广东梅州第一中学2023-2024学年高三物理第一学期期末复习检测试题含解析

广东梅州第一中学2023-2024学年高三物理第一学期期末复习
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、新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下列单位属于国际基本单位的是（）
A．长度B．m C．nm D．m/s
2、下列说法中正确的是（）
A．伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来
B．自然界的四种基本相互作用是强相互作用，弱相互作用，电相互作用和磁相互作用C．“月－地检验”证明了一切场力都遵循“平方反比”的规律
D．一对相互作用力做功，总功一定为零
3、如图所示，长为d、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上。

导体棒与斜面的水平底边始终平行。

已知导体棒电流方向从a到b，大小为I，重力加速度为g。

若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，则磁感应强度的最小值和对应的方向是（）
A．
sin
mg
Id
θ
，方向垂直于斜面向下
B．
sin
mg
Id
θ
，方向垂直于斜面向上
C．
tan
mg
Id
θ
，方向竖直向上
D ．
tan mg Id
θ
， 方向竖直向下 4、为了人民的健康和社会的长远发展，我国环保部门每天派出大量的洒水车上街进行空气净化除尘，已知某种型号的洒水车的操作系统是由发动机带动变速箱，变速箱带动洒水泵产生动力将罐体内的水通过管网喷洒出去，假设行驶过程中车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟车速成正比，当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，以下判断正确的是（ ） A ．洒水车的动能保持不变 B ．发动机的功率保持不变 C ．牵引力的功率要随时间均匀减小
D ．牵引力大小跟洒水时间成反比
5、若宇航员在月球表面附近自高h 处以初速度v 0水平抛出一个小球，测出小球从抛出到落地的位移为L 。

已知月球半径为R ，万有引力常量为G ，则下列说法正确的是（ ）
A ．月球表面的重力加速度2
22
hv g L h =-月 B ．月球的质量22
22()
hR v m G L h =-月
C ．月球的第一宇宙速度0
22
2hR
v v L h
=- D ．月球的平均密度20
2232()
hv G L h ρπ=-
6、如图所示，一质量为m 的重物，在塔吊电动机的拉力下，由静止开始向上以加速度
1a 做匀加速直线运动，当重物上升到高度h 、重物速度为1v 时塔吊电动机功率达到额定
功率0P ，此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为2a 的匀减速直线运动直到速度减到零，重力加速度为g ，不计一切摩擦，关于此过程的说法正确的是（ ）
A ．重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为()2m g a +
B ．重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为01
P v
C ．计算重物匀加速阶段所用时间的方程为2
0112
P t mgh mv -=
D ．假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率0P 启动，速度1v 就是其能达到的最大速度
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、一列简谐横波在介质中沿x 轴传播，在0t =时刻的波形图如图所示，P 、Q 为介质中的两质点。

此时质点P 正在向动能减小的方向运动，质点Q 横坐标为5cm 。

1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，4
s 3
t =时，质点P 第一次回到平衡位置。

下列说法正确的是（ ）
A ．波沿x 轴负方向传播
B ．4
s 3t =
时，质点P 向y 轴负方向运动 C ．波长为12cm
D ．2
s 3
t =时，质点P 位于波峰
8、一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在12m x =处的质元的振动图线如图1所示，在
18m x =处的质元的振动图线如图2所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．该波的周期为12s
B ．12m x =处的质元在平衡位置向上振动时，18m x =处的质元在波峰
C ．在04s ~内12m x =处和18m x =处的质元通过的路程均为6cm
D ．该波的波长不可能为8m
9、如图所示，半径为a 的圆形区域内，有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B ，EF 、MN 为两平行金属板，板长和板距均为2a ，一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以速度0v 从A 点沿半径方向射入磁场，若金属板接电源，则粒子沿平
行于金属板的方向射出，若金属板不接电源，则粒子离开磁场时速度方向偏转60，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）
A．粒子带负电
B．粒子两次通过磁场区域所用的时间相等
C．速度0v的大小为3qBa m
D．两金属板间的电压为
22 23qB a
m
10、如图所示，擦亮的锌板与验电器上的金属球相连，验电器上的铝箔原来是不张开的．现让紫外线照射到锌板，观察到验电器的铝箔张开．下列说法正确的是( )
A．验电器的铝箔带负电
B．此实验可以说明光具有粒子性
C．若改用X射线照射锌板，则观察到验电器的铝箔会张开
D．若改用激光器发出高亮度的红光照射锌板，则观察到验电器的铝箔也有可能会张开
E.若增大紫外线的照射强度，则逸出电子的最大初动能变大
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）某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，实验操作如下：
（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，如图甲所示的示数为_________mm。

