2024届陕西省西安市第一中学物理高三第一学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2024届陕西省西安市第一中学物理高三第一学期期末质量跟踪监视模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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，足够长的直线ab 靠近通电螺线管的一端，且与螺线管垂直。

用磁传感器测量ab 上各点沿ab 方向上的磁感应强度分量．．B x 的大小，在计算机屏幕上显示的图像大致是 （ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
2、一质点做匀加速直线运动时，速度变化v ∆时发生位移1x ，紧接着速度变化同样的v ∆时发生位移2x ，则该质点的加速度为（ ） A ．2
1211()v x x ⎛⎫
∆+
⎪⎝⎭
B ．2
12
()2v x x ∆-
C ．2
1211()v x x ⎛⎫
∆-
⎪⎝⎭
D ．2
12
()v x x ∆-
3、如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为I 1的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N 极方向平行于纸面向下。

忽略地磁场的影响。

关于右边导线中的电流I 2，
下列判断正确的是（ ）
A ．I 2<I 1，方向垂直纸面向外
B ．I 2>I 1，方向垂直纸面向外
C ．I 2<I 1，方向垂直纸面向里
D ．I 2>I 1，方向垂直纸面向里
4、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 对称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，P 是屏上的一个光斑，根据该光路图，下列说法正确的是（ ）
A ．在玻璃中，A 光的波长比
B 光的波长短 B ．在真空中，A 光的频率比B 光的大
C ．A 光的光子动量比B 光的小
D ．通过同一双缝干涉装置，A 光的干涉条纹间距比B 光的小
5、强台风往往造成巨大灾难．2018年9月16日17时，第22号台风“山竹”强台风级在广东登陆，登陆时中心附近最大风力达162/v km h =，空气的密度3
1.3/kg m ρ=，当这登陆的台风正对吹向一块长10m 、宽4m 的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F 大小最接近（ ） A ．3
2.610N ⨯
B ．45.310N ⨯
C ．51.110N ⨯
D ．61.410N ⨯
6、下列核反应方程中，属于重核裂变的是（ ）
A ．144171
7281N+He O+H −−→
B ．
238
2344
92902U Th+He −−→ C ．2
2
4
112H+H He −−
→ D ．
235114489192
056360U+n Ba+Kr+3n −−→
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、为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。

一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O 的法线成θ角射人。

CD 为光学传感器，可以探测光的强度。

从AB 面反射回来的光强随角θ变化的情况如
图乙所示。

现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同)，设半圆形外半径为R ，光导纤维束的半径为r 。

则下列说法正确的是
A ．该新材料的折射率n > 1
B ．该新材料的折射率n <1
C ．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
D ．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF 射入，如图丙。

若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R 与纤维束半径r 应满足的关系为10R r
8、如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R 的定值电阻，两导轨之间的距离为L .导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向竖直向上.一质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为μ。

导体棒ab 在水平外力F 作用下，由静止开始运动了x 后，速度达到最大，重力加速度为g ，不计导轨电阻。

则（ ）
A ．导体棒ab 的电流方向由a 到b
B ．导体棒ab 运动的最大速度为
22
()()
F mg R r B L
μ-+ C ．当导体棒ab 的速度为v 0（v 0小于最大速度）时，导体棒ab 的加速度为220()B L v F
g m R r m
μ-
-+ D ．导体棒ab 由静止达到最大速度的过程中，ab 棒获得的动能为E k ，则电阻R 上产生的焦耳热是k Fx mgx E μ-- 9、如图所示，匝数为N ，内阻为r 的矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc 边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为E m ，闭合回路中两只完全相同的灯泡均能正常发光，此时它们的电阻均为R ．则（ ）
A ．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e =E m sinωt
B ．穿过线圈的最大磁通量为
m
E N ω
C ．从图中位置开始计时，四分之一周期内通过灯泡A 1的电量为()
m
E N R r ω+
D ．增大角速度ω时，灯泡A 1变暗，A 2变亮
10、电压表，电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表，电流表的改装图，以下说法正确的是（ ）
A ．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并一个较大的电阻
B ．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再串联一个较大的电阻
C ．小量程电流表内阻为g R ，给它并联一个电阻R ，改装后的电流表量程是原来的g R R R
+倍
D ．为实现对改装电表的逐格校准，需要采用分压式电路
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）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材。

(1)甲同学按电路图a 进行测量实验，其中R 2为保护电阻，则
①请用笔画线代替导线在图b 中完成电路的连接______；
②根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。

(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。

12．（12分）为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：
(1)取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；
(2)缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P1；
次数
物理量
1 2
P/105Pa P1P2
V/10﹣5m3V1V2
(3)重复步骤(2)，记录活塞在另一位置的刻度V2和读取相应的气体的压强P2；
(4)根据记录的数据，算出大米的密度。

