四川省成都市龙泉第二中学2024年物理高三第一学期期末教学质量检测试题含解析

四川省成都市龙泉第二中学2024年物理高三第一学期期末教学质量检测试题
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、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，从此刻起横坐标位于x＝6m处的质点P在最短时间内到达波峰历时0.6s。

图中质点M的横坐标x=2.25m。

下列说法正确的是（）
A．该波的波速为7.5m/s
B．0～0.6s内质点P的路程为4.5m
C．0.4s末质点M的振动方向沿y轴正方向
D．0～0.2s内质点M的路程为10cm
2、如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛石机。

它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。

将其工作原理简化为图乙所示，横杆的质量不计，将一质量m=10kg，可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴O点相距L=5m的末端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物M，发射之前先利用外力使石块静止在地面上的A点，静止时长臂与水平面的夹角α=37°，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石块落地位置与O点的水平距离s=20m，空气阻力不计，g取10m/s2。

则（）
A．石块水平抛出时的初速度为5m/s
C．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050J D．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J
3、下列说法正确的是（）
A．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
B．铀核（238
92U）衰变为铅核（206
82
Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变
C．210
83Bi的半衰期是5天，100克210
83
Bi经过10天后还剩下50克
D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
4、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流电，保险丝的熔断电流为1A，电表为理想电表，定值电阻R0=10Ω。

各元件正常工作，下列判断正确的是（）
A．电流表的读数为2A B．电容器的击穿电压不得低于20V
C．原线圈中最大电流不能超过1A D．流过电容器C的电流每秒方向改变50次
5、对以下几位物理学家所做的科学贡献，叙述正确的是（）
A．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波
B．爱因斯坦通过对黑体辐射现象的研究，提出了量子说
C．卢瑟福通过a粒子散射实验，发现了质子和中子，提出了原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对氢原子光谱的分析，发现了天然放射现象
6、国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。

1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，如图所示，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。

设东方红一号在近地点的加速度为a1，线速度为v1，环绕周期为T1，东方红二号的加速度为a2，线速度为v2，环绕周期为T2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，自转线速度为v3，自转周期为T3，则a1、a2、a3，v1、v2、v3，T1、T2、T3的大小关系为（）
A．T1>T2=T3B．a1>a2>a3C．a3>a1>a2D．v1>v3>v2
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、下列说法中正确的是()
A．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零
B．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗
运动就越显著
C．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，
房子内的气温将会增加
D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器
壁单位面积上分子碰撞的次数增多
E.在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
8、下列关于热现象的说法正确的是________．
A．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力
B．液体分子的无规则运动称为布朗运动
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．分子间的距离增大时，分子势能可能减小
E.分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大
9、如图所示，两平行金属板A、B板间电压恒为U，一束波长为λ的入射光射到金属板B上，使B板发生了光电效
应，已知该金属板的逸出功为W，电子的质量为m。

电荷量为e，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中
正确的是（）
A．若增大入射光的频率，金属板的逸出功将大于W
c
C．若减小入射光的波长一定会有光电子逸出
D．入射光子的能量为
c h λ
10、如图，A、B两点分别固定有等量的点电荷，其中A处的为正电荷，B处的电性未知。

MN为AB连线的中垂线，O为垂足。

由绝缘材料制成的闭合光滑轨道abed关于O点对称，其上穿有带正电小环。

现在P点给小环一沿轨道切线方向的初速度，小环恰能沿轨道做速率不变的运动，则（不考虑重力）（）
A．小环在a、c两点受到的电场力相同
B．小环在b、d两点的电势能相同
C．若在d点断开轨道，小环离开轨道后电场力一直做正功
D．若将小环从d沿da连线移到a，电场力先做负功后做正功
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）某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验，涉及以下问题，请分析解答。

(1)实验的部分步骤如下：
①将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连一个弹簧测力计
②如图所示，沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计，使橡皮筋的绳套端被拉到某一点O，由弹簧测力计的示数记录两个拉力1F、2F的大小，此时1F=_________N，2F=______N
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至O点，读出拉力F大小并确定其方向
④在如图所示的方格纸上以每格1N为标度，作出拉力1F、2F
⑤应用平行四边形定则作出1F、2F的合力F合的图示，并按每格1N的标度读出合力的大小
⑥若在误差允许的范围内，F与F合满足__________，则验证了力合成的平行四边形定则
(2)实验中，下列器材中必须要用的是__________
(3)下列实验操作正确的是________。

