山西省怀仁一中2024年物理高三上期末考试试题含解析

山西省怀仁一中2024年物理高三上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（）A．该带电粒子带正电B．a点的电势高于b点的电势C．带电粒子在c点的动能小于在d点的动能D．带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度2、一交流电压为，由此表达式可知（）A．用电压表测该电压时，其示数为B．该交流电压的周期为C．将该电压加在“”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于D．时，该交流电压的瞬时值为3、水平面内固定一个足够大且绝缘的粗糙斜面，其上有一个带电滑块匀速下滑且一直在斜面上运动。仅改变下列选项中的条件，滑块速度大小一定改变的是（）A．施加竖直方向的电场 B．翻转滑块，改变它与斜面的接触面积C．施加水平方向的恒力 D．改变滑块的质量4、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A．在t=1s时，甲车在乙车后B．在t=0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为45m5、一个小物体从斜面底端冲上足够长的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物体的初动能为E，返回斜面底端时的速度为v，克服摩擦力做功为若小物体冲上斜面的初动能为2E，则下列选项中正确的一组是（）①物体返回斜面底端时的动能为E②物体返回斜面底端时的动能为③物体返回斜面底端时的速度大小为2④物体返回斜面底端时的速度大小为A．①③ B．②④ C．①④ D．②6、如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动．用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是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、如图所示，质量为3.2m的物块放在水平面上，跨过轻小动滑轮的细绳连接在物块A和物块B上，与物块A相连的细绳与水面间的夹角为53°且保持不变，已知物块B的质量为m，重力加速度为g，，，现用力F沿两段绳的角平分线方向向上拉，物块A、B均恰好做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A．拉力F为mgB．物块与水平面的摩擦力为0.6mgC．细绳拉力为3.2mgD．物块A与水平面的动摩擦因数为0.258、如图所示，电路中均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器的极板水平放置。闭合开关，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅满足下列各选项中的条件，油滴仍可能静止不动的是（）A．增大的阻值，增大的阻值B．增大的阻值，减小的阻值C．减小的阻值，增大的阻值D．减小的阻值，减小的阻值9、大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c静止在光滑水平面上，依次相距l等距离排列成一条直线，在c右侧距c为l处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球a的质量为2m，b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是（）A．c第一次被碰后瞬间的动能为B．c第一次被碰后瞬间的动能为C．a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为D．a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为10、如图所示，卫星1和卫星2均绕地球做圆周运动，其中卫星1为地球同步轨道卫星，卫星2是极地卫星，卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径.则下列说法正确的是A．卫星1和卫星2做圆周运动的圆心均为地心B．卫星2的运行周期小于24hC．卫星1的向心加速度大于卫星2的向心加速度D．卫星2的线速度小于静止在赤道上某物体的线速度三、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）某同学采用惠斯通电桥电路测量一未知电阻Rx的阻值。电路中两个定值电阻R1=1000Ω、R2=2000Ω，R3为电阻箱（阻值范围0~999.9Ω），G为灵敏电流计。(1)具体操作步骤如下∶①请依据原理图连接实物图_________；②闭合开关S，反复调节电阻箱的阻值，当其阻值R3=740.8Ω时，灵敏电流计的示数为0，惠斯通电桥达到平衡；③求得电阻Rx=____Ω。(2)该同学采用上述器材和电路测量另一电阻，已知器材无损坏且电路连接完好，但无论怎样调节电阻箱的阻值，灵敏电流计的示数都不能为0，可能的原因是_______。12．（12分）测量木块和木板间动摩擦因数的装置如图(a)。水平固定的长木板一端有定滑轮，另一端有打点计时器。细线绕过定滑轮将木块和钩码相连，木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块上。接通打点计时器，放开木块，钩码触地后不再弹起，木块继续向前运动一段距离后停在木板上。某次纸带的数据如图(b)，打点计时器所用电源的频率为50Hz，每相邻两点间还有1个点未画出，数值单位为cm。由图(b)数据可知，钩码触地后木块继续运动的加速度大小为___m/s2；若取g＝10m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为___；某小组实验数据处理完成后，发现操作中滑轮的高度变化造成细线与木板的上表面不平行，如图(c)，这样他们测得的动摩擦因数与实际值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。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，一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为mB=0.5kg、带电量为q=1.0×10-2C的空盒B，左端开口。小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为mC=0.5kg的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将C缓慢推至M点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为WF=6J，撤去推力后，C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰，碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为E=1×102N/m，电场作用一段时间后突然消失，小车正好停止，货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数μ1=0.4，空盒B与小车间的动摩擦因数（1）物块C与空盒B碰后瞬间的速度v；（2）小车的长度L；（3）电场作用的时间t。14．（16分）如图所示，质量均为m=1kg的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长均为L0=0.2m，与A相连的弹簧的劲度系数kA=100N/m，与B相连的弹簧的劲度系数kB=200N/m。开始时A、B处于静止状态。现在物块B施加一水平向右的拉力F，使A、B静止在某一位置，此时拉力F=3N，使A、B静止在某一位置，A、B间的动摩擦因数为μ=0.5，撤去这个力的瞬间（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），求：(1)物块A的加速度的大小；(2)如果把拉力改为F′=4.5N（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），其它条件不变，则撤去拉力的瞬间，求物块B对A的摩擦力比原来增大多少？15．（12分）如图所示，MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m，分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1Ω的金属杆ab，以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，a取10m/s2，（不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动）。求：(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小；(2)正碰后杆ab的速度v1的大小；(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；(4)杆ab运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR。

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、C【解题分析】

A．带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误；BC．根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。则根据沿电场线方向电势逐渐降低知所以同理可得由于带电粒子带负电，则粒子的电势能根据能量守恒定律知，带电粒子的动能B错误，C正确；D．电场线的疏密程度表示电场强度的大小则带电粒子受到的电场力由牛顿第二定律知带电粒子的加速度D错误。故选C。2、D【解题分析】

