陕西省西安市618中学2023-2024学年物理高三年级上册期末统考试题含解析

陕西省西安市618中学2023-2024学年物理高三上期末统考试

题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码

区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳.质量为m的小明如图所示静

止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时

的

A.加速度为零

B.加速度a=g,沿原断裂橡皮绳的方向斜向下

C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上

D.加速度a=g,方向竖直向下

2、宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹,

如图所示，。为抛出点，若该星球半径为4000km,引力常量G=6.67xl()-iiN・m2・kg-

A.该星球表面的重力加速度为16.0m/s?

B.该星球的第一宇宙速度为4.0km/s

C.该星球的质量为2.4x1020kg

D.若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于4.0km/s

3、如图，装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车，当车速v满足3.6km/haw36km/h、

且与前方行人之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启

动“全力自动刹车”，使汽车避免与行人相撞。若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加

速度取值范围是4~6m/s2,则该系统设置的安全距离约为（）

川川»）））工

A.0.08mB.1.25mC.8.33mD.12.5m

4、如图所示，水平传送带的质量M=9kg,两端点AB间距离L=4m,传送带以加

速度a=2m/s2由静止开始顺时针加速运转的同时，将一质量为机=lkg的滑块（可视

为质点）无初速度地轻放在A点处，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1,g取

2

lOm/s,电动机的内阻不计。传送带加速到v=2mzs的速度时立即开始做匀速转动而后

速率将始终保持不变，则滑块从A运动到5的过程中（）

A.系统产生的热量为1J

B.滑块机械能的增加量为3J

C.滑块与传送带相对运动的时间是3s

D.传送滑块过程中电动机输出的电能为5J

5、如图所示，一个物体在竖直向上的拉力尸作用下竖直向上运动，拉力尸与物体速度

v随时间变化规律如图甲、乙所示，物体向上运动过程中所受空气阻力大小不变，取重

力加速度大小g=10m/s2则物体的质量为

25

0gD.300g

6、如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上。若将斜面的倾角。稍微增大

一些，且物体m仍静止在斜面上，则

9M

A.斜面体对物体的支持力不变

B.斜面体对物体的摩擦力变大

C.水平面与斜面体间的摩擦力变大

D.水平面与斜面体间的摩擦力变小

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、在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌面，物体尸轻放在弹簧上由静止释放，其

加速度。与弹簧压缩量x的关系如图尸线所示。另一星球N上用完全相同的弹簧，改

用物体。完成同样过程，其加速度”与弹簧压缩量x的关系如。线所示，下列说法正

确的是（）

A.同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1

B.物体尸、0的质量之比是6：1

C.M星球上物体R由静止开始做加速度为3ao的匀加速直线运动，通过位移xo时的

速度为小

D.图中P、。下落的最大速度之比为迈

2

8、下列说法正确的是（）

A.随着分子间距离的减小，其斥力和引力均增大

B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点

C.一定质量的（FC的冰熔化成（TC的水，其分子势能会增加

D.一定质量的气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

E.第二类永动机不可能制成的原因是它违反了能量守恒定律

9、如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒

MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的

变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0〜t2时间

()

A.电容器C的电荷量大小始终没变B.电容器C的a板先带正电后带负电

C.MN所受安培力的大小始终没变D.MN所受安培力的方向先向右后向左

10、以点电荷A、B的连线为x轴，以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系，

点电荷A、B带电量分别为次、仇，间距为xo。一电子以一定的初速度进入该电场，由

靠近坐标原点的位置沿x轴正方向运动，其电势能的变化如图中实线所示，图线与尤

轴交点的横坐标为不，图线最高点对应的横坐标为尤2,则下列判断正确的是

B.A电荷带正电，B电荷带负电

CA=(%+/)0_(A-i+-Yo)

%xf%x；

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)为了测量一精密金属丝的电阻率：

I.先用多用电表xlO挡粗测其电阻为。，然后用螺旋测微器测其直径为

mm,游标卡尺测其长度是mm.

