云南省曲靖市宣武九中2024学年物理高三上期末复习检测试题含解析

云南省曲靖市宣武九中2024学年物理高三上期末复习检测试题
请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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，长为L 的直棒一端可绕固定轴O 在竖直平面内转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v 匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为θ时，棒的角速度为
A ．(1)n T θ
ω=- B ．cos v L θ C ．sin v L θ D ．sin v L θ
2、如图所示，重型自卸车装载一巨型石块，当利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下．以下说法正确的是（ ）
A ．石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的压力不变
B ．石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的摩擦力变大
C ．石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的作用力变大
D ．石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块受到的合力不变
3、为监测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．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．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（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 ( )
A ．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高
C．污水流量Q与U成正比，与a、b无关
D．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大
4、如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B木块之间夹着一被压缩的弹簧。

现释放弹簧，A、B木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。

A的落地点到桌左边的水平距离为0.5m，B的落地点到桌右边的水平距离为1m，则（）
A．A、B离开弹簧时的速度大小之比为1∶2
B．A、B离开弹簧时的速度大小之比为2∶1
C．A、B质量之比为1∶2
D．A、B质量之比为1∶1
5、如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是（）
A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
B．小灯泡L变亮
C．电容器C上电荷量减少
D．电源的总功率变大
6、如图甲所示，在x≥0的区域有在垂直于xOy平面(纸面)向里的匀强磁场，现用力使一个等边三角形闭合导线(粗细均匀)框，沿x轴向右匀速运动，运动中线框平面与纸面平行，底边BC与y轴平行，从顶点A刚入磁场开始计时，在线框全部进入磁场过程中，其感应电流I（取顺时针方向为正）与时间t的关系图线为图乙中的（）
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、如图所示，两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置，O1、O2分别为两细环的圆心，且O1O2 =2r，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷-Q、+Q(Q>0)。

一带负电的粒子(重力不计)位于右侧远处，现给粒子一向左的初速度，使其沿轴线运动，穿过两环后运动至左侧远处。

在粒子运动的过程中
A．从O1到O2，粒子一直做减速运动
B．粒子经过O1点时电势能最小
C．轴线上O1点右侧存在一点，粒子在该点动能最大
D．粒子从右向左运动的整个过程中，电势能先减小后增加
8、如图所示，水平传送带以恒定的速度v运动，一质量为m的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动。

已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则()
A．物块加速运动时的加速度为μg
B．物块加速运动的时间为
2v g
C．整个过程中，传送带对物块做的功为1
2
mv2
D．整个过程中，摩擦产生的热量为mv2
9、如图，有一截面为矩形有界匀强磁场区域ABCD，AB=3L，BC=2L在边界AB的中点上有一个粒子源，沿与边界AB并指向A点方向发射各种不同速率的同种正粒子，不计粒子重力，当粒子速率为v0时，粒子轨迹恰好与AD边界相切，则（）
A ．速率小于v 0的粒子全部从CD 边界射出
B ．当粒子速度满足0023
v v v <<时，从CD 边界射出 C ．在CD 边界上只有上半部分有粒子通过 D ．当粒子速度小于
023v 时，粒子从BC 边界射出 10、一列简谐横波在弹性介质中沿x 轴传播，波源位于坐标原点O ，t =0时刻波源开始振动，t =3 s 时波源停止振动，如图为t =3.2s 时的波形图。

