2024学年宁夏银川唐徕回民中学高三物理第一学期期末联考试题含解析

2024学年宁夏银川唐徕回民中学高三物理第一学期期末联考试题
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、在杨氏双缝干涉实验中，如果
A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间、间距相等的条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间、间距不等的条纹
C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹
2、如图所示，长为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在最低点给小球一水平初速度v0，同时对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力F，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为v0。

则正确的是（）
A．小球在向上摆到45°角时速度达到最大B．F=mg
C．速度大小始终不变D．F=2mg π
3、如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是:
A．卢瑟福α粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最强
C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D．铀235只要俘获中子就能进行链式反应
4、2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆，地球半径为6400km，第一宇宙速度为7.9km/s。

则该卫星的运行速度为（）
A．11.2km/s B．7.9km/s C．7.5km/s D．3.lkm/s
5、关于近代物理学，下列说法正确的是（）
A．α射线、β射线和γ射线中，γ射线的电离能力最强
B．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成
D．对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
6、一质量为1.5×103kg的小汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为9×103N，下列说法正确的是（）
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力为6.75×103N
C．汽车转弯的速度为20m/s时，汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过6.0m/s2
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．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如金刚石是晶体，石墨是非晶体，但组成它们的微粒均是碳原子
B．第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律
C．一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的
D．对于一定质量的理想气体，若气体的体积减小而温度降低，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数可能不变
E.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接反映了炭粒分子运动的无规则性
8、氢原子的能级如图所示，普朗克常量为h。

处于第4能级的大量氢原子向第2能级跃迁，下列说法中正确的是（）
A ．可以释放出3种不同频率的光子
B ．可以释放出2种不同频率的光子
C ．所释放的光子的最小频率为43-E E h
D ．所释放的光子的最小频率为与42-
E E h
9、如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B （B 物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k ，初始时物体处于静止状态。

现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上，使物体A 开始向上做加速度为a （a ＜g ）的匀加速运动，重力加速度为g ，则下列说法不正确的是
A ．施加外力F 大小恒为M （g ＋a ）
B ．A 、B 分离时，弹簧弹力恰好为零
C ．A 、B 分离时，A 上升的距离为
D ．弹簧恢复到原长时，物体B 的速度达到最大值
10、如图，两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为0.5 m 。

导体棒 a 、b 垂直导轨放置，用一不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将b 棒与物体c 相连，滑轮与b 棒之间的细线平行于导轨。

整个装置处于垂直导轨
平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为0.2 T 。

物体c 的质量为0. 06 kg ，a 、b 棒的质量均为0.1kg ，电阻均为0.1Ω，
与导轨间的动摩擦因数均为310。

将a 、b 棒和物体c 同时由静止释放，运动过程中物体c 不触及滑轮，a 、b 棒始终与两导轨接触良好。

导轨电阻不计且足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取10m/s 2.则（ ）
A ．b 棒刚要开始运动时，a 棒的加速度大小为3.5 m/s 2
B ．b 棒刚要开始运动时，a 棒的速度大小为5.0 m/s
C ．足够长时间后a 棒的加速度大小为25m /s 13
D ．足够长时间后a 棒的速度大小为7.0 m/s
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）某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系”。

图中A 为质量为M 的小车，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器B ，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码P 的质量为m ，C 为弹簧测力计，实验时改变P 的质量，读出测力计不同读数F ，不计绳与滑轮的摩擦。

(1)在实验过程中，_______（选填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。

(2)乙图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，已知电源的频率为f ，由纸带可得小车的加速度表达式为a =__________（用x 1、x 2、x 3、x 4、f 来表示）。

(3)实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220V ，那么加速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

12．（12分）某同学利用图（a ） 所示电路测量量程为3 V 的电压表①的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R （最大阻值9999.9 Ω），滑动变阻器R （最大阻值50 Ω），滑动变阻器R 2 （最大阻值5 kΩ），直流电源E （电动势4 V ，内阻很小）。

开关1个，导线若干。

实验步骤如下：
①按电路原理图（a ）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a ）中最左端所对应的位置，闭合开关S ；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V ，记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器________（填“R 1”或“R 2”）；
(2)根据图（a ）所示电路将图（b ）中实物图连线；
（____）
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为______Ω（结果保留到个位）；
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。

A ．100 μA B ．250 μA C ．500 μA D ．1mA
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，轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁相连，在B 点正下方悬挂一个定滑轮(不计重力和摩擦),杆的B 点通过水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．某人用轻绳绕过滑轮竖直向上匀加速地提起重物，已知重
物的质量10kg m =,加速度大小22m /s a =,人的质量250kg,g 10m /s M ==，求此时:
(1)地面与人之间的弹力的大小;
(2)轻绳AB 的弹力大小．
14．（16分）如图所示，两端封闭的粗细均匀且导热性能良好的玻璃管放置在水平桌面上，玻璃管长度为3L （单位：cm ），玻璃管内由长度为L （单位：cm ）的水银柱将管内的理想气体分成左右两部分，稳定时两部分气体长度相同，左右两部分气体的压强均为H cmHg 。

