2023-2024学年四川省眉山市仁寿一中南校区物理高三第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2023-2024学年四川省眉山市仁寿一中南校区物理高三第一学
期期末综合测试模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．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、卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t ，卫星运动所通过的弧长为l ，该弧长对应的圆心角为θ。

已知引力常量为G ，由此可计算该行星的质量为（ ）
A ．2
2l Gt
B ．2
2
l G t
θ C ．
2l G t
θ
D ．2
2
l G t
θ 2、如图所示，图甲是旋转磁极式交流发电机简化图，其矩形线圈在匀强磁场中不动，线圈匝数为10匝，内阻不可忽略。

产生匀强磁场的磁极绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′（O ′O 沿水平方向）匀速转动，线圈中的磁通量随时间按如图乙所示正弦规律变化。

线圈的两端连接理想变压器，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1，电阻R 1=R 2=8Ω。

电流表示数为1A 。

则下列说法不正确的是（ ）
A ．abcd 线圈在图甲所在的面为非中性面
B ．发电机产生的电动势的最大值为2V
C ．电压表的示数为10V
D ．发电机线圈的电阻为4Ω 3、下列说法中，正确的是（ ） A ．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在恒力作用下不可能做圆周运动
C．物体在变力作用下不可能做直线运动
D．物体在变力作用下不可能做曲线运动
4、如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。

导线框以某一初速度向右运动，t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，并以此位置开始计时做为导线框位移x的起点，随后导线框进入磁场区域，直至导线框的右边与磁场区域右边界重合。

下列图象中，可能正确描述上述过程的是（其中q表示流经线框的电荷量，v表示线框的瞬时速度）（）
A．B．
C．D．
5、充电式果汁机小巧简便，如图甲所示，被誉为出行神器，满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。

如图乙所示，其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。

工作时，刀片在电机带动下高速旋转，机身和果汁杯可视为保持静止。

则果汁机在完成榨汁的过程中
A．某时刻不同刀片顶点的角速度都相等
B．不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心
C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供
D．消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能
6、沿同一直线运动的A、B两物体运动的v-t图象如图所示，由图象可知
A．A、B两物体运动方向始终相同
B．A、B两物体的加速度在前4s内大小相等、方向相反
C．A、B两物体在前4s内不可能相遇
D．A、B两物体若在6s时相遇，则时开始时二者相距30m
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，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是
A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)
B．物块从A到B 22 mg gh
C．物块在B点时对槽底的压力大小为(2)
R h mg
R
+
D．物块到B点时重力的瞬时功率为2gh
8、分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是_____ A．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变
B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性
C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大
9、如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点．下列说法正确的是
A．E点电势低于F点电势
B．F点电势等于O点电势
C．E点电场强度与F点电场强度相同
D．F点电场强度大于O点电场强度
10、如图所示，在匀强电场中，有A、B、C、D、E、F六个点组成了一个边长为a=83 cm的正六边形，已知φF=2 V，φC=8 V，φD=8 V，一电子沿BE方向射入该电场。

则下列说法正确的是（）
A．电子可能从F点射出
B．该电场的电场强度为25 V/m
C．该电场中A点电势为φA=2 V
D．如果电子从DE中点经过，则该电子在中点的电势能为6 eV
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）某实验小组在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，实验装置如图甲所示。

(1)下列说法正确的是________。

A．弹簀被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于水平位置且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹篑的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比一定相等(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图乙所示，则弹簧的原长为
L0=______________cm，劲度系数k=____________N/m；
(3)该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=_______cm。

12．（12分）图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d （很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d＝________cm；
(2)实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得滑块经过第一个光电门时遮光条遮光时间为△t＝25ms，则遮光条经过光电门1时的速度v＝________m/s；（结果保留一位有效数字）
(3)保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释
放，记录几组x（单位为m）及其对应的t（单位为s），作出x
t
t
图像如图丙，图像不
过原点的原因是________，滑块加速度的大小a＝_________。

（结果保留一位有效数字）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）竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg。

（1）若从右侧缓慢注入一定量的水银，可使封闭气体的长度减小为20cm，需要注入水银的总长度为多少？
（2）若将玻璃管绕经过A点的水平轴顺时针转动90°，当AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？
14．（16分）如图为在密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变为状态B的压强P 随体积V的变化关系图像。

(1)用分子动理论观点论证状态A到状态B理想气体温度升高；
(2)若体积V B：V A=5：3，温度T A=225K，求T B。

15．（12分）如图所示，粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，其中左侧管开口，且足够长，右侧管封闭。

DE段是水银柱，AD段是理想气体，其中AB=75cm，BC=CD=DE=25cm。

已知大气压强p0=75cmHg，开始时封闭气体的温度为1000K。

则：
(1)缓慢降低环境温度，使水银柱全部到达BC段，则此时环境温度为多少？
(2)保持环境温度1000K不变，向左侧管中逐渐滴入水银，使水银柱充满BC段，则加入水银的长度为多少？
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。

