宁夏回族自治区宁夏育才中学2024学年高三物理第一学期期末统考试题含解析

宁夏回族自治区宁夏育才中学2024学年高三物理第一学期期末统考试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。

下列说法正确的是 A ．贝克勒尔发现天然放射现象，其中 射线来自原子最外层的电子 B ．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 C ．卢瑟福的a 粒子散射实验发现电荷量子化的 D ．汤姆逊发现电子使人们认识到原子内部是有结构的
2、如图所示为两条长直平行导线的横截面图，两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流，图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线，A 、B 两点关于交点O 对称，已知A 点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°，且其中任意一根导线在A 点所产生的磁场的磁感应强度大小为B 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．根据对称性可知A 、
B 两点的磁感应强度方向相同 B ．A 、B 两点磁感应强度大小均为3B
C ．A 、B 两点磁感应强度大小均为B
D ．在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零
3、一含有理想变压器的电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R 完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S 断开时，电压表的示数为U 0；当开关S 闭合时，电压表的示数为037
38
U ．变压器原、副线圈的匝数比为（ ）
A ．5
B ．6
C ．7
D ．8
4、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。

一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水
柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm ，由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近 A ．32.410W ⨯ B ．42.410W ⨯ C ．52.410W ⨯
D ．62.410W ⨯
5、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与'OO 垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。

粒子重力不计。

下列说法中正确的是（ ）
A ．在荧光屏上只出现1个亮点
B ．三种粒子出偏转电场时的速度相同
C ．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
6、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a 点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b 点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是
A ．在a 点的加速度大于在b 点的加速度
B ．在a 点的电势能小于在b 点的电势能
C ．在a 点的速度小于在B 点的速度
D ．电场中a 点的电势一定比b 点的电势高
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、下列说法正确的是_____
A ．悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
B ．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
C ．分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高
D ．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 E.外界对气体做功，气体的内能可能减小
8、如图所示，一质量为m 的物块从光滑斜面底端A 点以某初动能沿斜面开始向上滑，滑到B 点时动能减半，滑到C 点时动能为零。

以过C 点的水平面为零势能面，不计空气阻力。

下列说法正确的是（ ）
A ．物块在A 点处的重力势能为零
B ．物块在A 、B 两点处速度大小之比为2∶1
C ．物块在AB 段和BC 段克服重力做的功之比为1∶1
D ．物块在A 、B 两点处重力的瞬时功率之比为2∶1
9、某同学为了研究物体下落的过程的特点，设计了如下实验，将两本书AB 从高楼楼顶放手让其落下，两本书下落过程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响，其v t -图像如图所示，虚线在P 点与速度图线相切，已知
1kg A B m m ==，210m/s g =，由图可知（ ）
A ．2s t =时A 处于超重状态
B ．下落过程中AB 的机械能守恒
C ．2s t =时AB 的加速度大小为21.5m/s
D ．0～2s 内AB 机械能减少量大于96J
10、一列横波沿x 轴传播，某时刻的波形图如图所示，质点A 的平衡位置与坐标原点O 相距1m ，此时质点A 沿y 轴正方向运动，经过0.5s 第一次到达最大位移处。

由此可知
A ．这列波沿x 轴负方向传播
B ．这列波的波长为2m
C ．这列波的传播速度为1m/s
D ．这列波的频率为2Hz
E.该时刻起1.5s 内质点A 走过的路程为0.03m
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）如图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB 与水平面相切于B 点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C 点，P 为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g ．
（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图所示，则遮光条的宽度d=______cm ； （2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有_____； A ．小物块质量m B ．遮光条通过光电门的时间t
C ．光电门到C 点的距离s
D ．小物块释放点的高度h
（3）为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据（2）测量的物理量，建立图丙所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是_____．
12．（12分）某实验小组测量重力加速度的实验装置，如图所示，图中D 为铁架台，E 为固定在铁架台上的定滑轮（质量和摩擦可忽略）, F 为光电门，C 为固定在重物上的宽度为d =0.48cm 的遮光条（质量不计）。

