吉林省松原市宁江区油田高中2024年物理高三第一学期期末联考模拟试题含解析

吉林省松原市宁江区油田高中2024年物理高三第一学期期末联考模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示，斜面体ABC 固定在水平地面上，斜面的高AB 为2m ，倾角为θ=37°，且D 是斜面的中点，在A 点和D 点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C 点的水平距离为（ ）
A ．42m 3
B ．22m 3
C ．32m 4
D ．4m 3
2、在港珠澳大桥建设中，将数根直径22米、高40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界纪录．一根钢筒的重力为G ，由如图所示的起重机用8根对称分布的、长为22米的钢索将其吊起，处于静止状态，则( )
A ．钢筒受到8个力作用
B 3G
C ．钢筒的重心可能在钢筒上
D ．钢筒悬吊在空中可能处于失重状态 3、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。

先将卫星发射到半径为1
r r =的圆轨道 上做匀速圆周运动，到A 点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B 点时，再次改变卫星的速度， 使卫星进入
半径为2
3r r =的圆轨道做匀速圆周运动。

已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值，卫星在椭圆轨道上A 点时的速度为v ，卫星的质量为m ，地球质量为M ，引力常量为G ，则发动机在A 点对卫星做的功与在B 点对
卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（ ）
A ．25293GMm mv r
+ B ．
25293GMm mv r - C ．25384GMm mv r + D ．2493GMm mv r - 4、一个做变速直线运动的物体，其加速度方向不变而大小逐渐减小至零，那么该物体的运动情况不可能．．．
是（ ） A ．速度不断增大，加速度减小到零时速度最大
B ．速度不断减小，加速度减小到零时速度也减小到零
C ．速度先减小后增大，加速度减小到零时速度最大
D ．速度先增大后减小，加速度减小到零时速度最小
5、静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（ ）
A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C ．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D ．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
6、自然界的电、磁现象和热现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。

下列说法正确的是（ ）
A ．安培发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B ．欧姆发现了欧姆定律，揭示了热现象和电现象之间的联系
C ．法拉第发现了电流与其产生磁场的方向关系，并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”
D ．库仑设计了电荷扭秤实验，并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”
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，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点O 的A 点，在外力F 作用下沿圆弧缓慢下滑到B 点，此过程中F 始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。

下列说法中正确的是（ ）
A ．半圆柱体对小物块的支持力变大
B ．外力F 变大
C ．地面对半圆柱体的支持力先变大后变小
D ．地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小
8、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，已知试探电荷q 在场源电荷Q 的电场中具所有电势能表达式为r kqQ E r
式中k 为静电力常量，r 为试探电荷与场源电荷间的距离）。

真空中有两个点电荷Q 1、Q 2分别固定在 x 坐标轴的0x =和6cm x =的位置上。

x 轴上各点的电势φ随x 的变化关系如图所示。

A 、B 是图线与x 的交点，A 点的x 坐标是4.8 cm ，图线上C 点的切线水平。

下列说法正确的是（ ）
A ．电荷Q 1、Q 2的电性相同
B ．电荷Q 1、Q 2的电荷量之比为1∶4
C ．B 点的x 坐标是8cm
D ．C 点的x 坐标是12cm
9、关于对液体的理解，下列说法正确的是（ ）
A ．船能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
B ．水表面表现张力是由于表层分子比内部分子间距离大，故体现为引力造成的
C ．密闭容器，某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸气仍是饱和的
D ．相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与该温度水的饱和汽压之比
E.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面
10、用头发屑模拟各种电场的分布情况如甲、乙、丙、丁四幅图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A ．图甲一定是正点电荷形成的电场
B ．图乙一定是异种电荷形成的电场
C ．图丙可能是同种等量电荷形成的电场
D ．图丁可能是两块金属板带同种电荷形成的电场
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。

水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。

第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为l，斜面顶端与水平地面的距离为h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离X2（图乙）。

已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为m1、m2，重力加速度为g。

(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为μ=___________；（用字母l、h、x1表示）
(2)通过这两次试验，只要验证_________，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。

（用字母m1、m2、x1、x2表示）12．（12分）如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹。

（1）请将下列实验步骤按先后排序____。

①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____
A．秒表B．毫米刻度尺C．圆规D．量角器
（3）写出角速度ω的表达式ω=___，并指出表达式中各个物理量的意义____。

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）如图所示，两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。

空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。

垂直导轨放置的金属棒
金属棒cd的电阻R2=0.3Ω，两金属棒之间的距离为L2=0.2m，取g=10m/s²。

求：
(1)力F随时间变化的表达式
(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q
14．（16分）如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在O点，过圆心放置一长度为2r、电阻为2R的均匀辐条，辐条与圆环接触良好。

现将此装置的一部分置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰好与圆环的直径在同一直线上。

现使辐条以角速度ω绕O点顺时针转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和圆环的边缘良好接触，R1=R，右侧为水平放置的足够长的光滑平行导轨，间距为2r，导轨之间有垂直导轨平面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直放置在导轨上且接触良好，不计其他电阻。