【解析】
设卫星的质量为m ，卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则
22Mm v G m r r
= 其中
l
r
，l
v t
=
联立可得
2
2
l M G t θ=
故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

2、C 【解析】
A.线圈位于中性面时，磁通量最大，由图甲可知，此时的磁通量最小，为峰值面，故A 正确不符合题意；
B.由图乙知
πWb 100
m BS Φ==
，0.02s T = 角速度为
2π
100πrad/s T
ω=
= 电动势的最大值
m E nBS ω==
故B 正确不符合题意；
C.根据欧姆定律以及变压器原副线圈电压关系的
12
22
12R R U I R R =+，
2211
U n U n = 解得U 1=8V ，故C 错误符合题意； D.由闭合电路的欧姆定律得
11E U I r =+
解得
故D 正确不符合题意。

故选C 。

3、B 【解析】
A ．物体在恒力作用下也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A 错误；
B ．物体做圆周运动的向心力是变力，则物体在恒力作用下不可能做圆周运动，选项B 正确；
C ．物体在变力作用下也可能做直线运动，选项C 错误；
D ．物体在变力作用下也可能做曲线运动，例如匀速圆周运动，选项D 错误； 故选B 。

4、D 【解析】
AB ．线圈进入磁场时，产生的感应电动势为 E =BLv 感应电流为
E I R
=
线框受到的安培力大小为
22B L v
F BIL R
== 由牛顿第二定律为 F =ma 则有
22B L v
a mR
=
在线框进入磁场的过程中，由于v 减小，所以a 也减小，则流经线框的电荷量
R BLx
R
q ∆Φ=
= 则q ∝x ，q -x 图象是过原点的直线。

根据数学知识得：
q BL x BLv I t R t R
∆∆=
==∆∆ 因为v 减小，则q -t 图象切线斜率减小；当线框完全进入磁场后，无感应电流，不受安培力，线框做匀速直线运动，磁通量不变，故AB 错误；
C ．线圈进入磁场的过程做加速度减小的变减速运动，v -t 图象是曲线，故C 错误；
D ．线圈进入磁场的过程，根据动量定理得：
0BILt mv mv -=-
又
BLvt BLx
q It R R
==
=
联立整理得
22
0B L v v x mR
=-
v -x 图象是向下倾斜的直线，线框完全进入磁场后，做匀速直线运动，故D 正确。

故选D 。

5、A 【解析】
A ．不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动，属于同轴转动模型，角速度相等，故A 正确；
B ．刀片旋转角速度越来越大，做变速圆周运动，加速度方向不是指向圆心，故B 错误；
C ．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供，重力和摩擦力平衡，故C 错误；
D ．消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能，故D 错误。

6、D 【解析】
A 物体先向负方向做减速运动，然后在向正方向做加速运动；
B 物体一直向正方向加速，故选项A 错误；直线的斜率等于加速度，则A 、B 两物体的加速度在前4s 内大小相等方向相同，选项B 错误；前4s 内两物体运动方向相反，因不知起始位置，则A 、B 两物体在前4s 内可能相遇，选项
C 错误；A 、B 两物体若在6s 时相遇，则计时开始时二者相距
，选项D 正确；故选D.
点睛：能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，在同一个坐标系中要正确比较各个图象表示的运动情况，明确图象斜率的含义，最好能把图象和实际运动想结合起来．
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、BC 【解析】
A 项：物块从A 到
B 做匀速圆周运动，根据动能定理有：0f mgR W -= ，因此克服摩擦力做功f W mgR =，故A 错误；
B 项：根据机械能守恒，物块在A 点时的速度大小由212
mgh mv =
得：v =A
到B
运动的时间为12R
t v π==
，因此从A 到B
过程中重力的平均功率为W P t =
=
B 正确；
C 项：根据牛顿第二定律：2
v N mg m R
-=，解得：(2)R h mg N R +=，由牛顿第三定
律得可知，故C 正确；
D 项：物块运动到B 点，速度与重力垂直，因此重务的瞬时功率为0，故D 错误。

故选：BC 。

8、ACD 【解析】
A ．物体吸收热量同时对外做功，二者相等时，内能不变，故A 正确；
B ．布朗运动反映了液体分子运动的无规则性，故B 错误；
C ．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C 正确；
D ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D 正确；
E ．分子间的作用力若表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故E 错误； 故选ACD 。

