学业水平综合检测(3)考查范围：必修第1～3册（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（教科版2019）

学业水平综合检测（三）考查范围：必修第一~三册 (本试卷满分：100分) 一、选择题(本题共20小题，每小题3分，共60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．下列说法正确的是(　 ) A．只有球形的带电体才能看成点电荷 B．只有正方形的带电体才能看成点电荷 C．两个半径是0.25米的带电金属球，在球心距离为1米时，可以看成点电荷 D．两个半径是0.01米的带电金属球，在球心距离为1米时，可以看成点电荷 解析：选D　实际带电体能看成点电荷的条件：如果自身几何形状和大小与带电体之间距离相比较可以忽略，则可以把带电体看成点电荷，故选D。 2．如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，衣架质量为m，重力加速度为g，则衣架对衣服的作用力为(　 ) A．Mg、竖直向下 B．Mg、竖直向上 C．mg、竖直向下 D．mg、竖直向上 解析：选B　衣服在竖直方向受到向下的重力Mg，由平衡条件知还受到衣架对它竖直向上的作用力，大小也为Mg。故选B。 3．在“探究力的合成的平行四边形定则”的实验中，根据测得的F1、F2，尝试以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形求合力，下列力的图示正确的是(　 ) 解析：选A　力的合成时，以表示这两个分力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，合力的箭头对一条分矢量的箭头，合力的尾对另一条分力的尾，A正确，B、C、D错误。 4．体育课上某同学进行原地纵跳摸高训练，如图甲所示，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，同学受到的地面支持力的变化如图乙所示，则下列说法正确的是(　 ) A．在下蹲阶段处于超重状态 B．在蹬伸阶段处于失重状态 C．在下蹲阶段先处于超重状态，再处于失重状态 D．在蹬伸阶段先处于超重状态，再处于失重状态 解析：选D　同学在下蹲阶段，重心先向下做加速运动，处于失重状态，后向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，所以下蹲阶段先失重后超重；蹬伸阶段，重心先向上做加速运动，加速度向上处于超重状态，后向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态。所以蹬伸阶段先超重后失重，D正确，A、B、C错误。 5.物体做直线运动，速度—时间图像如图所示。由图像可以判断(　 ) A．前2 s物体的位移之和为零 B．第1 s末物体的速度改变方向 C．第3 s末和第5 s末物体的位置相同 D．第6 s末物体回到计时起始时刻的位置 解析：选C　前2 s物体的位移一直为正，不是零，故A错误；1 s末前后对应速度值均为正，所以速度方向未改变，故B错误；第3 s末到第4 s末的位移和第4 s末到第5 s末的位移等大反向，即第3 s末到第5 s末物体的位移为零，故第3 s末和第5 s末物体的位置相同，故C正确；根据图线与t轴所围面积表示运动位移，图形在t轴上方表示位移为正，图形在t轴下方表示位移为负，所以第6 s末物体没有回到计时起始时刻的位置，故D错误。 6．一名小朋友沿滑梯从M向N加速滑下，当其在运动轨迹上P点处，所受合力方向可能是(　 ) 解析：选A　小朋友做曲线运动，所受合力的方向指向运动轨迹的凹侧，由于从M到N做加速运动，合力方向与速度方向的夹角为锐角。故选A。 7.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　 ) A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度 D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度 解析：选B　卫星沿轨道1运行至P点时，需加速做离心运动进入轨道2，故v1＜v2，A错误；在P点，人造卫星在轨道1和轨道2运行时，地球对人造卫星的引力相同，由牛顿第二定律可知，人造卫星在P点的加速度相同，B正确；在轨道1的不同位置，地球对人造卫星引力大小不同，故加速度也不同，C错误；在轨道2上不同位置速度方向不同，D错误。 8．复兴号动车在世界上首次实现了速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。已知一列质量为m的动车，以恒定功率P在平直轨道上行驶，当其达到量大速度vm时，其阻力f可表示为(　 ) A．f＝Pvm　　　　　 B．f＝ C．f＝ D．f＝ 解析：选C　当动车达到最大速度vm时，动车受力平衡，即F＝f，P＝Fvm，解得f＝，故选C。 9.修正带是学生常用的学习工具之一，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互啮合，a、b两点分别位于大小齿轮的边缘，则关于这两点的线速度大小、角速度关系说法正确的是(　 ) A．线速度大小相等，角速度不等 B．线速度大小不等，角速度相等 C．线速度大小相等，角速度相等 D．线速度大小不等，角速度不等 解析：选A　根据题意可知，大小齿轮由于边缘啮合，所以边缘上的点的线速度大小相等，而齿轮的半径不一样，由公式v＝ωr可知，角速度的大小不等。