A．电压的有效值为故用电压表测该电压时，其示数为，故A错误；B．由表达式知出则周期故B错误；C．该电压加在“”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，故C错误；D．将代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为，故D正确。故选D。3、C【解题分析】

AD．当滑块匀速下滑时，对滑块进行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力的大小。施加竖直方向的电场与改变滑块的质量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和与滑动摩擦力的大小始终相等，滑块仍做匀速直线运动，AD错误；B．翻转滑块，改变它与斜面的接触面积，并未改变它与斜面间的摩擦力，所以滑块仍做匀速直线运动，B错误；C．施加水平向左的恒力时（滑块不脱离斜面），该力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力减小，滑块将做加速运动；施加水平向右的恒力时，该力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑块将做减速运动，C正确。故选C。4、B【解题分析】

在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积表示位移，根据位移关系分析两车位置关系．可结合几何知识分析两车另一次并排行驶的时刻．并求出两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离．【题目详解】A.根据“面积”大小表示位移，由图象可知，1s到3s甲、乙两车通过的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故A错误；B.由图象可知，甲的加速度a甲=△v甲/△t甲=20/2=10m/s2；乙的加速度a乙=△v乙/△t乙=(20−10)/2=5m/s2；0至1s，甲的位移x甲=a甲t2=×10×12=5m，乙的位移x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙−x甲=12.5−5=7.5m，即在t=0时，甲车在乙车前7.5m，故B正确；C.1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，乙车的速度v′=10+5×1=15m/s；1−2s时，甲的位移x1=10×1+×10×12=15m；乙的位移x2=15×1+×5×1=17.5m；在1s时两车并联，故2s时两车相距2.5m，且乙在甲车的前面，故C错误；D.

1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s甲车的位移为：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m，故D错误。故选：B5、C【解题分析】

以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中，由动能定理得：…①设以初动能为E冲上斜面的初速度为v0，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度为v0，而加速度相同。

对于上滑过程，根据-2ax=v2-v02可知，，所以第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，上升和返回的整个过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为E。

以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中，运用动能定理得：…②所以返回斜面底端时的动能为E；由①②得：v′=v。故①④正确，②③错误；

A．①③，与结论不相符，选项A错误；B．②④，与结论不相符，选项B错误；C．①④，与结论相符，选项C正确；D．②，与结论不相符，选项D错误；故选C。6、B【解题分析】

由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力为零，所以只有B图受力可能为零，故B正确．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、BD【解题分析】

AC．滑轮两边绳子的拉力均为B的重力，即T=mg，因滑轮两边绳子的夹角为37°，可知拉力F大于mg，选项AC错误；BD．对物块A受力分析可知，水平方向即物块与水平面的摩擦力为0.6mg；竖直方向：解得N=2.4mg则物块A与水平面的动摩擦因数为选项BD正确；故选BD。8、AD【解题分析】

A．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R2的电压，当增大R1、R2阻值时，可导致总电流减小，根据欧姆定律，电阻R2两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故A符合题意；

B．电路稳定时，当增大R1的阻值，减小R2的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻R2两端的电压减小，极板间电场强度减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下运动，故B不符合题意；

C．电路稳定时，当减小R1的阻值，增大R2的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻R2两端的电压增大，极板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，则油滴向上运动，故C不符合题意；

D．电路稳定后，当减小R1的阻值，减小R2的阻值，可能导致总电流增大，根据欧姆定律，电阻R2两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故D符合题意。

故选AD。9、AC【解题分析】

a球与b球发生弹性碰撞，设a球碰前的初速度为v0，碰后a、b的速度为、，取向右为正，由动量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2与静止的c球发生弹性碰撞，设碰后的速度为、，根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞，会出现速度交换，故有，AB．c第一次被碰后瞬间的动能为故A正确，B错误；CD．设a与b第二次碰撞的位置距离c停的位置为，两次碰撞的时间间隔为t，b球以v2向右运动l与c碰撞，c以一样的速度v4运动2l的距离返回与b弹碰，b再次获得v4向左运动直到与a第二次碰撞，有对a球在相同的时间内有联立可得，故a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为故C正确，D错误。故选AC。10、AB【解题分析】

A．由万有引力提供向心力，卫星1和卫星2的做圆周运动的圆心均为地心，A正确；B．卫星1的周期为24h，根据：可得：因为卫星2的轨道半径小于卫星1的轨道半径，所以卫星2的运行周期小于卫星1的周期，即小于24h，故B正确；C．根据：可得：卫星1的向心加速度小于卫星2的向心加速度，故C错误；D．由：可得：可知卫星1的线速度小于卫星2的线速度，由知赤道上物体的线速度小于卫星1的线速度，所以卫星2的线速度大于静止在赤道上某物体的线速度，故D错误.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、370.4电阻箱的阻值调节范围小【解题分析】

(1)①[1]根据原理图连接实物图为③[2]当灵敏电流计读数为零时，根据电桥平衡可得解得(2)[3]灵敏电流计的示数不能为0，则有可得根据题意可知电阻箱的阻值的值必定小于的值，故可能的原因是电阻箱的阻值调节范围小。12、30.3不变【解题分析】

[1]钩码触地后木块做减速运动，计算其加速度大小应该用纸带的后一段，即5~1点之间的部分；[2]钩码触地后，木块只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，有f=maf=mg木块与木板间的动摩擦因数=0.3；[3]由于钩码触地后细线不再提供拉力，减速运动的加速度与之前的加速运动情况无关，所以不影响测量结果，测得的动摩擦因数与实际值相比不变。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）2m/s（2）0.67m（3）2s【解题分析