2024年江西省九江市第一中学物理高三第一学期期末检测模拟试题含解析

2024年江西省九江市第一中学物理高三第一学期期末检测模拟试题
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、在光滑水平面上静止着物体A，物体B与一质量不计的弹簧相连并以一定速度与A相碰，如图所示，则弹簧被压缩的过程中
①当弹簧处于最大压缩状态时，两物体速度相等
②只有A、B速度相等时，系统的动量才守恒
③作用过程中，系统的动量总是守恒的
④A、B速度相等时，系统动能最小
下列选项组，完整、正确的一组是（）
A．①②B．①③④C．①②④D．③④
、两物体相连，物体A质量2、如图所示，自身重力不计的定滑轮固定在天花板上，跨过定滑轮的轻绳两端分别与A B
为m，物体B质量为3m。

重力加速度为g，现由静止释放物体A B、，在物体A上升、B下降的运动过程中，定滑轮对天花板的拉力为（）
A．1.5mg B．2mg C．3mg D．4mg
3、图1是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图2所示。

为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是（）
A ．增大单色光的频率
B ．增大双缝屏上的双缝间距
C ．增大双缝屏到光屏的距离
D ．增大单缝屏到双缝屏的距离
4、一只小鸟飞停在一棵细树枝上，随树枝上下晃动，从最高点到最低点的过程中，小鸟（ ）
A ．一直处于超重状态
B ．一直处于失重状态
C ．先失重后超重
D ．先超重后失重
5、质量为m 的篮球从某一高处从静止下落，经过时间1t 与地面接触，经过时间2t 弹离地面，经过时间3t 达到最高点。

重力加速度为g ，忽略空气阻力。

地面对篮球作用力冲量大小为（ ）
A ．123++mgt mgt mgt
B ．123+-mgt mgt mgt
C ．123-+mgt mgt mgt
D ．123--mgt mgt mgt
6、如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在O 点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m 的金属球P ，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球P 自由摆动时摆线的摆角。

图示风向水平向左，金属球P 静止时金属丝与竖直方向的夹角为θ，此时风力F 的大小是（ ）
A ．sin F mg θ=
B ．cos F mg θ=
C ．tan F mg θ=
D ．cos mg F θ
= 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、下列说法中正确的是_______
A ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
B ．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关
C ．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d 的大小时可把分子当作球体处理
D ．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
E.分子间距离在小于0r 范围内，分子间距离减小时，引力减小，斥力增大，分子力表现为斥力
8、下列说法中正确的是( )
A ．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零
B ．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著
C ．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房子内的气温将会增加
D ．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多
E.在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
9、2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工1号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线一号火箭成功发射，进入地球轨道。

如图所示，“北理工1号”卫星与高轨道卫星都在同一平面内绕地球做同方向的匀速圆周运动，此时恰好相距最近。

已知地球的质量为M ，高轨道卫星的角速度为ω，“北理工1号”卫星的轨道半径为R 1，引力常量为G ，则下列说法正确的是（ ）
A ．“北理工1号”卫星的运行周期大于高轨道卫星的运行周期
B ．“北理工1号”卫星的机械能小于高轨道卫星的机械能
C ．“北理工1号”卫星的加速度和线速度大于高轨道卫星的加速度和线速度
D ．从此时到两卫星再次相距最近，至少需时间312πω=-t GM R 10、如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A 、B 两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（ ）
A ．只将绳的左端移向A′点，拉力变小
B ．只将绳的左端移向A′点，拉力不变
C ．只将绳的右端移向B′点，拉力变小
D ．只将绳的右端移向B ′点，拉力变大
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）在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。

实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s ，挡光片经过光电门的速度为v ，钩码的质量为m ，（重力加速度为g ，摩擦可忽略）
（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是__；
（2）该同学作出了v 2—m 的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变__ （选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是__。