故选A。 10．某同学在进行“引体向上”项目体能测试，其体重为60 kg，若能在1分钟时间内完成了8个合格的“引体向上”(需向上上升0.5 m)，则在测试过程中他克服重力做功的平均功率约为(　 ) A．4 W B．40 W C．400 W D．4 000 W 解析：选B　体重为60 kg，每次引体向上上升高度为0.5 m，克服重力做功为W＝mgh＝60×10×0.5 J＝300 J，全过程克服重力做功的平均功率为P＝＝ W＝40 W，故选B。 11.如图所示，将带正电的金属小球接触原来不带电的验电器A端之后拿走。关于验电器的带电情况正确的是(　 ) A．A端带正电，B端带正电 B．A端带负电，B端带负电 C．A端带负电，B端带正电 D．A端带正电，B端带负电 解析：选A　用带正电的小球去接触验电器的金属球，验电器中的电子将被吸附到带电小球上去，故验电器带上正电，AB两端电性相同。故选A。 12.某同学在测电源的电动势和内阻时，根据实验记录数据画出如图所示的U­I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是(　 ) A．可得待测电源的电动势，即E＝0.40 V B．由横轴截距得短路电流，即I短＝0.4 A C．根据r＝，计算出待测电源内阻为3.5 Ω D．当U＝1.20 V时，I′＝0.2 A 解析：选D　由公式U＝E－Ir，可知图像的纵截距即电动势E＝1.40 V，故A错误；电源短路时，路端电压U＝0，当I＝0.4 A时，U＝1.00 V，故0.4 A不是短路电流，I短≠0.4 A，故B错误；电源的内阻等于图像斜率的绝对值r＝＝1 Ω，故C错误；由图像可知，当U＝1.20 V时，由几何关系可知I′＝0.2 A，故D正确。 13.飞船B与空间站A交会对接前绕地球做匀速圆周运动的位置如图所示，虚线为各自的轨道，则(　 ) A．A的周期大于B的周期 B．A的加速度大于B的加速度 C．A的运行速度大于B的运行速度 D．A、B的运行速度大于第一宇宙速度 解析：选A　据G＝mr，解得T＝2π，rA＞rB，所以A的周期大于B的周期，故A项正确；据G＝ma，解得a＝，rA＞rB，所以A的加速度小于B的加速度，故B项错误；设地球半径为R，第一宇宙速度v1指卫星绕地球表面运行的速度，据G＝m，解得v＝，因为rA＞rB＞R，所以vA＜vB＜v1，故C、D错误。 14.一物体被吊车从地面吊起，该物体在竖直方向上运动的v­t图像如图所示，不计空气阻力。关于物体在0～46 s内，下列说法正确的是(　 ) A．在30 s时物体距地面最高 B．在46 s时物体距地面的高度为22 m C．在0～10 s内物体处于失重状态 D．在30～36 s内钢索最容易断裂 解析：选B　由题图可知0～36 s内速度方向均为正，故在36 s时物体距地面最高，故A错误；在46 s时物体距地面的高度为h＝×(20＋36)×1 m－×10×1.2 m＝22 m，故B正确；在0～10 s内加速度向上，故物体处于超重状态，故C错误；在30～36 s内物体的加速度向下，故物体处于失重状态，钢索不容易断裂，故D错误。 15.如图所示，若滑动变阻器的滑片P向C端移动时，小灯泡变亮，那么应将N接(　 ) A．B接线柱 B．C接线柱 C．D接线柱 D．以上都可以 解析：选B　根据题意可知，小灯泡变亮表明电路中的电流增大，滑动变阻器接入电路中的电阻值减小，长度变短，而滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定，只有N接C才能满足题意。故选B。 16.如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线，则由图可知a、b的电阻关系为(　 ) A．Ra＞Rb　　　　　 B．Ra＜Rb C．Ra＝Rb D．无法判断 解析：选B　I­U图线中斜率表示电阻的倒数，则斜率越大，电阻越小，由题图可知，a的斜率大，则a的电阻小，即Ra＜Rb，故选B。 17．如图甲所示为某电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通。舰艇沿海平面截面图如图乙所示，其与海水接触的两侧壁M和N分别连接舰艇内电源的正极和负极，使得M、N间海水内电流方向为M→N，此时加一定方向的磁场，可使得M、N间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向右前进，则所加磁场的方向应为(　 ) A．水平向左 B．水平向右 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里 解析：选C　根据题意可知，舰艇向右前进，则海水受到向左的安培力，由左手定则可知，所加磁场的方向应为垂直纸面向外。故选C。 18．如图，水平面上有一均匀带电圆环，带电荷量为Q，其圆心为O。有一带电荷量为q的小球恰能静止在O点上方的P点，O、P间距为L，P与圆环上任一点的连线与PO间的夹角为θ。以下说法正确的是 (　 ) A．P点电场强度大小为 B．P点电场强度大小为 C．P点电场强度大小为 D．P点电场强度大小为 解析：选D　将圆环分为n等份(n很大，每一份可以认为是一个点电荷)，则每份的电荷量为q＝，每份在P点产生的电场强度大小E0＝＝＝，根据对称性可知，P点水平方向的合电场强度为零，则P点的电场强度方向竖直向上，其大小为：E＝nE0cos θ＝，选项D正确，A、B、C错误。 