其中质点a 的平衡位置离原点O 的距离为x =2.5m 。

以下说法正确的是_______。

A ．波速为5m/s
B ．波长 2.0m λ=
C ．波源起振方向沿y 轴正方向
D ．在t =3.3 s ，质点a 位于波谷
E.从波源起振开始计时，3.0 s 内质点a 运动的总路程为2.5 m
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）某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度和力的关系，其中小车的质量为M ，砂和砂桶的总质量为m （滑轮光滑），交流电频率为50f =Hz
（1）本实验中______（需要/不需要）满足m M
（2）松开砂桶，小车带动纸带运动，若相邻计数点间还有4个点未画出，纸带如图乙所示，则小车的加速度a =______m/s 2（结果保留三位有效数字）
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A 1（量程0~10mA ，内阻为25Ω）
C ．电流表A 2（量程0~100mA ，内阻为2.5Ω）
D ．滑动变阻器R 1（0~30Ω） E.滑动变阻器R 2（0~3Ω）
F.定值电阻R 3（117.5Ω） G .定值电阻R 4（120Ω）
H.定值电阻R 5（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R 0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
34
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）如图所示，光滑水平面上小球A 、B 分别以1.2/m s 、2.0/m s 的速率相向运动，碰撞后B 球静止．已知碰撞时间为0.05s ，A 、B 的质量均为0.2.kg 求：
()1碰撞后A 球的速度大小；
()2碰撞过程A 对B 平均作用力的大小．
14．（16分）如图所示，一全反射棱镜BCD ，∠D =90°，BD =CD ，E 是BD 的中点，某单色光AE 从E 点射入棱镜，AE ∥BC ，已知该色光在棱镜中传播的全反射临界角为30°，BC 边长为1，光在真空中传播的速度为c ，求： ①在BD 界面发生折射时折射角的正弦值：
②该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间。

15．（12分）如图所示，两平行金属板，A 、B 长8cm L =，两板间距离6cm d =，A 、
B 两板间的电势差1003V AB U =。

一比荷为6110C/kg q m
=⨯的带正电粒子（不计重力）从O 点沿电场中心线垂直电场线以初速度40210m/s v =⨯飞入电场，粒子飞出平行板电场后经过界面MN 、PS 间的无电场区域，已知两界面MN 、PS 相距为8cm s =。

带点粒子从PS 分界线上的C 点进入PS 右侧的区域，PS 右侧是一个矩形磁场区域上下无边界，磁感应强度大小为33
B T =，方向如图所示。

求： （1）PS 分界线上的
C 点与中心线OO '的距离y ；
（2）粒子进入磁场区域后若能从PS 边返回，求磁场宽度应满足的条件。

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】
棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示，合速度
实ω=v L ，
沿竖直向上方向上的速度分量等于v ，即
sin L v ωθ=，
所以 sin v L ωθ=。

A ．综上分析sin v
L ωθ
=
，A 错误； B ．综上分析sin v L ωθ
=，B 错误； C ．综上分析sin v L ωθ
=，C 错误； D ．综上分析sin v L ωθ=，D 正确。

故选D 。

2、B
【解题分析】 AB ．货物处于平衡状态，则有：mg sinθ=f ，N =mg cosθ，θ增大时，支持力F N 逐渐减小，静摩擦力F f 增大．由牛顿第三定律可知，石块对车厢的压力会减小．故A 错误，B 正确；
CD ．石块开始下滑时受力近似平衡，自卸车车厢倾角变大，石块向下做加速运动，且加速度随角度增大而增大，石块
受到的合外力变大；石块对车厢的正压力和摩擦力均减小，可知石块对车厢的作用力变小，故CD 错误．
3、C
【解题分析】
AB ．以正离子为对象，由左手定则可知，其受到的洛伦兹力方向指向后表面，负离子受到的洛伦兹力指向前表面，故无论哪种离子较多，都是后表面电势高于前表面，故A 、B 错误；
C ．当前后表面聚集一定电荷后，两表面之间形成电势差，当离子受到的洛伦兹力等于电场力时电势差稳定，即 U q B q b
υ= 由题意可知，流量为
Q S bc υυ==
联立可得
U Q c B
= 即Q 与U 成正比，与a 、b 无关，故C 正确；
D ．由U Bb υ=可知，电势差与离子浓度无关，故D 错误；
故选C 。

4、A
【解题分析】
AB ．由于A 、B 下落的高度相同，则下落过程中的时间相同，两者做平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，则水平初速度之比等于水平位移之比
1::2A B v v =
则A 正确，B 错误；
CD ．A 、B 被弹开的过程，对于A 、B 和弹簧构成的系统，动量守恒，则
A A
B B m v m v =
可得
2::1A B m m =
则C 、D 均错误。

