2024届江苏省盐城市、南京市物理高三第一学期期末综合测试试题含解析

2024届江苏省盐城市、南京市物理高三第一学期期末综合测试试题
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、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。

先使开关S 接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t 曲线，如图2所示。

定值电阻R 已知，且从图中可读出最大放电电流I 0，以及图线与坐标轴围成的面积S ，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）
A ．电容器放出的总电荷量
B ．电阻R 两端的最大电压
C ．电容器的电容
D ．电源的内电阻
2、—颗质量为m 的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动，若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1：9，卫星的动能（ ）
A ．4mgR
B ．6mgR
C ．226mg R
D ．26
mgR 3、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A ．若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大
B ．若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C ．若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变
D ．若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大
4、电容为C 的平行板电容器竖直放置，正对面积为S ，两极板间距为d ，充电完成后两极板之间电压为U ，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为2p 12
E CU。

如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d ，下列说法正确的是（ ）
A ．电容变为原来的两倍
B ．电场强度大小变为原来的一半
C．电场能变为原来的两倍D．外力做的功大于电场能的增加量
5、如图所示，OA是水平放置的弹性薄钢片，左端固定于O点，右端固定有一个软铁圆柱体，P为套在钢片上的重物。

调节P的位置可以改变OA上下振动的固有频率，使其在40Hz—120Hz之间变化。

在A的正下方固定一个带铁心B 的线圈，线圈中通有f=50Hz的交变电流，使OA在磁场力作用下振动。

关于OA稳定后的振动情况，下列说法中正确的是（）
A．无论P位于何处，频率一定是50Hz
B．无论P位于何处，频率一定是100Hz
C．P所处位置的不同，频率可能取40Hz—120Hz间的任何值
D．调节P使OA振动的固有频率为50Hz时OA的振幅最大
6、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的( )
A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t
B．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t
C．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t
D．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t
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、以下说法正确的是
A．晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性
B．液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失
C．对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度
D．饱和汽压随温度而变，温度越高饱和汽压越大
E.因为晶体熔化时吸收的热量只增加了分子势能，所以熔化过程中晶体温度不变
8、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）
A．M板电势一定高于N板的电势
B．污水中离子浓度越高，电压表的示数越大
C．污水流动的速度越大，电压表的示数越大
D．电压表的示数U与污水流量Q成正比
9、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为+q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水
平面上，如图所示，开始时A、B都处于静止状态。

现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度
2mg
E
q
，式中g为重
力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（）
A．刚施加电场的瞬间，A的加速度大小为2g
B．从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体速度大小一直增大
C．从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体的机械能增加量始终等于A物体电势能的减少量
D．B刚要离开地面时，A的速度大小为2m k
10、在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕某点做匀速圆周运动；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动。

我们把前一种假设叫“模型一”，后一种假设叫“模型二”。

已知月球中心到地球中心的距离为L，月球运动的周期为T。

利用（）
A．“模型一”可确定地球的质量
B．“模型二”可确定地球的质量
C．“模型一”可确定月球和地球的总质量
D．“模型二”可确定月球和地球的总质量
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）实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：
（1）原表头G满偏电流I=_______，内阻r=_______．
（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路_____（标识出所选用的相应器材符号）
（3）某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材，测量一未知电阻R x的阻值：
电流表A量程0～5mA，内阻未知；
最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；
电源E（电动势约3V）；
开关S、导线若干．
由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电路连接____________，正确连线后读得电压表示数为2.40V，电流表示数为4.00mA，则未知电阻阻值R x为____Ω．12．（12分）某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25 m、开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F—l
图线如图乙所示．
（1）由此图线可得出的结论是____________．
（2）弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧的原长l0＝_______m.
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，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B =3T 。

两导轨间距为L =0.5m ，轨道足够长。

金属棒a 和b 的质量分别为m a =1kg ，m b =0.5kg ，电阻分别为1a R =Ω，2b R =Ω。

b 棒静止于轨道水平部分，现将a 棒从h =1.8 m 高处自静止沿弧形轨道下滑，通过C 点进入轨道的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒始终不相碰。

（g 取10m/s 2）。

求：
（1）a 棒刚进入磁场时，b 棒的加速度；
（2）从a 棒进入磁场到a 棒匀速的过程中，流过a 棒的电荷量；
（3）从a 棒进入磁场到a 棒匀速的过程中，a 棒中产生的焦耳热。

14．（16分）如图所示一足够长的斜面倾角为370，斜面BC 与水平面AB 圆滑连接质量m=2kg 的物体静止于水平面上的M 点，M 点距B 点之间的距离L=9m ，物体与水平面和斜面间的动摩擦因素均为μ=0.5现使物体受到一水平向右的恒力F=14N 作用，运动至B 点时撤去该力(sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s 2)则：
（1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？
（2）物体到达B 点时的速度是多大？
（3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
15．（12分）如图所示，两列简谐横波a 、b 在同一介质中分别沿x 轴正、负方向传播，波速均为v =2.5m/s 。

