广东省汕头市东厦中学2023-2024学年物理高三上期末质量跟踪监视试题含解析

广东省汕头市东厦中学2023-2024学年物理高三上期末质量跟
踪监视试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、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、研究光电效应现象的实验电路如图所示，A 、K 为光电管的两个电极，电压表V 、电流计G 均为理想电表。

已知该光电管阴极K 的极限频率为ν0，元电荷电量为e ，普朗克常量为h ，开始时滑片P 、P ＇上下对齐。

现用频率为ν的光照射阴极K （ν>ν0），则下列说法错误的是
A ．该光电管阴极材料的逸出功为hν0
B ．若加在光电管两端的正向电压为U ，则到达阳极A 的光电子的最大动能为hv-hv 0+eU
C ．若将滑片P 向右滑动，则电流计G 的示数一定会不断增大
D ．若将滑片P ＇向右滑动，则当滑片P 、P ＇间的电压为0
hv hv e
时，电流计G 的示数恰好为0
2、如图所示为剪式千斤顶的截面图。

四根等长的支持臂用光滑铰链连接，转动手柄，通过水平螺纹轴减小MN 间的距离，以抬高重物。

保持重物不变，MP 和PN 夹角为120°时N 点受到螺纹轴的作用力为F 1；MP 和PN 夹角为60°时N 点受到螺纹轴的作用力为F 2。

不计支持臂和螺纹轴的重力，则F 1与F 2大小之比为（ ）
A ．1：1
B ．1：3
C ．3：1
D ．3：1
3、如图所示，从高h =1.8m 的A 点将弹力球水平向右抛出，弹力球与水平地面碰撞两次后与竖直墙壁碰撞，之后恰能返回A 点。

已知弹力球与接触面发生弹性碰撞，碰撞过程中，平行于接触面方向的速度不变，垂直于接触面方向的速度反向但大小不变，A 点与竖直墙壁间的距离为4.8m ，重力加速度g =10m/s 2，则弹力球的初速度大小为（ ）
A ．1.5m/s
B ．2m/s
C ．3.5m/s
D ．4m/s
4、如图所示，小船以大小为v (船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O 处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O ＇处。

现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O ＇处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是（ ）
A ．θ角不变且v 增大
B ．θ角减小且v 增大
C ．θ角增大且v 减小
D ．θ角增大且v 增大
5、在两个边长为L 的正方形区域内（包括四周的边界）有大小相等、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。

一个质量为m ，带电量为q 的粒子从F 点沿着FE 的方向射入磁场，恰好从C 点射出。

则该粒子速度大小为（ ）
A ．
2BqL
m
B ．
BqL
m
C ．
54BqL
m
D ．
52BqL
m
6、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。

它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。

如图所示，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（ ）
A ．该卫星发射速度一定小于7.9km/s
B ．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4
C ．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1
D ．该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
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，质量为1m 、2m 的小球分别带同种电荷1q 和2q ，它们用等长的细线悬挂在同一点，由于静电斥力的作用，小球1m 靠在竖直光滑墙上，1m 的拉线沿竖直方向，
1m 、2m 均处于静止状态，由于某种原因，两球之间的距离变为原来的一半，则其原因
可能是（ ）
A ．2m 变为原来的一半
B ．2m 变为原来的八倍
C ．1q 变为原来的八分之一
D ．2q 变为原来的四分之一
8、图甲为一简谐横波在t =0.20s 时的波形图，P 是平衡位置在x =3m 处的质点，Q 是平衡位置在x =4m 处的质点；图乙为质点Q 的振动图像，不正确的是（ ）
A ．这列波沿x 轴负方向传播
B ．当此列波遇到尺寸超过8m 的障碍物时不能发生衍射现象
C．从t=0.20s到t=0.30s，P通过的路程为10cm
D．从t=0.30s到t=0.35s，P的动能逐渐增加
E.在t=0.35s时，P的加速度方向与y轴正方向相同
9、如图所示，粗糙水平圆盘上，质量均为m的A、B 两物块叠放在一起，距轴心距离为L，随圆盘一起做匀速圆周运动。