故选A 。

5、A
【解题分析】
A 、
B 闭合开关S 后，将滑动变阻器滑片P 向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，
电路中总电流I 减小，则小灯泡L 变暗，电流表A 的示数变小．电压表的示数U=E ﹣I （R L +r ），I 减小，其他量不变，则U 增大，即电压表V 的示数变大．故A 正确，B 错误．
C 、电容器的电压等于变阻器两端的电压，即等于电压表的示数，U 增大，由Q=CU ，知电容器C 上的电荷量增大．故C 错误．
D 、电源的总功率P=EI ，I 减小，则电源的总功率变小．故D 错误．
故选A
6、B
【解题分析】
导线框从左进入磁场，磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则可知，感应电流方向为逆时针，即负方向；设导线框沿x 轴方向运动的速度为v ，经时间t 运动的位移为x vt =，根据几何关系可知，导线框的
有效长度为232tan 303
l x ==，感应电流E Blv I R R ===，即电流I 与t 成正比，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、AC
【解题分析】
A ．+Q 圆环在水平线上产生的场强竖直分量叠加为0，只有水平分量相加，所以+Q 圆环在水平线上的场强方向与水平线平行，同理Q -圆环在水平线上的场强方向与水平线平行；根据场强的叠加，带负电粒子从1O 到2O 过程中，受到的电场力合力方向始终水平向右，与粒子运动方向相反，所以粒子做减速运动，A 正确；
BC ．+Q 圆环在水平线上1O 处场强为0，在向右无穷远处场强为0，同理Q -圆环在水平线上的场强分布也如此，根据场强的叠加说明在1O 右侧和2O 左侧必定存在场强为0的位置，所以粒子从右侧远处运动到1O 过程中，合场强先水平向左减小，带负电粒子所受电场力水平向右减小，电场力做正功，电势能减小，粒子做加速运动，在1O 右侧某位置合场强为0，粒子速度达到最大，动能最大；继续向左运动，合场强水平向右且增大，粒子所受电场力水平向左，电场力做负功，电势能增大，粒子做减速运动至1O ，B 错误，C 正确；
D ．粒子穿过2O 后，对比上述分析可知，粒子所受电场力先水平向右，后水平向左，所以电势能先减小，后增大，综合BC 选项分析，D 错误。

故选AC 。

8、AC
【解题分析】
A ．物块加速运动时，由牛顿第二定律得
μmg=ma
可得
a =μg
故A 正确；
B ．物块加速运动的时间为
t =μ=v v a g
故B 错误；
C ．整个过程中，根据动能定理得传送带对物块做的功为 W =12mv 2-0=12
mv 2 故C 正确；
D ．物块加速运的动时间内传送带的位移为
x 带=vt
物块的位移为
x 物=022
+=v vt t 物块与传送带间相对位移大小为
△x =x 带-x 物=2
22μ=vt v g
整个过程中摩擦产生的热量为
Q =μmg △x =12
mv 2 故D 错误。

故选AC 。

9、BC
【解题分析】
ABC ．如图，由几何知识可知，与AD 边界相切的轨迹半径为1.5L ，与CD 边界相切的轨迹半径为L ；
由半径公式：mv R qB =可知轨迹与CD 边界相切的粒子速度为023v ，由此可知，仅满足0023
v v v <<的粒子从CD 边界的PD 间射出，选项A 错误，BC 正确；
D ．由上述分析可知，速度小于
023
v 的粒子不能打出磁场，故选项D 错误。

