豫東名校2023-2024學年物理高三上期末學業(yè)水平測試模擬試

題

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷

上作任何標記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非

選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，

只有一項是符合題目要求的。

1、對磁現象的研究中有一種“磁荷觀點”.人們假定，在N極上聚集著正磁荷，在S極

上聚集著負磁荷.由此可以將磁現象與電現象類比，引入相似的概念，得出一系列相似

的定律.例如磁的庫侖定律、磁場強度、磁偶極矩等.

在磁荷觀點中磁場強度定義為:磁場強度的大小等于點磁荷在該處所受磁場力與點磁荷

所帶磁荷量的比值，其方向與正磁荷在該處所受磁場力方向相同.若用H表示磁場強

度，F表示點磁荷所受磁場力，qm表示磁荷量，則下列關系式正確的是（）

HF

A.F=一B.H=一C.H=FqD.q=HF

%%mm

2、如圖所示，大小可以忽略的小球沿固定斜面向上運動，依次經a、b、c、d到達最高

點e.已知ab-bd-6m,Z>c=lm,小球從。到c和從c到d所用的時間都是2s,設小球經b、c

時的速度分別為"、為則下列結論錯誤的是（）

A.de=3m

B.匕=3m/s

C.從d到e所用時間為4s

D.vb=V10m/s

3、托卡馬克（Tokamak）是一種復雜的環(huán)形裝置，結構如圖所示.環(huán)心處有一歐姆線

圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈.當歐姆線圈

中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子

體加速，從而達到較高的溫度.再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨

界溫度.同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向

場線圈共同產生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，

有利于核聚變的進行.已知真空室內等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度

T成正比，下列說法正確的是

歐姆線圈

A.托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應的原理是相同的

B.極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體

C.歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變

D.為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應強度3必須正比于溫度T

4、一顆子彈沿水平方向射向一個木塊，第一次木塊被固定在水平地面上，第二次木塊

靜止放在光滑的水平地面上，兩次子彈都能射穿木塊而繼續(xù)飛行，這兩次相比較（）

A.第一次系統(tǒng)產生的熱量較多

B.第一次子彈的動量的變化量較小

C.兩次子彈的動量的變化量相等

D.兩次子彈和木塊構成的系統(tǒng)動量都守恒

5、光滑斜面長為厶物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑，當物體的速度是到達斜

面底端速度的;時，它沿斜面下滑的距離是

111J3

A.-LB.-LC.-LD.—￡

9633

6、如圖，虛線1、2、3是豎直方向勻強電場中間距相等的等勢線。將重力不可忽略、

帶等量異種電荷的小球a、b同時以相等的速率分別沿1、3等勢線拋出，，時刻兩小球

經過等勢線2。不計兩小球間的相互作用。下列說法正確的是（）

b

■■■”■-?

