浙江省绍兴市诸暨中学2023年物理高三第一学期期末综合测试试题含解析

浙江省绍兴市诸暨中学2023年物理高三第一学期期末综合测试
试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘，在线端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别是36 cm、60 cm、84 cm，如图所示．站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘，松手后开始计时，若不计空气阻力，则第
2、
3、
4、5个垫圈（）
A．落到盘上的声音时间间隔越来越大
B．落到盘上的声音时间间隔相等
C．依次落到盘上的速率关系为232
1:21:32:23
D．依次落到盘上的时间关系为()((
2、将输入电压为220V、输出电压为6V的变压器改装成输出电压为30V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为（）
A．150匝B．144匝C．130匝D．120匝
3、轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。

现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。

则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）
A．F1保持不变，F2逐渐增大B．F1逐渐增大，F2保持不变
C．F1逐渐减小，F2保持不变D．F1保持不变，F2逐渐减小
4、如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个
B，则角，导线所通电流方向已在图中标出。

已知每条导线在O点磁感应强度大小为
正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向（）
A．大小为零
2B，方向沿x轴负方向
B．大小
4B，方向沿x轴正方向
C．大小
4B，方向沿y轴正方向
D．大小
5、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）
A．若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大
B．若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C．若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变
D．若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大
6、在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度－时间图象如图所示，则()
A．甲、乙两车同时从静止开始出发
B．在t＝2s时乙车追上甲车
C．在t＝4s时乙车追上甲车
D ．甲、乙两车在公路上可能相遇两次
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、下列有关高中物理实验的描述中，正确的是： 。

A ．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度
B ．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C ．在“研究平抛运动”的实验中，坐标纸上必须标出小球刚开始做平抛运动的初始点
D ．在“验证机械能守恒定律"的实验中，必须要用天平测出悬挂钩码的质量
8、如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L 处有一小物体与圆盘保持相对静止，当圆盘的角速度为ω时，小物块刚要滑动．物体与盘面间的动摩擦因数为32
（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是
A ．这个行星的质量22R L
M G ω=
B ．这个行星的第一宇宙速度12v LR ω=
C R L
π
ω D ．离行星表面距离为R 的地方的重力加速度为2L ω
9、倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m 的盒子A ，A 盒用轻质细绳跨过定滑轮与B 盒相连，B 盒内放一质量2
m 的物体。

如果把这个物体改放在A 盒内，则B 盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为g ，则B 盒的质量m B 和系统的加速度a 的大小分别为（ ）
A ．4
B m m = B ．38
B m m =
C ．a ＝0.2g
D ．a ＝0.4g
10、下列说法正确的是（ ） A ．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的
B ．液态物质浸润某固态物质时，附着层中分子间的相互作用表现为斥力
C ．一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，当它的体积减小时，在单位时间内、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增大
D ．理想气体实验定律对饱和汽也适用
E.有的物质在物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高
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）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O 的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O 点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O 点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz ，光源到玻璃的距离L=1.2m ，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)
（1）重力加速度的大小为___________m/s 2，投影点经过图3中M 位置时的速度大小为___________ m/s
（2）小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
12．（12分）在一次测量定值电阻R x 阻值（x 5ΩR ≈）的分组实验中，甲、乙两组分
别进行了如下实验过程：
(1)甲组可选器材如下：
滑动变阻器R A（0~500Ω，100mA）；
滑动变阻器R B（0~5Ω，2A）；
电流表A（0~0.6A、内阻约2Ω；0~3A、内阻约0.5Ω）；
电压表V（0~3V、内阻约1.5kΩ；0~15V、内阻约7.5kΩ）；
电源E（电动势为3V）；
开关S，导线若干。

①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择_____（选填“R A”或“R B”）；
②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整______________；
③按以上操作，测得R x测___R x真（填“>”、“=”或“<”）。

(2)乙组可选器材如下：
电压表V（0~3V）；
滑动变阻器R C（10Ω，1A）；
电阻箱R0（0~999.99Ω）；
电源E（电动势为3V）；
开关S。

请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接______，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接_____，正确操作后测出R x的阻值；
若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将
______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

(3)比较甲乙两组测量结果，______组更接近真实值（填“甲”或“乙”）。

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）单色光以入射角60i =射到折射率为62n =
的透明球体中，并被球内经一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如图所示。

（i ）在图上大致画出光线在球内的路径和方向；
（ii ）求入射光与出射光之间的夹角α。

14．（16分）如图所示，有一养鱼池，假设水面与池边相平，鱼塘底部有一点光源A ，它到池边的水平距离为l =3.0m ，到水面的竖直距离为h =7m ，从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角。

