2024届江西省临川二中、临川二中实验学校高三物理第一学期期末经典模拟试题含解析

2024届江西省临川二中、临川二中实验学校高三物理第一学期期末经典模拟试题
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、2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。

水星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、水星、太阳会在一条直线上，且水星处于地球和太阳之间，这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“水星凌日”。

在地球上每经过N年就会看到“水星凌日”现象。

通过位于贵州的“中国天眼FAST（目前世界上口径最大的单天线射电望远镜）观测水星与太阳的视角（观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角）θ，则sinθ的最大值为（）
A．
2
3
1
N
N
⎛⎫
⎪
+
⎝⎭
B．
3
2
1
N
N
-
⎛⎫
⎪
⎝⎭
C．
3
2
1
N
N
⎛⎫
⎪
+
⎝⎭
D．
3
2
1
N
N
-
⎛⎫
⎪
⎝⎭
2、如图所示，真空中位于x轴上的两个等量正点电荷的位置关于坐标原点O对称，规定电场强度沿x轴正方向为正，无穷远处电势为0。

下列描述x轴上的电场强度E或电势ϕ随位置x的变化规律正确的是（）
A．B．
C．D．
3、下列说法符合物理学史实的是（）
A．亚里士多德最早指出力不是维持物体运动的原因
B．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律
C．卡文迪许提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量
D．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
4、一物体在竖直方向运动的v—t图象如图所示。

以下判断正确的是（规定向上方向为正）（）
A．第5s内与第6s内的加速度方向不同
B．第4s末～第6s末物体处于失重状态
C．前2s内物体克服重力做功的平均功率大于第6s内物体重力做功的平均功率
D．第2s末～第4s末的过程中，该物体的机械能守恒
5、在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a、b、c，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（）
A．垂直导线向左
B．垂直导线向右
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
6、一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为（）
A ．0
B ．2F t m
C ．0F F v t m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
D ．222
2F t F v m + 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，静止于水平面上的倾角为θ的斜面上有一质量为M 的槽，槽的内部放一质量为m 的光滑球，已知槽和球起沿斜面 下滑，球的大小恰好能和槽内各面相接触，不计空气阻力，重力加速度为g ,则下列说法正确是()
A ．若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小为cos mg θ
B ．若槽和球一起下滑的加速度大小为sin g θ,则槽对球的作用力大小一定为cos mg θ
C ．若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin θ, 地面对斜面的摩擦力方向可能向左
D ．若槽和球一起匀速下滑，则球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用
8、从水平面上方O 点水平抛出一个初速度大小为v 0的小球，小球与水平面发生一次碰撞后恰能击中竖直墙壁上与O 等高的A 点，小球与水平面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力。

若只改变初速度大小，使小球仍能击中A 点，则初速度大小可能为（ ）
A ．2v 0
B ．3v 0
C ．02v
D ．0 3
v
9、图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K 和阳极A 上的电压的关系图象，下列说法正确的是
A ．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大
B ．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定
C ．只要增大电压，光电流就会一直增大
D ．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应
10、甲、乙两物体在同一条直线上运动，其运动的位置一时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．在3～5s 时间内，甲的速度大小等于乙的速度大小
B ．甲的出发位置在乙的前面
C ．甲、乙在20m 处相遇
D ．在3～7s 的时间内，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小
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）为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS 位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A 由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x 随时间t 的变化规律如图乙所示.
(1)根据上述图线，计算0.4 s 时木块的速度大小v ＝______ m/s ，木块加速度a ＝______ m/s 2(结果均保留2位有效数字).
(2)在计算出加速度a 后，为了测定动摩擦因数μ，还需要测量斜面的倾角θ(已知当地的重力加速度g )，那么得出μ的表达式是μ＝____________.（用a ，θ，g 表示）
12．（12分）某同学做测量金属丝的电阻率的实验。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲，其直径为_________mm 。

（2）测量该金属丝的电阻率，可供选择的仪器有：
A ．电流表A ，量程有0~10mA 和0~0.6A 两种，内阻均较小；
B ．电压表V ，量程有0~3V 和0~15V 两种，内阻均较大；
C ．电源电动势为4.5V ，内阻较小。