A．拉动橡皮筋时，弹簧测力计要与木板平面平行
B．每次拉伸橡皮筋时，两个弹簧测力计间的夹角越大越好
C．描点确定拉力方向时，两点间的距离应尽可能大一些
12．（12分）某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示．
()1某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______．
A．旋转测量头
B.上下拨动金属拨杆
C．左右拨动金属拨杆
D.前后拨动金属拨杆
()2该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______．
A．仅左右转动透镜
B.仅旋转单缝
C．仅旋转双缝
D.仅旋转测量头
()3如图3所示中条纹间距表示正确是______．
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）水平地面上有质量分别为m A=1kg和m B=4kg的物体A和B，两者与地面的动摩擦因数均为μ=0.4。

细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。

初始时，绳处于水平拉直状态。

若物块A在水平向右的恒力F=20 N作用下向右移动了距离S=10 m，重力加速度大小g=10 m/s2。

求：
(1)物块B克服摩擦力所做的功；
(2)物块A、B的加速度大小。

14．（16分）图示为某一柱状透明体的截面图，半径为R的1
4
圆弧面AB与透明体的侧面AD、BD分别相切于A、B
两点，P点在AD上且AP＝
3
2
R。

现有一细束单色光从P点垂直AD面射入透明体，射到圆弧面AB时恰好发生全
反射，第一次从F点射出透明体。

已知光在真空中的速度大小为c。

求：
(1)透明体的折射率n以及从F点射出透明体时的折射角r的正弦值；
(2)单色光从P点射入到从F点射出透明体所用的时间t。

15．（12分）一固定的倾角为37︒的斜面，斜面长9m，如图所示，斜面上一物体在大小为11N沿斜面向上的拉力F 作用下，沿斜面向上加速运动，加速度大小为1m/s2；如果将沿斜面向上的拉力改为1N，物体加速向下运动，加速度大小仍为1m/s2，取重力加速度g=10m/s2，sin37︒=0.6，cos37︒=0.8，求：
(1)物体质量m及物体与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)若将物体从斜面顶端由静止释放，物体运动到斜面底端的时间t。

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】
A ．由图象知波长λ=6m ，根据波动与振动方向间的关系知，质点P 在t =0时刻沿y 轴负方向振动，经过
34
T 第一次到达波峰，即 30.6s 4
T =， 解得：
0.8s T =， 由v T
λ
=得波速 67.5m /s 0.8
v T λ
===， A 正确；
B ．由图象知振幅A =10cm ，0～0.6s 内质点P 的路程
L =3A =30cm ，
B 错误；
C ．t =0时刻质点M 沿y 轴正方向振动，经过0.4s 即2
T ，质点M 在x 轴的下方且沿y 轴负方向振动，C 错误； D ．0～0.2s 内质点M 先沿y 轴正方向运动到达波峰后沿y 轴负方向运动，因质点在靠近波峰位置时速度较小，故其路程小于A 即10cm ，D 错误。

故选A 。

2、C
AB ．石块被抛出后做平抛运动，竖直高度为
21sin 2
h L L gt α=+=
可得
t == 水平方向匀速直线运动
0s v t =
可得平抛的初速度为
0v =
故AB 错误；
C D ．石块从A 点到最高点的过程，由动能定理
20102
W mgh mv -=- 解得长臂对石块做的功为
2012050J 2
W mgh mv =+= 故C 正确，D 错误。

故选C 。

3、B
【解题分析】
A ．β衰变的实质是原子核内部的中子转化为一个质子和一个电子，电子从原子核内喷射出来，A 错误；
B ．铀核（238
92U ）衰变为铅核（206
82Pb ）的过程中，每经一次
α衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次β衰变质子数增1，质量数不变；由质量数和核电荷数守恒知，α衰变次数
23820684
m -==次 β衰变次数
()8292826n =--⨯=次
B 正确；
C ．设原来Bi 的质量为0m ，衰变后剩余质量为m 则有
10501110025g 22
()()t T m m ==⨯= 即可知剩余Bi 质量为25g ，C 错误；
D ．密立根油滴实验表明电子的电荷量是分离的，玻尔提出核外电子的轨道是分立的不连续的，D 错误。