已知圆盘与B之间的动摩擦因数为μ，B与A之间的动摩擦因数为0.5μ，假如最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）
A．物块A 、B一起匀速转动过程中加速度恒定
B．物块A、B一起转动过程中所需向心力大小相等
C．A B一起转动的最大角速度为
2g L
μ
D．当A、B恰发生相对运动时圆盘对B的摩擦力为2μmg
10、图是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4，… 各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t=T/4时，质点5刚要开始运动．下列说法正确的是
A．t＝T/4时，质点5开始向下运动
B．t＝T/4时，质点3的加速度方向向下
C．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小
D．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小
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）如图甲所示，是一块厚度均匀、长宽比为5：4的长方形合金材料薄板式电阻器，a、b和c、d是其两对引线，长方形在a、b方向的长度大于在c、d方向的长度。

已知该材料导电性能各向同性。

某同学想测定该材料的电阻率。

他选取的器材有：①多用电表；②游标卡尺；③螺旋测微器；④学生电源；⑤电压表V（量程：3V，内阻约
为3kΩ）；⑥电流表A（量程：0.6A，内阻约为0.2Ω）；⑦滑动变阻器R0（最大阻值10Ω）；⑧开关S、导线若干。

（1）用多用电表粗测该电阻器的电阻值。

他首先调整多用电表“指针定位螺丝”，使指针指在零刻度；再将选择开关旋至电阻挡“×1”挡位，两支表笔金属部分直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”。

然后，用两支表笔分别连接电阻器的a、b引线，多用电表表盘指针位置如图乙所示。

a、b两引线之间的电阻值R=___________Ω。

（2）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄板的宽度和厚度，结果如图丙所示，则宽度L=_______mm，厚度D=_______mm。

（3）为了精确测定a、b两引线之间的电阻值R，该同学在图丁所示的实物中，已经按图丁中电路图正确连接了部分电路；请用笔画线代替导线，完成剩余电路的连接
_______。

（4）若该同学保持电路不变，只将a、b引线改接为c、d引线，测量c、d之间的电阻
值，则测量c 、d 之间电阻值的相对误差___________（填“大于”、“小于”或“等于”）测量a 、b 之间电阻值的相对误差。

（5）计算该材料电阻率的表达式ρ=___________。

(式中用到的物理量的符号均要取自（1）（2）（3）问)
12．（12分）用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示，其读数L =________mm ；用螺旋测微器测得该样品的外边长a 如图乙所示，其读数a =________mm 。

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）一滑雪者和雪橇的总质量为50kg m =，沿足够长的斜坡向下滑动，斜坡倾角37θ=，雪橇与斜坡之间的动摩擦因数为0.25μ=，滑雪者所受的空气阻力与速度大小的比值为常量k （未知），某时刻滑雪者的速度大小为05m/s v =，加速度大小为
22m/s a =，取2
10m/s g =，sin 370.6=，cos370.8=。

求：
(1)常量k ；
(2)滑雪者的最大速率m v 。

14．（16分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S 、长为l 的直导线，单位体积内有n 个自由电子，一个电子电量为e ．该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U ，假设自由电子定向移动的速率均为v ． （1）求导线中的电流I ；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t 内电流做功W 为多少，小红和小明给出了不同的想法：
小红记得老师上课讲过，W =UIt ，因此将第（1）问求出的I 的结果代入，就可以得到W 的表达式．但是小红不记得老师是怎样得出W =UIt 这个公式的．小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即=
U
E l
，设导体中全部电荷为q 后，再求出电场力做的功
=U
W qEvt q
vt l
=，将q 代换之后，小明没有得出W =UIt 的结果． 请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程．
（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j ，导线的电阻率为ρ，试证明：
U
j l
ρ=． 15．（12分）一定质量的理想气体在a 状态体积12L =V ，压强13atm =p ，温度
1450K =T ；在b 状态体积26L =V ，压强21atm p =。

