2024学年江西省樟树中学、高安二中等六校高三物理第一学期期末联考试题含解析

2024学年江西省樟树中学、高安二中等六校高三物理第一学期期末联考试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的( )
A．很小的不透明圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板
C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板
2、“跳跳鼠”是很多小朋友喜欢玩的一种玩具（图甲），弹簧上端连接脚踏板，下端连接跳杆（图乙），人在脚踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧将人向上弹起，最终弹簧将跳杆带离地面．
A．不论下压弹簧程度如何，弹簧都能将跳杆带离地面
B．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为人的动能
C．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人一直向上加速运动
D．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人的加速度先减小后增大
3、2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。

人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进人地球同步轨道III，则（）
A．卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率小
B．若卫星在I、II、III轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1<T2<T3
C．卫星在B点通过减速实现由轨道II进人轨道I
D．该卫星在同步轨道III上的运行速度大于7.9km/s
4、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是2m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s。

求甲、乙两运动员的质量之比（）
A．3:2B．4:3C．2:1D．1:2
5、如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态。

下列说法正确的是（）
A．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容增大
B．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势将升高
C．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离过程中，电流计中电流方向向右
D．开关S先闭合后断开，A板竖直上移一小段距离，带电油滴向下运动
6、如图所示，A，B质量均为m，叠放在轻质弹簧上（弹簧上端与B不连接，弹簧下端固定于地面上）保持静止，现对A施加一竖直向下、大小为F（F＞2mg）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于静止状态，若突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为F N，则关于F N的说法正确的是（重力加速度为g）（）
A．刚撤去外力F时，
B．弹簧弹力等于F时，
C．两物体A、B的速度最大时，F N=2mg
D．弹簧恢复原长时，F N=mg
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。

一个质量为m。

电荷量为+q的带电粒子，以
v的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。

已知A、B、C三个点的坐标分别为（3L
-，0）、（0，2L）、（0，L）。

若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（）
A．带电粒子由A到C
21
B．带电粒子由A到C过程中电势能先减小后增大
C．匀强电场的大小为
2
mv E
qL =
D．若匀强电场的大小和方向可调节，粒子恰好能沿AB方向到达B点，则此状态下电场强度大小为
2
0 7
14 mv qL
8、下列说法正确的是________。

A．利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量
B．在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象
C．泊松亮斑是光透过圆盘形成的衍射现象
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象
E.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的衍射原理
9、如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上，
与斜面间动摩擦因数
3
2
μ=，其A端与斜面顶端平齐．用细线将质量也为m的物块与软绳连接，给物块向下的初速
度，使软绳B端到达斜面顶端（此时物块未到达地面），在此过程中
A ．物块的速度始终减小
B ．软绳上滑19L 时速度最小
C ．软绳重力势能共减少了14mgL
D ．软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和
10、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m 的小球，从离弹簧上端高h 处由静止释放。

某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ，作出小球所受弹力F 大小随小球下落的位置坐标x 的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g 。

以下判断正确的是
A ．当x =h +x 0时，重力势能与弹性势能之和最小
B ．最低点的坐标为x =h +2x 0
C ．小球受到的弹力最大值等于2mg
D ．小球动能的最大值为02
mgx mgh 三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）用图甲所示的元件做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。

小灯泡额定电压约为2.5V 额定电流约为0.3A 。

完成下列各小题。

(1)图甲中已经作出了部分连线，请在此基础上完成电路元件连接_______。

(2)在实验进行的某一次测量中，电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压为______V ，电流为________A ，此时小灯泡的功率为________W 。

(3)下列有四个关于小灯泡伏安特性曲线的图象，其中正确的是________
A ．
B ．
C ．
D ．
12．（12分）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，找来了一块电流表和三个定值电阻，电流表的规格为“0~10mA ，30Ω”，三个定值电阻的阻值分别为2Ω、10Ω、120Ω，该同学连接了如图所示的电路。

回答下列问题：
(1)该电路中，R 1的阻值为________，R 2的阻值为________；
(2)电键S 1闭合至a ，电键S 2闭合至____，电键S 3闭合至_____，电流表的读数为I 1；
(3)电键S 1闭合至b ，电键S 2闭合至____，电键S 3闭合至_____，电流表的读数为I 2；
(4)根据(2)(3)，可求得干电池的电动势E =____________，内电阻r =___________。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）滑雪是人们喜爱的运动之一。

