力始终与重力沿斜面向下的分力平衡，因此当弹簧处于原长时，物块受到的合外力为零，此时速度最大，选项B正确；

C．由于物块在最低点时刚好不上滑，此时弹簧的弹力

物块在到达最低点前的一瞬间，加速度大小为

选项C错误；

D．对物块研究

而重力做功和摩擦力做功的代数和为零，因此弹簧的弹力做功等于物块动能的变化量，即弹簧的弹性势能和物块的动能之和为定值，选项D正确。

故选C。

4、D

【解题分析】

由题，将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，说明Q对q1、q2存在引力作用，则知Q带负电，电场线方向从无穷远到Q，根据顺着电场线方向电势降低，根据电场力做功与电势能变化的关系，分析得知q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能．B点的电势较高．由W=qU分析q1的电荷量与q2的电荷量的关系．

【题目详解】

将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，则知Q对q1、q2存在引力作用，Q带负电，电场线方向从无穷远指向Q，所以A点电势高于B点电势；A与无穷远处间的电势差小于B与无穷远处间的电势差；由于外力克服电场力做的功相等，则由功能关系知，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能；由W=qU得知，q1的电荷量大于q2的电荷量。

故D正确。

故选D。

5、D

【解题分析】

AB．对a，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同。

即：

a、b小球带同种电荷，b、c小球带异种电荷，故AB错误；

CD．对c小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得

又

解得：

故C错误，D正确。

故选D。

6、C

【解题分析】

设物块对斜面的压力为N，物块m相对斜面的加速度为a1，斜面的加速度为a2，方向向左；则物块m相对地面的加速度为

由牛顿第二定律得

对m有

对M有

解得

故C正确，ABD错误。

故选C。

二、多项选择题：

本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解题分析】

A．电子只受电场力作用沿直线运动，该直线为一条电场线。

结合其图象知其运动情景如图所示。

则0时刻与时刻电子在同一位置。

所以A正确；

B．电子受电场力向左，则场强方向向右，沿电场线方向电势逐渐降低，则有

所以B错误；

C．图象的斜率为加速度。

由图象知过程加速度增大，过程加速度减小。

又有

则有

所以C正确；

D．由图象知过程速度减小，过程速度增大，则其动能先减小、后增大。

由动能定理知电场力先做负功，后做正功。

所以D错误。

故选AC。

8、AC

【解题分析】

A．电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场线的方向沿竖直方向，带正电的质子弯曲的方向向下，所以质子受力的方向向下，从A到B的过程中电场力做正功，所以质子的速度增大，故A正确；

B．质子受力的方向向下，质子带正电，则电场的方向向下，而沿着电场线电势逐渐降低，故b的电势高于c的电势；故B错误；

C．质子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，质子在沿等势面方向的分速度不变为v1，所以质子运动的时间

故C正确；

D．在沿电场线的方向的位移为y=Lsinθ，由动能定理有

联立解得

故D错误。

故选AC。

9、AC

【解题分析】

对A受力分析可知，当F与A所受的静摩擦力大小相等时，则A、B之间没有弹力，当F比A所受的静摩擦力更大时，则A、B之间有弹力。

当A对B没有弹力时，B受到重力和地面的支持力2个力；当A对B有弹力时，B还受到重力、地面的支持力与摩擦力，共4个力，故AC符合题意，BD不符合题意。

故选AC。

10、BD

【解题分析】

ABC．由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即

故

经过②变化为，质量数没有发生变化，为衰变，即

故

故A错误，C错误，B正确；

D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为

电荷数为

变成了，故D正确。

故选BD。

三、实验题：

本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、0.633

【解题分析】

（2）[1]相邻计数点时间间隔为

由逐差法计算加速度有

（3）[2]本次实验的数据为：

将其在坐标系内描点，坐标系上全部的6个点均有效。

画--条平滑的、细的直线，使各点对称分布在直线的两侧，且直线过坐标原点。

图像如图所示：

12、C②2.0W（1.9~2.1W）

【解题分析】

（1）[1]因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选择最大阻值小的滑动变阻器，故填C。

（2）[2]因为器材没有电压表，故用已知内阻的电流表A1串联一个大电阻R3改装成电压表。

由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示

（3）[3]把热敏电阻Rx的I1—I2图线的纵坐标改成，即热敏电阻的电压，单位为V，图像就成为热敏电阻的图像。

图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻值。

随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高。

NTC热敏电阻在温度升高时电阻值减小，故对应的曲线是②。

（4）[4]做出9V，内阻10Ω的电源的图像

其与曲线②的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率，为

由于作图和读书有一定的误差，故结果范围为1.9~2.1W。

四、计算题：

本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、

（1）；

（2）

【解题分析】

（1）设第一次撞击速度为，从初始状态到碰板前有

所以有

（2）设碰撞后木板速度为，小物块速度为，第一次到第二次间隔时间为，从碰撞到碰撞后，选向左为正方向，则有

解得

对木板有

对物块有

，

又

解得

14、

（1）；

（2）；（3）

【解题分析】

（1）粒子在Ⅰ区域内做直线运动，因为速度的变化会引起洛伦兹力的变化，所以粒子必做匀速直线运动。

这样，电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动的方向垂直，即与x轴正向成角斜向右下方。

由平衡条件有

得

（2）粒子进入Ⅱ区域洛伦兹力提供向心力做圆周运动，轨迹如图所示

根据洛伦兹力提供向心力有

得

由几何知识得

解得

，

粒子在磁场右边界射出点距x轴，根据几何关系得

所以D点坐标为，

（3）由O运动到D点分三段，I区域内有

Ⅱ区域内有

出磁场后有

由O运动到D点的时间

15、（i）；（ii）380K。

【解题分析】

（i）设活塞下降20cm时，管内外水银面高度差为x，高为x的水银产生的压强为px，则有气体做等温变化:

解得:

x=10cm

（ii）气体做等压变化，有

其中

解得:

T3=380K。