2024学年福建省龙岩第二中学物理高三上期末考试模拟试题含解析

2024学年福建省龙岩第二中学物理高三上期末考试模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B 铅笔将试卷类型（B ）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请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、在实验室观察到如下的核反应。

处于静止状态的铝原子核27
13Al ，受到一个运动粒子撞击后，合在一起成为一个处于激发态的硅原子核28
14Si 。

对此核反应下列表述正确的是（ ）
A ．核反应方程为27128
13114Al n Si +→
B ．该核反应是核聚变反应
C ．新生成的2814Si 与29
14Si 是同位素
D ．新生成的28
14Si 处于静止状态
2、手机A 的号码为138****1111，手机B 的号码为130****2222.当手机A 拨打手机B 时，能听见B 发出响声并且看见B 上来电显示A 的号码为138****1111.若将手机A 置于透明真空罩中，再用手机B 拨打手机A ，则 A ．能听见A 发出响声，但看不到A 上显示B 的号码
B ．能听见A 发出响声，也能看到A 上显示B 的号码130****2222
C ．既不能听见A 发出响声，也看不到A 上显示B 的号码
D ．不能听见A 发出响声，但能看到A 上显示B 的号码130****2222
3、如图所示，a 、b 、c 为三颗人造地球卫星，其中a 为地球同步卫星，b 、c 在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（ ）
A ．卫星a 的运行周期大于卫星b 的运行周期
B ．卫星b 的运行速度可能大于7.9/km s
C ．卫星b 加速即可追上前面的卫星c
D ．卫星a 在运行时有可能经过宜昌市的正上方
4、2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面开始了对月球背面区域的科学考察之旅。

由于月球在绕地球的运行过程中永远以同一面朝向地球，导致地球上的任何基站信号都无法直接穿透月球与嫦娥四号建立联系，为此，我国
特意于2018年5月21日成功发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”，如下图所示，若忽略除地球和月球外其他天体的影响，运行在地月第二拉格朗日点（L 2点）的“鹊桥”的运动可简化为同时参与了以L 2点为中心的自转和与月球一起绕地球的公转两个运动，以确保嫦娥四号和地球之间始终能够正常的进行通讯联系。

以下关于月球和中继星“鹊桥”运动的认识中正确的是：
A ．月球的自转周期与其绕地球的公转周期一定是相同的
B ．“鹊桥”的公转周期一定大于月球的公转周期
C ．“鹊桥”的自转的周期一定等于其绕地球公转的周期
D ．“鹊桥”绕L 2点自转的向心力一定是地球和月球对其万有引力的合力
5、如图所示，aefc 和befd 是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界。

磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为B 1、B 2，且B 2＝2B 1，其中bc=ea=ef.一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子垂直边界ae 从P 点射入磁场Ⅰ，后经f 点进入磁场 Ⅱ，并最终从fc 边界射出磁场区域。

不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为( )
A ．12m q
B π
B ．132m qB π
C ．1n qB π
D ．1
34m qB π
6、甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v －t ）图像分别如图中a 、b 两条图线所示，其中a 图线是直线，b 图线是抛物线的一部分，两车在t 1时刻并排行驶。

下列关于两车的运动情况，判断正确的是（ ）
A ．甲车做负方向的匀速运动
B ．乙车的速度先减小后增大
C ．乙车的加速度先减小后增大
D．在t2时刻两车也可能并排行驶
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、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）
A．非晶体和晶体的物理性质都是各向同性
B．自然界中一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．布朗运动是由悬浮在液体中的小颗粒之间的相互碰撞引起的
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关
E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力
8、如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示．一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法中正确的是（）
A．金属棒向右做匀减速直线运动
B．金属棒在x=1m处的速度大小为0.5m/s
C．金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175J
D．金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C
9、如图所示，一匝数为n，边长为L，质量为m，电阻为R的正方形导体线框αbcd，与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当αd边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g．则( )
A．线框αd边进入磁场之前线框加速度α=2g
B ．从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量2
=BL q R
C ．整个运动过程线框产生的焦耳热为Q =4mgL
D ．线框进入磁场时的速度大小222
2mgR
v n B L
=
10、、为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星、做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a ，横坐标表示物体到行星中心的距离r 的平方，两条曲线分别表示 、周
围的a 与r 2 的反比关系，它们左端点横坐标相同，则
A ．的平均密度比 的大
B ．的第一宇宙速度比
的小
C ．的向心加速度比 的大
D ．的公转周期比 的大
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）某实验室欲将电流表改装为两用电表：欧姆表：中央刻度为30的“×l0”档；电压表：量程0～6V 。

