2023-2024年天津市河北區(qū)高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試題（解析版）

河北區(qū)2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期期末高三年級(jí)質(zhì)量檢測(cè)物理一、單選題1.隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，大量的科學(xué)發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了人們對(duì)原子、原子核的認(rèn)識(shí)，下列有關(guān)原子、原子核的敘述正確的是（）A.盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了玻爾原子理論C.英國(guó)科學(xué)家湯姆生通過對(duì)陰極射線等現(xiàn)象研究，發(fā)現(xiàn)了電子D.將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期一定會(huì)發(fā)生改變【答案】C【解析】盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不是原子核，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；英國(guó)科學(xué)家湯姆生通過對(duì)陰極射線等現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了電子，選項(xiàng)C正確；將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不會(huì)發(fā)生改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示為一列沿軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為時(shí)刻的波形圖，虛線為時(shí)的波形圖，波的周期，則（）A.波的周期為 B.波的速度為C.在時(shí)，點(diǎn)到達(dá)平衡位置 D.在時(shí)，點(diǎn)到達(dá)波峰位置【答案】D【解析】由題，簡(jiǎn)諧橫波沿軸負(fù)方向傳播，波的周期，則知，得。故A錯(cuò)誤；由圖知，波長(zhǎng)，則波速，故B錯(cuò)誤；因，時(shí)刻點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過應(yīng)該在平衡位置上方正向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；因?yàn)椋▊鞑サ木嚯x為，根據(jù)波形的平移法得知，時(shí)刻處的波峰傳到點(diǎn)，點(diǎn)到達(dá)波峰位置。故D正確。故選D。3.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)，直線過原點(diǎn)。則氣體（）A.在狀態(tài)的壓強(qiáng)大于在狀態(tài)的壓強(qiáng) B.在狀態(tài)的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)的壓強(qiáng)C.在的過程中內(nèi)能保持不變 D.在的過程對(duì)外做功【答案】C【解析】根據(jù)，可知，因直線過原點(diǎn)，可知在狀態(tài)的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)的壓強(qiáng)，點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率小于點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，可知在狀態(tài)的壓強(qiáng)大于在狀態(tài)的壓強(qiáng)，故A、B錯(cuò)誤；在的過程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，故C正確；在的過程中，氣體的體積不變，則氣體不對(duì)外做功，故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)試探電荷（試探電荷電性不確定）在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，若試探電荷是從處運(yùn)動(dòng)到處，以下判斷正確的是（）A.電荷在處速度小 B.處場(chǎng)強(qiáng)小 C.處電勢(shì)高 D.電荷從到加速度減小【答案】A【解析】由圖可知，粒子從到受電場(chǎng)力方向大致向下，則電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，則電荷在處速度小，選項(xiàng)A正確；電場(chǎng)線越密集場(chǎng)強(qiáng)越大，可知點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大，則點(diǎn)的電場(chǎng)力較大，加速度較大，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；粒子的電性不確定，可知電場(chǎng)線的方向不確定，可知兩處電勢(shì)高低不能確定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選A。5.如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運(yùn)行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，則（）A.時(shí)刻，小物塊離處的距離達(dá)到最大B.時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【答案】B【解析】時(shí)間內(nèi)小物塊向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻小物塊向左速度減為零，此時(shí)離處的距離達(dá)到最大，故A錯(cuò)誤；時(shí)刻前小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，之后小物塊相對(duì)傳送帶靜止，時(shí)刻小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大，故B正確；時(shí)間內(nèi)小物塊先減速，后反向加速，小物塊受到大小不變，方向始終向右的摩擦力作用，故C錯(cuò)誤；時(shí)刻小物塊向右速度增加到與皮帶相等，時(shí)刻之后小物塊與皮帶保持相對(duì)靜止隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力消失，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題6.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是（）A.一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子的數(shù)目就越多B.在白光下觀察豎直放置的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋的干涉現(xiàn)象C.紫外線照射鋅板，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D.人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距大致相同【答案】B、D【解析】一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子的數(shù)目就越多，該現(xiàn)象是光電效應(yīng)，突出體現(xiàn)了粒子性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在白光下觀察豎直放置的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋的干涉現(xiàn)象，突出體現(xiàn)波動(dòng)性，選項(xiàng)B正確；紫外線照射鋅板，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，突出體現(xiàn)了粒子性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；晶體中相鄰原子之間的距離大致與德布羅意波長(zhǎng)相同故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而衍射是波特有的性質(zhì)，故D正確。故選B、D。7.如圖甲所示，一物塊在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力作用下，斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)外力按照?qǐng)D乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.地面對(duì)斜面的摩擦力逐漸減小 B.地面對(duì)斜面的摩擦力逐漸增大C.物塊對(duì)斜面的摩擦力可能一直增大 D.物塊對(duì)斜面的摩擦力可能一直減小【答案】A、C【解析】對(duì)整體分析，水平方向上平衡，有，知地面對(duì)斜面的摩擦力逐漸減小。故A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)物塊分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力處于平衡，若拉力的最大值大于重力的下滑分力，靜摩擦力沿著斜面向下，則，故拉力減小后，靜摩擦力先減小后反向增加；若拉力的最大值小于重力的下滑分力，靜摩擦力沿著斜面向上，則，故拉力減小后，靜摩擦力一直增大．