贵州省贵阳市普通中学2024年高三物理第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

贵州省贵阳市普通中学2024年高三物理第一学期期末学业水平测试模拟试题
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、如图甲所示，矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。

规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，水平向右为安培力的正方向，在0~4s内，线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是（）
A．B．
C．D．
2、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。

先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。

定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（）
A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容D．电源的内电阻
3、2016里约奥运会男子50米自由泳决赛美国埃尔文夺得金牌。

经视频分析发现：他从起跳到入水后再经过加速到获得最大速度2.488m/s所用的时间总共为2.5秒，且这一过程通过的位移为x1=2.988m。

若埃尔文以最大速度运动的时间为19s，若超过该时间后他将做1m/s2的匀减速直线运动。

则这次比赛中埃尔文的成绩为（）
A．19.94s B．21.94s C．20.94s D．21.40s
4、如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B沿倾角为θ的斜面在A 下匀速下滑，若M=2m，A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，则动摩擦因数μ为（）
A．tanθ B．2tanθ C．1
2
tanθ D．
1
3
tanθ
5、图甲是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴'
OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（）
A．交流电的频率是100Hz
B．0.02s时线圈平面与磁场方向平行
C．0.02s时穿过线圈的磁通量最大
D．电流表的示数为20A
6、在物理学发展过程中做出了重要贡献。

下列表述正确的是（）
A．开普勒测出了万有引力常数
B．爱因斯坦发现了天然放射现象
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D ．卢瑟福提出了原子的核式结构模型
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、分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是_____
A ．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变
B ．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性
C ．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大
8、如图所示，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场区域上下宽度为l ；质量为m 、边长为l 的正方形线圈abcd 平面保持竖直，ab 边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落，以速度v 进入磁场，经一段时间又以相同的速度v 穿出磁场，重力加速为g 。

下列判断正确的是（ ）
A ．线圈的电阻22
B l v R mg
B ．进入磁场前线圈下落的高度2
2v h g
= C ．穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量2Q mgl =
D ．线圈穿过磁场所用时间l t v
= 9、如图，在水平桌面上放置两条相距l 的平行光滑导轨ab 与cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连．质量为m 、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B ．导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m 的物块相连，绳处于拉直状态．现若从静止开始释放物块，用h 表示物块下落的高度（物块不会触地），g 表示重力加速度，其他电阻不计，则（ ）
A ．电阻R 中的感应电流方向由a 到c
B ．物体下落的最大加速度为0.5g
C ．若h 足够大，物体下落的最大速度为22mgR B I
D ．通过电阻R 的电量为Blh R
10、下列说法正确的是_______．
A ．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大
B ．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离
C ．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
D ．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润
E.若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大
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）圆柱形陶瓷元器件表面均匀镀有一层导电薄膜，已知导电薄膜电阻率为ρ，为了测量该薄膜厚度，某同学使用铜丝紧绕在元件表面，铜丝绕制成圆形，圆柱体轴线垂直于铜丝圆面，制成电极A 、B ，如图甲所示
(1)用螺旋测微器测量元件的直径，测量结果如图乙所示，其读数为_________mm 。

(2)为了测量元件电阻，某同学首先使用多用电表对元件粗测，元件电阻约为10Ω，现需准确测量电阻阻值，可供器材如下
A ．被测元件x R （阻值约10Ω）
B ．直流电源（电动势约6V ，内阻约3Ω）
C ．电流表1A （量程0~0.6A ，内阻约2Ω）
D ．电压表1V （量程0~2V ，内阻1V 1000ΩR =）
E.电压表2V （量程0~12V ，内阻约5000Ω）
F.定值电阻0R （02000ΩR =）
G .滑动变阻器1R （020Ω）
H.滑动变阻器2R（0100Ω）
I.电键、导线等
①在可供选择的器材中，已经选择A、B、C、I除此之外，应该选用________（填写序号）
②根据所选器材，在图丙方框中画出实验电路图_______
R=______。