实验中按如图乙所示接好电路，闭合1S 后，把开关2S 拨至a 时发现，电压表与电流表的指针偏转都在满偏的45处。

再把2S 拨至b 时发现，电压表指针几乎还在满偏的45处，电流表指针则偏转到满偏的34
处，由此确定正确的位置并进行
实验。

完成下列问题。

所选电压表的量程为_________V ，此时电压测量值为_________V 。

所选电流表的量程为_________mA ，此时电流测量值为_________mA 。

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，有一竖直放置的绝热密闭气缸上端开口。

气缸中有一绝热活塞，活塞质量为m ，面积为S ，厚度可以忽略。

不计活塞与气缸之间的摩擦，开始时刻活塞处于静止状态并距离气缸底部高度为H ，距离上端口为h 。

活塞下方有一定质量的理想气体，初始时刻温度为0T 。

已知大气压强为0p ，重力加速度为g 。

求：
(1)在活塞上放一重物时（图中未画出，重物与气缸壁不接触）活塞和重物下降至距离气缸底部3
H 处静止不动，此时气缸内气体温度为02T ，则此重物的质量为多少？
(2)在(1)中状态后，用气缸内部的电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热直至活塞恰好与管口持平，则此时气缸内气体的温度是多少？
14．（16分）如图所示，直角坐标系Oxy 位于竖直平面内，x 轴与绝缘的水平面重合，在y 轴右方有垂直纸面向里
的匀强磁场和竖直向上的匀强电场．质量为m 2=8×
10-3kg 的不带电小物块静止在原点O ，A 点距O 点L =0.045m ，质量m 1=1×10-3kg 的带电小物块以初速度v 0=0.5m/s 从A 点水平向右运动，在O 点与m 2发生正碰并把部分电量转移
到m 2上，碰撞后m 2的速度为0.1m/s ，此后不再考虑m 1、m 2间的库仑力．已知电场强度E=40N/C ，小物块m 1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1，取g=10m/s 2，求：
（1）碰后m1的速度；
（2）若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点，OP与x轴的夹角θ=30°，OP长为L op=0.4m，求磁感应强度B的
大小；
（3）其它条件不变，若改变磁场磁感应强度的大小为B/使m2能与m1再次相碰，求B/的大小？
15．（12分）有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。

其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。

已知BC长度L2=1m，瓶子质量m=1kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，滑行过程中未倒下，g取10m/s2，那么该选手要想游戏获得成功，试问：
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？
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】
由于水星每隔N年就会处于地球、太阳之间，且三者共线，那就意味着每经过N年水星会比地球多转一圈，则
1N N T T -=水地
且1T =地年，解得
1
N T N =
+水年 由 2
224Mm G m r r T
π= 得
2
3
24GMT r π= 所以
23
1r N r N ⎛⎫= ⎪+⎝⎭
地水 视角最大的时候应该是水星与地球连线与水星轨道相切的时候，此时 23
sin 1r N r N θ⎛⎫== ⎪+⎝⎭水地 故选A 。

2、A
【解题分析】
AB ．由点电荷在真空中某点形成的电场强度公式2Q E k r
=和电场叠加原理可知，沿x 轴方向，A -∞→点，电场强度为负，逐渐变大，A 点→O 点，电场强度为正，逐渐减小，O 点→B 点，电场强度为负，逐渐变大，B 点∞→+，电场强度为正，逐渐减小，故A 正确，B 错误。

CD ．无穷远处电势为零，根据等量同种正电荷的电场线分布图，分析知，等量同种正电荷电场中的电势不会为负值，且O 点处电势大于零，故CD 错误。

故选A 。

3、B
【解题分析】
A ．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A 错误；
B ．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故B 正确；
C ．牛顿总结了万有引力定律后，卡文迪许测出引力常量，故C 错误；
D ．开普勒通过对行星运动的观察，发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，完善了哥白尼的日心说，得出了开普勒行星运动定律，故D 错误。

