2024学年江苏省徐州一中、如皋中学、宿迁中学高三物理第一学期期末经典试题含解析

2024学年江苏省徐州一中、如皋中学、宿迁中学高三物理第一学期期末经典试题
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、欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表，他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线的电流为I时，小磁针偏转了30°，则当他发现小磁针偏转了60°时，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（）A．2I B．3I C．2I D．3I
2、一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回．物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块()
A．从A下降到B的过程中，合力先变小后变大
B．从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小
C．从C上升到B的过程中，动能先增大后减小
D．从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加
3、图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。

根据此图不能作出判断的是（）
A．a、b两点中，哪点的电势较高
B．a、b两点中，哪点的电场强度较大
C．带电粒子在a、b两点的加速度哪点较大
D．带电粒子在a、b两点的电势能哪点较大
4、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学知识，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是（）
A．英国物理学家卢瑟福第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
B．法拉第最早在实验中观察到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕
C．爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象
D．法国学者库仑最先提出了电场概念，并通过实验得出了库仑定律
5、如图所示的电路中，电源的电动势为E内电用为r。

闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（）
A．电容器C上的电荷量增加
B．电源的总功率变小
C．电压表读数变大
D．电流表读数变大
6、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为11:1，原线圈接入如图乙所示的正弦式交变电流，A、V均为理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，R是定值电阻，L是灯泡，R t是热敏电阻（电阻随温度升高而减小）。

以下说法正确的是（）
A．交变电流的频率为100Hz
B．电压表的示数为10V
C．当温度升高时，灯泡L变亮
D．当温度降低时，理想变压器输入功率增大
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、一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是________．
A．该波沿x轴正向传播
B．该波的波速大小为1 m/s
C．经过0.3 s，A质点通过的路程为0.3 m
D．A、B两点的速度有可能相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4 Hz
8、下列说法正确的是
A．做简谐振动的物体，速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期
B．当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射
C．波的周期与波源的振动周期相同，波速与波源的振动速度相同
D．电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播
E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
9、如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面，b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球，不计空气阻力，已知b球落地后速度变为零，则下列说法正确的是
A．在a球上升的全过程中，a球的机械能始终是增加的
B．在a球上升的全过程中，系统的机械能守恒
C．a球到达高度h时两球的速度大小为
6
5
gh v
D．从释放开始，a球能上升的最大高度为1.6h
10、如图，内壁光滑圆筒竖直固定在地面上，筒内有质量分别为3m、m的刚性小球a、b，两球直径略小于圆筒内径，销子离地面的高度为h。

拔掉销子，两球自由下落。

若a球与地面间及a、b两球之间均为弹性碰撞，碰撞时间极短，下列说法正确的是（）
A ．两球下落过程中，b 对a 有竖直向下的压力
B ．a 与b 碰后，a 的速度为0
C ．落地弹起后，a 能上升的最大高度为h
D ．落地弹起后，b 能上升的最大高度为4h
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）用图甲所示的电路测量一电流表1A 的内阻。

图中0A 是标准电流表，0R 是滑动变阻器，1R 是电阻箱，S 和1S 分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，实验电路电源电动势为E 。

依据实验原理完成下列填空。

（1）将S 拨向接点1，闭合1S ，调节________，使1A 指针偏转到适当位置，记下此时标准电表0A 的读数I 。

（2）然后将S 拨向接点2，调节________至适当位置，使0A 的读数仍为I ，此时R 的读数即为待测电表1A 内阻的测量值。

（3）若在某一次测量中1R 的示数如图乙所示，其电阻为________ 。

该电阻箱可以提供的阻值范围为________。

12．（12分）测定一个额定电压U L =2.5V ，额定电流约为0.3~0.4A 的小灯泡L 在正常工作时的阻值。

供选择的器材有：
A ．电流表A 1（量程0.6A ，内阻r 1约为0.5Ω）
B ．电流表A 2（量程30mA ，内阻r 2=30Ω）
C ．电流表A 3（量程60mA ，内阻r 3约为20Ω）
D ．电压表V （量程15V ，内阻r 4约为15kΩ）
E.定值电阻R 0=70Ω
F.滑动变阻器R 1：0~5Ω，额定电流1A
G .滑动变阻器R 2：0~1kΩ，额定电流0.2A
H.电源E ：电动势为4.5V ，内阻不计
I.开关S及导线若干
(1)测量时要求电表示数超过其量程的一半，需选用的实验器材是________和H、I（选填器材前对应的字母序号）。