（1）若S闭合，S1断开时，求理想电表的示数；
（2）若S、S1都闭合，求出导体棒ab能够获得的最大速度v m；
（3）在导体棒ab加速过程中通过的电荷量q。

15．（12分）宽为L且电阻不计的导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，导体棒在导轨间部分的电阻为r，以速度v0在导轨上水平向右做匀速直线运动，处于磁场外的电阻阻值为R，在相距为d的平行金属板的下极板附近有一粒子源，可以向各个方向释放质量为m，电荷量为+q，速率均为v的大量粒子，且有部分粒子一定能到达上极板，粒子重力不计。

求粒子射中上极板的面积。

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、A
【解题分析】
设AB 高为h ，则从A 点抛出的小球运动的时间
1t 从D 点抛出的小球运动的时间
2t 在水平方向上有
01022tan h v t v t θ
-＝ 01tan h x v t θ
=- 代入数据得
x m 故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

2、B
【解题分析】
A ．钢筒受到重力和8根钢索的拉力共9个力作用，选项A 错误；
B ．由题意知，每根钢索与竖直方向夹角为30°，设每根钢索的拉力大小为F ，钢筒处于静止状态，则由平衡条件有 8F cos 30°＝G
解得
F G 结合牛顿第三定律可知，选项B 正确；
C ．钢筒空心，它的重心一定不在钢筒上，选项C 错误；
D ．钢筒悬吊在空中处于静止状态，加速度为零，选项D 错误。

【解题分析】
根据万有引力提供向心力可得
212mv GMm r r
= 解得卫星在轨道半径为r 的圆轨道上运动的线速度大小
1v = 同理可得在半径为3r 的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为
2v = 设卫星在椭圆轨道上B 点的速度为B v ，根据题意有
3B v r v r =
可知在A 点时发动机对卫星做功
21211122
W mv mv =- 在B 点时发动机对卫星做的功为 222211()223v W mv m =
- 因此有
2125239GMm W W mv r
-=- 故B 正确，A 、C 、D 错误；
故选B 。

4、D
【解题分析】
A ．当速度的方向和加速度的方向相同时，则可以做加速度逐渐减小的加速运动，故A 正确；
B ．当加速度的方向和速度方向相反时，则可以做减速运动，当加速度减小到零时速度也恰好减小到零，故B 正确；
C ．刚开始的时候速度和加速度的方向相反，则先做减速运动，当减速到零时再做反向加速，加速度减小到零时速度最大，故C 正确；
D ．只有当加速度的方向和速度的方向相同时，做加速运动，因为加速度方向不变，所以无法再做减速运动，故D 错误。

【解题分析】
梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，不符合题意．故A错误；带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引属于静电感应现象，是静电现象，不符合题意．故B错误；小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流属于电磁感应现象，不属于静电现象．故C正确．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，不符合题意．故D错误；本题选不属于静电现象的，故选C．
点睛：静电是因为摩擦使物体带电的现象，平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象．如：塑料的梳子梳理干燥的头发的时候，头发和梳子会粘在一起，而且会产生噼啪的响声；玻璃棒和丝绸摩擦，用玻璃棒可以吸引碎纸片玻璃棒带正电，丝绸带负电；毛皮和橡胶棒摩擦也产生静电，现象和上面一样橡胶棒带负电，毛皮带正电；注意闪电不属于静电，静电积累到一定程度，正负电子引诱，而产生的放电现象．
6、D
【解题分析】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系。

不是安培，所以A错误；
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了电路中的电流与电压及电阻的关系。

所以B错误；
C．安培发现了电流与其产生磁场的方向关系，并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”。

不是法拉第，所以C错误；D．库仑设计了电荷扭秤实验，并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”，符合物理学史。

所以D正确。

故选D。

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、BD
【解题分析】
AB．物块缓慢下滑即平衡，F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向，因此总有
F=mg sinθ
F1=mg cosθ
下滑过程中θ增大，因此F增大，F1减小，故A错误，B正确；
CD．对半圆柱体分析，地面对半圆柱体的摩擦力
F f ＝F 1sinθ＝mg cosθsinθ＝
12
mg sin2θ 地面对半圆柱体的支持力 F N =Mg +F 1cosθ=Mg +mg cos 2θ
θ从接近0°到90°变化的过程中，摩擦力先增大后减小，支持力一直减小；故D 正确，C 错误。

故选BD 。

8、CD
【解题分析】
A ．电势能
r r E q ϕ=
故电势
r kQ r
ϕ= 那么场源电荷附近电势正负和场源电荷正负一致，故由图可得原点处电荷1Q 带正电，6cm x =处电荷2Q 带负电，故A 错误；
B ．A 点处电势为零，故有
2
210OA AQ k Q kQ x x -= 所以，电荷1Q 、2Q 的电荷量之比
2
12 4.8cm 0 4:16cm 4.8cm OA AQ x Q Q x --=== 故B 错误；
C ．B 点处电势为零，根据电势为零可得
2
12 0OB BQ k Q kQ x x -= 可得
2
120 6cm OB B BQ B x Q x Q x x --== 解得所以B 点的x 坐标
8cm B x =
D ．点电荷周围场强
2
kQ E r = 两场源电荷电性相反，那么两场源电荷在C 点的场强方向相反，C 点电势变化为零，故C 点场强为零，根据叠加定理可得两场源电荷在C 点场强大小相等，故有
2122
() 6C C k Q kQ x x =- 解得
12cm C x =
故D 正确；
故选CD 。

