余江縣第一中學2024學年物理高三上期末經(jīng)典試題含解析

余江縣第一中學2024學年物理高三上期末經(jīng)典試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖甲所示，線圈固定于分布均勻的磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里。當磁場的磁感應強度大小隨時間變化時，邊的熱功率與時間的關(guān)系為（為定值）。圖乙為關(guān)于磁感應強度大小隨時間變化的圖象，其中可能正確的是（）A． B． C． D．2、M、N是某電場中一條電場線上的兩點，從M點由靜止釋放一質(zhì)子，質(zhì)子僅在電場力的作用下沿電場線由M點運動到N點，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是A．M點的場強大于N點的場強B．M、N之間的電場線可能是一條曲線C．質(zhì)子在M點的加速度小于在N點的加速度D．電場線方向由N點指向M點3、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應強度分別為B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點進入磁場Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域。不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運動的總時間為()A． B． C． D．4、小球在水中運動時受到水的阻力與小球運動速度的平方成正比，即，則比例系數(shù)的單位是A．B．C．D．5、如圖所示，一個勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直放置，彈簧上端固定一質(zhì)量為2m的物塊A，彈簧下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的物塊B，從距離彈簧最上端高為h的正上方處由靜止開始下落，與物塊A接觸后粘在一起向下壓縮彈簧。從物塊B剛與A接觸到彈簧壓縮到最短的整個過程中（彈簧保持豎直，且在彈性限度內(nèi)形變），下列說法正確的是（）A．物塊B的動能先減少后增加又減小 B．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒C．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)機械能守恒 D．物塊A物塊B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒6、與下列圖片相關(guān)的物理知識說法正確的是（）A．甲圖，湯姆生通過α粒子散射實驗，提出了原子核的概念，建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型B．乙圖，氫原子的能級結(jié)構(gòu)圖，大量處于n=4能級的原子向低能級躍遷時，能輻射6種不同頻率的光子C．丙圖，“光電效應”實驗揭示了光的粒子性，愛因斯坦為此提出了相對論學說，建立了光電效應方程D．丁圖，重核裂變產(chǎn)生的中子能使核裂變反應連續(xù)得進行，稱為鏈式反應，其中一種核裂變反應方程為二、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，在粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m、m、3m、2m的四個木塊A、B、C、D，木塊A、B用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的動摩擦因數(shù)均為μ，木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。若用水平拉力F拉木塊B，使四個木塊一起勻速前進，重力加速度為g，則需要滿足的條件是（）A．木塊A、C間的摩擦力與木塊B、D間的摩擦力大小之比為3：2B．木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為C．輕繩拉力FT最大為D．水平拉力F最大為8、在地月系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成在引力作用下都繞某點做勻速圓周運動；但在近似處理問題時，常常認為月球是繞地心做圓周運動。我們把前一種假設叫“模型一”，后一種假設叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距離為L，月球運動的周期為T。利用（）A．“模型一”可確定地球的質(zhì)量B．“模型二”可確定地球的質(zhì)量C．“模型一”可確定月球和地球的總質(zhì)量D．“模型二”可確定月球和地球的總質(zhì)量9、如圖所示，在垂直于紙面向外的勻強磁場中，水平放置兩個同心金屬環(huán)，半徑分別是r和3r，磁感應強度為B，在兩環(huán)間連接有一個電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個極板。長為2r的金屬棒AB沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以角速度ω做順時針方向（從垂直環(huán)面向里看）的勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A．金屬棒AB中有從B到A的持續(xù)電流B．電容器b極板帶負電C．電容器兩端電壓為D．電容器所帶電荷量為10、在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣.若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是（）A．改用紅色激光B．改用藍色激光C．減小雙縫間距D．將屏幕向遠離雙縫的位置移動E.將光源向遠離雙縫的位置移動三、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）現(xiàn)用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗，如圖所示。在滑塊上安裝一遮光條，把滑塊放在水平氣墊導軌上，并用繞過定滑輪的細繩與鉤碼相連，光電計時器安裝在處。測得滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為，鉤碼總質(zhì)量為，遮光條寬度為，導軌上滑塊的初始位置點到點的距離為，當?shù)氐闹亓铀俣葹椤⒒瑝K在圖示位置釋放后，光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間為?；瑝K從點運動到點的過程中，滑塊（含遮光條）與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減少量為__________，動能的增加量為_____________。（均用題中所給字母表示）12．（12分）如圖所示，為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗裝置簡圖.（1）本實驗采用的實驗方法是____．A．控制變量法B．假設法C．理想實驗法D．等效替代法（2）在保持小車受力相同時，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗屮，以下故法正確的是______．A．平衡摩擦力時，應將裝有砝碼的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D．為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象（3）下圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C、D是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖，打“B”計數(shù)點時小車的速度大小為___________________m/s.由紙帶求出小車的加速度的大小為_____________m/s2.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）如圖所示是某同學在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a?F圖線.其中圖線不過原點的原因是______，圖線在末端彎曲的原因是______.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，一車上表面由粗糙的水平部分和光滑的半圓弧軌道組成，車緊靠臺階靜止在光滑水平地面上，且左端與光滑圓弧形軌道末端等高，圓弧形軌道末端水平，一質(zhì)量為的小物塊從距圓弧形軌道末端高為處由靜止開始滑下，與靜止在車左端的質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點）發(fā)生彈性碰撞（碰后立即將小物塊取走，使之不影響的運動），已知長為，車的質(zhì)量為，取重力加速度，不計空氣阻力.（1）求碰撞后瞬間物塊的速度；（2）若物塊在半圓弧軌道上經(jīng)過一次往返運動（運動過程中物塊始終不脫離軌道），最終停在車水平部分的中點，則半圓弧軌道的半徑至少多大?14．（16分）滑雪者從高處沿斜面直線雪道下滑。雪道總長度為200m，傾角為。甲、乙兩滑雪者的滑雪板不同，與雪面的動摩擦因數(shù)分別為，。二人下滑過程中不使用雪杖加力，由靜止從雪道頂端自由下滑。g取，，。求：（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1）甲滑雪者到達雪道底端時的速度；（2）若乙在甲之后下滑且不能撞到甲，乙開始下滑應遲于甲多長時間？15．（12分）湯姆孫利用磁偏轉(zhuǎn)法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當D1、D2兩極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P3點。假設電子的電量為e，質(zhì)量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大小；（2）若測得電子束不偏轉(zhuǎn)時形成的電流為I，且假設電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大?。唬?）推導出電子比荷的表達式。

