陜西省西安市遠(yuǎn)東一中2024屆高三年級第二學(xué)期期末物理試題

陜西省西安市遠(yuǎn)東一中2024屆高三年級第二學(xué)期期末物理試題考生須知：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(yīng)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(zhǔn)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(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、如圖，我國第五代戰(zhàn)斗機(jī)“殲-20”是目前亞洲區(qū)域最先進(jìn)的戰(zhàn)機(jī)，當(dāng)它沿傾斜直線勻速飛行時(shí)，氣體對它的作用力方向?yàn)椋ǎ〢． B． C． D．2、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)從ab邊的中點(diǎn)O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時(shí)，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出，已知此粒子的質(zhì)量為m，電荷量的大小為q，其重力不計(jì)；ab邊長為2ι，ad邊長為3ι，則下列說法中正確的是A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BB．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BC．離子穿過磁場和電場的時(shí)間之比tD．離子穿過磁場和電場的時(shí)間之比t3、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端拴接一質(zhì)量為m的小滑塊。剛開始時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)，現(xiàn)給小滑塊上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧未超出彈性限度。下列關(guān)于水平力F隨位移x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．4、某靜電場的電場線與x軸平行，x軸上各點(diǎn)的電勢情況如圖所示，若將一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，該粒子僅在電場力的作用下，沿著x軸正方向運(yùn)動(dòng)，已知電場中M、N兩點(diǎn)的x坐標(biāo)分別為5mm、15mm，則下列說法正確的是（）A．在x軸上M、N兩點(diǎn)間的電場方向先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向B．該帶電粒子一定帶負(fù)電荷C．在x=10mm的位置，電場強(qiáng)度大小為1000V/mD．該粒子沿x軸從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電勢能一直增大5、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)匝，副線圈匝數(shù)匝，原線圈中接一交變電源，交變電電壓。副線圈中接一電動(dòng)機(jī)，電阻為，電流表2示數(shù)為1A。電表對電路的影響忽略不計(jì)，則（）A．此交流電的頻率為100Hz B．電壓表示數(shù)為C．電流表1示數(shù)為0.2A D．此電動(dòng)機(jī)輸出功率為30W6、如圖所示，輕繩一端系在物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接。用水平力F拉住繩子上的一點(diǎn)O，使物體A及輕圓環(huán)B靜止在實(shí)線所示的位置。現(xiàn)保持力F的方向不變，使物體A緩慢移到虛線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B保持靜止。若桿對環(huán)的彈力為FN，桿對環(huán)的摩檫力為Ff，OB段繩子的張力為FT，則在上述過程中（）A．F不變，F(xiàn)N減小B．Ff不變，F(xiàn)T增大C．Ff減小，F(xiàn)N不變D．FN減小，F(xiàn)T減小二、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、如圖，質(zhì)量為M、長度為L的長木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小鐵塊以水平初速度v0從木板左端向右滑動(dòng)，恰好不會從木板右端滑出。下列情況中，鐵塊仍不會從木板右端滑出的是（）A．僅增大m B．僅增大MC．僅將m和L增大為原來的兩倍 D．僅將M和L增大為原來的兩倍8、如圖所示，是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，正對的異名磁極間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，A為理想交流電流表。匝數(shù)為n、面積為S。阻值為r的線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，定值電阻阻值為R，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。下列說法正確的是（）A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變2次B．圖示位置時(shí)交流電流表的示數(shù)為C．時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大D．電阻R消耗的熱功率為9、如圖，在光滑的水平面上有一個(gè)長為L的木板，小物塊b靜止在木板的正中間，小物塊以某一初速度從左側(cè)滑上木板。已知物塊、與木板間的摩擦因數(shù)分別為、，木塊與木板質(zhì)量均為，、之間的碰撞無機(jī)械能損失，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。下列說法正確的是（）A．若沒有物塊從木板上滑下，則無論多大整個(gè)過程摩擦生熱均為B．若，則無論多大，都不會從木板上滑落C．若，則一定不相碰D．若，則可能從木板左端滑落10、如圖所示，粗細(xì)均勻的光滑直桿豎直固定，輕彈簧一端連接于豎直墻上，另一端連接于套在桿上的小球上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用平行于桿向上的力拉球，使小球沿杄緩慢向上移動(dòng)，當(dāng)彈簧水平時(shí)恰好處于原長，則從小球開始向上運(yùn)動(dòng)直到彈簧水平的過程中，下列說法正確的是（）A．拉力越來越大 B．拉力先減小后增大C．桿對球的作用力一直減小 D．桿對球的作用力先增大后減小三、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）如圖甲所示，一根伸長可忽略的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪，兩個(gè)質(zhì)量相等的砝碼盤分別系于繩的兩端。甲、乙兩位同學(xué)利用該裝置探究系統(tǒng)加速度與其所受合力的關(guān)系。共有9個(gè)質(zhì)量均為m的砝碼供實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。請回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中，甲將左盤拉至恰好與地面接觸，乙把5個(gè)硅碼放在右盤中，4個(gè)底碼放在左盤中。系統(tǒng)穩(wěn)定后，甲由靜止釋放左盤；(2)若要從(1)的操作中獲取計(jì)算系統(tǒng)加速度大小的數(shù)據(jù)，下列器材中必須使用的是____（填正確答案標(biāo)號）；A．米尺B．秒表C．天平D．彈簧秤(3)請說明用(2)中選擇的器材要測量本實(shí)驗(yàn)中的必要物理量是：_________________；(4)由(3)中測量得到的物理量的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式________________（用所測量物理量的符號表示），可以計(jì)算岀系統(tǒng)加速度的大?。?5)依次把左盤中的砝碼逐個(gè)移到右盤中，重復(fù)(1)(3)(4)操作；獲得系統(tǒng)在受不同合力作用下加速度的大小，記錄的數(shù)據(jù)如下表，請利用表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點(diǎn)并作出a-F圖象___________；(6)從作出的a－F圖像能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：___________________。12．（12分）如圖所示是測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一種裝置．把一個(gè)體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測量線圈跟測量電量的儀器G表串聯(lián)．當(dāng)閉合電鍵K時(shí)，G表可測得瞬間流過測量線圈的電量ΔQ，則：（1）（多選題）測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B所依據(jù)的物理規(guī)律是_______．A．法拉第電磁感應(yīng)定律和焦耳定律B．閉合電路歐姆定律和焦耳定律C．法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律D．法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（2）用此方法測量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=______________．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）某精密光學(xué)儀器上有一塊玻璃磚是由一塊長方體的勻質(zhì)玻璃下部分挖掉一個(gè)半徑為R的半圓柱形成的，其截面如圖所示，CD為半圓柱體的直徑，O為圓心，AD長為。一束單色光從AD邊的中點(diǎn)E垂直射入玻璃磚，經(jīng)過折射后從玻璃磚中射出。已知玻璃磚對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。①請畫出此光束在玻璃磚中的光路圖，并求出該單色光從進(jìn)入玻璃磚到第一次射出玻璃磚時(shí)的折射角；②該單色光從進(jìn)入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時(shí)間。14．（16分）在直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)存在著電場與磁場，電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間周期性變化的圖像如圖甲所示。t=0時(shí)刻勻強(qiáng)電場沿x軸負(fù)方向，質(zhì)量為m、電荷量大小為e的電子由（－L，0）位置以沿y軸負(fù)方向的初速度v0進(jìn)入第Ⅲ象限。當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)到（0，－2L）位置時(shí)，電場消失，空間出現(xiàn)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，電子在磁場中運(yùn)動(dòng)半周后，磁場消失，勻強(qiáng)電場再次出現(xiàn)，當(dāng)勻強(qiáng)電場再次消失而勻強(qiáng)磁場再次出現(xiàn)時(shí)電子恰好經(jīng)過y軸上的（0，L）點(diǎn)，此時(shí)電子的速度大小為v0、方向?yàn)?y方向。已知電場的電場強(qiáng)度、磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及每次存在的時(shí)間均不變，求：(1)電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)電子從t=0時(shí)刻到第三次經(jīng)過y軸所用的時(shí)間；(3)通過分析說明電子在運(yùn)動(dòng)過程中是否會經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)。15．（12分）某容積為20L的氧氣瓶里裝有30atm的氧氣，現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5L的小鋼瓶中，使每個(gè)小鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為4atm，如每個(gè)小鋼瓶中原有氧氣壓強(qiáng)為latm。問最多能分裝多少瓶？（設(shè)分裝過程中無漏氣，且溫度不變）

