陕西省渭南市临渭区尚德中学2023年物理高三上期末教学质量检测试题含解析

陕西省渭南市临渭区尚德中学2023年物理高三上期末教学质量
检测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，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、下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）
A．根据公式=SR L
ρ可知，金属电阻率与导体的电阻成正比
B．根据公式W UIt
=可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功
C．根据公式q It
=可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
D．根据公式
Q
C
U
=可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比
2、北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统。

如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）
A．卫星a的角速度小于c的角速度
B．卫星a的加速度大于c的加速度
C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星b的周期小于c的周期
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/h≤v≤36km/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（）
A ．0.08m
B ．1.25m
C ．8.33 m
D ．12.5m
4、如图所示，半径为R 的光滑半圆形刚性细杆竖直固定，O 点为其圆心，AB 为水平直径，在细杆的A 点固定一个光滑的小圆环，穿过小圆环的不可伸长的细线一端 与质量为4m 的重物相连，另一端与质量为m 且套在细杆上的带孔小球相连。

开始时小球静止在细杆的C 点，重物在A 点正下方，细线恰好伸直，将重物由静止释放后，小球在重物拉动下沿细杆运动。

已知重力加速度为g ，当小球运动到P 点时，重物下落的速度为（ OP 、OC 均与水平方向成60°角）（ ）
A ．
33-3
2gR B ．
33-1
5
gR C ．
33
2
gR D ．(31)gR
5、—颗质量为m 的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动，若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1：9，卫星的动能（ ）
A ．4mgR
B ．6
mgR
C ．22
6mg R
D ．2
6
mgR
6、如图所示，质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O 分别以初速度v 1、v 2、v 3水平抛出，落在斜面上的位置分别为A 、B 、C ，已知OA =AB =BC ，空气阻力不计，则（ ）
A ．v 1：v 2：v 3=1：2：3
B ．落到斜面时的速度方向不同
C ．落到斜面时的动能之比为1：2：3
D ．落到斜面时的动能增量之比为1：4：9
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、质量均为m的小球A、B分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点，如图所示。

当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时，则（）
A．处于中点的小球A的线速度为Lω
B．处于中点的小球A的加速度为2
Lω
ω
C．处于端点的小球B所受的合外力为2
m L
D．轻杆OA段中的拉力与AB段中的拉力之比为3：2
8、下列说法正确的是（）
A．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性
B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C．两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小
D．热量既能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体
E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度增大
9、如图所示，擦亮的锌板与验电器上的金属球相连，验电器上的铝箔原来是不张开的．现让紫外线照射到锌板，观察到验电器的铝箔张开．下列说法正确的是( )
A．验电器的铝箔带负电
B．此实验可以说明光具有粒子性
C．若改用X射线照射锌板，则观察到验电器的铝箔会张开
D．若改用激光器发出高亮度的红光照射锌板，则观察到验电器的铝箔也有可能会张开
E.若增大紫外线的照射强度，则逸出电子的最大初动能变大
10、如图所示，两块长方体滑块A和B叠放在倾角为θ的斜面体C上。

已知A、B质量分别为m1和m1，A与C的动摩擦因数为μ1，B与A的动摩擦因数为µ1．两滑块AB 在斜面体上以相同加速度自由下滑，斜面体C在水平地面上始终保持静止，则下列说法正确的是（）
A．斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左
B．滑块A与斜面间的动摩擦因数µ1＝tanθ
C．滑块A受到斜面对其摩擦力的大小为µ1（m1+m1）g cosθ
D．滑块B所受的摩擦力大小为µ1m1g cosθ
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）如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。

主要实验步骤如下：
A．将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示的位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.………
请回答下列问题（重力加速度取g）：
(1)滑块经过光电门的速度可以表示为____（用物理量符号表示）。

(2)为验证机械能守恒定律，还需要测的物理量是____。

(3)滑块从静止释放，运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少_____（用物理量符号表示）。

(4)选用不同的l，测出对应的t。

能直观反应系统机械能守恒的图像是_____。

A．t﹣l B．t2﹣l C．1
t
﹣l D．
2
1
t
﹣l
12．（12分）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。

请回答下列问题：
（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a 。

为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_____档（选填“×10”“×1k”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b ，则待测电阻为_____Ω。

（2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。

其中，电流表满偏电流为0.5mA 、内阻为10Ω；电池电动势为1.5V 、内阻为1Ω；变阻器R 0的阻值范围为0〜5000Ω。

①该欧姆表的两只表笔中，_____是黑表笔。

（选填“A”或“B”）；
②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V 、内阻为1Ω进行刻度的。

