湖北安陆一中2023-2024学年高三物理第一学期期末检测试题含解析

湖北安陆一中2023-2024学年高三物理第一学期期末检测试题注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，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、下列说法正确的是（）
A．物体的动能增加，其内能也一定增加
B．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动
C．一定质量的气体膨胀对外做功，气体内能一定增加
D．随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小
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．每根钢索受到的拉力大小为
3 12
G
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、如图所示，质量相等的物块放在粗糙的水平面上，两物块用水平轻绳连接且刚好拉直，物块a、b与地面间动摩擦因数相同，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

现给物块a施加一水平向右的拉力F，缓慢增大F到物块a要滑动的过程中，下列说法正确的是
A．地面对物块a的摩擦力一直增大
B．地面对物块a的摩擦力与轻绳对物块a的拉力同步增大
C．物块a刚好要滑动时，物块b也刚好要滑动
D．物块b刚好要滑动时，轻绳拉力等于此时外力F的一半
4、如图所示，小球B静止在光滑水平台右端，小球A以一定的初速度v0与小球B发生弹性正撞，碰撞后两小球由台阶水平抛出，B球第一次落在了水平地面上的P点，A 球第一次落到地面上弹起来后第二次也落到了P点。

若两球与地面碰撞时没有能量损失，碰撞前后速度方向满足光的反射定律，则A、B两球的质量之比m1：m2为（）
A．2∶1 B．3∶1 C．3∶2 D．5∶3
5、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为m的钩码相连，重力加速度为g，则释放后钩码的加速度大小为（）
A．0
B．g
C．
m
g M m
+
D．
M
g M m
+
6、若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向．则描述该引力场的引力场线分布图是()
A．B．
C．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、根据现行有效国际民航组织《危险物品安全航空运输技术细则》和《中国民用航空危险品运输管理规定》，严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝；严禁携带未标明额定能量同时也未能通过标注的其他参数，计算得出额定能量的充电宝。

如图为国产某品牌一款充电宝的铭牌。

则（）
A．该充电宝的输入电压为交流5V
B．该充电宝的输出电压为直流5.1V
C．该充电宝可以给手机充电最短时间大约10h
D．乘客可以携带该充电宝登机
、分别为上板和8、如图所示，倾斜固定放置的带电平行金属板，两板间距为d，a b
下板上的点，b点高于a点，ab距离大于d，ab连线与上板夹角为θ，θ为锐角，平
+的粒行板间存在水平向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。

一带电荷量为q
子从ab直线上的P点沿直线ab向b点运动，初速度大小为0v，则下列判断正确的是（）
A．带电粒子一定受到重力作用B．上板一定带正电
C．带电粒子可能做匀变速直线运动D．两板间的电场强度可能大于0v B
9、某电场在x轴上各点的场强方向沿x轴方向，规定场强沿x轴正方向为正，若场强E随位移坐标x变化规律如图，x1点与x3点的纵坐标相同，图线关于O点对称，则（）
A．O点的电势最低B．-x2点的电势最高
C．若电子从-x2点运动到x2点，则此过程中电场力对电子做的总功为零D．若电子从x1点运动到x3点，则此过程中电场力对电子做的总功为零
10、如图所示，abcd为边长为L的正方形线框，线框在纸面内，电阻为R．图中虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．现用外力作用于线框，使线框从图示位置开始沿x 轴正方向做初速度为零的匀加速运动，线框运动过程中，ad边始终水平，线框平面始终与磁场垂直，磁场宽度大于L，x轴正方向作为力的正方向，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线及线框ab边的电压U随时间t的变化图象正确的是
A．B．
C．D．
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）某同学利用图甲所示电路测量一量程为3mA的直流电流表的内阻R A(约为110Ω)。

提供的实验器材有：
A．直流电源(电动势为1V，内阻不计)；
B．电阻箱(0~999.9Ω)；
C．滑动变阻器(0~5Ω.额定电流为3A)；
D．滑动变阻器(0~50Ω.额定电流为1A)。

(1)为了尽可能减小测量误差，滑动变阻器R应选用__________(选填“C”或“D”)。

(2)根据图甲所示电路，在图乙中用笔画线代替导线，将实物间的连线补充完整___。

(3)主要实验步骤如下：
I.将电阻箱R0的阻值调为零，滑动变阻器R的滑片P移到右端；
II.闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表的示数为3mA；
I.调节电阻箱R0，使电流表的示数为1mA，读出此时电阻箱的阻值R1；
IV.断开开关S，整理好仪器。

(4)已知R1=208.8Ω，则电流表内阻的测量值为_________Ω，由于系统误差，电流表内阻的测量值_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

