2024届上海市嘉定区外国语学校物理高三第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2024届上海市嘉定区外国语学校物理高三第一学期期末综合测
试模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验，得到了光电流与对应电压之间的关系图像甲、乙、丙，如图所示。

则下列说法正确的是（）
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．甲光的光强大于丙光的光强
D．甲光和丙光产生的光电子的最大初动能不相等
2、下列说法正确的是____________
A．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
B．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3个不同频率的光子
C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
3、太阳系中各行星绕太阳运动的轨道在同一面内。

在地球上观测金星与太阳的视角为θ（金星、太阳与观察者连线的夹角），长时间观察该视角并分析记录数据知，该视角的
θ。

若地球和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，则金星与最小值为0，最大值为m
地球公转周期的比值为（）
cosθ
A．()2
3
m
B ．()3m 1
sin θ
C ．
()3m sin θ D ．()3
m cos θ 4、如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v 从P 处沿PQ 方向进入长为d 、宽为h 的匀强磁场区域，从N 处离开磁场，若电子质量为m ，带电荷量为e ，磁感应强度为B ，则（ ）
A ．电子在磁场中做类平抛运动
B ．电子在磁场中运动的时间t=d v
C ．洛伦兹力对电子做的功为Bevh
D ．电子在N 处的速度大小也是v
5、如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为E k 1和E k 2，普朗克常量为h ，则下列说法正确的是（ ）
A ．E k 1>E k 2
B ．单色光1的频率比单色光2的频率高
C ．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大
D ．单色光1和单色光2的频率之差为12-k k
E E h
6、某篮球运动员垂直起跳的高度为100cm ，则该运动员的滞空时间（运动员起跳后，从双脚都离开地面到任意一只脚接触地面的时间间隔）约为（ ）
A ．0.20s
B ．0.45s
C ．0.90s
D ．1.60s
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，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A 和B ，两线上端固定于O 点，B 球固定在O 点正下方。

当A 球静止时，两悬线的夹角为θ．下列方法中能保持两悬线的夹角不变的是（ ）
A ．同时使两悬线长度减半
B ．同时使两球的质量和电量都减半
C ．同时使A 球的质量和电量都减半
D ．同时使两悬线长度减半和两球的电量都减半
8、将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能k E ，重力势能p E 与其上升高度h 间的关系分别如图中两直线所示，取210m/s g ，下列说法正确的是（ ）
A ．小球的质量为0.2kg
B ．小球受到的阻力（不包括重力）大小为0.25N
C ．小球动能与重力势能相等时的高度为2013
m D ．小球上升到2m 时，动能与重力势能之差为0.5J
9、如图所示，一固定斜面倾角为30，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g 。

若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的（ ）
A ．动能损失了mgH
B ．动能损失了2mgH
C．机械能损失了1
2
mgH D．机械能损失了mgH
10、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子仅在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B且a A>a B，电势能分别为E pA、E pB．下列说法正确的是（）
A．电子一定从A向B运动
B．Q靠近M端且为负电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷，一定有E pA<E pB
D．A点电势一定高于B点电势
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）实验室购买了一捆标铜导线，小明同学想通过实验测定其长度。

按照如下步骤进行操作：
(1)该同学首先使用螺旋测微器测得导线的直径如图(1)所示，则导线的直径d＝
___________mm；
(2)通过查阅资料查得铜的电阻率为ρ；
(3)使用多用电表欧姆档初步估测其电阻约为6Ω：
(4)为进一步准确测量导线的电阻，实验室提供以下器材：
A．直流电流表A（量程0~0.6A，内阻R A=3Ω）
B．直流电压表V1（量程0~3V，内阻约100Ω）
C．直流电压表V2（量程0~15V，内阻约100Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值范围0~5Ω）
F．滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω）
G．直流电源E（输出电压3V，内阻不计）
H．开关S一个、导线若干
①为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻，实验中应选择的电压表是___________（用所选器材前的字母表示）；选择的滑动变阻器是___________（用所选器材前的字母表示）；
②按实验要求在图(2)中，还需要连接的接线柱有___________（填相应接线柱的符号，如“ab”、“cd”等）；
③若测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，则可得铜导线的长度可表示为
L=___________（用题目提供的已知量的字母表示）；
12．（12分）用如图1所示装置研究平抛运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有_____________。

A ．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B ．斜槽轨道要尽量光滑些
C ．斜槽轨道末端必须保持水平
D ．本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)为定量研究，建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系。

取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的_____________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y 轴时_____________（选填“需要”或者“不需要”）y 轴与重锤线平行。

(3)伽利略曾硏究过平抛运动，他推断∶从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，只要下落高度相同，在空中飞行的时间都一样。

这实际上是因为平抛物体_____________。

A ．在水平方向上做匀速直线运动
B ．在竖直方向上做自由落体运动
C ．在下落过程中机械能守恒
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）一列简谐横波在t ＝13
s 时的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点．图(b )是质点Q 的振动图象。