当电池的电动势下降到1.45V 、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，则调零后R 0接入电路的电阻将变_____（填“大”或“小”），若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则这个待测电阻的真实阻值为_____Ω．（结果保留三位有效数字）
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）如图甲所示，足够长的木板A 静止在水平面上，其右端叠放着小物块B 左端恰好在O 点。

水平面以O 点为界，左侧光滑、右侧粗糙。

物块C （可以看成质点）和D 间夹着一根被压缩的轻弹簧，并用细线锁住，两者以共同速度06m/s v =向右运动某时刻细线突然断开，C 和弹簧分离后撤去D ，C 与A 碰撞（碰撞时间极短）并与A 粘连，此后1s 时间内，A 、C 及B 的速度一时间图象如图乙所示。

已知A 、B 、C 、D 的质量均为1kg m =，A 、C 与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度210m/s g =。

求：
（1）木板A 与粗糙水平面间的动摩擦因数及B 与A 间的动摩擦因数； （2）细线断开之前弹簧的弹性势能。

14．（16分）如图所示，质量均为m 的木块A 、B ，静止于光滑水平面上。

A 上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O 点系一长为L 的细线，细线另一端系一质量也为m 的球C ，现将球C 拉起使细线水平伸直，并由静止释放。

当球C 第一次到达最低点时，木块A 与B 发生弹性碰撞。

求：
(1)球C 静止释放时A 、B 木块间的距离； (2)球C 向左运动的最大高度；
(3)当球C 第二次经过最低点时，木块A 的速度。

15．（12分）如图所示，质量为
2
m
的带有圆弧的滑块A 静止放在光滑的水平面上，圆弧半径R =1.8m ，圆弧的末端点切线水平，圆弧部分光滑，水平部分粗糙，A 的左侧紧靠固定挡板，距离A 的右侧S 处是与A 等高的平台，平台上宽度为L =0.5m 的M 、N 之间存在一个特殊区域，
B 进入M 、N 之间就会受到一个大小为F =mg 恒定向右的作用力。

平台MN 两点间粗糙，其余部分光滑，M 、N 的右侧是一个弹性卡口，现有一个质量为m 的小滑块B 从A 的顶端由静止释放，当B 通过M 、N 区域后碰撞弹性卡口的速度v 不小于5m/s 时可通过弹性卡口，速度小于5m/s 时原速反弹，设m =1kg ，g =10m/s 2，求：
(1)滑块B 刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大？
(2)若A 、B 间的动摩擦因数μ1=0.5，保证A 与平台相碰前A 、B 能够共速，则S 应满足什么条件？
(3)在满足(2)问的条件下，若A 与B 共速时，B 刚好滑到A 的右端，A 与平台相碰后B 滑上平台，设B 与MN 之间的动摩擦因数0＜μ＜1，试讨论因μ的取值不同，B 在MN 间通过的路程。

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 【解析】
A ．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A 错误；
B ．公式W UIt =适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B 错误；
C ．根据公式q It =可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C 正确；
D ．电容的公式Q
C U
=采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D 错误。

故选C 。

2、A 【解析】
万有引力提供向心力
2
222()2Mm v G m r m m r ma r T r
πω====
A ．由3GM
r
ω=
a 的角速度小于c 的角速度，选项A 正确；
B ．由2
GM
a r =
可知，卫星a 的加速度小于c 的加速度，选项B 错误；
C ．由v =
a 的运行速度小于第一宇宙速度，选项C 错误；
D ．由2T =可知，卫星b 的周期大于c 的周期，选项D 错误；
故选A 。

3、D 【解析】
由题意知，车速3.6km/h≤v ≤36km/h 即1m/s 10m/s v ≤≤，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为4~6m/s 2，最后末速度减为0，由推导公式22v ax =可得
2210m 12.5m 224
v x a ≤==⨯
故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

4、A 【解析】
设重物下落的速度大小为v ，小球的速度大小为v '，由几何关系可知
cos30v v '︒=
由能量关系
)
2211
4422
mv mv mg R '⨯+⨯=-
联立解得
v =
故选A 。

5、B 【解析】 在地球表面有
2
GMm m g R
'
'= 卫星做圆周运动有：
2
GMm
ma r =
由于卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:9，联立前面两式可得：r=3R ；卫星做圆周运动：
2
2
GMm v m r r
= 得 E k =
2122GMm mv r
= 再结合上面的式子可得 E k =
6
mgR
A.
4
mgR
与分析不符，故A 错误。