故选B 。

4、B
【解题分析】
A ．电容器接入交流电后，产生容抗，所以有电流流过电容器，由于流过电容器的电流未知，所以电流表示数未知，A 错误；
B ．输入电压的最大值为
1m =100V U
电容器击穿电压与交流电的最大值有关，由
1m 2m
51U U = 得
2m 20V U =
副线圈中交流电压的最大值为20V ，所以电容器的击穿电压不得低于20V ，B 正确；
C ．保险丝的熔断电流1A 为有效值，所以通过原线圈的电流最大值可以大于1A ，C 错误；
D ．由交流电的电压表达式可知
2π
2π0.02s 100π
T ω=== 一个周期内电流方向改变2次，1s 内有50个周期，故电流每秒方向应改变100次，D 错误。

故选B 。

5、A
【解题分析】
A ．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波，故A 正确；
B ．普朗克通过对黑体辐射现象的研究，提出了量子说，故B 错误；
C ．卢瑟福通过a 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，该实验没有发现质子和中子，故C 错误；
D ．贝克勒尔发现了天然放射现象，但并不是通过对氢原子光谱的分析发现的，故D 错误。

6、B
【解题分析】
A ．根据开普勒第三定律3
2a k T
=可知轨道半径越大的卫星，周期越大，由于东方红二号卫星的轨道半径比东方红一号卫星的轨道半径大，所以东方红二号卫星的周期比东方红一号卫星的周期大；东方红二号卫星为同步卫星，与赤道上的物体具有相同的周期，即有
312T T T <=
故A 错误；
BC ．根据万有引力提供向心力，则有
2 GMm ma r
= 解得
2GM a r
= 轨道半径越大的卫星，加速度越小，所以东方红二号卫星的加速度比东方红一号卫星的加速度小；东方红二号卫星为同步卫星，与赤道上的物体具有相同的周期，根据2
24a r T
π=可知东方红二号卫星的加速度比固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度大，即有
123a a a >>
故B 正确，C 错误；
D ．根据万有引力提供向心力，则有
2
2GMm v m r r
= 解得
v =轨道半径越大的卫星，线速度越小，所以东方红二号卫星的线速度比东方红一号卫星的线速度小；根据2r v T π=
可知东方红二号卫星的线速度比固定在地球赤道上的物体随地球自转的线速度大，即有
123v v v >>
故D 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、CDE
【解题分析】
A ．设分子平衡距离为0r ，分子距离为r ，当0r r >，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当0r r <，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当0r r =，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，故A 错误；
B ．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，不平衡性越不明显，布朗运动就越不显著，故B 错误；
C ．夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作较长时间后，为要消耗电能，故0W >，与外界无热交换，故0Q =，根据热力学第一定律公式：
U W Q ∆=+
房内气体内能增加，故房间内部的气温将升高，故C 正确；
D ．由玻意耳定律可知气体的体积减小，分子数密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，故D 正确；
E ．当车胎突然爆裂的瞬间，气体膨胀对外做功，这一短暂过程中气体与外界热量交换很少，根据热力学第一定律气体内能是减少，温度降低，故E 正确。

8、ADE
【解题分析】
草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故A 正确；布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B 错误；热力学第二定律是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，此说法略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量从低温物体提取到高温物体的.例如电冰箱的制冷就是这一情况，所以C 错误；当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子势能减小，所以D 正确；分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大，斥力增大的较快，所以E 正确．
9、BCD
【解题分析】
A ．金属板的逸出功取决于金属材料，与入射光的频率无关，故A 错误；
B ．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的逸出最大动能
km c
E h W λ=-
根据动能定理
'km km E E eU -=
则当到达A 板的光电子的最大动能为
'km c
E h W eU λ=-+
故B 正确；
C ．若减小入射光的波长，那么频率增大，仍一定会有光电子逸出，故C 正确；
D ．根据
E h ν=，而c
νλ=，则光子的能量为
c
E h λ=
故D 正确。