故选BC.
10、ABE
【解题分析】
A ．t =3 s 时波源停止振动，t =3.2s 时，波传播了1.0m ，则波速 10m/s 5 m/s 323
x .v t .∆===∆- 选项A 正确；
B ．由题图可知，波长 2.0m λ=，选项B 正确；
C ．t =3.2s 时，波传播了
53216m x'vt .==⨯=
由于λ=2.0 m ，故t =3.2s 时，16m x'=处质点振动与x =2.0m 处质点的运动相同，可判断t =3.2s 时x =2.0m 处的质点向下振动，故波源起振方向沿y 轴负方向，选项C 错误；
D ．波的周期
0.4s T v λ
==
从t =3.2s 时刻经
101s 4
t'.T ∆== 质点位于平衡位置，选项D 错误；
E ．从0时刻起，波传递到质点需要的时间
25m 05s 5m/s
a a x .t .v === 则3.0s 内质点振动了
13025s 64
a a t '.t .T =-== 故质点运动的总路程为
s =6×4A +A =2.5 m
选项E 正确。

故选ABE 。

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、不需要 2.01
【解题分析】
（1）[1]小车所受拉力可以由弹簧测力计测出，无需满足m M
（2）[2]计数点间有4个点没有画出，计数点间的时间间隔为
t =0.02×5s=0.1s
由匀变速直线运动的推论 2x at ∆=
可得小车的加速度
()()4561232
9x x x x x x a t ++-++= 代入数据解得a =2.01m/s 2
12、+ 1 C D H 5Ω
【解题分析】
(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)'0.8/A v m s = (2) 8F N =
【解题分析】
①A 、B 系统动量守恒，设B 的运动方向为正方向
由动量守恒定律得0'B A A mv mv mv -=+
解得'0.8/A v m s =；
②对B ，由动量定理得0B B F t p mv -==-， 解得8F N =；
14。

【解题分析】
根据全反射临界角，由公式1sin C n
=求出棱镜的折射率，再根据折射定律求光线在BD 界面发生折射时折射角的正弦值，做出光在棱镜中的传播路径，根据几何关系求出光线在棱镜内通过的路程，由c v n =
求出光在棱镜中传播速度，从而求得该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间。

【题目详解】
①已知光在棱镜中传播的全反射临界角为30C =︒，由：
1sin C n
=
得： 2n =
在BD 界面发生折射时，由折射定律得：
sin 45sin 1
n ︒
=∠ 解得： 2sin 14
∠= ②光在BD 边上折射后射到BC 边上，由于入射角大于30°，所以在BC 边上发生全反射，最后从CD 边射出，光在介质中的传播路径如图所示：
在BEF 中，根据正弦定理有：
()()
sin 45sin 901sin 451EF BF BE ︒︒︒==+∠-∠ 解得：
142EF +=
，7214BF += 则： 521412
FC BC BF =-= 在FGC △中根据正弦定理有：
()sin 45
sin 901FC FG ︒︒=+∠ 则：
51472FG -= 则光在棱镜中传播的路径长为：
2147
x EF FG =+= 则光在棱镜中传播的时间为：
7x x c v c n
t ===
答：①在BD
界面发生折射时折射角的正弦值为4。

②该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间为
7c 。

15、（1
）210m -；（2）d ＞0.06m
【解题分析】
（1）设穿过界面PS 时偏离中心线的距离为y ，粒子在电场中运动的时间为 610
410s L t v -==⨯ 根据牛顿第二定律
U q ma d
= 得粒子在电场中的加速度为
21010m s qU a md = 则粒子在电场内竖直方向的位移为
2211110m 23
y at -== 设粒子从电场中飞出时在竖直方向的速度为v y ，则
14s m 0=1y at v = 从电场中飞出后在水平方向的运动时间为
620
410s s t v -==⨯ 从电场中飞出后在竖直方向做匀速运动，位移为
4622241010m 103
3y y v t --==⨯⨯=⨯ 所以穿过界面PS 时偏离中心线的距离为
122m 4310y y y -=+=⨯ （2）做出运动轨迹如图所示
则速度夹角为 03tan y
v v θ== C 点的速度v 为
404310m cos v v θ== 因为洛伦兹力提供向心力
2
mv qvB R
= 得
=0.04m mv R qB
= 由几何关系得
sin 0.06m l R R θ=+=
所以磁场宽度应满足大于0.06m 。