如图甲所示，固定于安全坐垫上的小孩抱一玩具熊，从如图乙所示雪道的A 点沿倾角为60︒的雪道AB 下滑，雪道BC 面水平，滑到C 点时把玩具熊平抛后小孩和玩具熊分别落在D E 、两点。

已知雪道上A 、C 两点的高度差为h ，B ，C 长度为33h ，安全坐垫与雪道间的动摩擦因数为34，2CD DE =。

不计空气阻力和小孩经过B 点时的能量损失。

重力加速度为g 。

求：
（1）小孩滑至C 点时的速度大小；
（2）抛出玩具熊后，小孩的水平速度与玩具熊的水平速度之比。

14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满＋y 方向的匀强电场，在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出)；一个比荷为q m
＝k 的带电粒子以大小为v 0的初速度自点P (－3，－d )沿＋x 方向运动，恰经原点O 进入第Ⅰ象限，粒子穿过匀强磁场后，最终从x 轴上的点Q (9d ，0)沿－y 方向进入第Ⅳ象限；已知该匀强磁场的磁感应强度为B ＝0v kd
，不计粒子重力． (1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E 的大小．
(2)求粒子在匀强磁场中运动的半径R 及时间t B ．
(3)求圆形磁场区的最小半径r min．
15．（12分）如图所示为柱状玻璃的横截面，圆弧MPN的圆心为O点，半径为R，OM与ON的夹角为90°。

P为MN 中点，与OP平行的宽束平行光均匀射向OM侧面，并进入玻璃，其中射到P点的折射光线恰在P点发生全反射。

(i)分析圆弧MPN上不能射出光的范围；
(ii)求该玻璃的折射率。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解题分析】
很大的中间有大圆孔的不透明挡板和很大的不透明圆板不会发生衍射现象，很小的不透明圆板出现泊松亮斑．
【题目详解】
A．用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，即泊松亮斑，故A错误；
B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞，不会出现衍射现象，故B错误；
C．很大的不透明圆板时后面是一片阴影，不会出现衍射现象，故C错误；
D．用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样，即发生衍射现象，故D正确．
【题目点拨】
该题考查单孔衍射的图样，要牢记单孔衍射和单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的．
2、D
【解题分析】
当弹簧下压的程度比较小时，弹簧具有的弹性势能较小，弹簧不能将跳杆带离地面，故A 错误；从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,弹簧的弹性势能转化为人的动能和重力势能，故B 错误；从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，开始弹力大于重力，人向上加速，弹簧逐渐恢复性变,弹力逐渐减小，加速度逐渐减小；后来弹力小于重力，人的加速度反向增加，所以人的加速度先减小后增大，故C 错误，D 正确．所以D 正确，ABC 错误．
3、B
【解题分析】
A ．卫星在轨道II 上从A 点到
B 点，只有受力万有引力作用，且万有引力做负功，机械能守恒，可知势能增加，动能减小，所以卫星在轨道II 上过B 点的速率小于过A 点的速率，故A 错误；
B ．根据开普勒第三定律
3
2R k T
可知轨道的半长轴越大，则卫星的周期越大，所以有T 1<T 2<T 3，故B 正确；
C ．卫星在B 点通过加速实现由轨道II 进人轨道III ，故C 错误；
D ．7.9km/s 即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D 错误。

故选B 。

4、B
【解题分析】
甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
m 甲v 甲+m 乙v 乙=m 甲v 甲′+m 乙v 乙′
代入数据可得
m 甲×2+m 乙×（-2）=m 甲×（-1）+m 乙×
2 解得
m 甲：m 乙=4：3
故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5、B
【解题分析】
A ．保持开关闭合，则电压恒定不变，A 板竖直上移一小段距离，根据电容的决定式4S C kd επ=
，可知电容C 减小，故A 错误。

B ．根据U E d
=，可知电场强度减小，根据U=Ed 可知，P 点与下极板的距离不变，但E 减小，故P 点与下极板的电势差减小，下极板带正电，故P 点的电势升高，故B 正确。