12．（12分）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实验步骤如下：
a．安装好实验器材。

接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。

b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t = 0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。

c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。

结合上述实验步骤，请你完成下列问题：
(1)在下列仪器和器材中，还必须使用的有______和______（填选项前的字母）。

A．电压合适的50 Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平（含砝码）
(2)在图3中已标出计数点A 、B 、D 、E 对应的坐标点，请在该图中标出．．
计数点C （v 3=0.86m/s ）对应的坐标点，并画出v -t 图像。

(3)观察v -t 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是______。

根据v -t 图像计算出小车的加速度a = ______m/s 2 。

(4)某同学测量了相邻两计数点间的距离：
OA =7.05cm ，AB =7.68cm ，BC =8.31cm ，CD =8.95cm ，DE =9.57cm ，EF =10.20cm ，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动。

请你说明这样分析的依据是
______________________。

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，直角坐标系xOy 的第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内有一半径为R 的圆形有界匀强磁场，磁场边界与x 轴相切于A (L ，0)点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一质量为m ，电荷量为q 的带负电的粒子，从y 轴上的P (0，2L )点以速度v 0平行于x 轴射入电场中，粒子恰好从A 点进入磁场，然后从C 点离开磁场(C 点图中未标出)，若匀强磁场的磁感应强度02mv B qR =
，不考虑粒子的重力，求C 点的位置坐标。

14．（16分）如图，一直角三棱柱ABC ，其中90ABC ∠=，60BAC ∠=，AB 长度为2L ，M 为AB 的中点，N 为BC 的中点，一光线从AB 面上的M 点以45°的入射角射入三棱柱，折射光线经过N 点。

已知光在真空中的传播速度为c ，求：
（1）三棱柱折射率n ；
（2）光从开始射入三棱柱到第一次射出所需的时间。

15．（12分）如图所示，在区域Ⅰ中有水平向右的匀强电场，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 4.0T B =；两区域中的电场强度大小相等，两区域足够大，分界线如甲图中虚线所示。

一可视为质点的带电小球用绝缘细线拴住静止在区域Ⅰ中的A 点，小球的比荷1C /kg q m
=，细线与竖直方向的夹角为45︒，小球与分界线的距离x =0.4m 。

现剪断细线，小球开始运动，经过一段时间t 1从分界线的C 点进入区域Ⅱ，在其中运动一段时间后，从D 点第二次经过分界线。

图中除A 点外，其余各点均未画出，g =10m/s 2，求：（以下结果均保留两位有效数字）
(1)小球到达C 点时的速度大小v ；
(2)C 、D 两点间的距离d 及小球从C 点运动到D 点的时间t 2。

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
【解题分析】
当弹簧接触A 后，A 做加速运动，B 做减速运动，当两物体速度相等时弹簧处于最大压缩状态，则①正确； 当AB 相互作用过程中，系统受合外力为零，则系统的动量守恒，则②错误，③正确；A 、B 速度相等时，弹簧弹性势能最大，此时系统动能最小，则④正确；
A ．①②，与结论不相符，选项A 错误；
B ．①③④，与结论相符，选项B 正确；
C ．①②④，与结论不相符，选项C 错误；
D ．③④，与结论不相符，选项D 错误；
故选B 。

2、C
【解题分析】
设绳子的拉力为F ，物体加速运动的加速度大小为a ，根据牛顿第二定律，对A 有
F mg ma -=
对B 有
33mg F ma -=
加速度
0.5a g =
联立解得
1.5F mg =
根据平衡条件，得定滑轮对天花板的拉力为
22 1.53F mg mg =⨯=
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

3、C
【解题分析】
A ．增大单色光频率，则波长减小，根据公式L x d λ∆=
可知，条纹间的距离减小，A 不符合要求； B ．增大双缝屏上的双缝间距d ，根据公式L x d λ∆=
可知，条纹间的距离减小，B 不符合要求； C ．增大双缝屏到光屏的距离L ，根据公式L x d λ∆=
可知，条纹间的距离增大，C 符合要求； D ．根据公式L x d
λ∆=
可知，条纹间的距离与单缝屏到双缝屏的距离无关，D 不符合要求。