B.
6
mgR
与分析相符，故B 正确。

C. 226mg R 与分析不符，故C 错误。

D. 26
mgR 与分析不符，故D 错误。

6、C 【解析】
A 、设物体的初速度为v 0，斜面的倾角为α，斜面落点到O 点的长度为L ．则小球落在斜面上时，有
，得
,则有
,α、g
一定，则得到；由于OA =AB =BC ，则OA ：OB ：OC =1：2：3，由上式得；故A 错误。

B 、设小球落到斜面上时速度与水平方向的夹角为θ，
则有，与初速度无关，则知落到斜面时的速度方向相同；故B
错误。

C 、小球落在斜面上速度平方为，落到斜面
时的动能为，所以落到斜面时的动能之比为1：2：
3，故C 正确．D 、根据动能定理得，飞行过程中动能增量
，得飞行过程中动能增量之比为1:2:3;故D 错
误．故选C. 【点睛】
三个小球做平抛运动，运用运动的分解法，得出斜面的长度与初速度、运动时间的关系，本题中斜面的倾角反映了位移与水平方向的夹角，关键确定两个方向的位移关系得出时间表达式．
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、CD 【解析】
A ．处于中点的小球A 的运动半径为
2
L
，根据线速度与角速度的关系可知线速度 12
v L ω=
A 错误；
B ．处于中点的小球A 的加速度为
2A 1
2
a L ω=
B 错误；
C ．处于端点的小球B 的向心加速度
2a L ω=
由牛顿第二定律F ma =可知小球B 所受的合外力为
2F m L ω=
C 正确；
D ．设轻杆OA 段中的拉力为1F ，轻杆AB 段中的拉力为2F ，对小球A 由牛顿第二定律可得
2121
2
F F m L ω-=
对小球B 由牛顿第二定律可得
22F m L ω=
联立解得
1232
F F = D 正确。

故选CD。

8、ADE
【解析】
A．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特性工作的，选项A正确；
B．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，故B错误；
C．两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项C错误；D．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，热量从低温物体传递给高温物体，必须借助外界的帮助，故D正确；
E．绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，内能增大，温度升高，气体分子运动剧烈程度增大，故E正确。

故选ADE。

9、BC
【解析】
A．紫外线照射锌板发生光电效应现象，电子从锌板上飞出，锌板带正电，铝箔张角变大，说明其原来带正电，故A错误；
B．光电效应说明光具有粒子性，故B正确；
C．若改用X光(其频率高于紫外线的频率)照射锌板时，依据光电效应发生条件，一定能使锌板发生光电效应，故其夹角一定会变得更大，故C正确；
D．若改用激光器发出高亮度的红光(其频率低于紫外线的频率)照射锌板，依据光电效应发生条件，则观察到验电器的铝箔可能不会张开，故D错误；
E．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，由入射光的频率有关，故E错误。

故选BC。

10、AC
【解析】
A．把AB看成一个整体，AB对C的压力在水平方向的分力为
N x＝（m1+m1）g cosθ∙sinθ
方向水平向右，AB对C的摩擦力在水平方向的分力为f x＝f cosθ，方向水平向左。

因为AB一起加速下滑，所以（m1+m1）g sinθ＞f，则N x＞f x，所以斜面C有向右的运动趋势，则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左。

故A正确；
B．因为AB一起加速下滑，所以
μ1（m1+m1）gcosθ＜（m1+m1）g sinθ
则μ1＜tanθ，故B 错误；
C ．把AB 看成一个整体，滑块A 与斜面之间的摩擦力为
f ＝μ1（m 1+m 1）gcosθ
故C 正确；
D ．滑块AB 一起加速下滑，其加速度为
a ＝g sinθ﹣μ1g cosθ
B 与A 之间的摩擦力是静摩擦，则AB 之间的摩擦力为
f ′＝m 1a ＝m
g （sinθ﹣μ1cosθ）
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、d t
滑块和遮光条的总质量M mgl D 【解析】
(1)[1]遮光条宽度小，通过时间短，可以用平均速度近似代替瞬时速度，挡光条通过光电门的速度为
v ＝d t
(2)[2]令滑块和遮光条的总质量为M ，托盘和砝码下落过程中，系统增加的动能为 ∆E k ＝
12(M +m )v 2＝12(m +M )·(d t )2 实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量M 。

(3)[3]根据题意可知，系统减少重力势能即为托盘和砝码减小的，为
∆E p ＝mgl
(4)[4]为了验证机械能守恒，需满足的关系是
mgl ＝
12(m +M )·(d t
)2 应该是21l t -图像，ABC 错误，D 正确。

故选D 。

12、×
1k 30000Ω B 调小 387Ω 【解析】
(1)[1]使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a 。