①如果测得这些大米的质量为m kg，则大米的密度的表达式为__________；
②为了减小实验误差，在上述实验过程中，多测几组P、V的数据，然后作_____图（单选题）。

A．P﹣V B．V﹣P C．P﹣1
V
D．V﹣
1
P
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）如图所示为柱状玻璃的横截面，圆弧MPN的圆心为O点，半径为R，OM与ON的夹角为90°。

P为MN 中点，与OP平行的宽束平行光均匀射向OM侧面，并进入玻璃，其中射到P点的折射光线恰在P点发生全反射。

(i)分析圆弧MPN上不能射出光的范围；
(ii)求该玻璃的折射率。

14．（16分）如图所示，电源电动势10V E =，内阻1r =Ω，闭合开关S 后，标有“8V 、12W ”的灯泡恰能正常发光，电流表为理想电流表，求： (1)电流表的示数是多少安培； (2)电阻R 等于多少欧姆； (3)电源的输出功率等于多少瓦特。

15．（12分）如图所示，T 形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A 、B 两部分，活塞左、右两侧截面积分别为S 1、S 2，活塞与汽缸两端的距离均为L ，汽缸上有a 、b 、c 三个小孔与大气连通，现将a 、b 两孔用细管(容积不计)连接．已知大气压强为p 0，环境温度为T o ，活塞与缸壁间无摩擦．
(1)若用钉子将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到T 1，求此时缸内气体的压强；
(2)若气体温度仍为T 0，拔掉钉子，然后改变缸内气体温度，发现活塞向右缓慢移动了ΔL 的距离(活塞移动过程中不会经过小孔)，则气体温度升高还是降低？变化了多少？
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、C
【解题分析】
通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，如图所示：那么各点沿ab 方向上的磁感应强度分量B x 的大小从a 向b 先增大，后减小到零，再反向增大，最后减小，故C 正确。

故选C 。

2、D 【解题分析】
设质点做匀加速直线运动，由A 到B ：
()
2
20012v v v ax +∆-=
由A 到C
()
()2
2001222v v v a x x +∆-=+
由以上两式解得加速度
2
12
()v a x x ∆=-
故选D 。

3、B 【解题分析】
小磁针静止时N 极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因I 1在该处形成的磁场方向向上，则I 2在该处形成的磁场方向向下，且大于I 1在该处形成的磁场，由安培定则可知I 2方向垂直纸面向外且I 2>I 1。

故选B 。

4、C 【解题分析】
AB ．由光路图可知玻璃体对B 光的折射率大于对A 光的折射率，由此可知B 光的频率大于A 光的频率，光的频率越小则波长就越长，故A 光的波长比B 光的波长长，故AB 错误； C ．根据
h νp c
=
可知，光子的频率越大，则动量也就越大，故A 光的光子动量比B 光的小，故C 正确； D ．根据
l x d
λ∆=
可知，光的波长越长，则干涉条纹间距越大，即A 光的干涉条纹间距比B 光的大，故D 错误。

故选C 。

5、C 【解题分析】
假设经过t 时间，由动量定理得：2
0v ts Ft ρ-=，代入数据：2
5
1.110N F v s ρ⨯=≈，故选C 6、D 【解题分析】
A 是发现质子的反应，属于人工核转变；
B 属于α衰变；
C 属于聚变方程；
D 属于重核裂变方程。

故选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、AD 【解题分析】
AB.由题图乙知，当53θ=︒时发生全反射，则有：
11
1.25sin sin53n C =
==︒
故选项A 符合题意，B 不符合题意；
C.图甲中若减小入射角θ，根据反射定律和折射定律可知反射角和折射角都减小，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变大，故选项C 不符合题意；
D.激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在外侧面处发生全反射，临界光路如图所示，可得：
2sin R r
C R
-=
解得：10R r =，所以该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R 与纤维束半径r 应满足的关系为
10R r ≥，故选项D 符合题意。

8、BC
【解题分析】
A ．根据楞次定律，导体棒ab 的电流方向由b 到a ，A 错误；
B ．导体棒ab 垂直切割磁感线，产生的电动势大小 E =B Lv
由闭合电路的欧姆定律得
E
I R r
=
+ 导体棒受到的安培力 F A =B IL
当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得
22m
B L v mg F R r
μ+=+
解得最大速度
tn 22
()()
F mg R r v B L
μ-+=
B 正确；
C ．当速度为v 0由牛顿第二定律得
220B L v F mg ma R r
μ--=+
解得
220()B L v F
a g m R r m
μ=--+
C 正确；
D ．在整个过程中，由能量守恒定律可得
E k +μmgx +Q =Fx
解得整个电路产生的焦耳热为 Q =Fx －μmgx －E k D 错误。

故选BC 。

9、AB 【解题分析】
AB ．图中位置，线圈处于中性面位置，磁通量最大，感应电动势为零，闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e =E m sinωt ，
而E m =NBS ω，则穿过线圈的最大磁通量Φ=BS =
m
E N ω
，故AB 正确。