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、D【解題分析】

當磁感應強度發(fā)生變化時，線框內(nèi)產(chǎn)生感應電動勢為感應電流為邊的熱功率由可知可知圖像的斜率與時間成正比，所以四個圖象中只有D正確，ABC錯誤。故選D。2、A【解題分析】

A．Ep一x圖像斜率的變化反映了電場力的變化，所以M點的場強大于N點的場強，A項符合題意；B．電荷僅在電場力作用下沿電場線運動，電場線一定是直線，B項不符合題意；C．因為M點場強大于N點場強，所以質(zhì)子在M點受到的電場力大于N點受到的電場力，質(zhì)子在M點的加速度大于在N點的加速度，故C項不符合題意；D．由M到N質(zhì)子的電勢能減小，所以M點電勢高于N點電勢，所以電場線方向由M指向N，D項不符合題意.3、B【解題分析】

粒子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點進入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達式，由兩磁場區(qū)域磁感應強度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運動的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點沿fd方向進入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點沿ea方向進入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運動的總時間為故選B。4、C【解題分析】

由可得k的單位為A.A項與上述分析結(jié)論不相符，故A錯誤；B.B項與上述分析結(jié)論不相符，故B錯誤；C.C項與上述分析結(jié)論相符，故C正確；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤。5、A【解題分析】