故C正確，D錯(cuò)誤。故選A、C。8.我國(guó)計(jì)劃在年前實(shí)現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索，其后將探索建造月球科研試驗(yàn)站，開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測(cè)和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。若已知月球質(zhì)量為，半徑為，引力常量為，以下說(shuō)法正確的是（）A.如果在月球上以初速度豎直上拋一個(gè)物體，則物體上升的最大高度為B.如果在月球上以初速度豎直上拋一個(gè)物體，則物體落回到拋出點(diǎn)所用時(shí)間為C.如果有一顆衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則最大環(huán)繞運(yùn)行速度為D.如果在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星，則最小周期為【答案】A、C【解析】在月球表面上有，在月球表面豎直上拋一個(gè)物體，能上升的最大高度為，聯(lián)立解得，故A正確；由，結(jié)合黃金代換式，得，故B錯(cuò)誤；若發(fā)射繞月衛(wèi)星，當(dāng)衛(wèi)星繞月球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于月球半徑時(shí)，速度最大，周期最小，此時(shí)有，解得，故C正確；最小周期為，故D錯(cuò)誤。故選A、C。9.（1）如圖所示是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的一條紙帶。圖中、、、、是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔。由圖中的數(shù)據(jù)可計(jì)算得出，打點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是___________，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是___________。（保留兩位有效數(shù)字）（2）測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，已知干電池允許的最大供電電流為。①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用下列幾種滑動(dòng)變阻器中的（）A．， B．， C．， D．，②閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于___________（選填“”或“”）端。③根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的圖象如圖乙所示，可求得干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為______，______。【答案】（1）；；（2）C；；；【解析】（1）打點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是。（2）①已知干電池允許的最大供電電流為，則電路的電阻最小值大約為，則實(shí)驗(yàn)時(shí)為方便調(diào)節(jié)，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器即可，故選C。②閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大的端。③根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的圖象可求得干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為，。10.如圖所示，質(zhì)量的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)，現(xiàn)有質(zhì)量可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取，求：（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間。（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度不超過多少?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）物塊與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得，物塊在小車上做勻減速運(yùn)動(dòng)，對(duì)物塊，由動(dòng)量定理得，得。（2）物塊不滑離小車且恰好到達(dá)小車的右端時(shí)物塊滑上小車的速度最大，物塊與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得由能量守恒定律得，，代入數(shù)據(jù)解得。11.如圖所示，水平地面與一半徑為的豎直光滑圓弧軌道相接于點(diǎn)，軌道上的點(diǎn)位置處于圓心的正下方。距離地面高度也為的水平平臺(tái)邊緣上的點(diǎn)，質(zhì)量為的小球以的初速度水平拋出，小球在空中運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)，恰好沿圓弧軌道在該點(diǎn)的切線方向滑入軌道。小球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不計(jì)，重力加速度為，求：（1）點(diǎn)與拋出點(diǎn)正下方的水平距離；（2）圓弧段所對(duì)的圓心角；（3）小球滑到點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓軌道的壓力?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），方向豎直向下【解析】（1）設(shè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)點(diǎn)時(shí)間為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，，聯(lián)立解得。（2）小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)豎直分速度。設(shè)為速度方向與水平方向的夾角，則，解得，故。（3）設(shè)小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理，小球從運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中有。設(shè)軌道對(duì)小球的支持力大小為，根據(jù)牛頓第二定律有，解得。由牛頓第三定律可知，小球滑到點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小為，方向豎直向下。12.在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，柱的橫截面積是以為圓心，半徑為的圓，為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為，電荷量為的帶電粒子在紙面內(nèi)自點(diǎn)先后以不同的速度進(jìn)入電場(chǎng)，速度方向與電場(chǎng)的方向垂直。已知?jiǎng)傔M(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度為零的粒子，自圓周上的點(diǎn)以速率穿出電場(chǎng)，與的夾角。運(yùn)動(dòng)中粒子僅受電場(chǎng)力作用。（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（2）為使粒子穿過電場(chǎng)后的動(dòng)能增量最大，該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度應(yīng)為多大？（3）為使粒子穿過電場(chǎng)前后動(dòng)量變化量的大小為，該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度應(yīng)為多大？【答案】（1）；（2）；（3）0或【解析】（1）由題意知在點(diǎn)速度為零的粒子會(huì)沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，由于，故電場(chǎng)線由指向，根據(jù)幾何關(guān)系可知，所以根據(jù)動(dòng)能定理有，解得。（2）根據(jù)題意可知要使粒子動(dòng)能增量最大則沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)距離最多，做垂線并且與圓相切，切點(diǎn)為，即粒子要從點(diǎn)射出時(shí)沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)距離最多，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系有，，而電場(chǎng)力提供加速度有，聯(lián)立各式解得粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度。（3）因?yàn)榱Ｗ釉陔妶?chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，粒子穿過電場(chǎng)前后動(dòng)量變化量大小為，