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】

勻速飛行時(shí)受力平衡，即向下的重力與氣體對飛機(jī)豎直向上的作用力平衡，故選C.2、D【解題分析】

根據(jù)某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時(shí)，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心和幾何關(guān)系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)列方程求解?！绢}目詳解】A、B項(xiàng)：粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，由題意可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯(lián)立兩式解得：B=2mv粒子在電場中偏轉(zhuǎn)有：3l=vtl2聯(lián)立解得：E=2m所以BEC、D項(xiàng)：粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t2所以t1故選：D。3、D【解題分析】

小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中受到水平向右的拉力以及水平向左的彈力作用，而小滑塊運(yùn)動(dòng)的位移大小等于彈簧的形變量，根據(jù)牛頓第二定律有所以有所以水平力隨位移變化的圖像是不過原點(diǎn)的一條傾斜直線，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確；故選D。4、C【解題分析】

A．由φ-x圖像知從M點(diǎn)到N點(diǎn)電勢降低，根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知在x軸上M、N兩點(diǎn)間的電場方向沿x軸正方向，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．粒子受力方向和電場方向相同，故粒子帶正電荷，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．在φ-x圖像中，圖線斜率表示電場強(qiáng)度的大小，電場強(qiáng)度大小為1000V/mC項(xiàng)正確；D．粒子沿x軸從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場力一直做正功，電勢能一直減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。5、C【解題分析】