故选C 。

4、C
【解题分析】
小鸟随树枝从最高点先向下加速后向下减速到最低点，所以小鸟先处于失重状态，后减速处于超重状态，故C 正确． 点晴：解决本题关键理解超重与失重主要看物体的加速度方向，加速度方向向上，则物体超重，加速度方向向下，则物体失重．
5、A
【解题分析】
选向下为正，运动全程由动量定理得：mg （t 1+t 2+t 3）+I 地=0，则有：
I 地=-（mgt l +mgt 2十mgt 3），
负号表方向。

A ．123++mgt mgt mgt ，故A 符合题意；
B ．123+-mgt mgt mgt ，故B 不符合题意；
C ．123-+mgt mgt mgt ，故C 不符合题意；
D ．123--mgt mgt mgt ，故D 不符合题意。

故选A 。

6、C
【解题分析】
如图受力分析：
则风力
tan F mg θ=
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。

7、BCD
【解题分析】
A ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势，选项A 错误；
B ．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项B 正确；
C ．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d 的大小时可把分子当作球体处理，选项C 正确；
D ．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，选项D 正确；
E ．分子间距离在小于0r 范围内，分子间距离减小时，引力斥力同时增大，分子力表现为斥力，选项E 错误。

故选BCD 。

8、CDE
【解题分析】
A ．设分子平衡距离为0r ，分子距离为r ，当0r r >，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当0r r <，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当0r r =，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，故A 错误；
B ．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，不平衡性越不明显，布朗运动就越不显著，故B 错误；
C ．夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作较长时间后，为要消耗电能，故0W >，与外界无热交换，故0Q =，根据热力学第一定律公式：
U W Q ∆=+
房内气体内能增加，故房间内部的气温将升高，故C 正确；
D ．由玻意耳定律可知气体的体积减小，分子数密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，故D 正确；
E ．当车胎突然爆裂的瞬间，气体膨胀对外做功，这一短暂过程中气体与外界热量交换很少，根据热力学第一定律气体内能是减少，温度降低，故E 正确。

9、CD
【解题分析】
A ．由
2
224Mm G m r r T
π= 可知
T =卫星的轨道越高，周期越大，A 项错误；
B ．卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，故B 项错误；
C ．由
2
Mm G ma r = 可知轨道半径越大，向心加速度越小，故“北理工1号”卫星的加速度较大，由
2
2Mm v G m r r =
可知 GM v r = 轨道半径越小，线速度越大，故“北理工1号”卫星的线速度较大，C 项正确；
D ．设“北理工1号”卫星的角速度为1ω，根据万有引力提供向心力有
21211
Mm G mR R ω= 可得
113
GM R ω= 可知轨道半径越大，角速度越小，两卫星由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2π，即 12t t ωωπ-=
可得经历的时间
2
12π
ω=-t GM R 故D 项正确。

故选CD 。

10、BD
【解题分析】
设细绳长为L ，AB 两点间的水平距离为x ，绳与竖直方向的夹角为θ，则由图可得：
sin x L
θ=
设绳中拉力为F ，对滑轮与绳的结点处受力分析，由平衡知识可得：
2cos F mg θ=
解得：
222cos 2mg mgL F L x θ==- AB.只将绳的左端移向A′点，L 、x 均不变，拉力不变；故A 项错误，B 项正确；
CD.只将绳的右端移向B ′点，L 不变、x 变大，拉力变大；故C 项错误，D 项正确。

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、钩码质量远小于滑块质量 无 滑块质量
【解题分析】
（1）[]1设钩码质量为m ，滑块质量为M ，对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度
a =mg M m
+ 隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力
F T =Ma =1Mmg mg m M m M =++
要保证绳子的拉力F T 等于钩码的重力mg ，则钩码的质量m 要远小于滑块的质量M ，这时有F T mg ≈；
（2）[]2滑块的加速度a =2
2v s
，当s 不变时，可知加速度与v 2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v 2﹣m 的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s 不变，v 2—m 的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；
[]3因为a 与F 成正比，则有：22v mg s M
=，则22gs v m M =，结合图线的斜率可以求出滑块的质量M 。