C ．根据Q=CU 可知，电容减小，电荷量减小，电容器放电，电流计中电流方向向左，故C 错误。

D ．开关S 先闭合后断开，则电荷量Q 不变，A 板竖直上移一小段距离，电场强度
4U Q kQ E d Cd S
πε=＝＝ 恒定不变，故带电油滴静止不动，故D 错误。

故选B 。

6、B
【解题分析】
在突然撤去F 的瞬间，弹簧的弹力不变，由平衡条件推论可知AB 整体的合力向上，大小等于F ，根据牛顿第二定律有：F =（m +m ）a ，解得：，对A 受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：F N -mg =ma ，联立解得：
，故A 错误；弹簧弹力等于F 时，根据牛顿第二定律得，对整体有：F -2mg =2ma ，对m 有：F N -mg =ma ，联立解得：，故B 正确；当A 、B 两物体的合力为零时，速度最大，对A 由平衡条件得：F N =mg ，故C 错误；当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得，对整体有：2mg =2ma ，对m 有：mg -F N =ma ，联立解得： F N =0，故D 错误。

所以B 正确，ACD 错误。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD
【解题分析】
A ．因带电粒子只受恒定的电场力，做匀变速曲线运动，而C 点有最小速度且垂直y 轴，可推得粒子做类斜上抛运动，C 是最高点，其速度与电场力垂直，则电场力沿y 轴负方向，设A 点的速度与x 轴的夹角为θ，则
0cos C v v θ=
由几何关系可知
tan 33
OB OA L θ=== 联立可得
00C v v == 故A 正确；
B ．因粒子做类斜上抛运动，从A 点到
C 点电场力与速度的夹角从钝角变为直角，则电场力一直做负功，电势能一直增大，故B 错误；
C ．粒子从A 到C 的过程，由动能定理
2201122
C qEL mv mv -=- 联立可得匀强电场的大小为
201449E mv qL
= 故C 错误；
D ．调节匀强电场的大小和方向使粒子恰好能沿AB 方向到达B 点，则粒子一定AB 做匀减速直线运动，电场力沿BA 方向，由动能定理有
20102
qE mv '-=- 则匀强电场的场强大小为
E '= 故D 正确。

故选AD 。

8、ACD
【解题分析】
A ．由单摆周期公式可得2T =，与质量无关，所以利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量，故A 正确；
B ．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，故B 错误；
C ．泊松亮斑是光透过圆盘形成的衍射现象，故C 正确；
D ．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故D 正确；
E ．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理，故E 错误。

故选：ACD 。

9、BCD
【解题分析】
A ．物块下落过程中，刚开始由于5sin 30cos304
mg mg mg mg μ︒+︒=>，所以物块所受合力向上，物体做减速运动，下落过程中，合力越来越小，当加速度等于零时，速度最小，后合力方向向下，加速度向下，速度增大，所以物体的速度先减小后增大，A 错误；
B ．当加速度等于零时，速度最小，设此时软绳上滑的距离为x ，则：
sin 30cos30L x L x x mg mg mg mg L L L
μ--︒+︒=+， 代入数据解得：
19
x L = B 正确；
C ．物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为1sin 3024L L h =
︒=，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度22
L h =，则软绳重力势能共减少 ()244
L L L mg Mg -= C 正确；
D ．以物块为研究对象，因物块要克服拉力做功，所以其动能及势能变化量11k p
E E ∆<∆，以系统为研究对象，设绳的
势能及动能变化量为22p k E E ∆∆、，克服摩擦力所做的功的绝对值为W ，由能量守恒定律有
1212p p k k E E E E W ∆+∆=∆+∆+
则
()2211p k k p E E W E E ∆-∆+=∆-∆
选项D 正确．
故选BCD.
10、AD
【解题分析】
由图象结合小球的运动过程为:先自由落体运动，当与弹簧相接触后，再做加速度减小的加速运动，然后做加速度增大的减速运动，直到小球速度为零。