该气体的p V -图象如图所示，
让该气体沿图中线段缓慢地从a 状态变化到b 状态，求： ①气体处于b 状态时的温度2T ；
②从a 状态到b 状态的过程中，气体的最高温度max T 。

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 ．由极限频率为ν0，故金属的逸出功为W 0= hν0，A 正确；
B ．由光电效应方程可知，电子飞出时的最大动能为 0k E hv W =-
由于加的正向电压，由动能定理
k
k eU E E '=- 解得
0k
E hv hv eU '=-+ 故B 正确；
C ．若将滑片P 向右滑动时，若电流达到饱和电流，则电流不在发生变化，故C 错误；
D ．P ＇向右滑动时，所加电压为反向电压，由
k eU E =
可得
hv hv U e
-=
则反向电压达到遏止电压后，动能最大的光电子刚好不能参与导电，则光电流为零，故D 正确； 故选C 。

2、D 【解析】
当两臂间的夹角为120︒时，两臂受到的压力为
1 2cos60G
N G =
=︒
对N 点分析，N 点受到螺纹轴的作用力为
112cos30F N =︒=
当两臂间的夹角为60︒时，两臂受到的压力为
2 2cos303
G N =
=︒
对N 点分析，N 点受到螺纹轴的作用力为
222cos60F N =︒=
则有
1
2
3:1F F = 故A 、B 、C 错误，D 正确； 故选D 。

3、B
【解析】
由题意可知，小球在竖直方向做自由落体运动，则
22 1.8s=0.6s 10
h t g ⨯=
= 由对称性可知，小球第一次落地时的水平位移为
1
4.8m=1.2m 4
x =⨯
则初速度
1.2m/s=2m/s 0.6
x v t =
= 故选B 。

4、D 【解析】
由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O '处，则合速度增大，方向始终垂直河岸。

小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角θ增大，如图所示
故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

5、C 【解析】
由题意分析可知粒子从BE 中点G 飞出左边磁场，作FG 的垂直平分线交FA 的延长线于点O ，点O 为圆心，如图所示
根据几何知识，有
FG ==
FEG ∆与FNO ∆相似，则有
:2L r = 解得
5
4
r L =
又因为
2
v qvB m r
=
解得
54BqL
v m
=
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

6、B 【解析】
A ．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s ，故A 错误；
B ．由题意可知，卫星的周期
36045min=180min=3h 90T ︒
=
⨯︒
万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
22()Mm G
m r r T
π= 解得
r = 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比
14
r r ===同步 故B 正确；
C ．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
Mm
G
ma r =
解得 2GM a r = 该卫星加速度与同步卫星加速度之比 22214(6 1
)1r a a r ===同步同步 故C 错误；
D ．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，故D 错误。

故选AB 。

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】
AB ．如图所示，
作出A 球受到的重力和库仑斥力，根据平衡条件和几何关系可以知道， OAB 与ACD 相似，故有:
mg F x L
= 又因为
2
2Q F k x
= 所以
2
3mg Q k L x
= 使A 球的质量变为原来的8倍，而其他条件不变，才能使A 、B 两球的距离缩短为2x ，故A 错误，B 正确;
CD ．使B 球的带电量变为原来的
18
，而其他条件不变，则x 为原来的12，所以C 选项是正确的，D 错误;
故选BC 。