12、AC 小车速度随时间均匀变化 0.62 相邻
相等时间（0.1s ）内的位移变化量均为0.63c m 左右，在误差范围内相等，所以小车做匀速直线运动。

【解题分析】
（1）[1]AB ．图中打点计时器用的是50 Hz 交流电源而不是直流电源，故选项A 正确，B 错误；
C ．测量纸带上的点之间距离时，还需要用到刻度尺，故选项C 正确；
D ．但是不用秒表，因为计时器的点间距能够说明间隔时间的问题，选项D 错误；
E ．实验用不到天平，因为不用测量质量，选项E 错误。

故选AC 。

（2）[2]先画出C 点，即在时间为0.3s 时找出对应的速度0.86m/s 即可，然后将图中各点用直线画出来；
（3）[3]因为它是一条直线，说明其加速度的大小是不变的，故说明是匀变速直线运动，也可以说是因为速度的变化的相同时间内是相同的.
[4]加速度的大小可以根据加速度的定义来计算得出
220.990.740.5-0m/s 0.62m/.1
s a -==； 计算加速度时需要在直线上取两个点，所取的点间距尽量大一些；
（4）[5]由于在匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移的变化量是相等的，故我们只需要验证这个运动是不是满足这个关系就可以；由于相邻点间的时间是相等的，又因为
10.20cm 9.57cm 0.63cm EF DE -=-=
9.57cm 8.95cm 0.62cm DE CD -=-=
8.95cm 8.31cm 0.64cm CD BC -=-=
8.31cm 7.68cm 0.63cm BC AB -=-= ，…；
说明相邻相等时间内通过的位移都是相等的，所以小车的运动是匀变速直线运动。

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、(),L R R --
【解题分析】
带电粒子在电场中做类平抛运动，假设粒子在竖直方向的加速度为a ，运动时间为1t ，
则沿y 轴方向：
21122
L at =① 1y v at =②
沿x 轴方向：
01L v t =③
设带电粒子进入磁场时速度与x 轴成α角
0tan y
v v α=④
由①②③④得：
45α=⑤
因此，带电料子进入磁场时的速度
000
cos 45v v ==⑥ 设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r
由
2
v qvB m r
=⑦ 得：
2
mv r R qB ==⑧ 做出带电粒子的运动轨迹，如图所示
由几何关系可知：
2AC r =⑨
C 点的横坐标
2cos45x L r L R =-︒=-⑩
C 点的纵坐标
2sin 45y r R =-︒=-⑪
因此C 点的坐标为(),L R R --⑫
14、（1）2n =；（2）32=L t c。

【解题分析】 （2）由题意可知人射角45i =，折射角30r =，画出光路图如图所示
由折射定律有
sin sin i n r
= 解得2n =（2）由题意结合反射定律可知θ=60°，设光从三棱柱射向空气的临界角为C
根据
1sin sin
C n θ==< 可知光射到BC 面上发生全反射，光射到AC 面上的人射角30C α=<，则光能从AC 面上射出三棱柱 由几何关系可知
2L sin30==L MN 2cos30NC NQ L == 光在三棱镜中的传播速度
c v n
= 则光在三棱镜中传播时间
+==NC MN t v c
15、 (1) 4.0m/s v =；(2)1.4m ，1.2s
【解题分析】
(1)小球处于静止状态时，受重力、电场力和细线的拉力的作用而处于平衡状态，故可知小球带正电，电场力大小 F Eq mg ==电
剪断细线后，小球做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度
2a ==
小球沿直线运动的距离
L ==
根据运动学公式有
22v aL =
解得小球到达C 点时的速度大小
4.0m/s =v
(2)由于重力与电场力平衡，则小球在区域Ⅱ中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力，有
2
v
qvB m
r
=
圆周运动的周期
2π2π
r m
T
v qB
==
所以C、D两点间的距离
2 1.4m
d r
==
小球从C点运动到D点的时间
23
1.2s 4
t T ==。