已知在t =0时刻两列波的波峰正好在x =2.5m 处重合。

①求t =0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x 坐标；
②从t =0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x =1.0m 处的质点到达波峰且为振动加强点？
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】
A.根据Q It =可知I t -图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即Q S =，故选项A 可求；
B.电阻R 两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压max 0U I R =，故选项B 可求；
C.根据Q C U =可知电容器的电容为max 0
Q S C U I R ==，故选项C 可求； D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即max 0E U I R ==，但内电阻没法求出，故选项D 不可求。

2、B
【解题分析】
在地球表面有
2
GMm m g R ''= 卫星做圆周运动有：
2GMm ma r
= 由于卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:9，联立前面两式可得：r=3R ；卫星做圆周运动： 2
2GMm v m r r
= 得
E k =2122GMm mv r
= 再结合上面的式子可得
E k =6
mgR A. 4
mgR 与分析不符，故A 错误。

B.
6mgR 与分析相符，故B 正确。

C. 22
6
mg R 与分析不符，故C 错误。

D. 2
6
mgR 与分析不符，故D 错误。

3、D
【解题分析】
A ．温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A 错误； BD ．对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。

理想气体质量一定时，满足pV T
常量=，若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大，故B 错误，D 正确；
C ．同理可分析，体积不变、温度降低，气体的压强会变小，故C 错误；
故选D 。

4、C
【解题分析】
A ．极板间距变为原来两倍，根据r 4S C kd
επ=
可知电容减半，A 错误； B ．电荷量和极板正对面积不变，则 r 4U Q kQ E d Cd S
πε=== 电场强度大小不变，B 错误；
C ．当开关断开后，电容器极板的电荷量Q 不变，根据
Q U C
= 电容减半，两极板间电压加倍，根据
2p 12
E CU = 可知，电场能加倍，C 正确；
D ．电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，D 错误。

故选C 。

5、B
【解题分析】
ABC ．因交流电的频率为f =50Hz ，则线圈吸引软铁A 的频率为f ′=100Hz ，由受迫振动的规律可知，无论P 位于何处，频率一定是100Hz ，选项AC 错误，B 正确；
D ．调节P 使OA 振动的固有频率为100Hz 时产生共振，此时OA 的振幅最大，选项D 错误；
故选B 。

6、C
【解题分析】
试题分析：由动量守恒定律可得出粒子碰撞后的总动量不变，由洛仑兹力与向心力的关系可得出半径表达式，可判断出碰后的轨迹是否变化；再由周期变化可得出时间的变化．
带电粒子和不带电粒子相碰，遵守动量守恒，故总动量不变，总电量也保持不变，由2v Bqv m r
=，得：mv P r qB qB ==，P 、q 都不变，可知粒子碰撞前后的轨迹半径r 不变，故轨迹应为pa ，因周期2m T qB
π=可知，因m 增大，故粒子运动的周期增大，因所对应的弧线不变，圆心角不变，故pa 所用的时间将大于t ，C 正确；
【题目点拨】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式mv R Bq
=，周期公式2m T Bq π=，运动时间公式2t T θπ
=，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，
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 ．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体各向同性，故A 错误；
B ．液体表面张力是微观的分子引力形成的规律，与宏观的超失重现象无关，则在完全失重的状态下依然有表面张力的现象，故B 错误；
C．浸润现象中，浸润液体在细管中上升时，管的内径越小，液体所能达到的高度越高，故对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度，则C正确；
D．饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，故D正确；
E．晶体熔化时吸收热量，导致内能增大，但只增加了分子势能，故熔化过程中晶体温度不变，故E正确。

故选CDE。

8、ACD
【解题分析】
A项，根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下，正离子所受洛伦兹力方向向上，所以M板电势一定高于N板的电势，故A正确；
B、C项，最终离子处于平衡，故电场力等于洛伦兹力，根据牛顿第二定律有
U
qvB q
c
=，解得U Bvc
=，所以与
离子的浓度无关，与污水流动的速度成正比，故B项错误，C项正确．
D项，根据
U
v
Bc
=，则流量
U U
Q vbc bc b
Bc B
===，即
QB
U
b
=，故电压表示数与污水流量成正比，故D项正
确．
综上所述本题正确答案为ACD．
9、ABD
【解题分析】
A．在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故
qE ma
=
解得
2
a g
=
方向向上，故A正确；
B．B刚要离开地面时，地面对B弹力为0，即
F mg
=
弹
对A物体
Eq mg F
=+
弹
即A物体合力为0，因此从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故B正确；
C．从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的减少量之和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量之差，故C错误；
D ．当B 离开地面时，此时B 受到弹簧的弹力等于B 的重力，从施加电场力到B 离开地面，弹簧的弹力做功为零，A 上升的距离为
2mg x k
= 根据动能定理可知 212qEx mgx mv -=
解得
2m v g k
故D 正确。