A ．干电池组（E ＝3.0 V ）
B ．电流表A 1（量程0～10mA ，内阻为100Ω）
C ．电流表A 2（量程0～0.6A ，内阻为0.2Ω）
D ．滑动变阻器R 1（0～300Ω）
E ．滑动变阻器R 2（0～30Ω）
F ．定值电阻R 3（10Ω）
G ．定值电阻R 4（500Ω）
H ．单刀双掷开关S ，一对表笔及若干导线
(1)图中A 为_______（填“红”或“黑”）表笔，测量电阻时应将开关S 扳向______（填“l”或“2”）。

(2)电流表应选用__________ （填“A 1”或“A 2”），滑动变阻器应选用__________（填“R 1”或“R 2”），定值电阻R 应选__________（填“R 3”或“R 4”）。

(3)在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路，若电流表满偏电流为I g ，则电阻刻度盘上指针指在g 1
5
I 处所对应的阻值__________Ω。

12．（12分）用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A 为装有挡光片的钩码，挡光片宽度为b ，轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A 和重物B 相连，A 的质量是B 的质量的3倍，A 、B 静止时挡光片上端到光电门的距离为h (h>>b )。

由静止释放B 后，挡光片经过光电门的挡光时间为t ，重力加速度为g .
(1)实验中，将挡光片通过光电门的平均速度当作A 下落h 时的瞬时速度，该速度表达式为____________(用题中所给字母表示)。

(2)为减小挡光片通过光电门的平均速度与A 下落h 时的瞬时速度间存在的误差，下列做法中可行的是____________(填选项序号字母)。

A ．将
B 改换成密度小而体积大的重物 B ．减小挡光片的挡光宽度b
C ．增大挡光片的挡光宽度b
D ．减小挡光片上端到光电门的距离h
(3)在A 下落h 的过程中，验证A 和B 的系统机械能守恒定律成立的表达式为______________________(用题中所给字母表示)。

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） (1)如图所示，玻璃棱镜ABC 放在空气中，一束由红光和紫光组成的复色光从AC 面的a 点垂直入射，
已知红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，并传播到BC面上的c点。

则以下说法中正确的是___________
A．红光和紫光由空气进入棱镜后频率不变
B．红光和紫光在棱镜中的波长可能相等
C．红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间长
D．紫光一定在b处发生了全反射
E. 红光一定能从BC面上的c点射出
(2)在某一简谐横波的传播方向上，有两个质点A、B，它们相距（大于2个波长小于6个波长）。

在某一时刻，A 质点在平衡位置处向上振动，B质点处于波谷位置。

若波速的大小为48m/s，求该简谐横波的最大频率。

14．（16分）如图甲，一竖直导热气缸静置于水平桌面，用销钉固定的导热活塞将气缸分隔成A、B两部分，每部分都密闭有一定质量的理想气体，此时A、B两部分气体体积相等，压强之比为2:3，拔去销钉，稳定后A、B两部分气体体积之比为2:1，如图乙。

已知活塞的质量为M，横截面积为S，重力加速度为g，外界温度保持不变，不计活塞和气缸间的摩擦，整个过程不漏气，求稳定后B部分气体的压强。

15．（12分）如图所示为水平放置玻璃砖横截面，上表面为半径为R的半圆，AOB为其直径，ABCD为正方形。

M点为CD中点。

一束单色光从底面上距C点兮处的N点垂直于底边入射，恰好在上表面发生全反射。

求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)现使光束从M点入射，且改变入射光的方向，使光线射入玻璃砖后恰好不从上表面射出，则入射角为多少度。

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
【解题分析】
A．该反应过程的质量数和电荷数均守恒，但反应物1
1n错误，应为1
1
H，故A错误；
B．该反应的类型为人工转变，不是核聚变反应，故B错误；
C．28
14Si与29
14
Si的电荷数相同，属于同一种元素，二者为同位素，故C正确；
D．核反应过程中遵守动量守恒，反应前27
13Al静止，则生成的硅原子核28
14
Si应与反应前撞击粒子的速度方向相同，故
D错误。

