2024屆陜西省西安高新唐南中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末檢測模擬試題含解析

2024屆陜西省西安高新唐南中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末檢測模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、圖為氫原子的能級示意圖。處于n=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時(shí)，輻射出的光子再照射列逸出功為2.29eV的某金屬板上，下列說法正確的是（）A．共有10種不同頻率的光子輻射出來B．共有6種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大D．從金屬板中逸出的光電子就是粒子2、如圖所示，兩束單色光a、b分別沿半徑方向由空氣射入半圓形玻璃磚，出射光合成一束復(fù)色光P，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光一個(gè)光子的能量小于b光一個(gè)光子的能量B．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率C．實(shí)驗(yàn)條件完全相同的情況下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光比a光條紋間距大D．若用b光照射某種金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則用a光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象3、如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)小球懸于同一懸點(diǎn)O，且在O點(diǎn)下方垂直距離h=1m處的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，懸線長L1＝3m，L2＝2m，則A、B兩小球（）A．周期之比T1：T2＝2：3 B．角速度之比ω1：ω2＝3：2C．線速度之比v1：v2＝： D．向心加速度之比a1：a2＝8：34、如圖所示，在真空云室中的矩形ABCD區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，靜止放置在O點(diǎn)的鈾238原子核發(fā)生衰變，放出射線后變成某種新的原子核，兩段曲線是反沖核（新核）和射線的徑跡，曲線OP為圓弧，x軸過O點(diǎn)且平行于AB邊。下列說法正確的是（）A．鈾238原子核發(fā)生的是β衰變，放出的射線是高速電子流B．曲線OP是射線的徑跡，曲線OQ是反沖核的徑跡C．改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，反沖核和射線圓周運(yùn)動的半徑關(guān)系隨之改變D．曲線OQ是α射線的徑跡，其圓心在x軸上，半徑是曲線OP半徑的45倍5、如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ，傳送帶以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ，則能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象是（）A． B． C． D．6、一質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對其施加水平外力F，F(xiàn)隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是（）A．在0~4s時(shí)間內(nèi)，位移先增后減B．在0~4s時(shí)間內(nèi)，動量一直增加C．在0~8s時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)的沖量為0D．在0~8s時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)做的功不為0二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，波速大小為v=0.6m/s，此時(shí)波剛好傳到0.24m的位置，P為0.60m處的質(zhì)點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．經(jīng)過0.6s傳播到P點(diǎn)B．剛傳播到P點(diǎn)時(shí)P點(diǎn)由平衡位置向上振動C．從t=0時(shí)刻到剛傳播到P點(diǎn)過程中O點(diǎn)的路程為30cmD．0.18m處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y=5sin(5πt)cm8、如圖，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長，電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向里。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌始終良好接觸，金屬桿具有一定的質(zhì)量和電阻。開始時(shí)，將開關(guān)S斷開，讓金屬桿ab由靜止開始自由下落，經(jīng)過一段時(shí)間，再將開關(guān)S閉合，從閉合開關(guān)S開始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，則金屬桿運(yùn)動的動能EK、加速度a、所受到的安培力，及電流表的示數(shù)，隨時(shí)間t變化的圖象可能是A． B． C． D．9、拉格朗日點(diǎn)又稱平動點(diǎn)。地球和月球連線之間，存在一個(gè)拉格朗日點(diǎn)，處在該點(diǎn)的空間站在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運(yùn)動。已知空間站、月球圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑分別約為3.2×105km和3.8×105，月球圍繞地球公轉(zhuǎn)周期約為27天。