A.a的質量比b的小

B.在f時刻，a的動能比b的大

C.在f時刻，a和b的電勢能相等

D.在f時刻，a和b的動量大小相等

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，

有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得

0分。

7、如圖所示，兩個帶電小球A、B分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上，且在同一

豎直平面內，用水平向左的推力歹作用于B球，兩球在圖示位置靜止，現將B球沿斜

面向下移動一小段距離，發(fā)現A球隨之向上移動少許，兩球在新位置重新平衡，重新

平衡后與移動前相比，下列說法正確的是（）

推力廠變小B.斜面對B的彈力不變

C.墻面對A的彈力不變D.兩球之間的距離減小

8、如圖所示，豎直平面內有一光滑圓環(huán)，圓心為O,OA連線水平，AB為固定在A、

B兩點間的光滑直桿，在直桿和圓環(huán)上分別套著一個相同的小球M、N.先后兩達讓小

球M、N以角速度3和2s隨圓環(huán)一起繞豎直直徑BD做勻速圓周運動.則

A.小球M第二次的位置比第一次時離A點近

B.小球M第二次的位置比第一次時離B點近

C.小球N第二次的豎直位置比第一次時高

D.小球N第二次的豎直位置比第一次時低

9、如圖，方向豎直向上的勻強磁場中固定著兩根位于同一水平面內的足夠長平行金屬

導軌，導軌上靜止著與導軌接觸良好的兩根相同金屬桿1和2,兩桿與導軌間的動摩擦

因數相同且不為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F用平行于導軌的恒力F拉金屬

桿2使其開始運動，在足夠長時間里，下列描述兩金屬桿的速度v隨時間f變化關系的

圖像中，可能正確的是（）

10、下列說法正確的有

A.光的偏振現象說明光是一種縱波

B.紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射

C.白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因為光發(fā)生了衍射

D.交警可以利用多普勒效應對行駛的汽車進行測速

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫

出演算過程。

11.（6分）某實驗小組做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示，圖中A為鐵架

臺，B,C是用細線連接的兩個物塊，D為固定在物塊C上的細遮光條（質量可忽略不

計），E為固定在鐵架臺上的輕質定滑輪，F為光電門，實驗步驟如下：

①用游標卡尺測得遮光條的寬度為d,用天平分別稱出物塊B、C的質量分別為二二和二二,

用跨過定滑輪的細線連接物塊B和C；

②在鐵架臺上標記一位置0,并測得該位置與光電門之間的高度差h-,

③將物塊C從位置。由靜止釋放，C加速下降，B加速上升；

④記錄遮光條D通過光電門的時間厶

依據以上步驟，回答以下問題：

（1）該實驗的研究對象是填“B”或"C”或"B、C組成的系統(tǒng)”）；

（2）從物塊C由靜止釋放到其經過光電門的過程中，研究對象的動能增加量

二二二二,研究對象的重力勢能減少量二二二二（用實驗中測量的量表示,

重力加速度為g）。

12.（12分）一般的話筒用的是一塊方形的電池（層疊電池），如圖甲所示，標稱電動勢

為9V。某同學想要測量該電池實際的電動勢和內阻，實驗室提供了以下器材：

A.待測方形電池

B.電壓表（量程0~3V,內阻約為4kC）

C.電流表（量程0~0.6A,內阻為1.0。）

D.電流表（量程0~3A,內阻為1.00）

E.電阻箱（阻值范圍0~999.9。）

F.電阻箱（阻值范圍0—9999.9。）

G.滑動變阻器（阻值范圍0-20。）

H.滑動變阻器（阻值范圍0?20k￡l）

L開關、導線若干

（1）該同學根據現有的實驗器材，設計了如圖乙所示的電路圖。根據如圖乙所示電路圖

和如圖丙所示圖像，為完成該實驗，電流表應選,電阻箱應選_____,滑動變阻

器應選（均填寫器材前字母標號）

（2）實驗需要把電壓表量程擴大為0~9V。該同學按圖乙連接好實驗器材，檢查電路無誤

后，將R的滑片移到最左端，將電阻箱電調為零，斷開S3,閉合Si,將S2接適

當移動拈的滑片，電壓表示數為2.40V；保持拈接入電路中的阻值不變，改變電阻箱

出的阻值，當電壓表示數為V時，完成擴大量程，斷開Si。

⑶保持電阻箱后阻值不變，開關S2接兒閉合S3、Si,從右到左移動Ri的滑片，測

出多組。、I,并作出UT圖線如圖丙所示，可得該電池的電動勢為V,內阻

為。。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出

必要的文字說明、方程式和演算步驟。

13.（10分）如圖所示，足夠長的粗糙絕緣軌道A8與處于豎直平面內的光滑圓弧形絕

緣軌道3c平滑連接，圓弧的半徑R=8m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場

E,現有一帶電體（可視為質點）放在水平軌道上的A位置，帶電體與粗糙軌道的動摩

擦因數均為〃=0.5,從A點由靜止釋放，通過C點時恰好與圓軌道無擠壓，且合力剛

好指向圓心，已知。=37，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）粗糙絕緣軌道A3長度；

（2）小球從C點射出后，第一次運動到水平地面A3所需要的時間。

14.（16分）如圖所示，兩個完全相同的長木板4、5靠在一起（不連接）放在光滑的水

平面上，A、B的長均為L,質量均為山，一物塊C,質量也為雨，以初速度W從A木

板的左端滑上木板，最終剛好能滑到木板A的右端，重力加速度為g,物塊與兩長木板

間的動摩擦因數相同，不計滑塊C的大小。求：

(1)物塊與長木板間的動摩擦因數"；

4

(2)物塊滑到A的右端時，再給C一個向右的瞬時沖量，使C的速度變?yōu)樵?/p>

判斷C會不會從B的右端滑出，要求寫出判斷的推理過程。

C

~AIT

15.(12分)如圖所示，豎直放置的U型管內裝有水銀，右管封閉了一段長L=20cm的

空氣柱，此時左右兩側的水銀面高度差/h=6cm,現從管的開口端慢慢倒入水銀，最終

左管水銀面比右管水銀面高Z/2=4cm,整個過程溫度不變，外界大氣壓po=76cmHg。求：

(1)右管封閉空氣柱的最終長度L';