（2）用多用电表“×1 "倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值，如图乙所示的示数为
_________Ω。

（3）用电流表（内阻约为5Ω）、电压表（内阻约为3kΩ）测量该电阻丝的阻值R x，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，下列电路中符合要求的是_________。

A．B．C．D．
（4）用第（3）问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l，测得相应的阻值R，并作出了R-l图象，如图丙所示中符合实验结果的图线是_________（选填“a”“b”或“ c”），该电阻丝电阻率的测量值_________（选填“大于” “小于”或“等于”）真实值。

12．（12分）某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：
两个轻弹簧A和B、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。

实验步骤如下：
（1）用刻度尺测得弹簧A的原长为6.00cm，弹簧B的原长为8.00cm；
（2）如图甲，分别将弹簧A、B悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为m=100g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A长度为6.98cm，弹簧B长度为9.96cm。

取重力加速度g=9.8m/s2，忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为k A=_________N/m，k B=_________N/m；（3）如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在
M点，另一端系两根细线，弹簧A、B一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧A、B，把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅笔描下结点位置记为O。

测得此时弹簧A的长度为8.10cm，弹簧B的长度为11..80cm，并在每条细线的某一位置用铅笔记下点P1和P2；
（4）如图丙，取下弹簧A，只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到O点，测得此时弹簧B的长度为13.90cm，并用铅笔在此时细线的某一位置记下点P，此时弹簧B的弹力大小为F′=________N（计算结果保留3位有效数字）；
（5）根据步骤（3）所测数据计算弹簧A的拉力F A、弹簧B的拉力F B，在图丁中按照给定的标度作出F A、F B的图示______，根据平行四边形定则作出它们的合力F的图示，测出F的大小为_________N。

（结果保留3位有效数字）
（6）再在图丁中按照给定的标度作出F′的图示____，比较F与F′的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。

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，质量m1=0.45 kg的平顶小车静止在光滑水平面上，质量m2=0.5 kg 的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端．一质量为m0=0.05 kg的子弹以水平速度
v0=100 m/s射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车．已
知子弹与车的作用时间极短，小物块与车顶面的动摩擦因数μ=0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g=10 m/s2，求：
（1）子弹相对小车静止时小车速度的大小；
（2）小车的长度L．
14．（16分）半径为R的球形透明均匀介质，一束激光在过圆心O的平面内与一条直径成为60°角射向球表面，先经第一次折射，再经一次反射，最后经第二次折射射出，射出方向与最初入射方向平行。

真空中光速为c。

求：
(1)球形透明介质的折射率；
(2)激光在球内传播的时间。

15．（12分）如图所示，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。

在它左边有一垂直于轨道的固定挡板，右边有两个小球A和B用处于原长的轻质弹簧相连，以相同的速度v0向C球运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。

在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩。

然后D与挡板P发生弹性碰撞，而A的速度不变。

过一段时间，弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。

已知A、B、C三球的质量均为m。

求：
(1)弹簧长度第一次被锁定后A球的速度；
(2)弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能。

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、B
【解析】
国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流（A）、发光强度（cd）、物质的量（mol），它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，A项的长度是基本物理量，B项的m是国际制基本单位，C项的nm是非国际制基本单位，D项的m/s是导出单位，故B正确，ACD错误。

故选B。

2、A
【解析】
A．伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来，故A正确；B．自然界中的四种基本相互作用是万有引力、强相互作用、电磁力、弱相互作用，故B错误；
C．“月-地检验”证明了地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律，故C错误；
D．一对作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上，它们可能分别对两个物体都做正功，其代数和为正值，比如在光滑水平面由静止释放的两个带同种电荷的小球，库仑力对两个小球都做正功，作用力和反作用力所做的功的代数和为正值，故物体间的一对相互作用力做功的代数和不一定为零，故D错误。

故选A。

3、A
【解析】
根据三角形定则知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，根据共点力平衡可知，安培力的最小值为
F=mg sinα
此时所加的磁场方向垂直于斜面向下，即为 mg sinθ=BId 解得
sin mg B Id
θ
=
方向垂直于斜面向下，故A 正确、BCD 错误。

故选A 。

4、C 【解析】
以车和水为研究对象，受力分析可知，水平方向受牵引力、摩擦阻力和空气阻力作用，由题意，车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟车速成正比，根据牛顿第二定律知， F -f -kv =ma
当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，车与水的质量在减小，故摩擦阻力在减小，空气阻力恒定不变，则牵引力在减小，合力为零。