II.为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器

材如下：

A.电压表（量程3V,内阻约为15左O）

B.电压表（量程15V,内阻约为754Q）

C.电流表（量程3A,内阻约为0.2Q）

D.电流表（量程600mA,内阻约为1。）

E.滑动变阻器（0—50,0.6A）

F.滑动变阻器（0〜2000Q,0.1A）

G.输出电压为3V的直流稳压电源E

H.电阻箱

I.开关S,导线若干

为了尽量多测几组实验数据，则上述器材中应选用的实验器材除G、I夕卜，还需的是（填

代号）.请在虚线框内设计最合理的电路图______并将图的实物连线.

如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,写出计算电阻率公式.

12.（12分）在学过伏安法测电阻后，某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率

（查阅相关资料知其电阻率的范围为2.0x10-7〜3.0X10-7Q.m）

（1）用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径，如图甲所示，其读数为mm

（2）另有如下实验器材，请依据测量原理及器材情况，画出实验的电路图_______

A.毫米刻度尺；

B.量程为3V内阻约为31g的电压表

C.量程为0.6A、内阻约为0.1。的电流表

D.阻值为。〜20的滑动变阻器

E.阻值为4=4.0Q的定值电阻

F.两节普通干电池

G.开关和导线若干

（3）某一次测量中，电压表示数如图乙所示，其读数为。=V

（4）实验中要测量一些物理量，除上述铅笔笔芯直径d,电压表的示数。外，还需测量:

电流表的示数/;o该铅笔笔芯的电阻率为Q=（用上述所测物理量的字

母符号表示）。

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，直角坐标系xOy的第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四

象限内有一半径为R的圆形有界匀强磁场，磁场边界与x轴相切于4L,0）点，磁场方

向垂直于纸面向里，现有一质量为山，电荷量为g的带负电的粒子，从y轴上的P（0,

且）点以速度vo平行于x轴射入电场中，粒子恰好从A点进入磁场，然后从C点离开

2

磁场。点图中未标出），若匀强磁场的磁感应强度於禁，不考虑粒子的重力，求

C点的位置坐标。

14.（16分）如图所示，一内壁光滑的长圆柱形容器，器壁绝热、底面积为S且导热性

能良好。初始时开口向上竖直放置。容器内有两个质量均为胃的绝热活塞A和B。

在A与B之间封有一定质量温度为北、高度为d的理想气体甲，B与容器底面之间封

有一定质量的理想气体乙，平衡时甲、乙两部分气体的体积均相等。现让容器缓慢倒过

来开口向下竖直放置，两个活塞再次平衡，此时气体甲的体积变为原来的|■倍。活塞

与器壁间密闭性能好，且无摩擦，外界的温度不变，大气压强为po,重力加速度取g。

求：

①容器开口向下放置时气体甲的温度；

②容器开口向下放置时气体乙的体积。

15.(12分)如图为过山车的简化模型，A3是一段光滑的半径为R的四分之一圆弧轨

道，5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8。，最后滑上半径为R,圆心角0=60。的光滑圆弧轨道OE。现将质

量为机的滑块从A点由静止释放，求：

⑴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，

平直轨道的动摩擦因数"需满足的条件。

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,B

【解析】

小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，如图所示:

由于故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，故两个拉力

的夹角为120。，当右侧橡皮条拉力变为零时，左侧橡皮条拉力不变，重力也不变；由

于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故左侧橡皮

条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向，大小等于加g,故加速度为g,

沿原断裂绳的方向斜向下，故选B正确，ACD错误。

2、B

【解析】

A.物体做平抛运动，根据平抛运动的规律有

x=vot

12

y=2gt

联立解得

g=4m/s2

该星球表面的重力加速度为4m/s2,故A错误;