(2)加入的水銀柱長度xo

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，

只有一項是符合題目要求的。

1、B

【解析】

試題分析：根據題意在磁荷觀點中磁場強度定義為：磁場強度的大小等于點磁荷在該處

所受磁場力與點磁荷所帶磁荷量的比值，其方向與正磁荷在該處所受磁場力方向相同，

所以有

H=—

故選B。

【名師點睛】

磁場強度的大小等于點磁荷在該處所受磁場力與點磁荷所帶磁荷量的比值，運用類比思

F

想，類比電場強度的定義公式E=一列式分析即可.

Q

2、A

【解析】

B.由題，小球從。到c和從c到d所用的時間都是2s,根據推論得知，c點的速度等于

油間的平均速度，則有

ac+cd12,

v=---------=------=3m/s

cIt2x2

選項B不符合題意；

D.ac間中點時刻的瞬時速度為

u=-=—=3.5m/s

1t2

cd中間時刻的瞬時速度

=向$=2.5m/s

2t2

故物體的加速度

a=———=0.5m/s2

由Vb2~v<r=2a*bc得,

Vb=A/10m/s.

故D不符合題意.

A.設c點到最高點的距離為s,貝！J：

v232

s=-^=--------=9m

la2x0.5

則de=s-cd=9-5m=4m.故A符合題意.

C.設d到e的時間為7,則

1“

de=—aT2,

2

解得T=4s.故C不符合題意.

3、C

【解析】

A、目前核電站中核反應的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；

B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚

變的進行，故B錯誤；

C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在

托卡馬克的內部無法產生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正

確.

D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則Ts—機丫2,由洛倫茲力提供

2

2

向心力，則qv3=機著，則有3%a7,故D錯誤.

4、B

【解析】

ABC.因為第一次木塊固定，所以子彈減少的能量全部轉化成內能，而第二次木塊不

固定，根據動量守恒，子彈射穿后，木塊具有動能，所以子彈減少的能量轉化成內能和

木塊的動能，因為產熱

即兩次產熱相同，所以第二次子彈剩余動能更小，速度更小，而動量變化量等于

A/?=mAv

所以第一次速度變化小，動量變化小，故AC錯誤，B正確；

D.第一次木塊被固定在地面上，系統(tǒng)動量不守恒，故D錯誤。

故選B。

5、A

【解析】

設物體沿斜面下滑的加速度為“，物體到達斜面底端時的速度為%則有：

v2—2aL

聯(lián)立兩式可得：丄'=；!厶A正確，BCD錯誤。

故選Ao

6、B

【解析】

A.根據題述可以判斷電場方向垂直于題圖中等勢線，由于兩小球同時經過等勢線2,

所以小球a向下加速運動，小球b向上加速運動，豎直方向上，a的位移大小等于b的

位移大小，由x=—。/可知a的加速度大小等于b的加速度大小，即

2

aa=ab=a

豎直方向：對小球a,由牛頓第二定律得

qE+mag=maaa

對小球兒由牛頓第二定律得

qE_nibg=2b

解以上兩式得

(ma+mb)g=(ma-mb)a

則

%>〃

故A錯誤；

BD.兩小球初速度大小相等,加速度大小相等，t時刻兩小球合速度大小相等，ma>mb,

1,

根據線=]7龍丿可知，/時刻a的動能比b的動能大，根據。=研可知，?時刻a的

動量大小大于b的動量大小，故B正確，D錯誤；

C.由于在f時刻兩小球經過同一等勢線，根據々,=4。可知，此時a和b的電勢能不

相等，故C錯誤。

故選B。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，

有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得

0分。

7、AB

【解析】

CD.先對小球A受力分析，受重力、支持力、靜電力，如圖所示：

根據共點力平衡條件，有:

心=———,F=mgtana

cosaN

由于。減小，可知墻面對A的彈力變小，庫侖力減小，故兩球間距增加，選項CD錯

誤；

AB.對AB整體受力分析，受重力、斜面支持力N、墻壁支持力尸N、推力尸，如圖所

示：

6屮

根據共點力平衡條件，有

Nsin[3+F-FN

Ncos13=（〃2+Af）g

解得

F=mgtana-（m+M）gtan§

（M+m）g

cos/3

由于&減小，夕不變，所以推力尸減小，斜面對B的彈力N不變，選項AB正確。

故選AB?