现在外力作用下使玻璃管沿水平桌面向右做匀加速直线运动，玻璃管中左侧的气柱长度变为原来的一半，重力加速度为g ，求玻璃管运动的加速度a 的大小。

15．（12分）如图所示，OO '为正对放置的水平金属板M 、N 的中线。

热灯丝逸出的电子（初速度、重力均不计）在电压为U 的加速电场中由静止开始运动，从小孔O 射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场（图中未画出）后沿OO '做
直线运动。

已知两板间的电压为2U ，两板长度与两板间的距离均为L ，电子的质量为m 、电荷量为e 。

求：
(1)板间匀强磁场的磁感应强度的大小B 和方向；
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变使两金属板均不带电，则从小孔O 射入的电子在两板间运动了多长时间？
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 ．由于白光是复合光，故当光程差为紫光波长的整数倍的位置表现为紫色亮条纹，当光程差为红光波长的整数倍位置表现红色亮条纹，故屏上呈现明暗相间的彩色条纹。

故A 错误。

B ．用红光作为光源，当光程差为红光波长的整数倍是时表现红色亮条纹，当光程差为红光半个波长的奇数倍时，呈现暗条纹，屏上将呈现红黑相间、间距相等的条纹，故B 错误。

C ．两狭缝用不同的光照射，由于两列光的频率不同，所以是非相干光，故不会发生干涉现象，故C 错误。

D ．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹。

故D 正确。

故选D 。

2、D
【解题分析】
本题考查动能定理的应用，要注意明确重力的功和路程无关，而拉力始终和绳垂直，即一直做正功。

【题目详解】
BD ．小球向上摆的过程中，由动能定理：
2200110222FL mgL mv mv π
-=
-= 解得：2mg
F π=
B 错误，D 正确；
因为当重力沿切线方向的分力与F 等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设在向上摆到θ角时，速度最大：
cos 2g g m F m θπ==
解得2=arccos
θπ
A 错误； 因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C 错误。

故选D 。

3、A
【解题分析】
A ．卢瑟福α粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型，故A 正确；
B ．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，贯穿能力最强，故B 错误；
C ．由图可以知道,光照越强,光电流越大,但遏止电压是一样,说明遏止电压与光的强度无关,故C 错误;
D ．链式反应需要达到临界体积才可以，故D 错误；
故选A ．
4、C
【解题分析】
近地卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
2
2 Mm v G m R R
= 则有第一宇宙速度
7.9v ==km/s “吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
2
2() Mm v G m R h R h
'=++ 联立解得
7.5v '=km/s
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

5、D
【解题分析】
A ．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透本领比较强，而电离能力最强是α射线，故A 错误；
B ．玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的，故氢原子在辐射光子的同时，轨道不是连续地减小，故B 错误；
C ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，故C 错误；
D ．根据光电效应方程km 0
E h W ν=-知，超过极限频率的入射频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故D 正确。

故选D 。

6、D
【解题分析】
汽车做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，如果车速达到72km/h ，根据牛顿第二定律求出所需向心力，侧向最大静摩擦力比较判断是否发生侧滑。

【题目详解】
A ．汽车在水平面转弯时，做圆周运动，只受重力、支持力、摩擦力三个力，向心力是重力、支持力和摩擦力三个力的合力，故A 错误。

B ．汽车转弯的速度为6m/s 时，所需的向心力
22
3261.510 6.7510N 80
v F m r ==⨯⨯=⨯ 故B 错误。

C ．如果车速达到20m/s ，需要的向心力
22
33201.5107.510N 80
v F m r ==⨯⨯=⨯ 小于最大静摩擦，汽车不会发生侧滑，故C 错误。

D ．最大加速度3
223910m /s 6m /s 1.510
a f m ⨯===⨯，故D 正确。

故选D 。

【题目点拨】
本题的关键是找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动。

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、CD
【解题分析】
A ．晶体、非晶体在一定条件下可以 转化，同种元素的原子可以生成不同种晶体，但石墨是晶体，故A 错误；
B ．第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律有关热现象的方向性，故B 错误；
C ．饱和蒸汽压仅仅与温度有关，一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，故C 正确；
D ．若单位体积内的分子数多，且分子的平均动能大，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数一定多；而气体的体积减小时单位体积内的分子数变多，温度降低会使分子的平均动能变小，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数可能变多，或变少，或不变，故D 正确；
E ．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接反映了液体分子运动的无规则性，故E 错误。

故选ACD 。

8、AC
【解题分析】
AB ．大量氢原子处在4E 能级，向下面的2E 能级跃迁，有三种情况
42E E →、43E E →、32E E →
由E hv ∆=知光子的频率有3种。