求：
(ⅰ)波速及波的传播方向；
(ⅱ)质点Q 的平衡位置的x 坐标。

14．（16分）现有由同一种材料制成的一个透明工艺品，其切面形状图如图所示。

其中，顶部A 为矩形形状，高CM d =，边长CD L =，底部B 为等边三角形。

现让一束单色光线从B 部分MH 边的中点1O 表面处沿竖直方向射入，光线进入B 后发现折射光线恰好与B 部分的HM '平行且经过MM '，最后从A 部分的CD 边上某点O 处射出，光在真空中的传播速度为c 。

求：
（1）光在工艺品中传播的速度；
（2）光在工艺品中传播的时间。

15．（12分）光滑水平面上，质量为1kg的小球A以5m/s的速度向右运动，大小相同的小球B质量为4kg，以0.5m/s的速度向右运动，两者发生正碰，碰撞后小球B以2m/s 的速度向右运动.求：
①碰后A球的速度v；
②碰撞过程中A球对B球的冲量大小I.
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
【解析】
A．根据eU c=E k=hv-W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压U c越大。

甲光的遏止电压小于乙光，所以甲光频率小于乙光的频率，故A错误；
B．丙光的遏止电压小于乙光的遏止电压，所以丙光的频率小于乙光的频率，则乙光的波长小于丙光的波长，故B错误；
C．由于甲光的饱和光电流大于丙光饱和光电流，两光频率相等，所以甲光的强度高于丙光的强度，故C正确；
D．甲光的遏止电压等于丙光的遏止电压，由E km=e•U遏可知，甲光对应的光电子最大初动能等于丙光的光电子最大初动能。

故D错误；
故选C。

2、C
试题分析：β衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，A 错误；一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多产生两种不同频率的光子，但是若是大量氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多可产生3种不同频率的光子，B 错误；原子核的半衰期与外界因素无关，C 正确；原子核经过衰变生成新核，需要释放出射线，质量减小，D 错误；
考点：考查了原子衰变，氢原子跃迁
3、C
【解析】
如图所示
最大视角m θ时，观察者与金星的连线应与金星的轨道相切。

由几何关系得
sin m r r θ=金地
万有引力提供向心力有
2
224Mm G mr r T
π= 解得
33m 3(s )in T r T r θ==金金地地
故C 正确，ABD 错误。

4、D
【解析】 电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动，运动时间为：PN d t v v
=>弧，故AB 错误；由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，电子在洛伦兹力方向没有位移，所以洛伦兹力对电子不做功，故C 错误；电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变也是v ，故D 正确．所以D 正确，ABC 错误．
A ．由于：
11k c E e U ＝
22k c E e U ＝
所以：
12k k E E <
A 错误；
B ．由：
0k E h W ν＝－
可知，单色光1的频率比单色光2的频率低，B 错误；
C ．只增大照射光的强度，光电子的最大初动能不变，因此遏止电压不变，C 错误；
D ．由：
110k E h W ν＝－
220k E h W ν＝－
得：
1212k k E E v v h
-－＝ D 正确。

故选D 。

6、C
【解析】 根据物体做自由落体运动时212
x gt =可知
t =可得物体自由落体运动下落1m 需要的时间约为0.45s ，根据竖直上抛运动和自由落体运动的关系可知，滞空时间约为0.90s ，C 正确，ABD 错误。

故选C 。

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。

同时使两悬线长度减半，若角度θ不变，球间距减半，根据公式，静电斥力增加为4倍，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故A 错误；同时使两球的质量和电荷量减半，A 球的重力减小为一半，静电力都减小为四分之一，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故B 错误；同时使A 球的质量和电荷量减半，A 球的重力和静电力都减小为一半，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故C 正确；同时使两悬线长度和两球的电荷量减半，球间距减为一半，根据公式，静电力不变，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故D 正确。

所以CD 正确，AB 错误。

8、BD
【解析】
A ．由图知，小球上升的最大高度为h =4m ，在最高点时，小球的重力势能
p 4J E mgh ==
得
P 0.1kg E m gh
== 故A 错误；
B ．根据除重力以外其他力做的功
W E =∆其
则有
fh E E -=-低高
由图知
4J 5J E E ==低高，
又
4m h =
解得
0.25N f =
故B 正确；
C ．设小球动能和重力势能相等时的高度为H ，此时有
212
mgH mv = 由动能定理有 2201122fH mgH mv mv --=
- 由图知
201=5J 2
mv 联立解得
20=m 9
H 故C 错误； D ．由图可知，在h =2m 处，小球的重力势能是2J ，动能是
5J=2.5J 2，所以小球上升到2m 时，动能与重力势能之差为
2.5J 2J 0.5J -=
故D 正确。

