四川省安岳县周礼中学2024年高三5月期中联考物理试题

四川省安岳县周礼中学2024年高三5月期中联考物理试题
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、2024年我国或将成为全球唯一拥有空间站的国家。

若我国空间站离地面的高度是同步卫星离地面高度的1n ，同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍。

已知地球的半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，则空间站绕地球做圆周运动的周期的表达式为（ ）
A ．33(6)2n R n g
π+ B ．(6)2n R ng
π+ C ．3(6)2n R ng
π+ D ．26
ngR n π+ 2、一束由a 、b 两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜，通过三棱镜的传播情况如图所示。

关于a 、b 两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A ．玻璃对a 色光的折射率大于对b 色光的折射率
B ．a 色光的光子能量小于b 色光的光子能量
C ．a 色光在玻璃中的传播速度比b 色光小
D ．a 色光发生全反射的临界角比b 色光小
3、如图所示，在与水平方向成θ角的匀强电场中有一绝缘光滑细杆，底端固定一带正电的小球，上端有一带正电的小环，在环由静止释放后沿杆向下运动的过程中，下列关于小环能量变化的说法中正确的是（ ）
A ．重力势能与动能之和增加
B ．电势能与动能之和增加
C ．机械能守恒
D ．动能一定增加
4、已知一物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑，上滑长度为L 时，速度减为0，当物体的上滑速度是初速度的13时，它沿斜面已上滑的距离是 A ．56L B ．89L C ．33L D ．32
L 5、一交流电压为()2002sin100V π=u t ，由此表达式可知（ ）
A ．用电压表测该电压时，其示数为2002V
B ．该交流电压的周期为0.01s
C ．将该电压加在“200V 100W 、”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100W
D ．1s 400
=t 时，该交流电压的瞬时值为200V 6、乒乓球作为我国的国球，是一种大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手。

如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）
A ．飞出时的初速度大小可能相等
B ．飞出时的初速度竖直分量可能相等
C ．在空中的时间可能相等
D ．撞击墙壁的速度可能相等
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，真空中xOy 平面内有一束宽度为d 的带正电粒子束沿x 轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大小相等， 在第一象限内有一方向垂直x Oy 平面的有界匀强磁场区（图中未画出），磁感应强度为B 。

所有带电粒子通
过磁场偏转后都会聚于x 轴上的a 点。

下列说法中正确的是（ ）
A ．磁场方向一定是垂直xOy 平面向外
B ．所有粒子通过磁场区的时间相同
C ．如果粒子速率v 0=2qBd m ，能保证所有粒子都打在a 点的最小磁场区域面积为2
4
d π D ．如果粒子速率v 0=qBd m ，能保证所有粒子都打在a 点的最小磁场区域面积为2
22
d d π- 8、如图所示，12O O 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于12O O 轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN 是垂直于12O O 放置的光屏，沿12O O 方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P ，根据该光路图，下列说法正确的是（ ）
A ．该玻璃体对A 光的折射率比对
B 光的折射率小
B ．A 光的频率比B 光的频率高
C ．在该玻璃体中，A 光比B 光的波长长
D ．在真空中，A 光的波长比B 光的波长长
E.A 光从空气进入该玻璃体后，其频率变高
9、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a 点以初速度v 0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b 点，如图所示，实线是电场线，下列说法正确的是
A ．粒子在a 点时的加速度比在b 点时的加速度小
B ．从a 到b 过程中，粒子的电势能一直减小
C ．无论粒子带何种电荷，经b 点时的速度总比经a 点时的速度大
D ．电场中a 点的电势一定比b 点的电势高
10、甲、乙两列简谐横波在同一介质中同向独立传播，传播方向沿x 轴正方向。