让质量为3.0kg 的重物A 拉着质量为1.0kg 的物块B 从静止开始下落。

某次实验，测得A 静止时遮光条到光电门的距离h =60.0cm ，测出遮光条C 经过光电门的时间32.010s t -=⨯，根据以上数据，可得该次实验重物A 经过光电门的速度为_______m/s, 重力加速度为________m/s 2（计算结果均保留两位有效数字）。

本次实验重力加速度的测量值比实际值________（填“偏小”、“偏大”或“不变”）。

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）如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为37°，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2 kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示.金属棒和导轨的电阻不计，︒==，求：
︒
cos0.8
sin370.6,37
（1）拉力F做功的最大功率
（2）回路中的最大电功率
14．（16分）如图所示，两个固定的导热良好的水平气缸A、B，由水平硬杆相连的活塞面积分别为S A=100 cm2，S B=20 cm2。

两气缸通过一带阀门K的细管连通，最初阀门关闭，A内有理想气体，B内为真空。

两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50 cm，活塞静止。

设环境温度保持不变，不计摩擦，大气压强保持p0 =76 cmHg不变，细管体积可忽略不计，求：
(1)阀门K关闭未打开时，气缸A中气体的压强；
(2)将阀门K打开，足够长时间后，左侧活塞停在距A气缸底多远处。

15．（12分）如图所示，一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A．已知气体在状态A时的体积是1L。

（1atm=1.013×105Pa，ln3=1.099）
①求气体在状态C的体积；
②气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A的过程中，吸收或放出的热量Q。

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】
贝克勒尔发现天然放射现象，其中 射线来自于原子核内的质子转化为中子和电子中得电子，而不是原子核外的电子，A错
波尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的，B错；
密立根油滴实验首次发现了电荷量子化，C错误；
电子的发现让人们认识到原子核内的还存在粒子，说明原子核内还是有结构的，D对。

2、B
【解题分析】
A．根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在A、B两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，A、B两点的磁感应强度大小相等，A点磁场向下，B点磁场向上，方向相反，A错误；
BC．两根导线在A点产生的磁感应强度的方向如图所示
根据平行四边形定则进行合成，得到A点的磁感应强度大小为
2cos30B ︒=
同理，B 点的磁感应强度大小也为
2cos30B ︒=
B 正确、
C 错误；
D ．只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知O 点的磁感应强度为零，D 错误。

故选B 。

3、B 【解题分析】
设变压器原、副线圈匝数之比为k ，当开关断开时，副线圈电压为0
2U U k
=，根据欧姆定律得副线圈中电流为：022U U I R Rk ==，则原线圈中电流为：0212U I
I k k R ==，则交流电的输出电压为：00102U U U I R U k
=+=+①；当S 闭
合时，电压表的示数为03738U ，则副线圈的电压为023738U U k
'=，根据欧姆定律得：00222373738192
U U U I R kR Rk '⨯'===
，则
原线圈中电流为：0
2123719U I I k k R ''==，则交流电的输出电压为：0011
2
37373819U U U U I R k ''=+=+②；①②联立解得k =6，故B 正确． 4、C 【解题分析】
管口的圆形内径约有10cm ，则半径r =5cm=0.05m ，根据实际情况，每层楼高h =3m ，所以喷水的高度H =27h =81m ，则水离开管口的速度为： v
设驱动主喷水的水泵功率为P ，在接近管口很短一段时间△t 内水柱的质量为： m =ρ•v △tS =ρπr 2v △t 根据动能定理可得：P △t =12
mv 2
解得： P =
23
2
r v ρπ
代入数据解得： P ≈2.4×105W
A ．32.410W ⨯。