A ．洒水车的质量减小，速度不变，故动能减小，故A 错误。

B ．发动机的功率P =Fv ，牵引力减小，速度不变，则发动机的功率减小，故B 错误。

CD ．牵引力F =f +kv ，洒水车的质量随时间均匀减小，则牵引力的大小随洒水时间均匀减小，但不成反比。

牵引力功率随时间均匀减小，故
C 正确，
D 错误。

故选C 。

5、C 【解析】
A ．由小球平抛，依题意有
21
2
h g t =
月 220L h v t -=
则
20
2
2
2=hv g L h -月 故A 错误； B ．由
2
=
Gm g R 月
月 则
()
22
222=hR v m G L h -月
故B 错误； C ．第一宇宙速度
v v =故C 正确； D ．根据
34
=3
m R ρπ月
则月球平均密度
()
20
223=2hv GR L h ρπ-
故D 错误。

故选C 。

6、B 【解析】
A ．根据牛顿第二定律，重物匀减速阶段
22mg F ma -=
()22F m g a =-
A 错误；
B ．重物在匀加速阶段
011P F v = 0
11
P F v =
B 正确；
C ．匀加速阶段1P F v =，电动机功率逐渐增大，不满足20112P t mgh mv -=
，选项C 错误；
D ．假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率0P 启动，能达到的最大速度 0m P v mg
= m 1v v >
选项D 错误。

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、BC
【解析】
A ．当0t =时，质点P 正在向动能减小的方向运动，即P 点向y 轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向x 轴正方向传播，A 错误；
B ．当1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，则有4s T =，当经过4s 3
t =，质点P 由y 轴上方位置第一次回到平衡位置，应该向y 轴负方向运动，B 正确；
C ．当1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，则有4s T =，由于4s 3t =
时质点P 第一次回到平衡位置，设波速为v ，在4s 3
时间内，波传播的距离为 43
x v = 也可表示为 35cm 4x λ=
- 而
vT λ=
解得
12cm λ=
C 正确；
D ．波峰与P 点水平距离为
'5cm=1cm 2x λ
=- 传播时间为1s 3
，D 错误。

故选BC 。

8、AB
【解析】
A ．由图可知，该波的周期为12s 。

故A 正确；
B ．由图可知，t =3s 时刻，x =12m 处的质元在平衡位置向上振动时，x =18m 处的质元在波峰，故B 正确；
C ．由图可知，该波的振幅为4cm ，圆频率 22rad/s 126
T πππω＝＝＝ 由图1可知，在t =0时刻x =12m 处的质点在-4cm 处，则其振动方程
12()64sin cm 2
x t ππ
-+＝ 4s 时刻质元的位置 124(44sin 2cm 62
)x ππ--⋅+＝＝ 所以x =12m 处的质元通过的路程
s 12=4cm+2cm=6cm
据图2知t =0s 时，在x =18m 处的质元的位移为0cm ，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为
184sin()6
cm x t π
＝ 在t =4s 时刻，在x =18m 处的质元的位移 1844sin 23cm 6
x π⨯＝＝ 所以在0～4s 内x =18m 处的质元通过的路程
x 18＝3＜6cm
故C 错误；
D ．由两图比较可知，x =12m 处比x =18m 处的质元可能早振动
34T ，所以两点之间的距离为
x ＝(n +
34
)λ（n =0、1、2、3…） 所以 446m 4343
x n n λ⨯++＝
＝ （n =0、1、2、3…） n =0时，波长最大，为46=m 8m 3λ⨯＝ 故D 错误；
故选AB 。

9、CD
【解析】
A ．由于磁场方向不确定，故带电粒子的电性不确定，A 错误；
B ．当金属板接电源时，由题意可知，带电粒子匀速穿过平行板，粒子通过磁场区域所用的时间
10
2a t v = 当金属板不接电源时，粒子只在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为R ，由几何关系有
tan 30a R =
解得
R =
则粒子在磁场中的运动时间
200
602π360R t v =⨯= 所以
12t t ≠
B 错误；
C ．当金属板不接电源时，粒子只在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有
200v qv B m R
= 解得
0v = C 正确；
D ．当金属板接电源时，两金属板间存在匀强电场，设电场强度大小为
E ，则有 0qE qv B =
得
0E v B =
则两金属板间的电压
022a aBv U E ===⨯ D 正确。