①求水的折射率；
②一钓鱼者坐在离池边不远处的座椅上，他的眼睛到地面的高度为3.0m ；他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接收的光线与竖直方向的夹角恰好为45︒，求钓鱼者的眼睛到池边的水平距离。

（结果可用根式表示）
15．（12分）如图所示，半径R ＝1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一
个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C 为轨道的最低点．
C 点右侧的光滑水平面上紧挨C 点静止放置一木板，木板质量M ＝1 kg ，上表面与C 点等高．质量为m ＝1 kg 的物块(可视为质点)从空中A 点以v 0＝1.1 m/s 的速度水平抛出，恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道．取g ＝10 m/s 1．求：
（1）物块经过B 点时的速度v B ．
（1）物块经过C 点时对木板的压力大小．
（3）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q ．
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】
AB 、 5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1:3:5:7，可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1:3:5:7，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1:3:5:7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故选项A 错误，B 正确；
CD 、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1:2:3:4，则速度之比为1:2:3:4，故选项C 、D 错误．
2、D
【解析】
副线圈匝数为n 2=30匝，输入电压U 1=220V ，输出电压U 2=6V ，根据变压比公式有 112
22206U U n n == 原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，输入电压也不变，输出电压变为30V ，根据变压比公式有
1222030n n n
=+∆ 联立得
120n ∆=
故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

3、D
【解析】
以圆环、物体A 及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得到，杆对环的摩擦力
f =G
保持不变；
杆对环的弹力
F N =F
再以结点O 为研究对象，分析受力情况，如图2所示：
设绳与竖直方向夹角为θ，由平衡条件得到
F =mg tan θ
当物体A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F 逐渐减小，F N 逐渐减小。

据牛顿第三定律可得，F 1保持不变，F 2逐渐减小。

故D 项正确，ABC 三项错误。

4、D
【解析】
根据磁场的叠加原理，将最右面电流向里的导线在O 点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 1；
同理，将左上方电流向外的导线在O 点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 2；
将右上方电流向里的导线在O 点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 3。

如图所示：
根据磁场叠加原理可知
12302B B B B ===
由几何关系可知B 2与B 3的夹角为120°，故将B 2与B 3合成，则它们的合磁感应强度大小也为2B 0，方向与B 1的方向相同，最后将其与B 1合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4 B 0，方向沿y 轴正方向.
选项D 正确，ABC 错误。

故选D 。

5、D
【解析】
A ．温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A 错误；
BD ．对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。

理想气体质量一定时，满足pV T
常量=，若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大，故B 错误，D 正确；
C ．同理可分析，体积不变、温度降低，气体的压强会变小，故C 错误；
故选D 。

6、C
【解析】
由图像可知，乙车比甲车迟出发1s ，故A 错误．根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知t=2s 时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，
故B错误．在0-4s内，甲车的位移x甲=1
2
×8×4m=16m，乙车的位移x乙=
1
2
×（1+3）
×8m=16m，所以x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上甲车，故C正确．在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故D错误．故选C．
点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车的位移相等．
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、AB
【解析】
A．根据纸带处理方法可知，在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度，故A正确；B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，为了减小误差，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上，故B正确；
C．在“研究平抛运动”的实验中，描绘平抛运动轨迹，不一定非得标出平抛的起始点，故C错误；
D．在验证机械能守恒定律实验中，不一定要测量物体的质量，因为验证动能的变化量和重力势能的变化量时，两边都有质量，可以约去比较，故D错误。