故选BCD 。

10、BCD
【解题分析】
由带电小环恰能沿轨道做速率不变的运动可知，在运动过程中电场力对小环不做功，即轨道上各处的电势相同，轨道
与电场中的某一等势线重合，根据常见电场的电场分布图和等势面分布图可知，A 、B 两点处固定的是等量同种电荷。

A ．由等量同种电荷中垂线上的电场分布特点可知，a 、c 两点电场强度大小相等，方向相反，故小环在a 、c 两点受到的电场力方向不同，故A 错误；
B ．b 、d 两点在同一等势面上，故b 、d 两点的电势能相同，故B 正确；
C ．若在d 点断开轨道，此时速度方向与电场力方向垂直，此后，电场力方向与速度方向成锐角，电场力一直做正功，故C 正确；
D ．由等量同种电荷的电势分布可知，da 连线上从d 点到a 点，电势先升高后降低，故带正电的小环电势能先增大后减小，故电场力先做负功，后做正功，故D 正确。

故选BCD 。

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、4.80N 3.60N 大小相等，方向相同 C AC
【解题分析】
(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为0.1N ，估读至0.01N ，则示数分别为
1 4.80N F =，
2 3.60N F =
[3]⑥若在误差允许的范围内，F 与F 合满足大小相等，方向相同，则验证了力合成的平行四边形定则；
(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量，所以C 正确，A 、B 错误；
故选C ；
(3)[5]A ．实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，这样各力的图示能够正确体现相应力的大小，故A 正确；
B ．为减小作图过程中产生的误差，两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小，也不能太大，故B 错误；
C ．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故C 正确；
故选AC 。

12、C D CE
【解题分析】
()1使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度， 根据公式L x d
λ=可知，增大双缝到屏的距离L 或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，所以需要左右移动拨杆．故C 正确ABD 错误；
()2发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头，故ABC 错误，D 正确； ()3干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中心之间的距离，故图CE 是正确的．
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)80J ；(2)224m/s ,2m/s
【解题分析】
(1)物块A 移动了距离10m S =，则物块B 移动的距离为
115m 2
S S ==① 物块B 受到的摩擦力大小为
B f m g μ= ②
物块B 克服摩擦力所做的功为
1W fS = ③
联立①②③式代入数据，解得
80J W =
(2)设物块A 、B 的加速度大小分别为A a 、B a ，绳中的张力为T F ，由牛顿第二定律 对于物块A
A T A A F m g F m a μ--= ④
对于物块B
2T B B B F m g m a μ-= ⑤
由A 和B 的位移关系得
2A B a a = ⑥
联立④⑤⑥式解得
24m /s A a =
2/s 2m B a =
14、 (1) 233，33(2)(43)3R c
- 【解题分析】
透明体中的光路如图所示：
(1)光射到圆弧面AB 上的E 点时恰好发生全反射，设临界角为θ，则 sin θ＝1n sin θ＝
AP OE 3解得 θ＝60︒，n 23 △EFG 为正三角形，光射到BD 面的入射角
906030i ︒︒︒=-=
根据折射定律有n ＝
sin sin r i ， 解得
sin r ＝
3。

(2)
DP ＝R EF ＝sin 60
DP PE ︒＝R －R cos θ 光在透明体中传播的路程
L ＝PE ＋EF ＝13
2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭R t ＝
L v
n ＝c v 解得
t 15、 (1)1kg m =，0.5μ=；(2)3s
【解题分析】
(1)当F 1=11N 时，物体加速向上运动，有 1sin 37F mg f ma -︒-=
当F 2=1N 时，物体加速向下运动 2sin 37mg F f ma ︒--=
在斜面上运动，垂直斜面方向
N cos37F mg =︒
且
N f F μ=
解得0.5μ=，m =1kg 。

(2)由静止释放物体，物体加速下滑，加速度为a 1 1sin 37mg f ma ︒-=
2112
a t l = 解得t =3s 。