12．（12分）某同学欲将电流表改装为两用电表，即中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表及量程为0~15V的电压表，实验室可提供的器材有
A．一节全新的5号干电池E（内阻不计）
B．电流表A1（量程0~10mA，内阻为25Ω）
C．电流表A2（量程0~100mA，内阻为2.5Ω）
D．滑动变阻器R1（0~30Ω） E.滑动变阻器R2（0~3Ω）
F.定值电阻R3（117.5Ω）
G.定值电阻R4（120Ω）
H.定值电阻R5（147.5Ω）L.单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线
(1)图中a应接电流表的______（选填“+”或“－”）接线柱，测量电压时应将开关S扳向_______（选填“1”或“2”）；
(2)图中电流表应选用________（选填“B”或“C”），滑动变阻器应选用________（选填“D”
或“E”），定值电阻R0应选________（选填“F"“G"或“H”）；
(3)在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路若电流表满偏电流为I g，则电阻刻
度盘上指针指在3
4
I g处应标上_______。

（填写具体数值）
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）半径R＝0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m＝0.20 kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为L0＝0.50 m，劲度系数k＝4.8 N/m，将小球从如图所示的位置由静止开始释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能E PC＝0.6 J，g取10 m/s2.求：
(1)小球经过C点时的速度v c的大小；
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向．
14．（16分）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为53N/C
E ，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5 T．有一带正电的小球，质量m=1×10–6 kg，电荷量q=1×10–6 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），取g=10 m/s1．求：
（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；
（1）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t．
15．（12分）如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面，CD面是半径为R的圆弧面，O1O2为对称轴；一束单色光从O1点斜射到AB面上折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射，∠O1O2E= 30°，DO2⊥CO2，透明材料对单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：
（i）单色光在AB面上入射角α的正弦值；（结果可以用根号表示）
（ii）光在透明材料中传播的时间（不考虑光在BC面的反射）。

（结果可以用根号表示）
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
【解析】
A．物体的内能由分子动能和分子势能构成，与宏观的机械能大小无关，A错误；B．布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子热运动，B错误；
C．根据热力学第一定律U Q W
∆=+可知一定质量的气体膨胀对外做功，吸放热情况未知，所以气体内能不一定增加，C错误；
D．随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小，D正确。

故选D。

2、B
【解析】
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＝
3 12
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。

故选B 。

3、D
【解析】
ABC.当摩擦力增大到最大静摩擦力之前，轻绳拉力为零，再增大F ，摩擦力不再增大，此后a 、b 间的拉力从零开始增大，地面对b 的摩擦力达到最大静摩擦力，此时物块b 要开始滑动，故ABC 错误；
D. 物块a 、b 的质量相同，与地面的动摩擦因数相同，因此b 刚好要滑动时，对a 由牛顿第二定律得：
F mg T ma μ--=
对b 由牛顿第二定律得：
T mg ma μ-=
联立解得：
2
T F = 故D 正确。

4、B
【解析】
由题意知两球水平抛出至第一次落到地面时，B 球运动的距离是A 球的3倍，故它们平抛的初速度
213v v =
两球发生弹性碰撞，故
101122m v m v m v =+
222101122111222
m v m v m v =+ 解得
120122m v v m m =
+ 121012
m m v v m m -=+ 解得
12:3:1m m =
故选B 。

5、C
【解析】
以钩码为研究对象则有
mg T ma -=
以木块为研究对象，则有
T Ma =
联立解得
m a g M m
=+ 故选C 。

6、B
【解析】
根据题意，其他星球受到中心天体的引力指向中心天体，所以引力场线应该终止于中心天体，故AD 错误；其他星球在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和，所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指向这两个星球，所以引力场线应该是曲线，故C 错误，B 正确。

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、BD
【解析】
A ．由图可知，该充电宝的输入电压为直流5V ，故A 错误；
B ．由图可知，该充电宝的输出电压为直流5.1V ，故B 正确；
C ．由图可知，该充电宝的输出电流为2.1A ，则该充电宝可以给手机充电最短时间 3
1040010h 4.95h 2.1
t -⨯=≈ 故C 错误；
D ．由图可知，该充电宝额定能量为37.44Wh ，则乘客可以携带该充电宝登机，故D 正确。

故选BD 。

8、AB
【解析】
C ．带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动，一定为匀速运动，选项C 错误； A ．带电粒子沿ab 做匀速直线运动，根据左手定则可知洛伦兹力垂直ab 方向向上，而
电场力方向垂直平行板向下，此二力不在一条直线上，可知一定受重力，选项A 正确；
B ．带电粒子只受三个力，应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直ab 向上，则粒子带正电，选项B 正确；
D ．θ为锐角，可知mg 和q
E 两个力成锐角，此二力合力大于qE ，又重力和电场力的合力大小等于0qv B ，即0qE qv B <，即0E v B <，选项D 错误。