(2)请在虚线框内画出合适的电路图（图中需标明所选器材的符号）。

（______）
(3)为保证小灯泡L正常工作，测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少？________。

(4)测得小灯泡L在正常工作时的阻值R L=________（用实际所测物理量表示），并说明公式中各符号（题中已知的除外）的物理意义________。

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）光滑水平面上，质量为1kg的小球A以5m/s的速度向右运动，大小相同的小球B质量为4kg，以0.5m/s 的速度向右运动，两者发生正碰，碰撞后小球B以2m/s的速度向右运动.求：
①碰后A球的速度v；
②碰撞过程中A球对B球的冲量大小I.
14．（16分）如图所示，材质相同的直角三角形和1
4
圆形玻璃砖紧紧贴在一起（不考虑中间缝隙），AB=BD=L，其中
AD是一个平面镜，一束平行光线垂直于AB边从空气射入玻璃砖，通过BD边的光线中，只有占BD长度4
5
的光线可
以从圆弧CD射出，光在真空中传播速度为c，则：（可能用到的数值：sin74°=0.96，结果用分数表示）
(1)玻璃砖对光线的折射率n；
(2)恰好没有从圆弧面CD射出的光线在玻璃中的传播的时间t。

15．（12分）如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距d=1m的两块相同长木板A、B，每块木板长L=9m，与地面的动摩擦因数μ1=0.2。

一可视为质点的物块C以0v=10m/s的初速度水平向右滑上木板A的左端，C的质量为每块木板
质量的2倍，C与木板的动摩擦因数μ2=0.4。

若A、B碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。

求:
(1)木板A经历多长时间与木板B相碰?
(2)物块C刚滑离木板A时，A的速度大小；
(3)A、B最终停下时，两者间的距离。

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、B
【解题分析】
小磁针的指向是地磁场和电流磁场的合磁场方向，设地磁场磁感应强度为B地，电流磁场磁感应强度为B电=kI，由题意知二者方向相互垂直，小磁针在磁场中静止时所指的方向表示该点的合磁场方向，则有kI=B地tan30°，kI'=B地tan60°，所以I'=3I.
A. 2I，与结论不相符，选项A错误；
B. 3I，与结论相符，选项B正确；
C. 2I，与结论不相符，选项C错误；
D. 3I，与结论不相符，选项D错误；
2、C
【解题分析】
A．从A下降到B的过程中，物块受到向下的重力，弹簧向上的弹力和向上的空气阻力，重力大于弹力和空气阻力之和，弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐变小，到B点时速度达到最大，此时
=-
kx mg f
合力为零，则从A下降到B的过程中合力一直减小到零，故A错误；
B．从A下降到B的过程中，弹簧的弹力和空气阻力之和小于重力，物块的合力逐渐向下，加速度逐渐减小到零；从
B下降到C的过程中，物块的合力向上，加速度向上逐渐增大，则从A下降到C的过程中，加速度先减小后增大，故B错误；
C．从C上升到B的过程中，开始弹力大于空气阻力和重力之和，向上加速，当加速度减为零时
kx mg f
'=+
此时的压缩量x x
'>，位置在B点下方，速度达到向上的最大，此后向上做变减速直线运动，故从C上升到B的过程中，动能先增大后减小，故C正确；
D．对于物块和弹簧组成的系统，由于空气阻力做功，所以系统的机械能减小，即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小，从C上升到B的过程中，物块的动能先增大后减小，则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前是一直减小，之后就不能确定，故D错误。

故选C。

3、A
【解题分析】
A．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于粒子的电性未知，所以电场线方向不能判断，则无法确定哪点的电势较高。

故A错误，符合题意。

B．由图看出a处电场线比b处电场线疏，而电场线疏密表示场强的大小，即可判断出a处场强较小，故B正确，不符合题意。

C．带电粒子在a处所受的电场力较小，则在a处加速度较小，故C正确，不符合题意。

D．由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大，则粒子在b点电势能较大。

故D正确，不符合题意。

故选A.
4、C
【解题分析】
玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，选项A错误；奥斯特最早在实验中观察到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕，选项B错误；爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象，选项C正确；法拉第最先提出了电场概念，库伦通过实验得出了库仑定律，选项D错误；故选C.
5、D
【解题分析】
A．与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由
Q
C
U
=知电容器C上电荷量减小，故A错误；
B．电源的总功率P EI
=，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B错误；
CD．当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变
大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C 错误，D 正确。