A．由交流電的公式知頻率故A錯(cuò)誤；

B．原線圈電壓有效值為220V，故電壓表的示數(shù)為220V，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知，電流表A1示數(shù)為0.2A，故C正確；

D．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為44VP2=U2I2=44×1W=44W電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的功率為△P=I22R＝12×11W＝11W此電動(dòng)機(jī)輸出功率為P出=P2-△P=44-11=33W故D錯(cuò)誤；

故選C。6、D【解題分析】

先以O(shè)點(diǎn)為研究對象，進(jìn)行受力分析，有A物體的重力GA，外力F和繩子的拉力FT，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，則，由題可知減小，所以F減小，F(xiàn)T減??；再以物體B為研究對象，進(jìn)行受力分析，有B物體的重力GB，繩子的拉力FT，豎直桿對B的支持力FN和摩擦力Ff，則所以當(dāng)減小時(shí)，F(xiàn)N減小，F(xiàn)f不變，所以D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。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、ACD【解題分析】

由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系可知聯(lián)立解得A．僅增大m，則?x不變，即物塊仍恰好從木板右端滑出，選項(xiàng)A正確；B．僅增大M，則?x變大，即物塊能從木板右端滑出，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．將m增大為原來的兩倍，則?x不變，而L增大為原來的兩倍，物塊不能從木板右端滑出，選項(xiàng)C正確；D．僅將M增大為原來的兩倍，則?x變大，但是不會增加到原來的2倍，而L增加到原來的2倍，可知木塊不會從木板上滑出，選項(xiàng)D正確；故選ACD。8、AD【解題分析】

A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，正弦交流電一個(gè)周期內(nèi)，電流方向改變2次。故A正確；B．交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為故B錯(cuò)誤；C．時(shí)，線框轉(zhuǎn)到中性面位置，磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零，故C錯(cuò)誤；D．電阻R消耗的熱功率為故D正確。故選AD。9、ABD【解題分析】

A．若沒有物塊從木板上滑下，則三者最后共速，以三者為整體，水平方向動(dòng)量守恒，mv0=3mv1

①則整個(gè)過程產(chǎn)生的熱量等于動(dòng)能的變化，有Q=mv02?×3mv12

②聯(lián)立①②，得Q=mv02故A正確；

BD．a(chǎn)、b之間的碰撞無機(jī)械能損失，故碰撞過程中動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，設(shè)碰前速度分別為v1、v2，碰后分別為v1'、v2'，且有v1＞v2，以v1方向?yàn)檎较?，則有mv1+mv2=mv1'+mv2'③mv12+mv22＝mv1′2+mv2′2

④聯(lián)立③④，得v1'=v2v2'=v1即碰后a和木板共速，b向右運(yùn)動(dòng)，以a和木板為整體，此時(shí)

a和木板的加速度a1=對a分析知，a的加速度最大值為a0=μag若μb＜2μa

則a1＜a0，a和木板保持相對靜止，則無論v0多大，a都不會從木板上滑落；故B正確；

若μb＞2μa，則a1＞a0，a相對木板向左運(yùn)動(dòng)，故a可能從木板左端滑落，故D正確；

C．若a與b碰前三者已經(jīng)共速，則ab一定不相碰，此時(shí)有⑤聯(lián)立①⑤，得故若，則ab一定不相碰，故C錯(cuò)誤；

故選ABD。10、AC【解題分析】

AB．彈簧的彈力一直減小到零，彈力與豎直方向的夾角一直增大，設(shè)彈簧彈力與豎直方向的夾角為，在小球緩慢向上運(yùn)動(dòng)的過程中可以分析得到一直增大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)彈簧的原長為，則桿對小球彈力隨增大，減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。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、AB釋放前，用米尺測量右盤離地面的高度h，用秒表記錄右盤下落至地面的時(shí)間t系統(tǒng)質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合外力成正比【解題分析】

(2)[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，砝碼盤做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由公式可知，要得到加速度應(yīng)測量釋放前，用米尺測量右盤離地面的高度h，用秒表記錄右盤下落至地面的時(shí)間t，故AB正確。故選AB；(3)[2]由(2)可知，要測量本實(shí)驗(yàn)中的必要物理量，釋放前，用米尺測量右盤離地面的高度h，用秒表記錄右盤下落至地面的時(shí)間t(4)[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，砝碼盤做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，滿足(5)[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)如圖(6)[5]由圖像可知，a－F圖像為經(jīng)過原點(diǎn)的一條直線，說明系統(tǒng)質(zhì)量不變時(shí)加速度和合外力成正比。12、CDRΔQ/NS【解題分析】

當(dāng)閉合開關(guān)L的瞬間，穿過線圈L的磁通量發(fā)生變化，電表中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過閉合回路歐姆定律可解的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，根據(jù)楞次定律可解得磁場方向，所以選CD，（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，根據(jù)電流定義式可得，根據(jù)閉合回路歐姆定律可得,三式聯(lián)立可得四、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、①如圖所示，θ=60°；②【解題分析】

①由題意可知，作出光在介質(zhì)中的光路圖