2023年陕西省西安电子科技大学附属中学物理高三上期末考试模拟试题含解析

2023年陕西省西安电子科技大学附属中学物理高三上期末考试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的()A．很小的不透明圆板B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板C．很大的不透明圆板D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板2、如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中A．a的动能一定小于b的动能B．两物体机械能的变化量相等C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为正3、一个小球以一定的水平速度抛出，经过t0时间，小球和抛出点的连线与水平方向夹角为37°，再经过t时间，小球和抛出点的连线与水平方向的夹角为53°，不计空气阻力，下列说法正确的是A． B． C． D．4、某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动A．半径越小，周期越大 B．半径越小，角速度越小C．半径越大，线速度越小 D．半径越大，向心加速度越大5、如图所示，在光滑绝缘的水平面上，虚线左侧无磁场，右侧有磁感应强度的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，质量、带电量的小球C静置于其中；虚线左侧有质量，不带电的绝缘小球A以速度进入磁场中与C球发生正碰，碰后C球对水平面压力刚好为零，碰撞时电荷不发生转移，g取10m/s

2，取向右为正方向．则下列说法正确的是（）

A．碰后A球速度为 B．C对A的冲量为C．A对C做功0.1J D．AC间的碰撞为弹性碰撞6、如图所示汽车用绕过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，轮船在水面上以速度v匀速前进汽车与定滑轮间的轻绳保持水平。假设轮船始终受到恒定阻力f，当牵引轮船的轻绳与水平方向成角时轻绳拉船的功率为P。不计空气阻力，下列判断正确的是（）A．汽车做加速运动 B．轮船受到的浮力逐渐增大C．轻绳的拉力逐渐减小 D．P的数值等于二、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，甲是带负电物块，乙是不带电的绝缘足够长木板。甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现用一水平恒力F拉乙木板，使甲、乙从静止开始向左运动，甲电量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在此后运动过程中（）A．洛伦兹力对甲物块不做功B．甲、乙间的摩擦力始终不变C．甲物块最终做匀速直线运动D．乙木板直做匀加速直线运动8、一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10.线圈两端的电压分别为Ul、U2.输电线的总电阻为r，降压变压器的原、副线圈匝数之比为n3：n4=10：1，线圈两端电压分别为U3、U4.，L是用户区里一常亮的灯泡，三个回路的干路电流分别为I1、I2、I3，随着用电高峰的到来，用户区开启了大量的用电器，下列说法正确的是（）A．电压U4不变，始终等于UlB．电流Il始终等于I3C．L变暗D．输电线的电阻消耗的功率减小9、关于热力学的一些现象和规律，以下叙述正确的是（）A．热量不能自发地从低温物体传到高温物体B．液体的表面张力使液面绷紧，所以液滴呈球形C．高原地区水的沸点较低，是高原地区温度较低的缘故D．一些昆虫可以停在水面上，是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集E.一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，内能也有可能发生变化10、如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻和一个理想交流电流表A．线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（）A．发电机所产生电动势的最大值为B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过的电荷量为C．R两端电压的有效值D．交流电流表的示数一直在变化三、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）某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系．（1）为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M________（填“需要”、“不需要”）远大于砂和砂桶的总质量m．（2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，sAD=_________cm．已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度v=_________m/s（保留两位有效数字）．（3）该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔEk—W关系图像，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线（实线）应该是____________．12．（12分）在测定电容器电容的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1相连，电源给电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕，实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示，图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像。(1)根据图甲所示的电路，观察图乙可知：充电电流与放电电流方向________(填“相同”或“相反”)，大小都随时间________(填“增大”或“减小”)。(2)该电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)。(3)某同学认为：仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端，也可以测出电容器的电容值，请你分析并说明该同学的说法是否正确________。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）如图为过山车的简化模型，AB是一段光滑的半径为R的四分之一圆弧轨道，B点处接一个半径为r的竖直光滑圆轨道，滑块从圆轨道滑下后进入一段长度为L的粗糙水平直轨道BD，最后滑上半径为R，圆心角θ=60°的光滑圆弧轨道DE。现将质量为m的滑块从A点由静止释放，求∶(1)若R=3r，求滑块第一次到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小；(2)若要求滑块能滑上DE圆弧轨道但不会从E点冲出轨道，并最终停在平直轨道上，平直轨道BD的动摩擦因数μ需满足的条件。14．（16分）如图所示，上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置，管长55cm，其中有一段长为6cm的水银柱，将长为20cm的空气柱A封闭在管的上部，空气柱B和大气连通现用一小活塞将管口封住，并将活塞缓慢往上压，当水银柱上升4cm时停止上压已知外界大气压恒为76cmHg，上压过程气体温度保持不变，A、B均为理想气体，求：（1）气体A、B末状态的压强；（2）试分析此过程中B气体是吸热还是放热？15．（12分）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，线段CO=OD=L，CD边在x轴上，∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场，已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为，在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场，在y=－L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏，屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。(1)电子的比荷；(2)从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离：(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。

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【解析】

很大的中间有大圆孔的不透明挡板和很大的不透明圆板不会发生衍射现象，很小的不透明圆板出现泊松亮斑．【详解】A．用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，即泊松亮斑，故A错误；

B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞，不会出现衍射现象，故B错误；

C．很大的不透明圆板时后面是一片阴影，不会出现衍射现象，故C错误；

D．用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样，即发生衍射现象，故D正确．【点睛】该题考查单孔衍射的图样，要牢记单孔衍射和单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的．2、A【解析】

A．轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量，a的动能比b的动能小，A正确；BC．因为b与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械能减少，而B、C两项的说法均为系统机械能守恒的表现，故B、C错误；D．轻绳不可伸长，两端分别对a、b做功大小相等，一负一正，D错误.故选A。3、C【解析】