故选CD 。

10、BC
【解析】
A ．紫外线照射锌板发生光电效应现象，电子从锌板上飞出，锌板带正电，铝箔张角变大，说明其原来带正电，故A 错误；
B ．光电效应说明光具有粒子性，故B 正确；
C ．若改用X 光(其频率高于紫外线的频率)照射锌板时，依据光电效应发生条件，一定能使锌板发生光电效应，故其夹角一定会变得更大，故C 正确；
D ．若改用激光器发出高亮度的红光(其频率低于紫外线的频率)照射锌板，依据光电效应发生条件，则观察到验电器的铝箔可能不会张开，故D 错误；
E ．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，由入射光的频率有关，故E 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、2.819〜2.821 7 D a 等于
【解析】
（1）[1]螺旋测微器的转动刻度50格共0.5mm 长，精确度为0.01mm ，格数要估读到0.1格，则电阻丝的直径为：
2.5mm 32.00.01mm 2.820mm d =+⨯=（2.819~2.821）
； （2）[2]欧姆表读电阻，由表盘上的数字乘以倍率得到阻值，可得：
7.017.0x R =⨯Ω=Ω（或7）
（3）[3]实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法； 而待测电阻满足：
753000506x A V R R R ≈Ω<⋅=⨯Ω=Ω 即待测电阻为小电阻，用电流表的外接法减小系统误差；综上选择D 电路实验； （4）[4]根据电阻定律
R L S ρ
=⋅，
可知R L -图像应该是过原点的倾斜直线，但（3）问中的C 项电路采用的是电流表的内接法，因电流表分分压导致电阻的测量值偏大，有：
=A R R L S ρ
+测
故测量图线不过原点，而有纵截距；故选a 图线；
[5]由R L -图像求电阻率是利用斜率k L ρ=
求得，a 图线和准确图线的斜率相同，故
电阻率的测量值等于真实值。

12、100 50 2.95 作F A 、F B 的图示（F A =2.10N 、F B =1.90N ） 2.80～2.95
【解析】
（2）[1][2]．根据胡克定律，两弹簧的劲度系数分别为
20.19.8N/m=100N/m (6.98 6.00)10
A A A F k x -⨯==∆-⨯ ，20.19.8N/m=50N/m (9.968.00)10
B B B F k x -⨯=
=∆-⨯；
（4）[3]．弹簧B 的弹力大小为
'
x 50(0.13900.08)N=2.95N B B F k '=∆=⨯-
（5）[4][5]．由胡克定律可得：
'
x 100(0.08100.06)N=2.10N A A A F k '=∆=⨯-
'
x 50(0.11800.08)N=1.90N B B B F k '=∆=⨯-
画出两个力的合力如图，由图可知合力F ≈2.90N ；
（6）[6]．做出力图如图；
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）10 m/s （2）2 m
【解析】
本题考查动量守恒与能量综合的问题．
（1）子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 m 0v 0=(m 0+m 1)v 1…………①
解得v 1=10 m/s
（2）三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
(m 0+m 1)v 1=(m 0+m 1)v 2+m 2v 3…………②
解得v 2=8 m/s
由能量守恒可得 12(m 0+m 1)21v =μm 2g ·L +12(m 0+m 1)22v +12
m 223v …………③ 解得L =2 m
14、 (1)3；(2)
6R c
【解析】
(1)激光在球形透明介质里传播的光路如图所示：
其中A 、C 为折射点，B 为反射点，连接A 与C ，作OD 平行于入射光线，则 60AOD COD ︒∠=∠=
OAB OBA OBC OCB ∠=∠=∠=∠
OAB OBA OBC OCB AOD COD ∠+∠+∠+∠=∠+∠
解得
30OAB ︒∠=
设球形透明介质的折射率为n ，根据折射定律
sin 60sin n OAB
︒
=∠ 解得
3n =(2)由于30OAB ︒∠=，所以AC 垂直于入射光线，即
3AC d R ==
又由于
60ABC BCA CAB ︒∠=∠=∠=
所以ABC 为等边三角形，即激光在球内运动路程为
223s d R ==
设激光在介质中传播速度为t ，则
c v n
= 传播时间
6R c c
s t v === 15、 (1)023v ；(2)2073108
mv 【解析】
(1)设C 球与B 球粘结成D 时，D 的速度为v 1，由动量守恒定律可得 01()mv m m v =+
解得
1012
v v = 当弹簧压至最短时，D 与A 的速度相等，设此速度为v 2，由动量守恒，有 10223mv mv mv +=
解得A 的速度
2023
v v = (2)设弹簧长度第一次被锁定后，储存在弹簧中的势能为E p1。

由能量守恒得 222102p111123222
mv mv mv E ⋅+=⋅+ 解得
2p10112
E mv = 撞击P 后，D 的速度大小不变，仍为
023v ，方向向右；A 的速度大小和方向均不变。

然后D 与A 继续相互作用，设当弹簧压缩到最短时，A 与D 的速度为v 3，根据动量守恒定律可得
22323mv mv mv -=
解得
3201239
v v v == 弹性势能的增加量为
222p 2301116332227
E mv mv mv ∆=⋅-⋅= 弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能
2p2p1p 073108E E E mv =+=。