如图所示为0t =时刻的部分波形。

1s t =时刻质点Q 第一次振动至平衡位置。

对此现象，下列说法正确的是（ ）
A ．乙波的波长为20m
B ．甲波的周期为2s
C ．甲波的传播速度为2m/s
D ．0t =时刻两列波没有波峰重合处
E.0t =时刻在32.5m =x 处两列波的波峰重合
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）某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系：将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放，经轨道末端水平飞出，落到铺着白纸和复写纸的水平地面上，在白纸上留下点迹．为了使问题简化，小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L 、2L 、3L 、4L…，这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W 0、2W 0、3W 0、4W 0…．
（1）为了减小实验误差必须进行多次测量，在L 、2L 、3L 、4L…处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次，在白纸上留下多个点迹，那么，确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是___________________； （2）为了完成实验，除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h 和水平位移s ，还需测量_____________．
A ．小钢球释放位置离斜面底端的距离L 的具体数值
B ．小钢球的质量m
C．小钢球离开轨道后的下落高度h
D．小钢球离开轨道后的水平位移x
（3）请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式：W=______；
（4）该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象，则图象的横坐标表示_________（用实验中测量的物理量符号表示）．
12．（12分）如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究做功与物体速度变化的关系”的实验，实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。

(1)实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。

若要完成该实验，必需的实验器材还有其中的________。

(2)为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动。

(3)实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。

这样做的目的是________(填字母代号)。

A．避免小车的运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
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．（10分）如图所示，在倾角为θ的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨，导轨宽度为L，导轨上端连有阻值为R的电阻；在垂直于导轨边界ab上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场B1。

边界ab下方导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场B2。

电阻也为R、质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，磁场B1随时间均匀减小，且边界ab上方轨道平面内磁通量变化率大小为k，MN静止且受到导轨的摩擦力为零；撤去磁场B2，MN 从静止开始在较短的时间t内做匀加速运动通过的距离为x。

重力加速度为g。

(1)求磁场B2的磁感应强度大小；
(2)求导体棒MN与导轨之间动摩擦因数；
(3)若再撤去B1，恢复B2，MN从静止开始运动，求其运动过程中的最大动能。

14．（16分）如图所示，在边界OP 、OQ 之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形abc 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。

从O 点以速度v 0沿与Oc 成60°角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从a 点沿ab 方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc 飞出，然后经ac 和aO 之间的真空区域返回电场，最后从边界OQ 的某处飞出电场。

已知Oc =2L ，ac =3L ，ac 垂直于cQ ，∠acb =30°，带电粒子质量为m ，带电量为+g ，不计粒子重力。

求：
(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)粒子从边界OQ 飞出时的动能；
(3)粒子从O 点开始射入电场到从边界OQ 飞出电场所经过的时间。

15．（12分）水平光滑平行导轨上静置两根完全相同的金属棒，已知足够长的导轨间距为0.40m L =，每根金属棒的电阻为0.1r =Ω，质量均为0.20kg m =。

整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小0.1T B =。

00t =时刻，对ab 沿导轨方向施加向右的恒力0.30N F =，作用14s t =后撤去，此刻ab 棒的速度为14m /s v =，cd 棒向右发生的位移5m cd x =。

试求：
(1)撤力时cd 棒的速度；
(2)从最初到最终稳定的全过程中，ab 棒上产生的焦耳热；
(3)若从最初到最终稳定的全过程中，经历的时间为26s t =，求这段时间内的感应电流的有效值。

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】 在地球表面，2
GMm mg R ＝
得 GM =gR 2
空间站做匀速圆周运动时 222()Mm G m r r T
π= 轨道半径
661R r R R R n n
+⨯+＝＝ 联立解得
22T ==故BCD 错误，A 正确；
故选A 。

2、B
【解题分析】
AB ．通过玻璃三棱镜后，b 色光的偏折角最大，说明玻璃对b 光的折射率大于对a 色光的折射率，则b 色光的频率最高，根据E h ν=可知，a 色光的光子能量小于b 色光的光子能量，故A 错误，B 正确；
C ．a 色光的折射率小，根据c v n
=分析可知a 色光在玻璃中的传播速度大于b 色光，故C 错误； D ．玻璃对b 光的折射率大，根据1sin C n
=
知b 色光发生全反射的临界角小于a 色光，故D 错误。

故选B 。

3、B
【解题分析】
ABC ．在环由静止释放后沿杆向下运动的过程中，受向下的重力、斜向上的电场力和竖直向上的库仑力，因电场力和库仑力对环都做负功，可知环的机械能减小；而环的动能、重力势能和电势能之和守恒，则因电势能变大，则重力势能与动能之和减小；因重力势能减小，则电势能与动能之和增加；选项AC 错误，B 正确；
D ．环下滑过程中一定存在一个重力、电场力、库仑力以及杆的弹力的四力平衡位置，在此位置时环的速度最大，动能最大，则环下滑时动能先增加后减小，选项D 错误；
故选B 。