故选C。

2、D
【解题分析】
声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，能在电磁波真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号
.故能看到A上显示的B的号码；故D正确，ABC错误；故选D.
3、A
【解题分析】
A、根据万有引力提供向心力，则有
2
22
•4
GMm m r
r T
π
=，轨道半径越大，周期越大，可知a的运行周期大于卫星b的
运行周期，故选项A正确；
B、根据
2
2
GMm mv
r r
=，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故b
的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故选项B错误；
C、卫星b加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c，故选项C 错误；
D、a为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D错误．
4、A
【解题分析】
A. 月球一面始终朝着地球，说明月球也有自转，其自转周期等于其公转周期，故A 正确；
B. 地月系统的拉格朗日点就是小星体在该位置时，可以与地球和月球基本保持相对静止，故中继星“鹊桥”随拉格朗日点L 2绕地球运动的周期等于月球绕地球的周期，故B 错误；
C.为确保嫦娥四号和地球之间始终能够正常的进行通讯联系，所以“鹊桥”的自转的周期要小其绕地球公转的周期，故C 错误；
D. 中继星“鹊桥”绕拉格朗日点L 2运动过程，只受到地球和月球万有引力作用，合力不能提供向心力，因此还受到自身的动力作用，故D 错误。

5、B 【解题分析】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有
2
v qvB m R
=
所以
mv R qB
=
粒子垂直边界ae 从P 点射入磁场Ⅰ，后经f 点进入磁场Ⅱ，故根据几何关系可得：粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为磁场宽度d ；根据轨道半径表达式，由两磁场区域磁感应强度大小关系可得：粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为磁场宽度
2
d
，那么，根据几何关系可得：粒子从P 到f 转过的中心角为90︒，粒子在f 点沿fd 方向进入磁场Ⅱ；然后粒子在磁场Ⅱ中转过180︒在e 点沿ea 方向进入磁场Ⅰ；最后，粒子在磁场Ⅰ中转过90︒后从fc 边界射出磁场区域；故粒子在两个磁场区域分别转过180︒，根据周期
2π2πR m
T v qB
=
= 可得：该带电粒子在磁场中运动的总时间为
12121
11ππ3π222m m m T T qB qB qB +=+= 故选B 。

6、C 【解题分析】
A ．甲车向正方向做匀减速运动，选项A 错误；
B ．由图像可知，乙车的速度先增大后减小，选项B 错误；
C ．图像的斜率等于加速度，可知乙车的加速度先减小后增大，选项C 正确；
D ．因t 1到t 2时间内乙的位移大于甲的位移，可知在t 2时刻两车不可能并排行驶，选项D 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。

7、BDE 【解题分析】
A ．根据晶体的性质可知，单晶体的在某些物理性质上具有各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，A 错误；
B ．热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即涉及热现象的宏观过程都具有方向性，B 正确；
C ．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的，C 错误；
D ．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，D 正确；
E ．由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，E 正确。

故选BDE 。

8、BCD 【解题分析】
试题分析：根据图象得B x -函数关系式0.50.5B x =+，金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势E BLv =，感应
电流E BLv
I R r R r
==++，安培力22BLv B L v F BIL B L R r R r ===++安，解得()22
2
2
2
0.410(0.50.5)04
(1)
F R r F F v B L
x x +=
=
=
+⨯+安安
安．，根据匀变速直线运动的速度位移公式22
02v v ax -=，如果是匀变速
直线运动，2v 与x 成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A 错误；根据题意金属棒所受的安
培力大小不变，0x =处与1x =处安培力大小相等，有22220011B L v B L v R r R r =++，即220012210.52
0.5/1B v v m s B ⨯===，故B 正确；金属棒在0x =处的安培力大小为22
220005042
0.2N 0.4
B L v F R r ⨯⨯=
==+安．．，对金属棒金属棒从0x =运动到1x =m 过程中，根据动能定理有22
101
1 2
2F W
F x mv mv -⋅=-安，代入数据2211
0.210.2050.2222F W -⨯=⨯⨯-⨯⨯．，解得 0.175J F W
=-，故C 正确；根据感应电量公式Bx
q L R r R r
∆Φ∆==++，0x =到2x m =过程中，B-x 图象包围的面积0.5 1.5222B x +∆⋅=⨯=，20.4
2C 0.4
q R r ∆Φ⨯===+，，故D 正确 考点：考查了导体切割磁感线运动
【名师点睛】
考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x 图象的面积和L 的乘积表示磁通量的变化量． 9、CD 【解题分析】
A.在线框ad 边进入磁场之前，有33mg T ma T mg ma -=-=，，解得1
2
a
g ，A 错误； B.根据q n R ∆=Φ可得从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量为2
nBL q R
=，B 错误；
C.线圈进入磁场过程中和穿出磁场过程中的总热量等于过程中的重力势能减小量，故()234Q mgL mgL mgL =⨯-=，C 正确；
D.ab 边刚进入磁场时，导体做匀速直线运动，所以有3T mg =，T mg F =+安，F nBIL =安，nBLv
I R
=
，联立解得222
2mgR
v n B L
=
，D 正确． 故选CD 10、AC 【解题分析】
由图可知，两行星的球体半径相同，对行星周围空间各处物体来说，万有引力提供加速度，故有，故可
知的质量比的大，即的平均密度比的大，所以选项A 正确； 由图可知，表面的重力加速比的大，由
可知，的第一宇宙速度比的大，所以选项B 错误；对卫星而言，万有引力提供向心加速度，即，
故可知，的向心加速度比的大，所以选项C 正确；根据可知，的公转周期比的小，所以选项
D 错误；
考点：天体与万有引力定律
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、黑 1 A 1 R 1 R 4 1200 【解题分析】
(1)[1]从多用电表的表头共用特征来看，黑表笔和欧姆档内部电源的正极相连，确定A 表笔为黑表笔； [2]测电阻时，需要内接电源，要将转换开关接到1位置；
(2)[3]由于改装后的欧姆表的内阻为300Ω（即中值电阻），且电源电动势为3.0V ，所以最大电流为:
3mA 10mA 30
I == 所以电流表选A 1；
[4]改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意知欧姆表的内阻为300Ω，当接入滑动器要满偏，则：
A g
200ΩE R R I =-=滑 故滑动变阻器选R 1；
[5]当改装为量程为0～4V 的电压表时，应串联一个阻值为：
g g
g 500ΩU I R R I -==
故定值电阻选R 4；
(3)[6]若电阻值指在g 15
I 处，即此时电流为： g 120mA 5
I I == 所以待测电阻： x 1200ΩE R R I
=-=内。