g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．地球的同步衛(wèi)星軌道半徑約為4.2×104kmB．空間站的線速度與月球的線速度之比約為0.84C．地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度D．月球的向心加速度小于空間站向心加速度10、如圖所示，某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時(shí)，發(fā)動機(jī)提供的動力方向與水平方向的夾角α＝60°，使飛行器恰好沿與水平方向的夾角θ＝30°的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時(shí)間t后，將動力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速直線飛行，飛行器所受空氣阻力不計(jì)．下列說法中正確的是()A．飛行器加速時(shí)動力的大小等于mgB．飛行器加速時(shí)加速度的大小為gC．飛行器減速時(shí)動力的大小等于mgD．飛行器減速飛行時(shí)間t后速度為零三、實(shí)驗(yàn)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）小汽車正在走進(jìn)我們的家庭，一輛汽車性能的優(yōu)劣，其油耗標(biāo)準(zhǔn)非常重要，而影響汽車油耗標(biāo)準(zhǔn)最主要的因素是其在行進(jìn)中所受到的空氣阻力。人們發(fā)現(xiàn)汽車在高速行駛中所受到的空氣阻力f（也稱風(fēng)阻）主要與兩個(gè)因素有關(guān)：汽車正面投影面積S；汽車行駛速度v。某研究人員在汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中通過模擬實(shí)驗(yàn)得到下表所列數(shù)據(jù)：①由上述數(shù)據(jù)可得汽車風(fēng)阻f與汽車正面投影面積S及汽車行駛速度v的關(guān)系式為f=_______（要求用k表示比例系數(shù)）；②由上述數(shù)據(jù)得出k的大小和單位是______________．（保留兩位有效數(shù)字，用基本單位表示）12．（12分）某同學(xué)猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。如圖所示，在水平桌面上放置一個(gè)氣墊導(dǎo)軌，將彈簧一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)。調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊能在導(dǎo)軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側(cè)原長點(diǎn)稍遠(yuǎn)的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運(yùn)動通過光電門。通過測量和計(jì)算研究上述猜想。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行以下測量：A．測得滑塊的質(zhì)量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時(shí)間t；F.重復(fù)上述操作，得到若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個(gè)問題用實(shí)驗(yàn)測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時(shí)的動能相等。若關(guān)于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析結(jié)論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實(shí)驗(yàn)，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實(shí)驗(yàn)中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計(jì)算比例常數(shù)________N/m。四、計(jì)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）寬為L且電阻不計(jì)的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌間部分的電阻為r，以速度v0在導(dǎo)軌上水平向右做勻速直線運(yùn)動，處于磁場外的電阻阻值為R，在相距為d的平行金屬板的下極板附近有一粒子源，可以向各個(gè)方向釋放質(zhì)量為m，電荷量為+q，速率均為v的大量粒子，且有部分粒子一定能到達(dá)上極板，粒子重力不計(jì)。求粒子射中上極板的面積。14．（16分）壁厚不計(jì)的圓筒形薄壁玻璃容器的側(cè)視圖如圖所示。圓形底面的直徑為，圓筒的高度為R。(1)若容器內(nèi)盛滿甲液體，在容器中心放置一個(gè)點(diǎn)光源，在側(cè)壁以外所有位置均能看到該點(diǎn)光源，求甲液體的折射率；(2)若容器內(nèi)裝滿乙液體，在容器下底面以外有若干個(gè)光源，卻不能通過側(cè)壁在筒外看到所有的光源，求乙液體的折射率。15．（12分）如圖所示，皮帶傳動裝置與水平面夾角為31°，A、B分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，兩點(diǎn)間距L=3.25m.一個(gè)質(zhì)量為1.1kg的小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為,；輪緣與傳送帶之間不打滑．小物塊相對于傳送帶運(yùn)動時(shí)會在傳送帶上留下痕跡．傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速運(yùn)動，速度為v1．小物塊無初速地放在A點(diǎn)，運(yùn)動至B點(diǎn)飛出．求:(1)當(dāng),小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時(shí)間(2)當(dāng)痕跡長度等于2.25m時(shí)，v1多大?