A ．当x =h +x 0时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由于系统机械能守恒，所以重力势能与弹性势能之和最小，A 正确；
B ．在最低点小球速度为零，从刚释放小球到小球运动到最低点，小球动能变化量为零，重力做的功和弹力做的功的
绝对值相等，即到最低点图中实线与x 轴围成的面积应该与mg 那条虚线与x 轴围成的面积相同，所以最低点应该在h +2x 0小球的后边，B 错误；
C ．由B 知道最低点位置大于02x h x =+，所以弹力大于2mg ， C 错误；
D ．当x =h +x 0时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由动能定理可得
00011()22
G N W W mg h x mg x mgh mgx +=+-⋅=+， 故D 正确。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、 1.5 0.18 0.27 B
【解题分析】
(1)[1]小灯泡额定电压约为2.5V 、额定电流约为0.3A ，则电压表选用0~3V 量程，电流表选用0~0.6A 量程。

小灯泡电阻约为
2.5V 8.3Ω0.3A
U R I ==≈ 电流表0~0.6A 量程的内阻一般为0.5Ω，电压表0~3V 量程的内阻一般为几千欧。

相比较而言，小灯泡电阻为“小电阻”，故应用电流表外接法。

小灯泡两端电压应从0开始，则滑动变阻器应为分压接法。

元件连接如图所示。

(2)[2][3][4]经估读后，电压表示数为1.5V ，电流表示数为0.18A 。

此时小灯泡功率为
1.5V 0.18A 0.27W ==⨯=P UI
(3)[5]温度升高，小灯泡电阻变大。

则U I -图象的斜率逐渐增大，I U -图象的斜率逐渐减小，且图像要过坐标原点。

所以B 正确，ACD 错误。

故选B 。

12、2Ω 120Ω d f c e
122140I I I I - 122195758()I I I I --
【解题分析】
(1)[1][2]从电路结构中可看出，电流表与电阻R 1并联，改装成大量程的电流表；电流表与电阻R 2串联，改装成大量程的电压表，所以R 1的阻值为2Ω，R 1分流为电流表的15倍，则改装后的电流表的量程为160mA ；R 2的阻值为120Ω，电流表满偏电压为 3101030V 0.3V g U -=⨯⨯=
电阻R 2分压为电流表满偏电压的4倍，则改装后的电压表的量程为1.5V
(2)[3][4]当电键S 1闭合至a 时，电路结构为电阻R 0与改装后的电流表串联，所以电键S 2闭合至d ，电键S 3闭合至f
(3)[5][6]当电键S 1闭合至b 时，电路结构为电阻R 0与改装后的电压表并联，所以电键S 2闭合至c ，电键S 3闭合至e
(4)[7][8]由(2)中有
A 1A 011A 11
()()R R R E R r I I R R R =+
+++=I 1(190+16r ) 由(3)中有 E =I 2(R A +R 2)+(I 2+I 2
A 20R R R +)r =I 2(150+16r ) 两式联立解得
E =122140I I I I -，r =122195758()I I I I --
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1；（2
【解题分析】
（1）由动能定理得 2f 12
mgh W mv -= 又
f 1cos60sin 602
BC h W mg mgx mgh μμ︒︒=⋅
+= 解得
v gh = （2）由2CD DE =可知，抛出玩具熊后小孩的水平位移与玩具熊的水平位移之比为
12:2:3x x =
由
tan 45y x
︒= 可得竖直位移之比为
12:2:3y y =
由平抛运动规律有
111x v t =，222x v t =
21112y gt =，22212
y gt = 联立解得
1223
v v = 14、（1）206v Kd （2）23d R =0
23B d t v π=（3）d 【解题分析】
⑴粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动：
①
②
③
解得：场强④
（2）设粒子到达O 点瞬间，速度大小为v ，与x 轴夹角为α：
⑤
⑥
，⑦
粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力：⑧
解得，粒子在匀强磁场中运动的半径
⑨
在磁场时运动角度：
⑩
在磁场时运动时间（11）
（3）如图，若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端，可求得磁场区的最小半径（12）
解得：
15、(i)分析过程见解析；(ii)5
n=
【解题分析】
(i)光路图如图
从OM入射的各光线的入射角相等，由
sin
sin
r
n
i
=知各处的折射角相等。

各折射光线射至圆弧面MPN时的入射角不同，
其中M点最大。

P点恰能全反射，则PM段均能全反射，无光线射出。

(ii)P 点全反射有 1sin n
α= 相应的Q 点折射有
sin 45sin n β︒
= 由几何关系知 45αβ︒=+ 解各式得
n =。