BC.设该星球的第一宇宙速度为V,该星球的质量为"，在星球表面附近，则有

GMmmv2

=m

—^s=R

解得

v=y[gR=>/4X4X106m/s=4.0km/s

R24x(4xl06)2

M=gkg=9.6x1023kg

万一6.67x10-"

故B正确，C错误；

D.根据万有引力提供向心力有

GMmmv2

r2

解得

卫星运动的轨道半径越大，则绕行速度越小，第一守宙速度是绕星球表面运行的速度，

同步卫星的速度一定小于4.0km/s,故D错误；

故选B。

3,D

【解析】

由题意知，车速3.6km/hWvW36km/h即lm/s<v<lOm/s，系统立即启动“全力自动刹车”

的加速度大小约为4~6m/s2,最后末速度减为0,由推导公式声=2以可得

x<——=-----m=12.5m

2a2x4

故ABC错误，D正确。

故选D。

4、A

【解析】

AC.传送带初始做匀加速运动，加速时间

v2

t,=—=—s=ls,

1a2

根据牛顿运动定律，滑块的加速度满足

max=fjmg,

得：

q=lm/s2,

滑块加速过程的位移

v24

s1dl==-m=2m<4m,

块2al2

故滑块会一直加速到2m/s与传送带共速，后保持相对静止一起做匀速运动。

滑块加速的时间：

v2

—=—s=2s,

ax1

相同时间内传送带的位移

2

S传=^+v(/Ti)=3m,

故滑块与传送带的相对路程:

S相=s传一S块=lm,

系统产生的热量：

Q=〃根gs相=1J,

故A正确，C错误；

B.根据功能关系，传送带对滑块的摩擦力做的功等于滑块机械能的增加量:

AE=〃〃zgs块=2J,

故B错误;

D.由能量守恒定律得，电动机输出的电能:

E=相+-mv~+-Mv~,

22

故D错误。

故选：Ao

5、C

【解析】

由乙图可得，=2s后，物体匀速，则有

F=mg+Ff

I=2s前,物体匀加速，则有

2

F-(mg+Ff^=ma,tz=2m/s

代入数据有

m=0.25kg=250g

A.100g与分析不符，故A错误；

B.200g与分析不符，故B错误；

C.250g与分析相符，故C正确；

D.300g与分析不符，故D错误；

故选：Co

6,B

【解析】

A、物体m静止不动，受力平衡.可对物体受力分析，正交分解重力G得：

斜面体对物体的支持力N=mgcosr

斜面体对物体的摩擦力f=mgsin

比较可知日稍微增大一些，N变小，f变大，故A错误、B正确.

C、对于水平面对斜面的力，最好采用整体法，对m和M整体进行受力分析：

整体受重力和水平面的支持力，因为整体处于静止也就是平衡状态，所以地面对斜面体

的摩擦力始终为零，水平面对斜面体间的支持力不变.故C错误、D错误.

故选：B.

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、AD

【解析】

A.分析图象可知，弹簧压缩量为零时，物体只受重力作用，加速度为重力加速度，则

物体在M星球表面的重力加速度：g”=3旬，在N星球表面的重力加速度：gN=a0,

则同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1,故A正确；

B.分析物体的受力情况，加速度为零时，重力和弹簧弹力平衡，根据平衡条件可得

,np§M=5，

解得

_1

mQ6

故B错误；

C.M星球上，物体R由静止开始做匀加速直线运动，加速度为3的，通过位移xo,根

据速度一位移公式

/=2x3ao,xo

可知速度为v=，6%九0,故C错误；

D.根据动能定理可知，合外力做功等于动能变化，即

ma-x=AEk

根据图象的面积可得

1

ERP=Qmp13ao'%0，EkQ=~mQ-a0-

动能之比

EkP_3mp

EkQ2%

结合前面的分析则最大速度之比

vp_A/6

VQ2

故D正确。

故选AD„

8、ACD

【解析】

A.分子间距离减小，其斥力和引力均增大，A正确；

B.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误；

C.的冰熔化成0℃的水，吸收热量，分子平均动能不变，其分子势能会增加，C正

确；

D.对气体做功大于气体放出的热量，其分子的平均动能会增大，D正确；

E.第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，只是违反

热力学第二定律，E错误。

故选ACD»