故A 不符合题意。

B ．42.410W ⨯。

故B 不符合题意。

C ．52.410W ⨯。

故C 符合题意。

D ．62.410W ⨯。

故D 不符合题意。

5、A 【解题分析】
ABC ．根据动能定理得 2
1012
qU mv =
则进入偏转电场的速度
0v =
因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1
，在偏转电场中运动时间0
L
t v =，则知时间
之比为
y qEL
v at mv ==
则出电场时的速度
v ==因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同，偏转位移
22220
1122qU L y at md v ==⋅⋅
因为 2
1012
qU mv =
则有
2214U L y U d
=
与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点，故A 正确，BC 错误； D ．偏转电场的电场力对粒子做功
W =qEy
因为E 和y 相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D 错误。

故选A 。

6、C 【解题分析】
电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知E A ＜E B ，所以a 、b 两点比较，粒子的加速度在b 点时较大，故A 错误；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧，根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，整个过程电场力做正功，电势能减小，即在a 点的电势能大于在b 点的电势能，故B 错误；整个过程电场力做正功，根据动能定理得经b 点时的动能大于经a 点时的动能，所以无论粒子带何种电，经b 点时的速度总比经a 点时的速度大，故C 正确；由于不知道粒子的电性，也不能确定电场线的方向，所以无法确定a 点的电势和b 点的电势大小关系，故D 错误；故选C ．
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、BDE 【解题分析】
A ．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，布朗运动越明显，故A 错误；
B ．由于表面分子较为稀疏，故液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故B 正确；
C ．分子的平均动能相等时，物体的温度相等；考虑到分子的质量可能不同，分子平均速率大有可能分子的平均动能小；分子平均速率小有可能分子的平均动能大．故C 错误；
D ．由热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D 正确；
E ．当外界对气体做功，根据热力学第一定律△U=W+Q 分析可知，内能可能增大也可能减小，故E 正确． 8、CD 【解题分析】
A ．物块上滑过程中只有重力做功，机械能守恒，在C 点机械能为零，在A 点有动能，重力势能不为零且为负值，故A 错误；
B ．设物块的初动能为E k ，2
k 12
A E mv =
，在B 点有 k 2B 1122
E mv = 解得
:A B v v =
故B 错误；
C ．根据动能定理可得
k 12
AB BC W W E ==
故C 正确；
D ．物块在A 、B ，故D 正确。

故选CD 。

9、CD 【解题分析】
A ．根据v t -图象的斜率表示加速度，知2t s =时A 的加速度为正，方向向下，则A 处于失重状态，A 错误；
B ．由于空气阻力对AB 做功，则AB 的机械能不守恒，B 错误；
C ．根据v t -图象的斜率表示加速度，2t s =时AB 的加速度大小为
285 1.5m/s 2
v a t ∆-=
==∆ 选项C 正确；
D ．0～2s 内AB 下落的高度
1
82m=8m 2
h >⨯⨯
AB 重力势能减少量
()2108160J A B P E m m gh ∆=+>⨯⨯=
动能增加量
()2211
2864J 22
k A B E m m v ∆=
+=⨯⨯= 则AB 机械能减少量
160J-64J=96J p k E E E ∆=∆-∆>
选项D 正确。

故选CD 。

10、BCE 【解题分析】
A ．题图中质点A 正由平衡位置向正向最大位移处运动，根据“上下坡法”可知，波沿x 轴正方向传播，故A 错误；
B ．由波形图可知
1m 2OA λ=
=
解得 2m λ=
故B 正确；
CD ．由题知，质点A 经0.5s 第一次到达最大位移处，则有
0.5s 4
T = 解得
2s T =
故频率
10.5Hz f T
== 根据
1m/s v T λ
==
故C 正确，D 错误；
E ．因
31.54
T =s 故质点A 走过的路程为0.03m ，故E 正确。

