2022-2023学年陕西省兴平市西郊高级中学高三下学期阶段性练习物理试题

这是一份2022-2023学年陕西省兴平市西郊高级中学高三下学期阶段性练习物理试题，共16页。

2022-2023学年陕西省兴平市西郊高级中学高三下学期阶段性练习物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，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、某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该物体的运动图像不可能的是（图中x是位移、v是速度、t是时间）

A．A B．B C．C D．D
2、关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．因为功有正负，所以功是矢量
B．力对物体不做功，说明物体一定无位移
C．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
D．若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功
3、下列说法正确的是（　　）
A．普朗克提出了微观世界量子化的观念，并获得诺贝尔奖
B．爱因斯坦最早发现光电效应现象，并提出了光电效应方程
C．德布罗意提出并通过实验证实了实物粒子具有波动性
D．卢瑟福等人通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构
4、在光滑水平地面上放有一个表面光滑的静止的圆弧形小车，另有一质量与小车相等可视为质点的铁块，以速度从小车的右端向左滑上小车，如图所示，铁块上滑至圆弧面的某一高度后返回，不计空气阻力，则铁块返回到小车的右端以后，相对于地面，将做的运动是（　　）

A．又以速度沿小车向左滑动 B．以与大小相等的速度从小车右端平抛出去
C．以比小的速度从车右端平抛出去 D．自由落体运动
5、一充电后的平行板电容器与外电路断开保持两极板的正对面积不变，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是（ ）
A．仅在两极板间插入一电介质，C减小，U不变
B．仅在两极板间插入一电介质，C增大，U减小
C．仅增大两极板间距离，C减小，U不变
D．仅增大两极板间距离，C增大，U减小
6、在闭合电路中，以下说法中正确的是（　　）
A．在外电路和电源内部，电荷都受非静电力作用
B．在电源内部电荷从负极到正极过程中只受非静电力而不存在静电力
C．静电力与非静电力对电荷做功都使电荷的电势能减少
D．静电力对电荷做功电势能减少，非静电力对电荷做功电势能增加
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、一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强P随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。则下列说法正确的是__________。

A．A状态速率大的分子比例较B状态多
B．A→B过程，气体分子平均动能增大
C．B→C过程，气体对外做功
D．B→C过程，气体放热
E.C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少
8、如图甲所示，由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n＝10匝，质量m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝0.5 Ω、竖直固定在质量为M＝0.06 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同。线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v0＝2 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度B＝1.0 T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随车的位移x变化的图象如图乙所示，则根据以上信息可知（ ）

A．小车的水平长度l＝10cm
B．小车的位移x＝15cm时线圈中的电流I＝1.5A
C．小车运动到位置3时的速度为1.0m/s
D．小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q＝0.0875J
9、质量为m物体从距地面高h处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，a为光滑斜面，b为粗糙斜面，c为光滑曲面。在这三个过程中（ ）

A．重力做功相等
B．机械能变化的绝对值相等
C．沿c下滑重力势能增加最大
D．沿b下滑机械能变化的绝对值最大
10、如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道竖直放置，轨道的末端的切线水平，一倾角为的斜面体的顶端紧挨着圆弧轨道的末端点放置，圆弧上的点与圆心的连线与水平方向的夹角为。一个小球从点由静止开始沿轨道下滑，经点水平飞出，恰好落到斜面上的点。已知小球的质量，圆弧轨道的半径，重力加速度。下列说法正确的是（ ）

A．小球在点时对轨道的压力大小为 B．、两点的高度差为
C．、两点的水平距离为 D．小球从点运动到点的时间为
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）寒假期间，某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组．现在要测量该电池组的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻在1kΩ～2kΩ之间），实验室现有如下器材各一个
多用电表：欧姆挡（×1，×11，×111，×1k）
直流电流挡（1～1．5mA，1～1mA，1～11mA，1～111mA）
直流电压挡（1～1．5V，1～2．5V，1～11V，1～51V，1～251V，1～511V）
电压表：（1～3V，1～15V）
电流表：（1～1．6A，1～3A）
滑动变阻器：R1（1～11Ω），R2 （1～2111Ω）
开关及导线若干．
（1）该小组同学先用多用电表直流电压“1～2．5 V”挡，粗测了电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为________V（结果保留两位有效数字）；
（2）为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻，采用伏安法测量，应选________测电压，选_______测电流（填电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选______（填电阻符号）；
（3）请设计实验电路，并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图．

12．（12分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时，一定要进行的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A． B． C．k D．
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，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为M的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g．