9、AD

【解析】

A、B：由乙图知，磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生

恒定电动势，电路中电流恒定，电阻R两端的电压恒定，则电容器的电压恒定，故电

容器C的电荷量大小始终没变.根据楞次定律判断可知，通过R的电流一直向下，电

容器上板电势较高，一直带正电.故A正确，B错误；

C：根据安培力公式F=BIL,I、L不变，由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大

小变化，故C错误.

D：由右手定则判断得知，MN中感应电流方向一直向上，由左手定则判断可知，MN

所受安培力的方向先向右后向左，故D正确.

故选AD.

10、AC

【解析】

A.0到西之间电子的电势能增大，电场力对电子做负功，电场力沿x轴负方向，故电

场强度沿x轴正方向，A正确；

B.0到4过程中，电场力水平向左做负功，合电场强度水平向右，马之后，电场力水

平向右做正功，合电场强度水平向左，可知A电荷带负电，B电荷带正电，B错误；

CD.电场力做功改变电势能，所以电场力的大小表示为：

3

所以电势能随位移变化的图像的斜率为电场力，％处电场力为0,电场强度为0,所以：

解得：包

q2x2

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。

11,6.02.093—2.097100.15

物■金・

【解析】

由图示多用电表可知，待测电阻阻值是6.0x10=6.0。；由图示螺旋测微器可知，其

读数为：2加加+9.5x0.01加以=2.095mm,由图示游标卡尺可知，其示数为：

10xl0mm+3x0.05mm=100.15mm；实验需要G电源，I开关与导线，电源电动势

E3

为3V,因此电压表应选A.通过待测电阻的最大电流约为/=—=—；A=0.5A,则

R6.0

电流表应选：D.为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选：E.故选ADE；为

测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；5=3=6,0=曾2=250,

RA1R6

RR

则有蓝v＞方电流表应采用外接法，实验电路图如图所示

I-©-

1----1卜|------------

根据实验电路图连接实物电路图,如图所示

1

~£------S

LL_

R—p—p力丫，又R=U,联立得夕=回竺.

由电阻定律可知：S乃(力,4〃

1.90铅笔笔芯长度£4.17―

12、0.400&琮匕

(1)口］螺旋测微器的固定刻度示数为0mm,旋转刻度示数为

40.0x0.01mm=0.400mm,则测量值为0.400mm

⑵⑵由题意知铅笔笔芯电阻率的范围为2.0x10-7~3.0xl(f7Q.m，由上述测量知铅

笔笔芯直径为0.400mm,依据常识知铅笔的长度约有20cm，由电阻定律得铅笔笔芯电

阻为此=夕(，又有铅笔笔芯截芯截面积s=兀('］，代入上述数据得铅笔笔芯电阻

2小4Q

(夕取2.5xl(f7Q.m)

用电压表、电流表直接测量铅笔笔芯两端的电压及其中电流，两电表读数不匹配。需要

把定值电阻与铅笔笔芯串联为整体(4+&),测量其电压及电流，则两电表匹配。比

较整体(4+RJ与电流表及电压表内阻，有

则电流表外接法测量误差小，滑动变阻器为。〜20,应用限流接法便可实现三次有效

测量，则其测量电路如图所示

(3)[3]电压表量程为。〜3V,其最小有效刻度为0.1V,经估读后测量值为L90V

⑷[4][5]由以上各式得电阻率

71d之

「F

除测量铅笔笔芯直径d、两端电压U、电流/以外,还需用刻度尺测量铅笔笔芯长度L。

四、计算题：本题