显然是批针偏转过小，示数太大，为了减小示数，则必增大倍率，即
要欧姆档的倍率调到×
1k ； [2]若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b ，则待测电阻为 30000x R =Ω
(2)[3]由于欧姆表与其他档位的表是共用表头的，所以欧姆表的内接电源的+接线柱必从表头的+相接，电流要求从+接线柱（即红接线柱）流进，所以A 是红接线柱，B 是黑接线柱；
[4]欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V 、内阻为1Ω进行刻度的。

则此时调零电阻连入电路的电阻
0A 2989g
E R r R I =--=Ω 当电池的电动势下降到1.45V 、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，此时要使电流表仍满偏，则
''0A 2884g
E R r R I =--=Ω 所以0R 要调小；
[5]若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则有：此时正常电阻400Ω在正常原电动势中的电流
A 00.441A 400
E I R R r ==+++ 若把此电阻接入旧的欧姆表中时电流I 对应的阻值
'
''A 0387x E R R R r I
=---=Ω
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）0.1μ'=，0.2μ=；（2）9J
【解析】
（1）设A 与地面间的动摩擦因数为μ，B 与A 上表面间的动摩擦因数为μ'，由题图乙可知，0~1s 内，A 、C 整体做匀减速运动的加速度
21 3.5m/s A a =
B 做匀加速运动的加速度
211m/s B a =
对A 、C 整体有
132A mg mg ma μμ'--=-
对B 有
1B mg ma μ'=
解得
0.1μ'=，0.2μ=
（2）C 与A 碰撞过程中动量守恒，有
2C A mv mv =
其中
4.5m/s A v =
解得
9m/s C v =
弹簧弹开过程中，C 、D 系统动量守恒，由动量守恒定律有
02c D mv mv mv =+
解得
3m/s D v =
弹簧弹开过程中，C 、D 及弹簧组成的系统的机械能守恒，则有
2220p 1112222
C D mv E mv mv ⨯+=+ 解得
9J =P E
14、 (1)12L (2)14
L 【解析】
(1)若C 到最低点过程中，A 、C 的水平位移为x A 、x C ，A 、C 水平动量守恒，有： mx C =mx A
x A +x C =L
联立可解得
x A =12
L 即球C 静止释放时A 、B 木块间的距离为
12L (2)若C 到最低点过程中，A 、C 的速度大小为v A 、v C ，对A 、C 水平动量守恒和机械能守恒，有：
mv C =mv A
22A c 1122
mgL mv mv -=
解得
v A =v C =因为A 和B 质量相等，弹性碰撞过程二者交换速度，则碰撞后
'0A v =，v B 当C 第一次向左运动到最高点时，设A 和C 的共同速度为v AC ，对A 、C 有： C AC 0()mv m m v +=+
22C AC 110()22
mgh mv m m v -=++ 联立可解得
h =14
L (3)C 第一次到最低点至第二次到最低点的过程中，对A 、C ，由水平动量守恒和机械能守恒，因为A 和C 质量相等，二者交换速度，则木块A 的速度为
''A v
方向水平向左
15、 (1)30N ；(2)S ＞0.8m ；(3)见解析
【解析】
(1)设B 滑到A 的底端时速度为v 0，根据机械能守恒定律得
2012
mgR mv = 小球在圆弧底端合力提供向心力有
20N v F mg m R
-= 联立各式并代入数据得v 0＝6m/s ；F N ＝30N 。

根据牛顿第三定律可知滑块对圆弧底端的压力为30N 。

(2)设AB 获得共同速度为v 1，以向右为正方向，由动量守恒定律得
012m mv m v ⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭ 代入数据解得：v 1=4m/s ；对A 应用动能定理得
211022
AB m mgS v μ⨯=⨯- 代入数据解得：S =0.8m ，即保证A 与平台相碰前A 、B 能够共速，S 应满足S ＞0.8m 。

(3)设B 到达卡口的速度v 2＝5m/s ，B 将从平台右侧离开，此时B 与M 、N 的动摩擦因数为μ1，由动能定理得
221211122
FL mgL mv mv μ-=- 解得：μ1=0.1，即0＜μ≤0.1，B 从卡口右侧离开，通过的路程
S 1＝L ＝0.5m
如果B 到达卡口的速度小于5m/s ，B 将被弹回，进入NM 后做减速运动，到达M 点速度恰好为零，设此时的动摩擦因数为μ2，则
2211202
mg L mv μ-⨯=- 解得μ2=0.8即0.1＜μ≤0.8，B 从M 左侧离开，通过的路程
2220.5m 1m S L ⨯=＝＝
如果0.8＜μ＜1，B 经与卡口碰撞、往返多次后最终静止在N 点，通过的路程S 3，由动能定理得
231102
FL mgS mv μ-=- 解得
S 3＝1.3μ（m ）。