12、b t B 2b gh t ⎛⎫= ⎪⎝⎭
【解题分析】
（1）[1]．A 经过光电门时的速度：
b v t
=； （2）[2]．A 、运动过程中重物B 要受到空气阻力作用，为减小实验误差，应将B 改换成密度大而体积小的重物，故A 错误；
BC 、挡光片的宽度越小，挡光片经过光电门时的平均速度越接近其瞬时速度，为减小实验误差，应减小挡光片的挡光宽度b ，故B 正确，C 错误；
D 、挡光片经过光电门的时间越短实验误差越小，为减小实验误差，应增大挡光片上端到光电门的距离h ，故D 错误； 故选B ．
（3）[3]．设B 的质量为m ，则A 的质量为3m ，由机械能守恒定律得：
212
33mgh mgh m m v -=+（） 整理得
gh=v 2
即：
2b gh t ⎛⎫= ⎪⎝⎭
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) ADE ；(2)230Hz
【解题分析】
（1）A ．光的传播频率由光源决定，故光由一种介质进入另一种介质时频率不变；故A 正确；
B ．红光和紫光进入棱镜后，波速减小，根据
因为f 不变，可知波长都变小，红光和紫光在棱镜中的波长不可能相等，故B 错误；
C ．根据折射定律可知红光折射率小于紫光折射率，由
可以知道折射率越大的传播速度越小，所以紫光在介质中的传播速率最小，即红光由a 传播到b 的时间比紫光由a 传播到b 的时间短，故C 错误；
D ．因为红光折射率小于紫光折射率，由临界角公式
可知紫光临界角小于红光，因为红光恰好发生全反射，所以紫光一定在b 处发生了全反射；故D 正确；
E ．根据图中的几何关系可知红光射到BC 面上的c 点时的入射角小于红光射到AB 面上b 点的入射角，又因为红光恰好在AB 面上的b 处发生了全反射，故红光射到BC 面上的c 点时的入射角小于临界角，没有发生全反射，故红光一定能从BC 面上的c 点射出，故E 正确。

故选ADE 。

（2）若波由A 向B 传播，假设波长为λ、频率f ，则由题意得
又因为
解得
所以可知当k =5时f 最大，且f max =210Hz ；
若波由B 向A 传播，假设波长为λ′、频率f ′，则由题意得
又因为
解得
由上式可知，当k =5时f ′最大，且f ′max =230Hz ； 通过比较可知该简谐横波的最大频率为230Hz 。

14、32Mg S
【解题分析】
设气缸总容积为V ，初始状态
23
A B p p =① 最终平衡状态
B A Mg p p S
''=+② A 、B 两部分气体做等温变化，由玻意耳定律，得 223
A A V V p p '⋅=⋅③ 23
B B V V p p '⋅
=⋅④ 联立解得
32B Mg p S
'=⑤ 15、 (1)2；(2)30︒
【解题分析】
(1)由全反射可知1sin C n
=，由几何关系可得 12sin 2
R
C R ==
解得
2n =
(2)由折射定律可得sin sin n αβ
=，根据正弦定理有 2sin sin150R R β︒
= 解得
=30α︒。