9、BDE
【解题分析】
A ．船能浮在水面上，是由于水的浮力作用，故A 项错误；
B ．液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，故B 项正确；
C ．在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，与体积无关；密闭容器中某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积时，蒸气不再是饱和的，但最后稳定后蒸气是饱和的，压强不变；故C 项错误；
D ．相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比，故D 项正确；
E ．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，单位时间内从水中出来的水分子和从空气进入水中的水分子个数相等，达到一种动态平衡，故E 项正确。

10、BC
【解题分析】
A ．点电荷的电场都是辐射状的，所以图甲模拟的可能是正点电荷形成的电场，也可能是负点电荷形成的电场，A 错误；
B ．根据等量异种电荷电场线分布的特点对比可知，图乙一定是异种电荷形成的电场，B 正确；
C ．根据等量同种电荷电场线的特点对比可知，图丙可能是同种等量电荷形成的电场，也可能是同种不等量电荷形成的电场，C 正确；
D ．由图可知，两个金属板之间的电场类似于匀强电场，所以图丁可能是两块金属板带异种电荷形成的电场，D 错误。

故选BC 。

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
12(m m m =+
【解题分析】
(1)[1]．对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得
1110m gh m g l mgx μμ--= 解得
μ(2)[2]．对小滑块A 滑到斜面最低点的速度为v 1，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得
μm 1g =m 1a
解得
a=μg
据速度位移关系公式得
1v
设A 与B 碰撞后速度为v 2，同理得
2v 根据A 、B 碰撞过程动量守恒得
m 1v 1=(m 1+m 2)v 2
联立解得
12(m m m =+12、①③②④ D (1)n T θω=
- θ为n 个点对应的圆心角 【解题分析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理．故次序为①③②④；
(2)[2]要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D ；
(3)[3]根据t
θω∆=∆，则
()1N T θω=-，
[4]θ是n 个点对应的圆心角，T 是电火花计时器的打点时间间隔。

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)0.0041(N)F t =+；(2)0.48J
【解题分析】
(1)由法拉第电磁感应定律可知金属棒与导轨组成的回路产生的电动势为
12B E L L t
∆=∆ 回路中的感应电流
12
E I R R =+ 根据楞次定律和左手定则可知金属棒cd 受到的安培力沿斜面向下，由平衡条件可得
1sin θF mg BIL =+
解得
0.0041(N)F t =+
(2)由焦耳定律得
Q 总2
011
E t R R =+ 由电路关系得
212
R Q Q R R =+总 解得金属棒cd 产生的焦耳热
0.48J Q =
14、（1）2=6Br I R ω，21=6U Br ω （2）v m =116
r ω （3）=32m q B ω 【解题分析】
（1）由题意知，在磁场内部的半根辐条相当于是电源，由右手定则可知辐条中心为负极，与圆环边缘接触的一端为正极，且始终有长为r 的辐条在转动切割磁感线，内电阻为R
产生的感应电动势大小为：
21=2
E Br ω 若S 闭合，S 1断开时，总电阻为：
13==22
R R R R '+ 理想电流表的示数为：
21==26E Br I R R
ω⨯' 理想电压表的示数为：
21=6
U I R Br ω⋅= （2）若S 、S 1都闭合，导体棒ab 获得最大速度v m 时，安培力为零，产生的感应电动势为：
m 2E B rv '=⋅
又知导体棒ab 上分得电压为：
21=8
ab U Br ω 故有：
218
ab E U Br ω'== 解得：
m 1=16
v r ω （3）在导体棒ab 加速过程中，设瞬间流过的电流为i ，取很短时间为t ∆，安培力为：
=2F Bi r ⋅
根据：
=Δq i t
动量定理：
=ΔI p
得：
m Δ=F t mv
整理后有：
=32m q B
ω 15、22202()4mv d R r d BLv qB
ππ+- 【解题分析】
导体棒切割磁感线产生的电动势
0 E BLv =
回路中的电流
E I R r
=+ 极板间的电压等于电阻R 的电压
U IR =
极板间粒子释放后的加速度指向负极板，据牛顿第二定律得
Uq a dm
= 粒子射出后竖直向上的粒子做匀减速直线运动，其一定能到达其正上方极板处，其余粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动；
则恰好到达上极板且竖直速度减为零的粒子为到达上极板距中心粒子最远的临界粒子，该粒子竖直分运动可逆向看做初速度为零的匀加速直线运动，所用时间为t ，则有
212
d at = 竖直分速度
y v at =
解得
=y v 水平方向的分速度
=x v 水平最大半径为
x r v t =
射中上极板的面积
2S r π=
联立解得
22202()4mv d R r S d BLv qB
ππ+=-。