故选AB 。

9、AC
【解析】
A ．规定场强沿x 轴正方向为正，依据场强E 随位移坐标x 变化规律如题目中图所示，电场强度方向如下图所示：
根据顺着电场线电势降低，则O 电势最低，A 正确；
B ．由上分析，可知，电势从高到低，即为321x x x 、、，由于2x -点与2x 点电势相等，
那么
2x ﹣点的电势不是最高，B 错误； C ．若电子从2x -点运动到2x 点，越过横轴，图像与横轴所围成的面积之差为零，则它们的电势差为零，则此过程中电场力对电子做的总功为零，C 正确；
D ．若电子从1x 点运动到3x 点，图像与横轴所围成的面积不为零，它们的电势差不为零，则此过程中电场力对电子做的总功也不为零，D 错误。

故选AC 。

10、AD
【解析】
线圈做初速度为零的匀加速直线运动，速度v=at ，进磁场和出磁场受到的安培力
2222B L v B L at F R R
==，则A 正确，B 错误；进磁场时，ab 两端的电压1144
ab U BLv BLat =
=；在磁场中运动时，ab U BLv BLat ==；出磁场时，ab 两端的电压3344ab U BLv BLat ==，则选项C 错误，D 正确；故选AD. 【点睛】
对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断．
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、C 104.4 大于
【解析】
(1)[1]本实验为了减小实验误差，应满足滑动变阻器的最大阻值远小于电流表的内阻，即应选用C
(2)[2]根据实验电路图连接实物图如图所示
(4)[3]由实验原理可知
1==104.42
A R R Ω [4]由于闭合开关S ，调节滑动变阻器R 的滑片P ，使电流表的示数为3mA ，调节电阻箱R 0，使电流表的示数为1mA ，读出此时电阻箱的阻值R 1；电阻箱阻值变大，并联等效电阻变大，故并联部分分担电压增大，由于电阻箱两端电压变大，故电阻箱阻值偏大，故电流表内阻测量偏大。

12、+ 1 C D H 5Ω
【解析】
(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，则左边电笔为红表笔，所以图中a 应接电流表的“+”；
[2]电流表与分压电阻串联可以改装成电压表，由图示电路图可知，测量电压时应将开关S 扳向1；
(2)[3]中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表中值电阻为15Ω，欧姆表内阻等于中值电阻，欧姆调零时电路电流
1.5==0.1A 100mA 15
E I R ==内 故电流表应选择C ；
[4]当改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意由于欧姆表的内阻为15Ω，则 =152
g g E R R I -=Ω滑
故滑动变阻器选D ；
[5]当改装为量程为0－15V 的电压表时，应串联一个阻值为 0150.1 2.5147.50.1
g g
g U I R R I --⨯==Ω=Ω 故定值电阻选H ；
(3)[6]若电阻值指在34
g I ,即此时电流为 3=75mA 4
g I I = 所以待测电阻
3
1.5=(15)Ω5Ω7510E R R I Ω--=-=⨯
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) 3 m/s. (2) 3.2 N ，方向向上．
【解析】
试题分析：(1)设小球经过C 点的速度为v c ，小球从B 到C ，据机械能守恒定律得 mg(R ＋Rcos60°)＝E PC ＋12mv 20， （3分） 代入数据求出v c ＝3 m/s. （2分）
(2)小球经过C 点时受到三个力作用，即重力G 、弹簧弹力F 、环的作用力F N . 设环对
小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律F ＋F N －mg ＝m 20v R
， （2分） 由于F ＝kx ＝2.4 N ， （2分）
F N ＝m 20v R
＋mg －F ， 解得F N ＝3.2 N ，方向向上． （1分）
根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.2 N ．方向竖直向下． （1分） 考点：考查匀速圆周运动
点评：难度中等，本题的关键在于找到提供向心力的合力，在C 点由竖直方向的合力提供向心力
14、（1）10 m/s ，与电场方向夹角为60°
（1）3.5 s 【解析】
（1）小球做匀速直线运动时，受力如图，
其所受的三个力在同一平面内，合力为零，则有：2222Bqv q E m g =
+ 带入数据解得：v 20m /s =，
速度v 的方向与电场E 的方向之间的夹角满足： tan θqE mg
=， 解得：tan θ3=θ60=︒；
（1）撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P 点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，其初速度为y v vsin θ=，
若使小球再次穿过P 点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，则有：2102
y v t gt -= 联立解得：t 23s =
15、（i ）（ii ）
【解析】 （i ）光在圆弧面上刚好发生全反射，因此有 sin C ＝
由几何关系可知r+θ=C ，因此r=30°，由折射公式有
n ＝，sinα＝
（ii ）由几何关系可知 O 1E=R
光在E 点的反射光线EF 平行于AB ，则 EF ＝R sin45°−R sin30°＝
光在材料中传播速度
因此光在材料中传播的时间为
【点睛】 解答此类问题的关键是画出光路图，根据全反射条件、折射定律和几何关系列方程联立求解。