8、BC

【解析】

設AB與豎直方向夾角為0,則mgtan45°=mft)2r,則當8變?yōu)?(0時，r變?yōu)樵瓉淼?/4,

則小球M第二次的位置比第一次時離A點遠，離B點近，選項A錯誤，B正確；對放

在N點的小球：mgtana=mo2Rsina,則cosa=f氏,則當越大，a越大，物體的

位置越高，故選項C正確，D錯誤；故選BC。

9、BD

【解析】

AB.當力F作用到桿2上時，桿2立刻做加速運動，隨著速度的增加產生感應電流，

從而產生向左的安培力，此時的加速度

7777F——?------"mg

c_F-F安-"mg—R總

Cl————

mm

則隨速度增加，桿2做加速度減小的加速運動，當加速度減為零時做勻速運動；此時對

桿1所受的安培力若小于最大靜摩擦力，則此過程中桿1始終不動，則圖像A錯誤，B

正確；

CD.由上述分析可知，若安培力增加到一定值時桿2開始運動，則隨著安培力的增加,

棒2做加速度逐漸增加的加速運動，桿1做加速度減小的加速運動，當兩桿的加速度相

等時，兩桿的速度差恒定，此時兩桿所受的安培力恒定，加速度恒定，則選項C錯誤,

D正確。

故選BDo

10、BD

【解析】

A.光的偏振現象說明光是一種橫波，故A錯誤；

B.當波長與障礙物的尺寸差不多或大于障礙物的尺寸，可以發(fā)生明顯的衍射，故對同

一障礙物，波長越長越容易發(fā)生明顯的衍射；根據電磁波譜可知紅外線比紫外線的波長

更長，則紅外線更容易出現明顯衍射，B正確；

C.白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因為鏡片的前后表面的反射光相遇后發(fā)生光的干

涉現象，且只有一定波長(一定顏色)的光干涉時，才會相互加強，所以看起來有顏色，

故C錯誤；

D.交警借助測速儀根據微波發(fā)生多普勒效應時，反射波的頻率與發(fā)射波的頻率有微小

差異，對差異進行精確測定，再比對與速度的關系，就能用電腦自動換算成汽車的速度,

故D正確；

故選BD?

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫

出演算過程。

11、B、C組成的系統(tǒng)

【解析】

(1)口］實驗中要驗證機械能守恒，只有以B、C組成的系統(tǒng)為研究對象，才只有重力做

功，機械能才守恒，故該實驗的研究對象是B、C組成的系統(tǒng)。

(2)⑵因為遮光條的寬度為二：二，故物塊C通過光電門的速度可近似等于通過d的平

均速度，即

Z--

所以從物塊C由靜止釋放到其經過光電門的過程中，B、C組成的系統(tǒng)動能增加量

［3］從物塊C由靜止釋放到其經過光電門的過程中，物塊C下降九物塊B上升心故

B、C組成的系統(tǒng)重力勢能該變量為

12>DFG0.808.942.0

【解析】

(1)口］由圖示圖象可知，所測最大電流約為2A,則電流表應選擇D；

⑵電源電動勢約為9V,需要把電壓表改裝成9V的電壓表，串聯(lián)電阻分壓為6V,是電

壓表量程的2倍，由串聯(lián)電路特點可知，分壓電阻阻值為電壓表內阻的2倍,約為8KC,

電阻箱應選擇F；

［3］由于要測量該電池實際的電動勢和內阻，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇G；

(2)［4］把量程為3V的電壓表量程擴大為9V,分壓電阻分壓為6V,分壓電阻分壓是電

壓表兩端電壓的2倍，由題意可知，電壓表所在支路電壓為2.40V,分壓電阻兩端電壓

為電壓表兩端電壓的2倍，實驗時應保持駡位置不變，改變&阻值，當電壓表示數為

0.80V,此時電阻箱分壓1.60V,完成電壓表擴大量程；

(3)［5］分壓電阻箱兩端電壓是電壓表兩端電壓的2倍，電壓表示數為U,則路端電壓為

3U,在閉合電