（1）求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；
（2）当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小．
（3）若换成另一个质量的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物体A达到最高点时，地面对物块B的弹力恰好为零．求Q开始下落时距离A的高度．（上述过程中Q与A只碰撞一次）
14．（16分）如图，水平面上有一条长直固定轨道，P为轨道上的一个标记点，竖直线PQ表示一个与长直轨道垂直的竖直平面，PQ的右边区域内可根据需要增加一个方向与轨道平行的水平匀强电场。在轨道上，一辆平板小车以速度v0=4m/s沿轨道从左向右匀速运动，当小车一半通过PQ平面时，一质量为m=1kg的绝缘金属小滑块（可视为质点）被轻放到小车的中点上，已知小滑块带电荷量为+2C且始终不变，滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2，整个过程中小车速度保持不变，g=10m/s2。求：
(1)若PQ右侧没有电场，木板足够长，在滑块与小车恰好共速时小滑块相对P点水平位移和摩擦力对小车做的功；
(2)当PQ右侧电场强度取方向水平向右，且板长L=2m时，为保证小滑块不从车上掉下，则电场存在的时间满足什么条件？
（附加：若PQ右侧加一个向右的匀强电场，且木板长L=2m，为确保小滑块不从小车左端掉下来，电场强度大小应满足什么条件？）（此附加问为思考题，无需作答）

15．（12分）如图，O1O2为经过球形透明体的直线，平行光束沿O1O2方向照射到透明体上。已知透明体的半径为R，真空中的光速为c。
(1)不考虑光在球内的反射，若光通过透明体的最长时间为t，求透明体材料的折射率；
(2)若透明体材料的折射率为，求以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与O1O2的交点到球心O的距离。




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】
试题分析：物体上滑过程中，由于受力恒定，做匀减速直线运动，故位移，如果上滑到最高点能下滑，则为抛物线，若物体上滑上最高点，不能下落，则之后位移恒定，AB正确；速度时间图像的斜率表示加速度，上滑过程中加速度为，下滑过程中加速度，故上滑过程中加速度大于下滑过程中的加速度，C错误；如果物体上滑做匀减速直线运动，速度减小到零后，重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力，则物体不会继续下滑，故处于静止状态，故D正确；
考点：考查了运动图像
【名师点睛】物体以一定的初速度沿足够长的斜面，可能先向上做匀减速直线运动，后向下做匀加速直线运动，匀加速运动的加速度小于匀减速运动的加速度，物体返回时速度减小；可能先向上做匀减速直线运动，后停在最高点
2、C
【解析】
A、功有正负，但功是标量，A错误；
B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；
C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；
D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．
故选Ｃ．
3、D
【解析】
A．普朗克最先提出能量子的概念，爱因斯坦提出了微观世界量子化的观念，A错误；
B．最早发现光电效应现象的是赫兹，B错误；
C．德布罗意只是提出了实物粒子具有波动性的假设，并没有通过实验验证，C错误；
D．卢瑟福等人通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，D正确。
故选D。
4、D
【解析】
小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得

根据机械能守恒定律可得

因为M=m，所以解得。所以铁块离开车时将做自由落体运动。故ABC错误，D正确。
故选D。
5、B
【解析】
AB．根据可知，仅在两极板间插入一电介质，C变大，根据可知，Q一定，则U减小，选项A错误，B正确；
CD．仅增大两极板间距离，根据可知C减小，根据可知，Q一定，U变大，选项CD错误；
故选B。
6、D
【解析】
A.在电源内部，电荷受非静电力作用；在外电路，电荷不受非静电力作用；故A项错误；
B.在电源内部电荷从负极到正极过程中，电荷既受非静电力又受静电力，故B项错误；
CD.在闭合电路中，静电力对电荷做功使电荷的电势能减少，非静电力对电荷做功使电荷的电势能增加，故C项错误，D项正确。

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、ACE
【解析】
AB．由图可知A→B过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，则A状态速率大的分子比例较B状态多，故A正确，B错误。
C．B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，故C正确。
D．B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，则W＜0，温度升高，气体内能增大，即△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q，则Q＞0，即气体吸热，故D错误。
E．状态A和状态C的温度相等，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子平均动能相同，从图中可知，A状态气体压强更大，说明气体分子的密集程度更大，即A状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比C状态多，故E正确。
故选ACE。
8、AC
【解析】
A.从位置1到位置2，开始进入磁场，安培力向左，小车减速，全进入磁场后，回路磁通量不再变化，没有感应电流，不受安培力开始匀速，所以根据图像可以看出小车长10cm，A正确
B.小车的位移x＝15cm时，处于匀速阶段，磁通量不变，回路电流为零，B错误
C.小车进入磁场过程中：，出磁场过程中：，而进出磁场过程中电量：，进出磁场过程中磁通量变化相同，所以电量相同，所以，解得：，C正确
D.从位置2运动到位置3的过程中，根据能量守恒：，解得：，D错误
9、AD
【解析】
A．在这三种过程中物体下降的高度相同，由W=mgh可知，重力做功相同，故A正确；
BD．在a、c面上滑行时机械能守恒，在b面上滑行时机械能减小，则在a、c面上滑行时机械能变化小于在b面上滑行时机械能变化的绝对值，选项B错误，D正确；
C．重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故C错误；
故选AD。
10、BD
【解析】
A．小球从点运动到点根据动能定理有