故选ABD 。

10、BC
【解题分析】
AC ．对于“模型一”，是双星问题，设月球和地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为r 和R ，间距为L ，运行周期为T ，根据万有引力定律有
22
22244Mm G M R m r L T T
ππ== 其中
R r L +=
解得
23
2
4L M m GT π+= 可以确定月球和地球的总质量，A 错误，C 正确；
BD ．对于“模型二”，月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有
2
224Mm G m L L T
π= 解得地球的质量为
23
24L M GT
π= 可以确定地球的质量，无法确定月球的质量，B 正确，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、1mA 100Ω 750Ω
【解题分析】
（1）由图示电路图可知，电压表量程：
I g （r g +R 1）=3V
I g （r g +R 2）=15V
代入数据解得：I g =1mA ，r g =100Ω；
（2）修复电压表，表头满偏电流为，I g =1mA ，电阻应为：r g =100Ω，需要的实验器材为：表头的满偏电流0.5mA ，内阻为200Ω的表头以及r 3，即将表头和r 3并联在电路中使用，电路图如图所示：
（3）根据题意可明确实验中应采用分压接法，电流表采用外接法，故实物图如图所示：电压表量程为3V ，则其内阻
R V ＝3 0.001＝3000Ω，根据欧姆定律可知32.47502.44103000
U R I -=Ω⨯-＝＝ ． 12、在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比 100 0.15
【解题分析】
试题分析：（1）[1] 根据图象结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；
（2）[2][3]根据胡克定律F 与l 的关系式为：
()()00F k l h l kl k h l =+-=+-，
从图象中可得直线的斜率为2N/cm ，截距为20N ，故弹簧的劲度系数为
1/100/k N cm N m ==，
由
()020k h l N -=，
于是：
0150.15l cm m ==
考点：考查了胡可定律
【名师点睛】
找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力．
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）9m/s 2，向右；（2）43
q =
C ；（3）2J 。

【解题分析】
（1）a 棒沿弧形轨道下滑h 过程，根据机械能守恒有： 212
a a m gh m v = a 棒进入磁场瞬间感应电动势：
E BLv =
根据闭合电路欧姆定律：
a b
E I R R =+ 对b 棒：
F BIL =安
根据牛顿第二定律：
b F m a =安
解得：9a =m/s 2
由左手定则，b 棒加速度的方向：向右；
（2）对a 、b ：由动量守恒定律得：
()a a b m v m m v =+共
解得：4v =共m/s
对b 棒，应用动量定理：
b BILt m v =共 解得：43
q = C （3）a 、b 棒在水平面内运动过程，由能量转化与守恒定律：
()221122
a a
b m v m m v Q -+=共 根据焦耳定律有：
()2a b Q I R R t =+
2a a Q I R t =
联立解得：2a Q =J
14、 (1)22/a m s = (2)6/B v m s = (3) 1.8x m =
【解题分析】
（1）在水平面上，根据牛顿第二定律可知：F-μmg=ma ， 解得：22140.5210/2/2
F mg a m s m s m ＝＝μ--⨯⨯= （2）有M 到B ，根据速度位移公式可知：v B 2＝2aL
解得：v B ＝（3）在斜面上，根据牛顿第二定律可知：mgsinθ+μmgcosθ=ma′
代入数据解得：a′=10m/s 2
根据速度位移公式可知：0 v B 2＝2a ′x
解得：x ＝22
006 2210
B v a --'-⨯＝m ＝1.8m 15、①(2.520)m(012)x k k =+=±±，
，，② 5.4s a t = 【解题分析】
①两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm 。

从题图中可以看出，a 波波长 2.5m a λ=；b 波波长4m b λ=
a 波波峰的x 坐标为
()()1112.5 2.5m 0,1,2,k k x =+=±±；
b 波波峰的x 坐标为
()()2222.54m 0,1,2,x k k =+=±±；
由以上各式可得，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x 坐标为
(2.520)m (0,1,2,)x k k =+=±±。

②a 波波峰传播到 1.0m x =处的时间为
1(0,1,2,)a a a x x m t m v v
λ∆∆+===。

b 波波峰传播到 1.0x m =处的时间为
2(0,1,2,)b b b x x n t n v v
λ∆∆+===。

其中121m 1.5m x x ∆=∆=，
当 1.0m x =处的质点处于波峰时，有a b t t =
以上各式联立可解得
581m n -=。

由分析可知，当53m n ==、时， 1.0m x =处的质点经历最短的时间到达波峰，将5m =代入 1a a a x x m t v v
λ∆∆+== 解得
5.4s a t =。