2024学年陕西省商洛物理高三上期末综合测试试题含解析

2024学年陕西省商洛物理高三上期末综合测试试题
请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、研究光电效应现象的实验装置如图（a ）所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K 时，测得相应的遏止电压分别为U 1和U 2，产生的光电流I 随光电管两端电压U 的变化规律如图（b ）所示。

已知电子的质量为m ，电荷量为－e ，黄光和蓝光的频率分别为v 1和v 2，且v 1<v 2。

则下列判断正确的是（ ）
A ．U 1 <U 2
B ．图（b ）中的乙线是对应黄光照射
C ．根据题述条件无法算出阴极K 金属的极限频率
D ．用黄光照射时，光电子的最大初动能为eU 2
2、卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t ，卫星运动所通过的弧长为l ，该弧长对应的圆心角为θ。

已知引力常量为G ，由此可计算该行星的质量为（ ）
A ．22l Gt
B ．22l G t θ
C ．2l
G t θ D ．22l G t
θ 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、A B 两物体同时同地从静止开始运动，其运动的速度随时间的v —t 图如图所示，关于它们运动的描述正确的是（ ）
A ．物体
B 在直线上做往返运动
B ．物体A 做加速度增大的曲线运动
C ．AB 两物体在0-1s 运动过程中距离越来越近
D ．B 物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的平均速度大小为1:3:2
5、平行板电容器C 与三个可控电阻R 1、R 2、R 3以及电源连成如图所示的电路，闭合开关S ，待电路稳定后，电容器C 两极板带有一定的电荷，要使电容器所带电荷量减少。

以下方法中可行的是（ ）
A ．只增大R 1，其他不变
B ．只增大R 2，其他不变
C ．只减小R 3，其他不变
D ．只减小a 、b 两极板间的距离，其他不变
6、P 、Q 两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P 光发生全反射，Q 光射入空气，则（ ） A ．玻璃对P 光的折射率小于对Q 光的折射率
B ．玻璃中P 光的波长大于Q 光的波长
C ．玻璃中P 光的速度大于Q 光的速度
D ．P 光的光子能量大于Q 光的光子能量
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、一列横波沿水平方向传播，质点A 平衡位置位于0.2m x =处，质点P 平衡位置位于 1.2m x =处，质点A 的振动图像如图甲所示，如图乙所示是质点A 刚振动了1．1s 时的波形图，以下说法正确的是（ ）
A．波速2m/s
v=
B．波源的最初振动方向向上
t=时波传到P点
C．0.4s
D．当质点P点处于波峰位置时，A质点处于波谷位置
8、如图所示，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是()
A．落到A、B、C三处的石块落地速度方向相同
B．落到A、B两处的石块落地速度方向相同
C．落到B、C两处的石块落地速度大小可能相同
D．落到C处的石块在空中运动的时间最长
9、如图所示，设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A、B同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力。

下列判断中正确的有（）
A．两水滴落到水平地面上的速度相同
B．两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等
C．高度一定，ω越大，两水滴在空中飞行的时间差△t越大
D．高度一定，ω越大，两水滴落地点的距离Δx越大
10、质量为m的物块放在水平桌面上，物块与水平桌面间的动摩擦因数为
3
3
，现给物块- 个斜向上的拉力F使物块
匀速向右运动，则拉力F的值可能为
A．1
4 mg
B．1
3 mg
C．1
2 mg
D．m g
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）实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为20 g的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等．实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度．
(1) 正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示．已知打点周期T＝0.02 s，则木块的加速度a＝________m/s2.
(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出a－m图象如图丙所示．已知当地重力加速度g＝9.8 m/s2，则木块与木板间动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)；μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，原因是________________________(写出一个即可)．
(3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量．
12．（12分）某同学用图甲所示的电路测量电阻R x的阻值（约几百欧）。

滑动变阻器R，电阻箱R0（0~9999Ω），S2是单刀双掷开关，量程3V的电压表（内阻约3kΩ），电源电动势约6V
(1)根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整______；
(2)正确连接电路后，断开S1、S2。

调节好多用电表，将两表笔接触R x两端的接线柱，正确操作后，使用×10的倍率粗测其电阻，指针指示如图丙，粗测得到R x=_______Ω；
(3)该同学通过下列步骤，较准确地测出R x的阻值
①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端。

闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏；
②断开S1，调节电阻箱R0，使其阻值最大；
③将S2拨至“2”，闭合S i，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R1，则R x=________。

(4)关于本实验
①该同学在(3)②的步骤中操作不妥，可能会在步骤③中造成________；
②为了减小实验误差：下列方法最可行的是________。

（填正确答案标号）
A．选用量程不变，内阻更大的电压表
B．选用量程不变，内阻更小的电压表
C．选用总电阻远大于R x的滑动变阻器
D．选用总电阻远小于R x的滑动变阻器
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，用销钉固定活塞把水平放置的容器分隔成A 、B 两部分，其体积之比:2:1A B V V =。