故选D 。

6、B
【解题分析】
A ．交变电流的周期T =0.02s ，则频率为150Hz f T
=
=，选项A 错误； B ．变压器原线圈电压有效值为U 1，则
212U T T R = 解得
U 1=110V
则
2211
10V ==n U U n 选项B 正确；
C ．当温度升高时，R t 阻值减小，则次级电阻减小，因次级电压不变，则次级电流变大，电阻R 上电压变大，则灯泡L 电压减小，则灯泡L 变暗，选项C 错误；
D ．当温度降低时，R t 阻值变大，则次级电阻变大，因次级电压不变，则次级电流变小，则理想变压器次级功率减小，则输入功率减小，选项D 错误。

故选B 。

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、ABC
【解题分析】
A ．由A 质点的振动图象读出该时刻质点A 的振动方向沿y 轴负方向，由质点的振动方向与波传播方向的关系，可知波沿x 轴正向传播，故A 正确．
B ．由题图甲可知波长为 λ=0.4m ，由题图乙可知周期为 T =0.4s ，则波速为 v = T
λ
=1m/s ；故B 正确． C ．经过0.3s=34
T ，则A 质点通过的路程为s =3A =0.3m ；故C 正确． D ．A 、B 两点间距为半个波长，振动情况始终相反，速度不可能相同；故D 错误．
E ．发生稳定的干涉现象需要频率相同，则所遇到的波的频率 f =
1T
=2.5Hz 时才能产生的稳定干涉．故E 错误． 故选ABC ． 点睛：根据振动图象读出各时刻质点的振动方向，由质点的振动方向判断波的传播方向是基本功，要熟练掌握． 8、ADE
【解题分析】
A ．做简谐振动的物体，两相邻的位移和速度始终完全相同的两状态间的时间间隔为一个周期，故A 正确；
B ．当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生明显衍射，故B 错误；
C ．波的周期与波源的振动周期相同，波速是波在介质中的传播速度，在均匀介质中波速是不变的，而波源的振动速度是波源做简谐运动的速度，是时刻变化的，故C 错误；
D ．电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播，电磁波是横波，故D 正确；
E ．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，故E 正确。

故选ADE 。

9、CD
【解题分析】
A ．在a 球上升的全过程中，第一个过程系统的机械能守恒，a 球的机械能是增加的，在第二个过程中a 球的机械能守恒，故A 错误；
B ．b 球落地时，有机械能损失，系统机械能不守恒，故B 错误；
CD ．设a 球到达高度h 时两球的速度为v ，根据机械能守恒定律：
21452
mgh mgh mv -=
⋅ 得出
v =此时轻绳恰好松弛，a 球开始做初速度为v 的竖直上抛运动。

a 球的机械能守恒
212
mgh mv mgH += 计算得出a 球能上升的最大高度H 为1.6h 。

故CD 正确。

故选：CD 。

10、BD
【解题分析】
A ．两球下落过程中，两球都处于完全失重状态，则b 对a 没有压力，选项A 错误；
BCD ．设两球落地时速度均为
v =方向竖直向下，则a 与地面相碰后反弹，速度变为竖直向上的v ，则ab 碰撞时，设向上为正方向，由动量守恒 33a b mv mv mv mv -=+
由能量关系
22221111332222
a b mv mv mv mv +⋅=⋅+ 解得
0a v =
2b v v =
则落地弹起后，a 能上升的最大高度为零，b 能上升的最大高度为
242b v H h g
== 选项C 错误，BD 正确。

故选BD 。

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、0R 1R 50 09999
【解题分析】
（1）[1]．将S 拨向接点1，接通1S ，调节0R 使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表0A 的读数I 。

（2）[2]．然后将S 拨向接点2，调节1R ，使标准电流表0A 的读数仍为I ，记下此时1R 的读数。

（3）[3]．读取电阻箱各旋盘对应的数值后，再乘相应的倍率。

其电阻为
0100001005100150⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω=Ω
[4]．该电阻箱可以提供的最大阻值为
910009100910919999⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω=Ω
电阻箱可以提供的阻值范围为09999Ω
12、ABEF 电流表A 2的示数为25mA ()20212
I R r I I +- I 1为电流表A 1的示数，I 2为电流表A 2的示数且为25mA
【解题分析】
(1)[1]测量时要求电表示数超过其量程的一半，额定电压U L =2.5V ，则电压表量程太大不能选，可考虑电流表A 2与定值电阻R 0串联改装成一个电压表，即
33010A 30Ω30Ω30Ω70Ω
U -⨯⨯=+ 改装电压表的量程为V 3V U =；电流表A 1可用于测电流；根据欧姆定律估算小灯泡L 在正常工作时的阻值为6~8Ω，滑动变阻器R 2阻值太大，不适合做限流电阻，滑动变阻器R 1小于灯泡正常工作时电阻，宜采用分压电路，所以选择阻值较小，额定电流较大的1R 以分压方式接入电路，采用外接法可以消除系统误差。