故选AB。

8、BD
【解析】
当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出重力加速度，然后结合万有引力提供向心力即可求出．
【详解】
物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度；可知当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定
律得：μmg cos30°-mg sin30°=mω2L，所以:
2
2
4
cos30sin30
L
g L
ω
ω
μ
==
︒-︒
.
A．绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到的万有引力即为其所受重力，即：
2Mm G mg R =,所以2224gR R L M G G
ω==，故A 错误；
B ．根据行星的第一宇宙速度公式1v =
得，该行星得第一宇宙速度为
12v =，故B 正确；
C ．同步卫星在轨运行时，轨道处卫星受到的引力提供向心力，则有
()
()2
2
24h Mm
G
m R T R h =++π，解得：T =，由于同步卫星的高度未知，
故而无法求出自转周期T ，故C 错误；
D ．离行星表面距离为R 的地方的万有引力：()
2
2
2
144
2GMm
GMm F mg m L R R ω==
==；即重力加速度为ω2L ．故D 正确． 【点睛】
本题易错点为C 选项，在对同步卫星进行分析时，如果公转圆周运动不能计算时，通常可以考虑求行星自传周期：同步卫星的周期等于行星自传周期．
该行星赤道上的物体随行星一起做圆周运动时，万有引力可分解为重力和自传向心力，
即2
0224Mm G mg m R R T
=+π，由于不能确定该行星表面上赤道地区的重力加速度，故
而无法求出自传周期T ；
如果错误地按照自传向心力由万有引力提供，2
224Mm G m R T =π，解得：T ，就错了，因为是如果行星上物体所受万有引力全部提供自传向心力，该行星已经处在自解体状态了，也就是不可能存在这样得行星． 9、BC 【解析】
当物体放在B 盒中时，以AB 和B 盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
11sin3022
B B m g mg mg m m m a +-︒=++（）（）
当物体放在A 盒中时，以AB 和A 盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
11
sin3022
B B m m g m g m m m a +︒-=++（）（）
联立解得
38
B m m
=
加速度大小为 a =0.2g
故AD 错误、BC 正确。

故选BC 。

10、BCE 【解析】
A ．无论固体、液体和气体，分子都在做永不停息的无规则运动，故A 错误；
B ．液体浸润某固体时，附着层内分子分布比内部密集，分子力表现为斥力，液面沿固体扩展，故B 正确；
C ．温度不变，分子平均动能不变，分子平均速率不变。

体积减小时，单位体积内分子个数增大，压强增大，故C 正确；
D ．对于饱和汽，只要稍微降低温度就会变成液体，体积大大减小；只要稍微增大压强也会变成液体，体积大大减小，所以饱和汽不遵循气体实验定律，故D 错误；
E ．晶体有固定熔点，熔化时吸收热量，温度不变，故E 正确。

故选BCE 。

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、9.61 0.62 9.30 【解析】
（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由
2h gT ∆= 得：29.61/g m s =
投影点经过图3中M 位置时的速度大小2
0.62/v g m s f
=⨯= （2）设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t 后小球运动的水平位移为0x v t = ；竖直位移为2
12
y gt =
，由相似三角
形得：2012
gt
v t L Y
= 则：0
2gL
Y t v =
⋅ 结合图4可得：09.30/v m s =
12、R B < R x R 0 变小 乙
【解析】
(1)①[1]．为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的R B ； ②[2]．因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，则采用电流表外接，实物电路连接如图：
③[3]．按以上操作，因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即测得R x 测<R x 真。

(2)[4][5]．根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN 处先接R x ，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接电阻箱R 0，正确操作后测出R x 的阻值，此方法为等效替代法； [6]．若在MN 处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P 向左移了一些，则R C 减小，若电压表读数不变，则电路中内阻和R C 两端电压不变，则电路中电流变大，则R x 变小，即测量结果将变小。

(3)[7]．比较甲乙两组测量结果，在正确操作的情况下，乙组误差较小，即乙组更接近真实值。

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、（i ）图见解析；（ii ）60°. 【解析】 （i ）光路如图
（ii ）由光的折射定律得
sin sin 2
26
i r n =
== 45r =
做辅助线，由对称性可知
2[
()]60r i r α=--=
14、①
4
3②63m 23
x = 【解析】
①如图，设到达池边的光线的入射角为i ，光线的折射角为
=90θ︒
由折射定律可知
sin sin n i θ=
由几何关系可知
2
2
sin i l h
=
+
式中3m l =，7m h =
，联立解得
43
n =
②设此时救生员的眼睛到池子边的距离为x ，由题意救生员的视线和竖直方向的夹角为
=45α︒，由折射定律：
sin sin n βα=
设入射点到A 点的水平距离为a ，由几何关系可知
2
2
sin a h
β=
+且
a x =
解得
x =
15、（1）2/B v m s = （1）46N
F N '= （3）Q ＝9 J ． 【解析】
设物块在B 点的速度为v B ，在C 点的速度为v C ，从A 到B 物块做平抛运动，有
b 0v sin =v θ解得：2/B v m s =
（1）从B 到C ，根据动能定理有 mgR (1＋sin θ)＝
22c B 11mv -mv 22
解得v C ＝6 m/s
在C 点，由牛顿第二定律列式，有
2
c N v F mg m R
-= 解得：46N F N =
再根据牛顿第三定律得，物块对木板的压力大小46N
F N '= (3)根据动量守恒定律得：(m ＋M )v ＝m c v 根据能量守恒定律有
12
(m ＋M )v 1＋Q ＝2
c 1mv 2
联立解得Q ＝9 J ．。