开始时，A 中有温度为127℃、压强为51.810Pa ⨯的空气，B 中有温度为27℃、压强为51.210Pa ⨯的空气。

拔出销钉使活塞可
以无摩擦地移动（不漏气），由于容器壁缓慢导热，最后气体都变到室温27℃，活塞也停住。

求最后A 中气体的压强。

14．（16分）处于真空中的圆柱形玻璃的横截面如图所示，AB 为水平直径，玻璃砖的半径为R ，O 为圆心，P 为圆柱形玻璃砖上的一点，与水平直径AB 相距2R ，单色光平行于水平直径AB 射向该玻璃砖。

已知沿直径AB 射入的单色光透过玻璃的时间为t ，光在真空中的传播速度为c ，不考虑二次反射，求：
（1）该圆柱形玻璃砖的折射率n ；
（2）从P 点水平射入的单色光透过玻璃砖的时间。

15．（12分）如图甲所示，正方形闭合线圈ABCD 的边长10cm a =、总电阻2r =Ω、匝数100n =，匀强磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度大小B 随时间t 的变化关系如图乙所示，周期2110s T -=⨯，磁场方向以垂直线圈平面向里为正。

试求：
（1）8
T t =时，线圈的AD 边所受安培力的大小和方向。

（2）在0~2
T 时间内，通过导线横截面的电荷量。

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】
AB ．根据光电效应方程则有
0km h W E ν=+
在光电管中，遏止电压满足
c km eU E =
联立方程有
c =W
h U e e ν-
因为
12νν<
所以对于同一光电管和金属
12U U <
蓝光对应的遏止电压大，则图（b ）中的乙线是对应蓝光照射，A 正确，B 错误；
C ．极限频率满足
c 0h W ν=
则
c 11=h h U e e ν
ν-
c 22=h h U e e ν
ν-
联立两式解得
2112
c 21
U U U U ννν-=-
C 错误；
D ．用黄光照射时，光电子的最大初动能为1eU ，D 错误。

故选A 。

2、B
【解题分析】
设卫星的质量为m ，卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则
22Mm v G m r r
= 其中
l r ，l v t
= 联立可得
2
2
l M G t θ= 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

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、D
【解题分析】v －t 图，其数值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面积表示位移；由图可知，B 先匀加速直线，再做匀减速直线，速度为正值，为单向直线运动。

物体A 做加速度增大的直线运动；在0-1s 内，B 物体在前，A 物体在后，距离越来越远；由于面积表示位移，可求1s 内、第2s 内、第3s 内的位移比为1:3:2，由
，可知平均速度大小为1:3:2。

综上分析，D 正确。

5、A
【解题分析】
A ．只增大1R ，其他不变，电路中的电流变小，R 2两端的电压减小，根据2Q CU =，知电容器所带的电量减小，A 符合要求；
B ．只增大2R ，其他不变，电路中的电流变小，内电压和R 1上的电压减小，电动势不变，所以R 2两端的电压增大，根据2Q CU =，知电容器所带的电量增大，B 不符合要求；
C ．只减小R 3，其他不变，R 3在整个电路中相当于导线，所以电容器的电量不变，C 不符合要求；
D ．减小ab 间的距离，根据4S C kd επ=
，知电容C 增大，而两端间的电势差不变，所以所带的电量增大，D 不符合要求。

故选A 。

6、D
【解题分析】
A ．根据临界角公式1sin C n
=，Q 光束的折射率小，P 光束的折射率大，故A 错误； B ．在玻璃球体中，光的波长
0v c f nf n
λλ=== 0λ是光在真空中的波长，P 光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由0n λλ=
知在玻璃球体中，P 光的波长小于Q 光的波长，故B 错误；
C ．根据c v n
=可知玻璃中P 光的速度小于Q 光的速度，故C 错误； D ．P 光的折射率大，频率大，根据E h ν=可知P 光的光子能量大，所以P 光的光子能量大于Q 光的光子能量，故D 正确。

故D 正确。

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】
A ．由题图甲知0.2s T =，由题图乙知0.4m λ=，波速
2m/s v T λ
==
A 正确；
B ．结合图甲、图乙可判断，该波沿x 轴正方向传播，根据题图乙知0.1s t =时，波源的振动传到0.4m x =处，可知波源最初振动方向向下，B 错误；
C ．波从0.4m x =处传到 1.2m x =处需要0.4s x t v
∆∆==，此时0.6s t =，C 错误； D ．质点A 、P 平衡位置间距为1m ，等于2.5λ，去整留零相当于1.5λ，当质点P 点处于波峰位置时，质点A 处于波谷
位置，D 正确。