8、BCD
A ．由乙图读出，在t =0.20s 时Q 点的速度方向沿y 轴负方向，由波形的平移法判断可知该波沿x 轴负方向的传播，A 不符合题意；
B ．机械波都能发生衍射，只是明不明显，B 符合题意；
C ．从t =0.20s 到t =0.30s ，经过：
4
T t ∆= 由于P 位置不特殊，故无法看出其具体路程，C 符合题意；
D ．从t =0.30s 到t =0.35s ，P 点从关于平衡位置的对称点运动到波谷，速度逐渐减小，故动能逐渐减小，D 符合题意；
E ．在t =0.35s 时，质点P 运动到波谷，故加速度沿y 轴正方向，E 不符合题意。

故选BCD 。

9、BC
【解析】
A ．两物体做匀速转动的向心加速度大小恒定，方向始终指向圆心不恒定，故A 错误；
B ．根据向心力公式F n ＝mLω2可知，物块A 、B 一起转动过程中所需向心力大小相等，故B 正确；
CD ．对AB 整体分析，当最大静摩擦力提供向心力，有
μ•2mg =2mωB 2L
解得
B ω=对A 分析，B 对A 的最大静摩擦力提供向心力，有
0.5μ•mg =mωA 2L
解得
A ω=
AB B 的摩擦力为 22A f m L mg ωμ⋅⋅＝＝ 故C 正确，D 错误。

故选：BC 。

【解析】
A、t＝T/4时，质点5开始向上运动，A错误；
B、t＝T/4时，质点3受到指向平衡位置的回复力的作用，加速度方向向下，B正确；CD、从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8正在从平衡位置向上运动，速度正在减小，加速度正在增大，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、6 50.60 1.200
小于4
5 DR
【解析】
(1)[1]开关旋至电阻挡“×1”挡位，故电阻为6Ω。

(2)[2][3]游标卡尺读数为
50mm0.0512mm50.60mm
L=+⨯=
螺旋测微器读数
1mm0.01mm20.0 1.200mm
D=+⨯=
(3)[4]根据电路图可知，连线如下
(4)[5]因为cd间电阻小于ab间电阻，则电压表分流更小，带来的误差更小，测量c、d 之间电阻值的相对误差小于测量a、b之间电阻值的相对误差。

54ab L L R S L D
ρρ==⋅ 可知
45
DR ρ=
12、20.15 1.730
【解析】
[1]．样品的长度L =2cm+0.05mm×3=20.15mm ；
[2]．样品的外边长a =1.5mm+0.01mm×23.0=1.730mm 。

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)20kg/s ；(2)10m/s
【解析】
(1)由牛顿第二定律得 0sin cos mg mg kv ma θμθ--=
解得
20kg/s k =
(2)滑雪者达到最大速度时处于受力平衡状态，根据牛顿第二定律可得
m sin cos 0mg mg kv θμθ--=
解得
m 10m/s v =
14、（1）I neSv =（2）见解析（3）见解析
【解析】
（1）电流定义式Q I t
=，在t 时间内，流过横截面的电荷量Q nSvte =，因此I neSv =； （2）小红和小明说的都有一定道理 a.小红说的对．由于Q I t =
，在t 时间内通过某一横截面的电量Q =It ，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q ，则从两端来看，相当于Q 的电荷电势降低了U ，则
W QU UIt ==．
b.小明说的对．恒定电场的场强U E l
=
，导体中全部电荷为q nSle =， 电场力做的功=U U W qEvt q vt nSel vt nSevUt l l ===； 又因为I neSv =，则W UIt =．
（3）由欧姆定律：、U IR =，、由电阻定律：l R S
ρ=； 则l U I S ρ
=，则U I l S
ρ=； 由电流密度的定义：Q I j St S
==； 故U j l ρ=； 15、①450K ；②600K
【解析】
①根据题意，由理想气体状态方程有
112212
p V p V T T = 解得
2450K T =
②由题图可知，气体压强p 与体积V 之间的关系为
142
p V =- 由理想气体状态方程有
111p V pV T T
= 整理后有
()2754162T V ⎡⎤=--+⎣
⎦ 当4L V =时，T 最大，可得
max 600K =T。