在c点时有

代入数据解得
，
据牛顿第三定律，小球在点时对轨道的压力大小为，故A错误；
BCD．小球从点运动到点做平抛运动有

解得

又由平抛运动规律可知水平位移

竖直位移

故B正确，D正确，C错误。
故选BD。

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、（1）1.8V；（2）电压表，1-3V；多用电表直流电流档1mA；R2；（3）连线图见解析；
【解析】
试题分析：（1）万用表读数为1.8V；（2）用伏安法测量电源的电动势及内阻，应选用1-3V的电压表测量电压，因为通过水果电池的最大电流不超过1mA,故选择多用电表直流电流1mA档；因为电池内阻在1kΩ-2 kΩ之间，所以滑动变阻器选择R2；
（3）实物连线如图所示．

考点：测量电源的电动势及内阻；
12、BCD 1.3 D
【解析】
(1)[1]AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE错误；
B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；
C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C正确；
D．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，D正确；
故选：BCD。
(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为
，
连续相等时间内的位移之差：
，
根据得：
；
(3)[3]对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数：
，
即
，
a-F图线的斜率为k，则
，
故小车质量为：
，
故D正确。
故选D。

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）（2）（3）
【解析】
本题考查物体的自由下落、碰撞以及涉及弹簧的机械能守恒问题．
（1）设碰撞前瞬间P的速度为，碰撞后瞬间二者的共同速度为
由机械能守恒定律，可得

由动量守恒定律可得
，
联立解得

（2）设开始时弹簧的压缩量为x，当地面对B的弹力为零时弹簧的伸长量为，由胡可定律可得
，，
故
二者从碰撞后瞬间到地面对B的弹力为零的运动过程中上升的高度为

由可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等，即
设弹力为零时二者共同速度的大小为v，由机械能守恒定律，得
，
解得

（3）设小球Q从距离A高度为H时下落，Q在碰撞前后瞬间的速度分别为，碰后A的速度为，由机械能守恒定律可得

由动量守恒定律可得

由能量守恒可得
，
由（2）可知碰撞后A上升的最大高度为

由能量守恒可得

联立解得
。
14、 (1)4m，-16J；(2) ；【附加】
【解析】
(1)小滑块放在小车上以后，其加速度根据牛顿第二定律
①
解得加速度

加速到共速时用时t1
②
解得

此过程中小滑块相对P点移动的距离
③
此过程中木板相对P点移动的距离
④
求解可得


摩擦力对小车做的功
⑤
求解可得

(2)当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场，之后滑块做减速运动，经时间t4，小滑块和小车在小车右端共速，恰好没掉下来，小滑块向右加速度为
⑩
解得

加速的末速度
⑪
减速过程中
⑫
加速过程中的位移为
⑬
减速过程中的位移为
⑭
则
⑮
联立⑩⑪⑫⑬⑭⑮求解解得

所以电场存在总时间

所以电场存在的时间满足关系式（结果可以保留根式）
解法2：当电场时，小滑块相对运动到木板最左端后，会向右做匀加速运动，设时间为t3后撤去电场
小滑块向右加速度为
⑩
解得

滑块相对小车做加速度为，初速度为零的匀加速运动，经时间t3后做加速度为的匀减速运动直至相对静止，此过程中的总位移小于等于板长，因此

加速过程的时间

所以电场存在总时间
⑮
所以电场存在的时间满足关系式
附加问：当加有向右电场时，小滑块加速度
⑦
恰好运动到木板左端共速，共速时间
⑧
根据两物体的位移关系可得
⑨
联立⑦⑧⑨可得


所以电场强度E满足
15、 (1)；(2)。
【解析】
(1)光在透明体内的最长路径为2R，不考虑光在球内的反射，则有


透明体材料的折射率
；
(2)该光线的传播路径如图，入射角i=45°，折射率为n=，根据折射定律，则折射角r=30°

光从B点射出时的出射角为45°，由几何关系知，∠BOC=15°，∠BCO=30°，∠CBO=135°，由正弦定理，有

解得以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与O1O2的交点到球心O的距离
。