C ．从图中位置开始计时，四分之一周期内，磁通量变化量△Φ=BS ，则通过干路的电荷量q N R φ
∆=总
，本题中总电阻无法确定，故通过灯泡A 1的电量无法确定，故C 错误。

D ．根据电动势最大值公式
E m =NBS ω，增大线圈转动角速度ω时，频率变大，感应电动势的峰值E m 变大，同时由于电感线圈对交流电有阻碍作用，交流电的频率越大，阻碍作用越大，而电容器对交流的阻碍，交流电频率越大，阻碍越小，故灯泡A 1变亮，但由于感应电动势的变大，故灯泡A 2明亮程度未知，故D 错误。

故选AB 。

10、CD 【解题分析】
A ．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，可以增大分流电阻使其分流少些，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻串联一个较小的电阻，A 错误；
B ．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。

说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，B 错误；
C ．小量程电流表内阻为g R ，给它并联一个电阻R ，改装后的电流表量程
g g g I R I I R
=+
得出
g
g R R I I R
+= C 正确；
D ．分压式电路电压、电流可以从零开始调节，可以实现对改装电表的逐格校准，D 正确。

故选CD 。

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、（1）① ②2.8 0.60 （2）3.0 0.50
【解题分析】
解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；
②根据闭合电路欧姆定律可得：U E Ir =-，则由数学规律可知电动势 2.8E V =，内电阻
2.8 1.60.600.2
U r I ∆-==Ω=Ω∆； (2)由乙同学的电路接法可知1R 左右两部分并联后与2R 串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e 所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V 时，电流为0.5A ，此时两部分电阻相等，则总电流为11I A =；而当电压为2.4V 时，电流分别对应0.33A 和0.87A ，则说明当电压为2.4V 时，干路电流为20.330.87 1.2I A A =+=；则根据闭合电路欧姆定律可得2.5E r =-，2.4 1.2E r =-，解得电源的电动势 3.0E V =，内电阻0.50r =Ω；
12、()
212211m p p p V p V -- D
【解题分析】
(1)以封闭气体为研究对象，由玻意耳定律求出大米的体积，然后由密度公式求出大米的密度；
(2)为了方便地处理实验数据，所作图象最好是正比例函数图象，由玻意耳定律分析答题。

【题目详解】
(4)[1]设大米的体积为V ，以注射器内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律可得：
()()1122=P V V P V V --
解得：
221121
=PV PV V P P -- 大米的密度
()212211
==m P P m V PV PV ρ-- [2]由玻意耳定律可知，对一定量的理想气体，在温度不变时，压强P 与体积V 成反比，即PV=C ，则=
C V P ，由此可
知V 与1P 成正比，V ﹣1P
图像是过原点的直线，故可以作V ﹣1p 图象，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

【题目点拨】
本题难度不大，是一道基础题，熟练应用玻意耳定律是正确解题的关键；知道玻意耳定律的适用条件是质量一定温度不变。

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、 (i)分析过程见解析；(ii)5n =
【解题分析】
(i)光路图如图
从OM 入射的各光线的入射角相等，由sin sin r n i
=知各处的折射角相等。

各折射光线射至圆弧面MPN 时的入射角不同，其中M 点最大。

P 点恰能全反射，则PM 段均能全反射，无光线射出。

(ii)P 点全反射有
1sin n
α= 相应的Q 点折射有
sin 45sin n β
︒
= 由几何关系知
45αβ︒=+
解各式得
5n =14、 (1)2A ；(2)16Ω；(3) 16W
【解题分析】
(1)由题意知，并联部分电压为8V U =，内电压应为
2V U E U =-=内
总电流即电流表的示数为
2A U I r
==内 (2)流过灯泡的电流
11 1.5A P I U
== 则流过电阻的电流
210.5A I I I =-=
则电阻
2
16U R I ==Ω (3)电源的输出功率
16W P UI ==出
15、 (1)010
PT T (2)升高 ()()12012S LT S S S L
-∆+ 【解题分析】 (1)A 、B 内气体相通，初状态压强为p 1．由于钉子将活塞固定，气体体积不变由查理定律可知，0101
=p p T T 解得0110
p =p T T (2)对活塞进行受力分析，可知温度改变后，活塞受力大小不变，所以活塞向右移动后，气体的压强不变．活塞向右移动后，气体体积增大，则气体温度升高．
由()()()
12210+-++=S S L S L L S L L T T ∆∆
解得()()
120012-++S S L T T T S S L ∆= 所以温度变化了()()12012=S S LT T S S L
-∆∆+ 故本题答案是：(1)010
P T T (2)升高 ()()12012S S LT S S L -∆+
点睛;正确利用理想气体方程求解即可．。