故选AD 。

8、BC
【解题分析】
试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
解：A 、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A 、B 两点的位移方向相同，与落在C 点的位移方向不同，所以A 、B 两点的速度方向相同，与C 点的速度方向不同，故A 错误，B 正确． C 、落在B 点的石块竖直分速度比C 点竖直分速度大，但是B 点的水平分速度比C 点水平分速度小，根据平行四边形定则可知，两点的速度大小可能相同，故C 正确．
D 、高度决定平抛运动的时间，可知落在B 点的石块运动时间最长．故D 错误．
故选BC ．
点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
9、ACD
【解题分析】
A ．由机械能守恒定律可知，两水滴落到水平地面上的速度大小相同，由斜抛运动的规律可知，两水滴落到底面上的速度方向也相同，选项A 正确；
B ．两水滴质量关系不确定，则不能比较重力功，选项B 错误；
C ．两水滴在空中飞行的时间差△t 等于在A 处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时的时间，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则竖直速度越大，则回到原来的高度的时间越长，即两水滴在空中飞行的时间差△t 越大，选项C 正确；
D ．两水滴落地点的距离Δx 等于A 处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时与B 点的距离，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则水平速度和运动时间都越大，则回到原来的高度时与B 点的距离越大，即两水滴落地点的距离Δx 越大，选项D 正确；
故选ACD 。

10、CD
【解题分析】
物块受到重力mg 、支持F N 、摩擦力f 和拉力F 四个力作用，先把支持N F 、摩擦力f 合成，由于
N 1tan F f αμ===
得到60α︒=。

再把F '与拉力F 合成，合力等于mg ，当F 与F '垂直时，F 最小，最小值
min 1cos 2F mg mg α== A.A 项与 上述分析结论不相符，故A 错误；
B.B 项与 上述分析结论不相符，故B 错误；
C.C 项与 上述分析结论相符，故C 正确；
D.D 项与 上述分析结论相符，故D 正确。

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) 3.33 (2) 0.32～0.36 大于 滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦等 (3) 不需要
【解题分析】
（1）已知打点周期T ＝0.02 s ，根据逐差法可得木块的加速度为：
2
2360322(8.20 3.50 3.50)10 3.33m/s 990.02
x x a T ----⨯===⨯． （2）设木块的质量为M ，根据牛顿第二定律有，(0.02)mg f M a -=+，(0.02)f M m g μ=+-，联立可解得加速度为：(1)0.02
g a m g M μμ+=-+，由丙图可知，当m =0时，a =g μ=3.3 2m/s ，则木块与木板间动摩擦因数μ＝0.34 ，因滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量值大于真实值．
（3）实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量． 12、 240Ω 1R 电压表超偏而损坏 C
【解题分析】
(1)[1]实物图如图所示
(2)[2]多用电表读数为
24.010240Ωx R =⨯=
粗测读数为240Ω。

(3)[3]S 2接1时电压表测量x R 的电压，S 2接2时电压表测量0R 两端电压，两种情况下，滑动变阻器的滑片位置相同，由于电压表示数相同，所以有
1x R R =
即被测电阻的阻值大小为1R 。

(4)[4]当将变阻器阻值调到最大阻值时，由于最大阻值大于被测电阻，当开关闭合后，导致与电压表并联的总电阻增大，其分压增大，就会出现电压表超偏而损坏。

[5]AB ．该实验中没有电流表的分压也没有电压表的分流，所以电压表准确测量的是被测电阻两端电压，所以AB 不符合题意；
CD ．滑动变阻器采用的是分压接法，其阻值的大小影响电压表示数的变化，阻值小不利于操作，所以选用阻值较大的滑动变阻器，C 正确D 错误。

故选C 。

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、51.310Pa P =⨯
【解题分析】
设开始时A 、B 中气体的压强、温度、体积分别是A p 、A T 、A V 和B p 、B T 、B V ，最后两部分气体的压强都是p ，温
度都是T ，体积分别是1A V 和1B V ，由气态方程 1A A A A pV p V T T = 1B B B B
pV p V T T = 且
11A B A B
V V V V +=+
解得 51.310Pa p =⨯。

14、（1）2ct R ；（2）222c t R c
-。

【解题分析】
（1）沿AB 入射的光将从B 点射出，设光在玻璃内的速度为v ，则：
v ＝c n
又：
2R ＝ct
联立可得：
n ＝2ct R
（2）过P 做入射光的法线，过P 做AB 的垂线，垂足为C ，如图：因2
R PC =，所以∠POC ＝30°
由几何关系可知该光的入射角为30°
由折射定律：n ＝sin sin i r
可得： sin R r ct
= 由几何关系：
PD ＝2R •cosr
从P 入射的光到达D 所用的时间：
PD t v
'= 联立可得：
t ′ 15、（1）2.5N ，方向向左；（2）23.7510C -⨯。

【解题分析】
（1）设在0~4
T 时间内线圈中感应电动势的大小为1E 11120V B E n nS t t
∆Φ∆===∆∆ 线圈中电流
1110A E I r =
= 8
T t =时，磁感应强度大小21 2.510T B -=⨯，则线圈AD 边所受安培力大小 11 2.5N F nB I L ==
根据左手定则，安培力方向向左。

（2）设在时间内，线圈中感应电动势的大小为2E 22210V B E n
nS t t ∆Φ∆===∆∆，225A E I R == 前2
T 时间内，通过导线横截面的电荷量 212 3.7510C 44T T q I I -=⋅
+⋅=⨯。