故选B 。

4、B
【解题分析】
A ．v —t 图象图线的斜率表示运动的加速度，第5s 内与第6s 内的斜率相同，则加速度方向相同，故A 错误；
B ．第4s 末～第6s 末图线斜率为负，则加速度为负值，即加速度的方向向下，物体处于失重状态，故B 正确；
C ．v —t 图象图线与坐标轴所围面积表示物体的位移，由图线可知，前2s 内物体物体的位移大小为
11102m 10m 2
h =⨯⨯= 第6s 内物体的位移大小为
2110m 5m 2
h =⨯⨯= 则前2s 内克服重力做功的平均功率为
1052
mg P mg ⨯== 第6s 内物体重力做功的平均功率为 551mg P mg ⨯'=
= 所以前2s 内克服重力做功的平均功率等于第6s 内物体重力做功的平均功率，故C 错误；
D ．第2s 末～第4s 末的过程中，物体匀速运动，动能不变，但物体升高，所以该物体的机械能增加，故D 错误。

故选B 。

5、D
【解题分析】
根据安培定则可知，导线b 在a 处的磁场向里，导线c 在a 处的磁场向外，因b 离a 较近，可知bc 在a 处的合磁场垂直纸面向里；因导线a 所受安培力的合力恰好为零，可知a 处所加磁场的方向为垂直纸面向外；
A ．垂直导线向左，与结论不相符，选项A 错误；
B ．垂直导线向右 ，与结论不相符，选项B 错误；
C ．垂直纸面向里，与结论不相符，选项C 错误；
D ．垂直纸面向外，与结论相符，选项D 正确；
6、B
【解题分析】
根据牛顿第二定律有
F ma =
因0F v ⊥，则恒力F 的方向为初速度为零的匀加速直线运动，t 时刻的速度为
F v at t m
'== 根据功率的定义可知
2F F t P F v m
'=⋅= 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

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、BD
【解题分析】
A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小等于球的重力，即为mg ，故A 错误；
B.若槽和球一起下滑的加速度大小为g sinθ，则槽对球的作用力大小为
F mgcos θ=
故B 正确；
C.若槽和球一起下滑的加速度大小为 g sinθ，则系统在水平方向有向右的加速度，地面对斜面的摩擦力方向向右，故C 错误．
D.若槽和球一起匀速下滑，则球受力平衡，球对前壁的弹力为mg sinθ，对底部的压力为mg cosθ，所以球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用，故D 正确；
8、CD
【解题分析】
设竖直高度为h ，小球以v 0平抛时与地面碰撞一次，反弹后与A 点碰撞，在竖直方向先加速后减速，在水平方向一直匀速，根据运动的对称性原理，可知该过程运动的时间为平抛运动时间的两倍，则有
t =水平方向的位移
02OA v t v ==设当平抛速度为0
v '时，经与地面n 次碰撞，反弹后仍与A 点碰撞，则运动的时间为
t n '=⋅ 水平方向的位移不变，则有
OA v t
'=' 解得 00v v n
'=（n =1，2，3…..） 故当n =2时00
2v v '=；当n =3时003v v '=；故AB 错误，CD 正确。

故选CD 。

9、AB
【解题分析】
由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故A 正确；根据光电效应方程知，E km =hv -W 0=eU c ，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压与入射光的频率有关，故B 正确；增大电压，当电压增大到一定值，电流达到饱和电流，不再增大，故C 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，与入射光的强度无关，故D 错误．
故选AB ．
10、CD
【解题分析】
A ．因为x-t 图像的斜率等于速度，可知在3～5s 时间内，甲的速度大小小于乙的速度大小，选项A 错误；
B ．甲和乙出发的位置都在x =0位置，选项B 错误；
C ．由图像可知，甲、乙在20m 处相遇，选项C 正确；
D ．在3～7s 的时间内，甲的位移小于乙的位移，根据x v t =
可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，选项D 正确；
故选CD 。