故选BCE 。

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）1.060； （2）BC ； （3）B ．
【解题分析】
（1）主尺的刻度：1 cm ，游标卡尺上的第12个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05×
12 mm ＝0.60 mm ，总读数：10 mm ＋0.60 mm ＝10.60 mm ＝1.060 cm.
（2）实验的原理：根据遮光条的宽度与物块通过光电门的时间即可求得物块的速度：v=
d t B 到C 的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：－μmgs ＝0－12
mv 2 联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式2
2
=2d gst μ 还需要测量的物理量是：光电门到C 点的距离s 与遮光条通过光电门的时间t ，故BC 正确，AD 错误．
（3）由动摩擦因数的表达式可知，μ与t 2和s 的乘积成反比，所以
21t 与s 的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量
2
1t ，横坐标用物理量s ，即B 正确，ACD 错误． 【题目点拨】 本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．要先确定实验的原理，然后依据实验的原理
解答即可；游标卡尺的读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺的刻度对齐，最后读出总读数；
12、2.4 9.6 偏小
【解题分析】
[1] 根据以上数据，可得该次实验重物A 经过光电门的速度为
2.4m/s d v t
== [2]对A 、B 整体
A B A B ()m g m g m m a -=+
且
2
2=v a h
代入数据解得
29.6m/s g =
[3]由于存在阻力，导致加速度偏小，实验重力加速度的测量值比实际值偏小。

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） 1.76W ； （2）0.56W 。

【解题分析】
（1）当用拉力F 拉着金属棒向上运动时
22sin B v F mg m R
L a θ--= 由于v 与a 成线性关系，因此拉力F 为恒力，当速度为零时，拉力
sin 37 1.76N m F mg ma =︒+=
金属棒运动过程中的最大速度为1m/s ，因此拉力的最大功率为
m 1.76W F P Fv ==
（2）当加速度为零时，安培力最大
sin 0.56N m F F mg θ=-=安
根据功能关系可知，电路中的最大电功率等于克服安培力做功的最大功率
m 0.561W 0.56W m P F v ==⨯=安
14、 (1)60.8cmHg ；(2)25cm
【解题分析】
(1)阀门K 关闭未打开时，取两活塞和杆整体为研究对象，由平衡状态得
000A A A B p S p S p S -+=
解得
60.8cmHg A p =
(2)打开阀门K 稳定后，设气体压强为A p '，取两活塞和杆为整体，由平衡状态得 000A A A B A B p S p S p S p S ''-+-=
解得
0A p p '=
设左侧大活塞停在距A 气缸底x 处，对封闭气体由玻意耳定律得
()()A A A A A B p S a p S a x p S b x ''=-++
代入数据解得
25cm x '=
则左侧大活塞停在距A 气缸底25cm 处。

15、①2L ；②吸收的热量为24.65410J ⨯
【解题分析】
①由图可知气体在AB 过程是等容升温升压，V A =1L ，则V B =1L ，气体在BC 过程是等压升温增容，根据盖吕萨克定律有
C B B C
V V T T = 代入数据解得2c V =L 。

②从C 到D 是等温变化，根据玻意耳定律得有
C C
D D V p p V =
代入数据解得6D V =L
则根据p T -图线转化为p V -图线如图所示
从B 到C 过程，等压变化，体积增大，气体对外界做功，根据
W p V =∆
解得
()5313 1.013102110W -=-⨯⨯⨯-⨯J=-3.039210⨯J
从C 到D 过程，等温变化，体积增大，气体对外界做功，根据数学知识，则有
536 1.0131010pV -=⨯⨯⨯
则有
26 1.01310p V
=⨯⨯ 由数学微积分知识可得
66
6222222
6 1.013106ln 1.01310W pdV dV V V =-=-⨯⨯=-⨯⨯⎰⎰ 解得
()2226ln6ln 2 1.013106ln3 1.01310W =--⨯⨯=-⨯⨯J=-26.68010⨯J
从D 到A 过程，压强不变，体积减小，外界对气体做功，根据
W p V =∆
解得
()53311.013106110W -=⨯⨯⨯-⨯J=5.065210⨯J
则整个过程做的总功为
123W W W W =++
代入数据解得
24.65410W =-⨯J
即气体对外界做功为24.65410-⨯，从A 出发再回到A ，初末状态温度相同，内能相同，即0U ∆= 根据热力学第一定律有
U Q W ∆=+
解得
24.65410Q W =-=⨯J
即吸收24.65410⨯J 的热量。