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A.共有種不同頻率的光子輻射出來，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.其中能級差大于2.29eV的躍遷有：4→1、3→1、2→1、4→2，即共有4種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大，選項(xiàng)C正確；D.從金屬板中逸出的光電子是，不是粒子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解題分析】

AB．從圖中我們可以看出，a光的入射角要比b光的入射角要大，它們的折射角相同。根據(jù)（此處θ1指的是折射角，θ2指的是入射角）可知b的折射率大，所以b的頻率大，根據(jù)公式，可知a光光子的能量小于b光光子的能量，故A正確，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)閎的頻率大于a的頻率，所以b的波長小，根據(jù)條紋間距公式可知b光比a光條紋間距小，故C錯(cuò)誤；D．光的頻率越大光子能量越大就越容易發(fā)生光電效應(yīng)，因?yàn)閎光的頻率大于a光的頻率，所以b光照射某種金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，a光不一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選A。3、C【解題分析】

AB．小球做圓周運(yùn)動所需要的向心力由重力mg和懸線拉力F的合力提供，設(shè)懸線與豎直方向的夾角為θ。

對任意一球受力分析，由牛頓第二定律有：

在豎直方向有Fcosθ-mg=0…①在水平方向有…②由①②得分析題意可知，連接兩小球的懸線的懸點(diǎn)距兩小球運(yùn)動平面的距離為h=Lcosθ，相等，所以周期相等T1：T2=1：1角速度則角速度之比ω1：ω2=1：1故AB錯(cuò)誤；

C．根據(jù)合力提供向心力得解得根據(jù)幾何關(guān)系可知故線速度之比故C正確；

D．向心加速度：a=vω，則向心加速度之比等于線速度之比為故D錯(cuò)誤。

故選C。4、D【解題分析】

AD．衰變過程中動量守恒，因初動量為零，故衰變后兩粒子動量大小相等，方向相反，由圖像可知，原子核發(fā)生的是α衰變，粒子做圓周運(yùn)動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，由于曲線OP為圓弧，則其圓心在x軸上，射線初速度與x軸重直，新核初速度與x軸垂直，所以新核做圓周運(yùn)動的圓心在x軸上由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反沖核的電荷量是α粒子的45倍，由半徑公式可知，軌道半徑之比等于電荷量的反比，則曲線OQ半徑是曲線OP半徑的45倍，故A錯(cuò)誤，D正確。BC．由動量守恒可知粒子做圓周運(yùn)動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，反沖核的半徑與射線的半徑之比等于電荷量的反比，由于電荷量之比不變，則改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，反沖核和射線圓周運(yùn)動的半徑關(guān)系不變，故BC錯(cuò)誤。故選D。5、B【解題分析】

初狀態(tài)時(shí)：重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，所以物體先沿斜面勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律得加速度：a1=gsinθ+μgcosθa恒定，斜率不變；

當(dāng)小木塊的速度與傳送帶速度相等時(shí)，由μ＞tanθ知道木塊將與帶以相同的速度勻速運(yùn)動，圖象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率為零。A．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6、C【解題分析】

A．由圖可知，在0-4s內(nèi)力F先向正方向，再向反方向，故質(zhì)點(diǎn)先加速再減速到0，速度方向不變，位移增加，故A錯(cuò)誤；B．在0-4s內(nèi)，速度先增加后減小，動量先增加后減小，故B錯(cuò)誤；C．0到8s內(nèi)，一半時(shí)間的沖量為正，另一半時(shí)間的沖量為負(fù)，則總的沖量為0，故C正確；D．因8s內(nèi)總的沖量為0，根據(jù)動量定理，可知?jiǎng)恿康淖兓癁?，即初末速度為0，則動能的變化量為0，F(xiàn)做功為0，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