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、0.40 1.0
sin cos g a g θθ- 【解题分析】
（1）根据在匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s 末的速度为：
0.30.14m/s 0.4m/s 0.4
v -=
= 0.2s 末的速度为： 0.320.24m/s 0.2m/s 0.4
v -'==， 则木块的加速度为：220.40.2m/s 1.0m/s 0.2v v a t -'-===． （2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向的受力：sin cos ma mg mg θμθ=- 得：sin cos g a θμθ
-=． 【题目点拨】
解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式．
12、0.470 0~3 2.4 0~10 7.5
【解题分析】
（1）[1]．螺旋测微器的固定刻度为0，经估读后旋转刻度在47格处，测量值为0.470mm 。

（结果为值读数字真读，值读至0.001mm ，测量值为0.470mm ）
（2）[2][3][4][5]．由仪器参数确定器材。

电源电动势为4.5V ，若电压表选用0~15V 量程其指针偏转过小，应选用0~3V 量程。

由电路规律分析原理。

电压表读数几乎不变，电流表读数变化明显，说明x R 阻值较大，与电压表电阻相接近，一般为几千欧而电源电动势只有4.5V ，由欧姆定律计算知电流只有几毫安，故电流表选用0~10mA 量程。

x R 阻值较大，则应使电流表内接，即2S 拨至b 。

此时电压表为满偏的45
，则读数为 43V 2.4V 5
U =⨯= 电流表为满偏的34
，则读数为 310mA 7.5mA 4
I =⨯=．
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)()05p S mg M g +=；(2)30()6H h T T H
+= 【解题分析】
（1）开始时刻活塞静止
01p S mg p S +=，
设重物质量为M ，当活塞和重物下降至距离气缸底部3
H 时 02()p S M m g p S ++=，
202T T =，1V HS =，23
H V S =，由理想气体状态方程可得 112202
p V p V T T =， 联立解得：
()05p S mg M g
+=； （2）气缸和活塞都绝热，气缸内的理想气体缓慢加热，故气缸内的气体压强不变，由盖一吕萨克定律可得 3223
V V T T =， 23
H V S =，3()V H h S =+，解得： 30()6
H h T T H +=。

14、（1）0.4m/s ，方向向左 （2）1T （3）0.25T
【解题分析】
试题分析：(1)m 1与m 2碰前速度为v 1，由动能定理
－μm 1gl ＝12m 1v 21－12
m 1v 20 代入数据解得：v 1＝0.4 m/s
设v 2＝0.1 m/s ，m 1、m 2正碰，由动量守恒有：
m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2
代入数据得：v 1′＝－0.4 m/s ，方向水平向左
(2)m 2恰好做匀速圆周运动，所以qE ＝m 2g
得：q ＝2×
10－3C 粒子由洛伦兹力提供向心力，设其做圆周运动的半径为R ，则
qv 2B ＝m 222v R
轨迹如图，由几何关系有：R ＝l OP
解得：B ＝1 T
(3)当m 2经过y 轴时速度水平向左，离开电场后做平抛运动，m 1碰后做匀减速运动． m 1匀减速运动至停，其平均速度为： v ＝12v 1′＝0.2 m/s>v 2＝0.1 m/s 所以m 2在m 1停止后与其相碰
由牛顿第二定律有：f ＝μm 1g ＝m 1a
m 1停止后离O 点距离：s ＝212v a
' 则m 2平抛的时间：t ＝2
s v 平抛的高度：h ＝12
gt 2 设m 2做匀速圆周运动的半径为R′，由几何关系有：
R′＝12
h 由qv 2B′＝222m v R '
联立得：B′＝0.25 T
考点：本题考查了带电粒子在磁场中运动和数形结合能力
15、（1）0.5s ；（2）0.8m
【解题分析】
（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C 点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t 1，有力作用时瓶的加速度为a 1，t 1时刻瓶的速度为v ，力停止后加速度为a 2，由牛顿第二定律得
1F mg ma μ-=
2mg ma μ=
加速运动过程中的位移
2
11
2v x a = 减速运动过程中的位移
2
22
2v x a = 位移关系满足
121x x L +=
11v a t =
由以上各式解得10.5s t =
（2）要想游戏获得成功，瓶滑到B 点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d ， '2'2
1212
22v v L L a a +=- '212v a d =
联立解得0.8m d =。