设平抛初速度大小为v0，经过时间t0，有：再经过时间t，有：所以解得：A.与计算结果不符，故A错误。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果相符，故C正确。D.与计算结果不符，故D错误。4、C【解析】

原子核与核外电子的库仑力提供向心力；A．根据，可得，故半径越小，周期越小，A错误；B．根据，可得，故半径越小，角速度越大，B错误；C．根据，可得，故半径越大，线速度越小，C正确；D．根据，可得，故半径越大，加速度越小，D错误。故选C。5、A【解析】

A．设碰后A球的速度为v1，C球速度为v2。

碰撞后C球对水平面压力刚好为零，说明C受到的洛伦兹力等于其重力，则有Bqcv2=mcg代入数据解得v2=20m/s在A、C两球碰撞过程中，取向右为正方向，根据动量守恒定律得mAv0=mAv1+mcv2代入数据解得v1=15m/s故A正确。

B．对A球，根据动量定理，C对A的冲量为I=mAv1-mAv0=（0.004×15-0.004×20）N•s=-0.02N•s故B错误。

C．对A球，根据动能定理可知A对C做的功为故C错误；

D．碰撞前系统的总动能为碰撞后的总动能为因Ek′＜Ek，说明碰撞有机械能损失，为非弹性碰撞，故D错误。

故选A。6、D【解析】

A．由速度分解此时汽车的速度为：v车=vcosθ，船靠岸的过程中，θ增大，cosθ减小，船的速度v不变，则车速减小，所以汽车做减速运动，故A错误；BC．绳的拉力对船做功的功率为P，由P=Fvcosθ知，绳对船的拉力为：对船：联立可知：θ增大，则F变大，F浮变小；故BC错误；D．船匀速运动，则Fcosθ=f，则故D正确。故选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、AC【解析】

A．甲带负电，向左运动时，由左手定则可知，甲受到的洛伦兹力的方向向上，与运动方向垂直，故洛伦兹力始终对甲不做功，A正确；BCD．根据可知，随速度的增大，洛伦兹力增大，则甲对乙的压力减小，同时乙对地面的压力也减小，则乙与地面之间的摩擦力减小。①将两者看做一个整体，开始时甲与乙一起做加速运动，整体受到地面给的摩擦力f减小，而F一定，根据牛顿第二定律得可知加速度a增大，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力则得到f甲先增大。②当甲与乙之间的摩擦力增大到大于最大静摩擦力后，甲与乙之间开始有相对运动，摩擦力变成滑动摩擦力随着甲受到的洛伦兹力的增大，甲与乙之间的滑动摩擦力减小，直至摩擦力为零，然后甲在水平方向上合力为零，做匀速直线运动，乙先做变加速直线运动，故BD错误C正确。故选AC。8、BC【解析】

将远距离输电的电路转化为等效电路其中，由闭合电路的欧姆定律故随着用电高峰的到来用户区开启了大量的用电器，减小，导致变小，则输电电流变大。A．由变压器的变压比可知但输电线上有电阻r，产生损失电压，故有即，且用电高峰U1不变，U4变小，故A错误；B．根据变压器上的电流与匝数成反比，有，可得电流Il始终等于I3，故B正确；C．则输电电流变大会导致损失电压变大，而U2不变，故U3减小，可得U4变小，即并联用户的电压减小，由可知L的功率变小，L变暗，故C正确；D．由可知，输电电流变大会导致输电线的电阻消耗的功率增大，故D错误。故选BC。9、ABE【解析】

A．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，需要外界干预，故A正确；BD．液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏，分子间表现出引力，使液面绷紧，液滴呈球形，故B正确，D错误；C．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区大气压较低的缘故，故C错误；E．根据热力学第一定律，一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，通过做功内能也有可能发生变化，故E正确。故选ABE。10、AC【解析】

A．在初始位置线圈产生的电动势最大，且故A正确；B．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R的电荷量为故B错误；C．电动势的有效值为电阻R两端电压的有效值为故C正确；D．交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故D错误。故选：AC。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、需要2.100.50D【解析】(1)为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，则绳中拉力要等于砂和砂桶的总重力，即小车质量M需要远大于砂和砂桶的总质量m．(2)由图得打点计时器在打D点时纸带的速度(3)理论线，实验线，则随着功的增大，两线间距变大．故D项正确．12、相反减小1.0×10－2正确【解析】

(1)[1][2]根据图甲所示的电路，观察图乙可知充电电流与放电电流方向相反，大小都随时间减小；(2)[3]根据充电时电压—时间图线可知，电容器的电荷量为：Q＝It＝t而电压的峰值为Um＝6V，则该电容器的电容为：C＝设电压—时间图线与坐标轴围成的面积为S，联立解得：C＝＝＝F＝1.0×10－2F；(3)[4]正确，电容器放电的过程中，电容器C与电阻R两端的电压大小相等，因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值Um”及图线与时间轴所围“面积”，仍可应用：C＝＝计算电容值。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)【解析】

(1)对滑块，从A到C的过程，由机械能守恒可得：根据牛顿第二定律代入，得由牛顿第三定律得(2)滑块由A到B得若滑块恰好停在D点，从B到D的过程，由动能定理可得：可得若滑块恰好不会从E点冲出轨道，从B到E的过程，由动能定理可得：可得综上所述，需满足的条件为14、（1）气体A末状态的压强87.5cmHg，B气体末态压强93.5cmHg；

（2）B气体是放热。【解析】

（1）气体A的初态的压强为pA：pA+p柱=p0末态时气柱的长度为lA′lA′=lA-△l气