故选ABEF 。

(2)[2]根据上述分析画出电路图：。

(3)[3]小灯泡的额定电压为2.5V ，则
22.5V=(30Ω70Ω)I +
解得
225mA I =
所以调节R 1将电流表A 2的示数调到25mA 。

(4)[4]根据欧姆定律
()202L 12
I R r U R I I I +==- [5]式中I 1为电流表A 1的示数，I 2为电流表A 2的示数且为25mA 。

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、①1m/s 方向向左②6N s =⋅I
【解题分析】
①A B 、两球碰撞过程，系统动量守恒，取向右为正方向
112211
22m v m v m v m v ''+=+ 解得
1
1m/s '=-v 所以碰后A 球速度大小为1m/s ，方向向左;
②以B 球为研究对象，由动量定理
I p =∆合
得
22
22I m v m v '=- 解得
6N s =⋅I
14、 (1)54，(2)7330Ln c。

【解题分析】
(1)光路图如图所示：
由AB =BD =L ，故：
α=45°
只有占BD 长度
45
的光线可以从圆弧CD 射出，故： β=53°
θ=74°
折射率：
115sin sin 4
n C β===； (2)经判断r <C ，故光线在E 点射出，由几何关系可知：
45
MN L = 15
MP L = 35QP L = 根据正弦定理：
sin sin L QE θβ
= 得：56
QE L = 故总长度为：
541373655530
x L L L L L =+++= 光在玻璃砖中的传播速度为： c v n
= 传播时间为： 7330x Ln t v c =
=。

15、 (1) 1s(2) 1m/s(3) 1.5m
【解题分析】
（1）设每块木板的质量为m ，则C 的质量为2m ，假设A 、B 碰撞时，C 仍在A 上且速度大于A ，C 、A 相互作用的过程中，对A 由牛顿运动定律有:
2112(2)mg m m g ma μμ⋅-+=
对C 由牛顿运动定律有:
222mg ma μ⋅=
代人数据得:
1a =2m/s 2
2a =4m/s 2
A 发生位移d 与板
B 相碰，由运动规律有:
21112
d a t = C 发生的位移: 2101
2112x v t a t 代入数据解得:
1t =1s
1x =8m
此时C 与A 右端的距离:
s =L+d -1x =2m
碰撞前A 的速度为:
111v a t =
代入数据得:
1v =2m/s
碰撞前C 的速度为:
2021v v a t =-
代入数据得:
2v =6m/s
故假设成立，所以A 滑至与B 相碰时所经历的时间为: 1t =1s
（2）A 、B 相碰过程中动量守恒，有:
13(2)mv m m v =+
代入数据得:
3v =1m/s
碰后，A 、B 两板所受的合外力
F 合=212(2)0mg m m g μμ⋅-+=
故两板一起做匀速运动，所以，C 刚滑离木板A 时，A 的速度为: A B v v ==1m/s
（3）设从A 、B 相碰到C 刚滑上B 板经历的时间为2t 有:
2223212
a v t a t =- 代人数据得:
2t =0.5s
故C 刚滑上B 板的速度为:
4222v v a t =-=4m/s
A 、
B 分离后，A 板做匀减速运动，有:
13mg ma μ=
代入数据得:
3a =2m/s 2
离到停下，发生的位移为:
213
2A v x a ==0.25m B 板以1a =2m/s 2的加速度做匀加速运动，直到与C 同速，设此过程经历时间为3t ； 有:
5423311v v a t v a t =-=+
代入数据得:
3t =0.5s
5v =2m/s
此过程B 板的位移:
35132
B v v x t +==0.75m 此后B 、
C 一起以3a =2m/s 2的加速度做匀减速运动直到停下
发生的位移为:
2523
2B v x a ==1m 所以，最终停下来时，A 、B 板间的距离为: 12B B A x x x x ∆=+-=1.5m。