4、B
【解题分析】
物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑时初速度为v 0，上滑长度为L 时，速度减为0，有：
2002v aL -=， 当物体的上滑速度是初速度的13时，此时速度为013v ，有 2
20023v v ax ⎛⎫-= ⎪⎝⎭
， 联立以上两等式得： 89
x L =， 故选B 。

5、D
【解题分析】
A ．电压的有效值为
U 故用电压表测该电压时，其示数为200V ，故A 错误；
B ．由表达式知出
100πrad/s ω=
则周期
2π
0.02s T ω==
故B 错误；
C ．该电压加在“200V 100W 、”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，故C 错误；
D ．将1s 400
=t 代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为200V ，故D 正确。

故选D 。

6、A
【解题分析】
C ．将乒乓球的运动反向处理，即为平抛运动，由题知，两次的竖直高度不同，所以两次运动时间不同，故C 错误； B ．在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，故初速度在竖直方向的分量不同，故B 错误；
D ．撞击墙壁的速度，即可视反向平抛运动的水平初速度，两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，故两次撞击墙壁的速度不同，故D 错误；
A ．由上分析，可知竖直速度大的，其水平速度速度就小，所以根据速度的合成可知，飞出时的初速度大小可能相等，故A 正确。

故选A 。

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、ACD
【解题分析】
A ．由题意可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点a ，根据左手定则可有，磁场的方向垂直xOy 平面向外，故A 正确；
B ．由洛伦兹力提供向心力，可得
2m T Bq
π= 运动的时间
2m t T Bq
θθπ== 运动的时间还与圆心角有关，粒子做圆周运动的圆心角不同，因此粒子的运动时间不等，故B 错误；
C ．当粒子速率02qBd v m
=时，粒子做圆周运动的半径为 012
mv d r qB == 能保证所有粒子都打在a 点的最小磁场区域如图
最小磁场区域面积为
22()24
d d s ππ== 故C 正确；
D ．当粒子速率0qBd v m
=时，粒子做圆周运动的半径为 02mv r d qB
== 能保证所有粒子都打在a 点的最小磁场区域如图
最小磁场区域面积为
2
222112()422
d s d d d ππ'=⨯-=- 故D 正确；
故选ACD 。

8、ACD
【解题分析】
ABD ．光线通过玻璃体后，A 光的偏折程度比B 光的小，则该玻璃体对A 光的折射率比对B 光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，说明A 光的频率比B 光的频率低，由c =λγ知，在真空中，A 光的波长比B 光的长，故A 、D 正确，B 错误；
C ．设同一光线在真空中的波长为λ0，在玻璃体中的波长为λ，折射率为n ，则
0c n v λλ
==， 得：
0n
λλ= 在真空中，A 光的波长比B 光的波长长，而玻璃体对A 光的折射率比对B 光的折射率小，由λ=λ0/n 知，在该玻璃体中，A 光比B 光的波长长．故C 正确；
E. 光的频率由光源决定，与介质无关，则A 光从空气进入该玻璃体后，其频率不变．故E 错误．
9、AC
【解题分析】
电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知E a ＜E b ，所以a 、b 两点比较，粒子的加速度在b 点时较大，故A 正确；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受力沿曲线的内侧，从a 点到b 点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．但a 点到b 点，整个过程最终电场力做正功，故B 错误C 正确；因为不知道粒子的电性，所以无法判断哪点电势高低，故D 错误．
10、ACD
【解题分析】
A ．读取图象信息知波长为
8m λ=甲，20m λ=乙
所以A 正确；
B ．甲波的Q 点运动至平衡位置所需时间为
1s 4
T =甲 则甲波周期为
4s T =甲
所以B 错误；
C ．波的传播速度仅由介质决定，甲、乙两列波的速度相同，有
2m/s v T λ==甲
甲
所以C 正确；
DE ．取0t =时刻
114m x =，220m x =
两个波峰点为基准点，二者相距6m 。