故选BD 。

9、BD
【解析】
AB ．已知物体上滑的加速度大小为g ，由动能定理得：动能损失等于物体克服合外力做功为 122sin30合合∆==⋅=⋅=︒
k E W F H mg H mgH 故A 选项错误，B 选项正确；
CD ．设摩擦力的大小为f ，根据牛顿第二定律得
sin30mg f ma mg ︒+==
得
0.5f mg =
则物块克服摩擦力做功为
20.52f W f H mg H mgH =⋅=⨯=
根据功能关系可知机械能损失mgH ，故C 错误，D 正确。

故选BD 。

10、CD
【解析】
根据运动轨迹得到电场力方向，从而得到电场力做功及场强方向，即可由电场力做功得到电势能变化，由场强方向得到电势变化；根据加速度得到场源，即可根据场强方向得到场源电性。

【详解】
由运动轨迹只能得到电子受力指向凹的一侧，不能得到运动走向，故A 错误；由电场场源为点电荷，a A ＞a B 可得：点电荷Q 靠近M 端；又有电子受力指向凹的一侧可得：MN 上电场线方向向右，故点电荷Q 为正电荷，故B 错误；电子受力指向凹的一侧可得：根据电子只受电场力作用；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大可得：E pA ＜E pB ，故C 正确；点电荷带正电，且A 点距离点电荷距离较B 点近，可知A 点电势一定高于B 点电势，故D 正确，故选CD 。

【点睛】
沿着电场线电势降低，但是电势能和电荷电性相关，故我们一般根据电场力做功情况来判断电势能变化，以避免电性不同，电势能变化趋势不同的问题。

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、0.680（0.678~0.682） B D kj （或ej ）、bd （或bh ）、dh （或dg ） ()2
4A U IR d I
πρ- 【解析】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm ，可动刻度的读数为：
0.01mm×18.0=0.180mm ，故导线的直径为d =0.680mm ，由于误差，则0.678mm~0.682mm 均正确；
(4)[2]由于电源的输出电压为3V ，则电压表选择B ；
[3]由于待测电阻阻值约为6Ω，为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻，则滑动变阻器应选D ；
[4]为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻，测滑动变阻器应用分压式，由于电流表内阻已知，则电流表内接，这样可以消除因电流表分压带来的误差，所以应连接的接线柱有kj （或ej ）、bd （或bh ）、dh （或dg ）；
[5]由实验原理可知
224ππ()2
A x U IR L L L R d I S d ρρρ-=
=== 则 2A π()=4d U IR L I
ρ- 12、AC 球心 需要 B
【解析】
(1)[1]．ABC ．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。

同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点；故B 错误，AC 正确；
D ．本实验必需的器材还有刻度尺，但不需要停表，选项D 错误；
故选AC 。

(2)[2][3]．将钢球静置于Q 点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y 轴时需要y 轴与重锤线平行；
(3)[4]．做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，所以高度相同时时间相同；故选B 。

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)18cm/s ，沿x 轴负方向传播(ⅱ)9cm
【解析】
(ⅰ)由图(a)可以看出，该波的波长为
λ＝36cm ①
由图(b)可以看出，周期为
T ＝2s ②
波速为
v ＝T
λ＝18cm/s ③ 由图(b)知，当t ＝1/3s 时，Q 点向上运动，结合图(a)可得，波沿x 轴负方向传播； (ⅱ)设质点P 、Q 平衡位置的x 坐标分别为P x 、Q x 由图(a)知，x ＝0处
y ＝－
2
A ＝A sin(－30︒) 因此
303cm 360p x λ︒
︒
== ④ 由图(b)知，在t ＝0时Q 点处于平衡位置，经Δt ＝13
s ，其振动状态向x 轴负方向传播至P 点处，由此及③式有 Q P x x -＝v Δt ＝6cm ⑤
由④⑤式得，质点Q 的平衡位置的x 坐标为
Q x ＝9cm
14、（1）
33c （2）432d L c
+ 【解析】 （1）光路图如图所示。

根据题图知，光进入介质B 的入射角为 α=60°，折射角为 β=30° 则工艺品的折射率为
60330sin sin n sin sin αβ︒===︒
在介质中的光速：
3c v n == （2）由几何关系得光在工艺品中传播的路程
602
30L d sin s cos +
︒=︒
光在工艺品中传播的速度
c v n
= 则光在工艺品中传播的时间
s t v
= 联立解得
2t c
=。

15、①1m/s 方向向左②6N s =⋅I
【解析】
①A B 、两球碰撞过程，系统动量守恒，取向右为正方向
112211
22m v m v m v m v ''+=+ 解得
1
1m/s '=-v 所以碰后A 球速度大小为1m/s ，方向向左; ②以B 球为研究对象，由动量定理
I p =∆合
得
22
22I m v m v '=- 解得
6N s =⋅I。