9、BD 【解析】
A 、对A 、
B 位置的两个电荷而言，E 、O 在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对
C 、
D 位置的两个电荷而言，
E 、O 同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E 、O 点的电势均为零，相等；
同理，对A、D位置的两个电荷而言，F、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对B、C位置的两个电荷而言，F、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，F、O点的电势均为零，相等，故A错误，B正确；
C、先考虑O点场强，对A、C位置的电荷而言，O点场强为零；对B、D位置的电荷而言，O点场强同样为零；故根据矢量合成法则，O点的场强为零；
再分析E点，对A、B位置的两个电荷，在E位置场强向下，设为E1；对C、D位置的两个电荷而言，在E位置场强向上，设为E2；由于E1＞E2，故E点的合场强向下，为E1-E2，不为零；
再分析F点，对B、C位置的两个电荷，在EF置场强向左，大小也为E1；对A、D位置的两个电荷而言，在F位置场强向右，大小也为E2；由于E1＞E2，故E点的合场强向左，为E1-E2，不为零；
故E点场强等于F点场强，但大于O点场强，故C错误，D正确．
点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不同．
10、BC
【解析】
A．因为是匀强电场，C、D两点电势相等，则CD必为等势线，AC与FD都与CD垂直，故CA与DF皆为电场方向，电子沿BE方向射入该电场，受到的电场力沿AC方向，不可能偏向F，选项A错误；
B．电场强度为
E=
6V
2cos30
CA
U
AC a
=
︒
=25V/m
B正确；
C．因AF、BE都与CD平行，进一步可知这是三条等势线，所以
φA=φF=2V，φB=φE=5V
选项C正确；
D．DE中点的电势为6.5 V，电子在中点的电势能为6.5eV，D错误。

故选BC。

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、AB 10 50 16
【解析】
(1)[1]A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；
B ．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于水平位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，待钩码静止时再读数，故B 正确；
C ．弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，故C 错误；
D ．拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同弹簧的劲度系数可能不同，故D 错误。

故选AB 。

(2)[2]由F －L 图像和胡克定律分析知，图像的斜率为弹簧的劲度系数，当F =0时，横轴的截距为弹簧的原长，据图所知，横轴截距为10cm ，即弹簧的原长为10cm ；
[3]图像的斜率
k =210.0N/m (3010)10
--⨯=50N/m (3)[4]弹簧测力计示数F =3.0N ，弹簧的伸长量为
3.0m 0.06m 6cm 50
x ∆=== 弹簧长度
x =(106)cm +=16cm
12、0.75 0.3 经过光电门1时速度不为0 0.4
【解析】
(1)[1]．主尺：0.7cm ，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm ， 故遮光条宽度为：d =0.7cm+0.05cm=0.75cm ；
(2)[2]．滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度。

则滑块经过光电门时的速度为 0.0075m/s=0.3m/s 0.025
d v t == (3)[3][4]．滑块在两光电门间做匀加速直线运动，由位移公式可得
2012
x v t at =+ 变形可得
01 2
x v at t =+ 由图象可知，图象与纵轴的交点表示经过光电门1的速度，则图象不过原点的原因是经过光电门1的速度不为0；
图象的斜率
10.22
k a == 那么滑块加速度的大小
a =2k =0.4m/s 2。

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）30cm ，（2）39.04cm 。

【解析】
（1）由玻意耳定律：
1122pV p V =
得到：
01122()p gh L S p L S ρ+⋅=⋅
解得：p 2=125cmHg
右侧水银总高度h 2=50cm ，注入水银的总长度为：
(h 2-h 1)+(L 1-L 2)=30cm ；
（2）设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB 部分留有x 长度的水银，
玻意耳定律：
011011()()()p gh L S p x L l x S ρ+⋅=-⋅+-
代入数据，得到：
(7525)25(75)(2525)S x x S +⨯=-⨯+-
变形为
x 2-125x +1250cm=0
解得x =>0，假设成立，x 不合题意，舍去；则：
x = 末态气体长度
L 3=L 1+l 1-39.04cm x =≈。

14、 (1)理想气体由状态A 变为状态B ，体积增大，单位体积内的分子数减少，而压强要增大，只能增加分子的平均动能，即升高温度，所以该过程中理想气体的温度升高；
(2)625K
【解析】
(1)理想气体由状态A 变为状态B ，体积增大，单位体积内的分子数减少，而压强要增
大，只能增加分子的平均动能，即升高温度，所以该过程中理想气体的温度升高。

(2)由理想气体状态方程有
A A
B B A B
P V P V T T = 由图像可知
A A
B B
P V P V = 解得
625K A T =
15、 (1)450K ；(2)291cm 3
【解析】
(1)初状态气体压强p 1=100cmHg ，末状态p 2=75cmHg ，根据理想气体状态方程 1212
AD AB p L S p L S T T = 解得
T 2=450K
(2)初状态气体压强p 1=100cmHg ，末状态p 3，根据玻意耳定律得
p 1L AD S =p 3L AB S
可知
32166cmHg 3
p = 添加水银的长度为
22166cm 75cm 91cm 33
L =-=。