假设0t =时刻两列波的波峰有相遇处，则该相遇处与两个波峰基准点的距离差为
126m k k λλ-=甲乙（1k ，2k 均为整数）
即
22126620 2.50.758
k k k k λλ++===+乙
甲 该方程式1k ，2k 无整数解。

则0t =时刻两列波波峰没有重合点。

所以D 正确，E 错误。

故选ACD 。

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、用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点， 圆心即为平均落点的位置 B 2
4mgx h
【解题分析】
（1）确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是：用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置；
（1）根据动能定律可得：W=
12
mv 1 根据平抛规律可得：x=vt ，h=12gt 1 联立可得探究动能定理的关系式：W=2
4mgx h
， 根据表达式可知为了探究动能定理，并测量当地的重力加速度还需测量的量为小钢球的质量m ，故选B ．
（3）由解析（1）可知探究动能定理的关系式为：W=2
4mgx h
． （4）根据图象形状可知，W 与横轴表示的物理量成正比例，又因为表达式为W=2
4mgx h
，所以图象的横坐标表示x 1． 12、AC 匀速直线 D
【解题分析】
（1）[1]．根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码），故选AC ．
（2）[2]．为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸
带判断小车是否做匀速直线运动；
（3）[3]．实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC 错误，D 正确．
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)2sin Rmg kL
θ；(2)22tan cos x gt θθ-；(3)4224442sin k x mR g t θ 【解题分析】
(1)当磁场B 1随时间均匀减小，设回路中感应电动势为E ，感应电流为I ，则根据法拉第电磁感应定律
E k t
∆Φ==∆ 根据闭合电路欧姆定律
E I R R
=+ MN 静止且受到导轨的摩擦力为零，受力平衡
2sin mg B IL θ=
解得
22sin Rmg B kL
θ= (2)撤去磁场B 2，设MN 从静止开始做匀加速运动过程中的加速度为a ，导体棒MN 与导轨之间动摩擦因数为μ，则 212
x at = 根据牛顿第二定律
sin cos mg mg ma θμθ-=
解得
22tan cos x gt μθθ
=- (3)若再撤去B 1，恢复B 2，设MN 运动过程中的最大速度为v m ，最大动能为E km ，稳定时
sin cos mg mg F θμθ=+安
导体切割磁感线
2m E B Lv '=
通过回路的感应电流
2E I R
''= 安培力为
222m 22B L v F B I L R
='=安 最大动能
2km m 12
E mv = 联立方程解得
42km 24442sin k x E mR g t θ
= 14、（1
）E =
02B qL
= （2）204k mv E = （3
）0203L v + 【解题分析】
（1）从O 点到a 点过程的逆过程为平抛运动
水平方向：
012cos L v t θ=
竖直方向：
2112
at = 加速度：
qE a m
= 可得：
E = 10
4L t v =， 粒子进入磁场后运动轨迹如图所示，设半径为r ，由几何关系得，
sin 30r r ︒
+=， 洛伦兹力等于向心力：
2v qvB m r = 00cos602
v v v ︒== 解得： 032mv B qL
= 在磁场内运动的时间：
20
233r
L t v v ππ==.
（2）粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程，由动能定理得，
21(32)2
k qE L r E mv -=- 解得：
204k mv E = （3）粒子经过真空区域的时间，
30
4833L
L t v v ==. 粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为 2441(32)2
t L r at -=
， 解得： 40
433L t v =. 粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间
12340
204323t t t t t π++=+++=.
15、 (1) 2m/s ；(2) 7.35J ；(3)3.5A
【解题分析】
(1)F 作用过程，对系统，由动量定理得
Ft 1=mv 1+mv 2
代入数据解得
v 2=2m/s
(2)最终两导体棒速度相等，对整个过程，由动量定理得 Ft 1=2mv
代入数据解得
v =3m/s
对导体棒
I 安培=mv 2
I 安培=BILt =BLq
通过导体棒的电荷量
222)2(ab cd BL x x E q i t t t r r t r r
-∆Φ∆Φ=∆=∆∆∆⋅＝＝＝ 代入数据解得
x ab =55m
由能量守恒定律得
Fx ab =12
•2mv 2+2Q 代入数据解得
Q =7.35J
(3)由焦耳定律得
2222Q I rt =⋅有效
代入数据解得
I 有效=3.5A ；。