19.两个质量不等的小铁块A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图所示，下列说法中正确的是(　 ) A．下滑过程重力所做的功相等 B．它们到达底部时动能相等 C．它们到达底部时速度相等 D．它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等 解析：选D　重力做功mgh，由于两物体质量不相同，所以重力做功不同，A错；由动能定理可知重力做功等于动能增量，到达底部的动能不同，B错；由mgh＝mv2，得v＝，可知两物体到达底部的速度大小相等但方向不同，C错；两物体下滑过程中都只有重力做功，所以机械能守恒，D对。 20．质量为m的物体以v0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是(　 ) A．该过程平均速度大小为 B．运动时间为 C．速度大小变为v0时，重力的瞬时功率为mgv0 D．运动位移的大小为 解析：选D　竖直方向速度为：vy＝＝2v0，所以运动时间t＝＝，位移为：L＝ ＝，所以平均速度为v＝＝v0，故A、B错误，D正确；速度大小变为v0时，重力的瞬时功率为：P＝mgvy＝2mgv0，故C错误。 二、非选择题(本题共5小题，共40分) 21．(4分)用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图甲所示。该金属导线的直径为________ mm。如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图乙将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表示数的变化。若电压表示数变化大，为减小误差，实验过程电压表右端应接______点。 解析：螺旋测微器的固定刻度读数为1 mm，可动刻度读数为0.01×12.7 mm＝0.127 mm，所以最终读数为1.127 mm。接点从b换到c时，电压表示数变化大，说明电流表分压明显，为减小误差，实验过程电压表右端应接b点。 答案：1.127(1.125～1.128均正确)　b 22．(9分)在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA＝0.5 kg，金属板B的质量mB＝1 kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧测力计示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff＝__________ N，A、B间的动摩擦因数μ＝________(g取10 m/s2)。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，所得到的纸带如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F＝________ N。 解析：铁块A处于平衡状态，所受摩擦力大小等于弹簧测力计示数，Ff＝F弹＝2.50 N。根据Ff＝μmAg，解得：μ＝0.50。由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据Δx＝aT2，其中Δx＝2 cm＝0.02 m，T＝0.1 s，所以解得：a＝2.0 m/s2，根据牛顿第二定律得：F－Ff＝mBa，代入数据解得F＝4.50 N。 答案：2.50 　0.50　4.50 23．(8分)如图所示，光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700 g，在1.4 N的水平恒力作用下开始运动，求： (1)物体的加速度a的大小； (2)5 s末物体的速度v的大小。 解析：(1)由牛顿第二定律a＝，解得a＝2 m/s2。 (2)由vt＝at代入数据得vt＝10 m/s。 答案：(1)2 m/s2　(2)10 m/s 24.(9分)如图所示是库仑扭秤的原理图，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的两端分别固定带电荷量为Q的带正电小球A和不带电小球B。把另一个带电荷量为q的金属小球C靠近A，A、C两球相互排斥至距离为r。已知静电力常量为k，忽略球的大小。问： (1)C球带正电还是负电？ (2)A、C两球间库仑力F多大？ (3)若一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开，调节A、C两球间距离仍为r，则A、C两球间库仑力是增大了还是减小了？ 解析：(1)A、C两球相互排斥，可知两球带同种电荷，则C球带正电。 (2)根据库仑定律可知，A、C之间的库仑力为F＝k。 (3)若一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开，则C球带电荷量将减小，则调节A、C两球间距离仍为r，则A、C两球间库仑力将减小。 答案：(1)正电　(2)k　(3)减小 25．(10分)如图所示电路，电源电动势为1.5 V，内阻为0.12 Ω，外电路的电阻为1.38 Ω，求电路中的电流和路端电压。 解析：闭合开关S后，由闭合电路欧姆定律得电路中的电流I为： I＝＝ A＝1 A， 路端电压为：U＝IR＝1×1.38 V＝1.38 V。 答案：1 A　 1.38 V 学科网（北京）股份有限公司 $$