故A 正确，B 错误；
CD ．其中43E E →跃迁放出的能量最小，相应光子的频率最小，为 43E E E v h h
-∆== 故C 正确，D 错误。

故选AC 。

9、ABD
【解题分析】
题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解，先对物体AB 整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对物体B 受力分析，根据牛顿第二定律列方程；t 1时刻是A 与B 分离的时刻，之间的弹力为零。

【题目详解】
A 项：施加F 前，物体A
B 整体平衡，根据平衡条件，有：
2Mg=kx
解得：
加外力F 后到物体A 、B 分离前，对AB 整体有
又因 由于压缩量x 减小，故F 为变力，物体A 、B 分离时，此时A 、B 具有共同的v 和a ，且
对A 有：
解得此时： ，故A 错误； B 、D 项：A 、B 分离后，B 将做加速度减小的加速运动，当
时，B 达到最大速度，故B 、D 错误； C 项：对B 有： ，解得：，此时弹簧的压缩量为，故弹簧的压缩量减小了，即A 上升的距离
，故C 正确。

本题选不正确的，故应选：ABD 。

【题目点拨】 本题关键是明确A 与B 分离的时刻，它们间的弹力为零这一临界条件；然后分别对AB 整体和B 物体受力分析，根据牛顿第二定律列方程分析。

10、BC
【解题分析】
A ．b 棒所受的最大静摩擦力 33cos300.110N=0.15N 10m f f mg μ===
⨯ 而 11sin 300.110N=0.5N 2
G mg ==⨯⨯ 则b 棒刚要开始运动时，所受的安培力方向向下，大小为
1=0.25N c m F m g f G +-=安
此时a 棒受到向上的安培力大小仍为F 安=0.25N ，则 a 棒的加速度大小为
12-0.50.150.251m/s 0.1
G f F a m ---===安
选项A 错误；
B ．b 棒刚要开始运动时，对a 棒
F 安=BIL
2E I R
= E=BLv
联立解得
v =5m/s
选项B 正确；
CD ．足够长时间后，两棒的速度差恒定，设为∆v ，此时两棒受的安培力均为
22'
2B L v F R ∆= 此时对a 棒
'
1-a G f F a m
-= b 棒
'1+c b c
G F f m g a m m --=+ 其中
=a b a a
解得
25=
m/s 13
a a 81m/s 13v ∆= 此时导体棒a 的速度不是恒定值，不等于7.0m/s ，选项C 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、不需要
24321100
x x x x f +-- 不变 【解题分析】
(1)[1]该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力，故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。

(2)[2]根据逐差法可知，小车的加速度为 23421432124(5)100
x x x x x x x x a f T +--+--=⋅＝ (3)[3]根据(2)中所得到的加速度的表达式可知，加速度与电源电压无关，所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。

12、1R 3000 D
【解题分析】
(1)[1]．本实验利用了半偏法测电压表的内阻，实验原理为接入电阻箱时电路的总电阻减小的很小，需要滑动变阻器为小电阻，故选R 1可减小实验误差．
(2)[2]．滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：
(3)[3]．电压表的内阻V R 和R 串联，分压为2.00V 和1.00V ，则
V 23000R R ==Ω．
(4)[4]．电压表的满偏电流
3V 1mA 3000Ω
R V U I R === 故选D ．
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）380N （2）803N
【解题分析】
（1）对重物：
T mg ma -=
解得：
T =120N
对人：
T+N =Mg
解得：
N =380N
（2）因2240N OB T T ==
对B 点：
tan 30AB OB T T ︒=
解得
AB T =
14、43Hg a L
= 【解题分析】
设玻璃管的横截面积为S ，静止时左右两侧的气体压强 12cmHg p p H ==，
体积
12V V LS ==
运动时，设左侧气体的压强为1'p ，右侧气体的压强2'p 由题意知左右两部分气体的体积
112V LS '=，232
V LS '= 对左侧气体由玻意耳定律知
1111p V p V ''=
解得
12cmHg H p '=
对右侧气体由玻意耳定律知
2222p V p V ''=
解得
22cmHg 3
H p '= 对水银柱由牛顿第二定律知
12S p ma p S ''-=
即
223
gHS gHS LSa -=水银水银水银ρρρ 解得
43Hg a L
=
15、 (1)B =，磁感应强度方向垂纸面向外；(2) 13π【解题分析】
(1)电子通过加速电场的过程中，由动能定理有 212
eU mv =① 由于电子在两板间做匀速运动，则
evB eE =②
其中
2U E L
=③ 联立解得
B =④ 根据左手定则可判断磁感应强度方向垂纸面向外；
(2)洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力，有
2
v evB m r
=⑤ 联立①④⑤可得
r L =⑥
由几何关系可知
60θ=︒⑦
而
2m T eB
π=⑧ 则电子在场中运动的时间
21663T m t eB ππ=
==。