A．B物塊開始自由下落速度逐漸增大，與A物塊碰撞瞬間，動量守恒，選取豎直向下為正方向，則可知A、B碰后瞬間作為整體速度小于碰前B物塊速度，隨后AB整體向下運動，開始重力大于彈力，且彈力逐漸增大，所以整體做加速度減小的加速運動，當重力等于彈力時，速度達到最大，之后彈力大于重力，整體做加速度增大的減速運動，直至速度減為0，所以從物塊B剛與A接觸到彈簧壓縮到最短的整個過程中，物塊B的動能先減少后增加又減小，A正確；B．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)只在碰撞瞬間內(nèi)力遠大于外力，動量守恒，之后系統(tǒng)所受合外力一直變化，系統(tǒng)動量不守恒，B錯誤；CD．兩物塊碰撞瞬間損失機械能，所以物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)機械能不守恒，物塊A物塊B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，CD錯誤。故選A。6、B【解題分析】

A．甲圖為盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子的概念，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤；B．乙圖中，大量處于n=4能級的原子向低能級躍遷時，能輻射的光子種類為即共輻射出6種不同頻率的光子，故B正確；C．丙圖的“光電效應”實驗揭示了光的粒子性，愛因斯坦為此提出了光子說，建立了光電效應方程，故C錯誤；D．重核裂變稱為鏈式反應是因為生成的多個中子繼續(xù)作為反應物又轟擊鈾核，反應方程為故D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、BC【解題分析】

A．設左側(cè)A與C之間的摩擦力大小為Ff1，右側(cè)B與D之間摩擦力大小為Ff2設木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為μ'，木塊C、D均做勻速運動，與地面間的動摩擦因數(shù)相同，則Ff1=4μ'mg，F(xiàn)f2=3μ'mg得Ff1與Ff2之比為4：3，故A錯誤；B．對A、C整體分析知，輕繩上的拉力大小FT=4μ'mgA剛要滑動時，靜摩擦力達到最大值FT=μmg聯(lián)立兩式得木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為，故B正確；CD．對B、D整體分析，水平拉力F最大不能超過最大靜摩擦力的大小，所以故C正確，D錯誤。故選BC。8、BC【解題分析】

AC．對于“模型一”，是雙星問題，設月球和地球做勻速圓周運動的軌道半徑分別為r和R，間距為L，運行周期為T，根據(jù)萬有引力定律有其中解得可以確定月球和地球的總質(zhì)量，A錯誤，C正確；BD．對于“模型二”，月球繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有解得地球的質(zhì)量為可以確定地球的質(zhì)量，無法確定月球的質(zhì)量，B正確，D錯誤。故選BC。9、BC【解題分析】

A．根據(jù)右手定則可知，金屬棒AB切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，但由于電路沒有閉合，所以沒有感應電流，故A錯誤；B．根據(jù)右手定則可判斷B端為電源的正極，a端為電源的負極，所以電容器b極板帶負電，故B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應定律知切割產(chǎn)生的感應電動勢故C正確；D．電容器所帶電荷量故D錯誤。故選BC。10、ACD【解題分析】

A.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝λ可知，改用紅色激光，波長變大，則條紋的間距變大，選項A正確；B.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝λ可知，改用藍色激光，則波長變短，則條紋的間距變小，選項B錯誤；C.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝λ可知，減小雙縫間距d，則條紋的間距變大，選項C正確；D.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝λ可知，將屏幕向遠離雙縫的位置移動，即l變大，則條紋的間距變大，選項D正確；E.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝λ可知，將光源向遠離雙縫的位置移動對條紋間距無影響，選項E錯誤.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、【解題分析】

[1]滑塊從點運動到點的過程中，滑塊（含遮光條）與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減少量為。[2]通過光電門的速度，所以系統(tǒng)動能增加量為12、ABD0.541.5未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力未滿足小車的質(zhì)量遠遠大于小桶和砝碼的總質(zhì)量【解題分析】

（1）本實驗采用的實驗方法是控制變量法；（2）平衡摩擦力時，應不掛小桶，讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運動，選項A錯誤；每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，選項B正確；實驗時要先接通電源后放小車，選項C錯誤；因為為正比關(guān)系，故為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象，選項D正確；故選BD．（3）計數(shù)點間的時間間隔T=0.02s×5=0.1s，打B計數(shù)點時小車的速度大小為；根據(jù)逐差法得，小車的加速度（4）由圖線可知，當力F到達一定的值時才有加速度，故圖線不過原點的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；圖線在末端彎曲的