A．簡諧橫波傳播到點(diǎn)的時(shí)間為故A正確；B．根據(jù)同側(cè)法可知，時(shí)刻0.24m的位置的質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向下振動，波源開始振動的方向是向下，所以剛傳播到點(diǎn)時(shí)點(diǎn)由平衡位置向下振動，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知波長為簡諧橫波的周期為所以有從時(shí)刻到剛傳播到點(diǎn)過程中點(diǎn)的路程為故C正確；D．由圖可知振幅為角速度為時(shí)刻0.18m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為-5cm，所以0.18m處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為故D錯(cuò)誤；故選AC。8、BC【解題分析】

閉合開關(guān)時(shí)，金屬棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力與安培力相等，即mg=BIL=金屬桿做勻速直線運(yùn)動。速度不變，則動能、安培力、感應(yīng)電流都不變，加速度為零。若安培力小于重力，則加速度的方向向下，做加速運(yùn)動，加速運(yùn)動的過程中，安培力增大，則加速度減小，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)重力與安培力相等時(shí)，做勻速直線運(yùn)動，則a－t圖象是斜率逐漸減小的曲線，因?yàn)樗訣k－t圖象是一條斜率減小的曲線。安培力為F－t圖線先是一條斜率逐漸減小的曲線，之后恒定不變，因?yàn)樗訧－t圖象先是一條斜率逐漸減小的的曲線，當(dāng)金屬桿勻速時(shí)，電流恒定不變，但t=0時(shí)金屬桿有速度，所以t=0時(shí)電流不等于零。若安培力大于重力，則加速度的方向向上，做減速運(yùn)動，減速運(yùn)動的過程中，安培力減小，做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，當(dāng)重力與安培力相等時(shí)，做勻速直線運(yùn)動。安培力為所以F－t圖象是斜率逐漸減小的曲線，當(dāng)勻速運(yùn)動時(shí)，安培力不再減小，此時(shí)安培力等于重力，故AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。9、ABC【解題分析】

A．由題知，月球的周期T2=27天=648h，軌道半徑約為r2=3.8×105km，地球同步衛(wèi)星的周期T1=24h，軌道半徑約r1，根據(jù)開普勒第三定律有：代入數(shù)據(jù)解得：r1=4.2×104km，A正確；B．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)得兩者線速度之比為：B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小于空間站的軌道半徑，所以地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度，C正確；D．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球的向心加速度大于空間站向心加速度，D錯(cuò)誤。故選ABC。10、BC【解題分析】

AB．起飛時(shí)，飛行器受推力和重力，兩力的合力與水平方向成30°角斜向上，設(shè)動力為F，合力為Fb，如圖所示：

在△OFFb中，由幾何關(guān)系得：F=mgFb=mg由牛頓第二定律得飛行器的加速度為：a1=g故A錯(cuò)誤，B正確；CD．t時(shí)刻的速率：v=a1t=gt推力方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，合力的方向與水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如圖所示，此時(shí)合力大小為：F'h=mgsin30°動力大?。篎′＝mg飛行器的加速度大小為：到最高點(diǎn)的時(shí)間為：故C正確，D錯(cuò)誤；

故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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、【解題分析】

(1)采用控制變量法分別研究車風(fēng)阻f與汽車正面投影面積S及汽車行駛速度v的關(guān)系，再綜合得出f與S、v的關(guān)系式；(2)在表格中任取一組數(shù)據(jù)，代入f的表達(dá)式，得出k的大小和單位。【題目詳解】①[1]根據(jù)控制變量法進(jìn)行研究：當(dāng)S不變時(shí)，研究表格中某一行中的各個(gè)數(shù)據(jù)，得出f與v2成正比；當(dāng)v不變時(shí)，研究表格中某一列中的各個(gè)數(shù)據(jù)，找出f與S成正比；綜上可得：；②[2]把表格中的一組數(shù)據(jù)（如f=206N，S=2.0m2，v=20m/s）代入上式，得出：?！绢}目點(diǎn)撥】此題采用控制變量法研究一個(gè)量與幾個(gè)量的關(guān)系，這是物理學(xué)常用的研究方法。12、滑塊運(yùn)動過程中受阻力變小15.625【解題分析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大