③需要测量的物理量________，请用上述物理量表示被测电阻
x
(3)为了测量薄膜厚度还需要测量的物理量为__________。

(4)若被测元件电阻为R，元件直径为d，电阻率为ρ，请结合使用(3)物理量表示薄膜厚度d∆=____。

12．（12分）某同学欲将内阻为100 Ω、量程为300 μA的电流计G改装成欧姆表，要求改装后欧姆表的0刻度正好对准电流表表盘的300 μA刻度。

可选用的器材还有：定值电阻R1（阻值25Ω）；定值电阻R2（阻值l00Ω）；滑动变阻器R（最大阻值l000 Ω）；干电池（E=1.5V．r=2 Ω）；红、黑表笔和导线若干。

改装电路如图甲所示。

（1）定值电阻应选择____（填元件符号）．改装后的欧姆表的中值电阻为____Ω。

（2）该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量内阻和量程均未知的电压表V的内阻。

步骤如下：先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节____填图甲中对应元件代号），使电流计G指针指到____ μA；再将____（填“红”或“黑”）表笔与V表的“+”接线柱相连，另一表笔与V表的“一”接线柱相连。

若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示，则V 表的内阻为____Ω，量程为____________ V。

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，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且2mg＝p0S，环境温度保持不变．
①在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；
②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．
14．（16分）如图所示为某滑雪赛道。

长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接，滑道BC 高h =10m ，C 是半径R =30m 圆弧的最低点，质量m =60kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑，加速度a =4m/s 2，到达B 点时速度v B =20m/s 。

取重力加速度g =l0m/s 2。

(1)求长直助滑道AB 的长度L ；
(2)若不计BC 段的阻力，求运动员在C 点所受支持力的大小。

15．（12分）一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m =1.0kg 的小物块（可视为质点）以v 0=8m/s 的初
速度由底端沿斜面上滑。

小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.1．若斜面足够长，已知tan37°=34
，g 取10m/s 2，求： （1）小物块沿斜面上滑时的加速度大小；
（2）小物块上滑的最大距离；
（3）小物块返回斜面底端时的速度大小。

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、D
【解题分析】
由图可知12s -内，线圈中磁通量的变化率相同，由B E S t t
Φ∆∆==∆∆可知电路中电流大小时恒定不变，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针；由F BIL =可知F 与B 成正比；由左手定律可知线框ab 边受到的安培力F 水平向右，为正值，故D 正确，A 、B 、C 错误；
故选D 。

2、D
【解题分析】
A.根据Q It =可知I t -图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即Q S =，故选项A 可求；
B.电阻R 两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压max 0U I R =，故选项B 可求；
C.根据Q C U
=可知电容器的电容为max 0Q S C U I R ==，故选项C 可求； D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即max 0E U I R ==，但内电阻没法求出，故选项D 不可求。

3、D
【解题分析】
埃尔文匀速运动能走过的最大位移为
x 2=vt 2=2.488×19=47.272m
因为
x 1+x 2=2.988+47.272=50.26>50m
则运动员没有匀减速运动的过程，所以他匀速运动的时间为
50 2.98818.895s 2.488s t t -==≈
则埃尔文夺金的成绩为：
t =2.5+18.895=21.40s
A ．19.94s 与分析不符，故A 错误；
B ．21.94s 与分析不符，故B 错误；
C ．20.94s 与分析不符，故C 错误；
D ．21.40s 与分析相符，故D 正确。

故选D 。

4、C
【解题分析】解：对B 受力分析，如图所示：
B 物体沿斜面方向受力平衡：f 1+f 2=Mgsinθ，又因为 M=2m ，f 1=μmgcosθ，f 2=μ（M+m ）gcosθ，
解得：μ=
12
tanθ，故ABD 错误，C 正确；故选C. 5、B
【解题分析】
A ．根据图乙，交变电流周期为 0.02s T =
频率为
11Hz 50Hz 0.02
f T === A 错误；
BC ．0.02s 时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，B 正确，C 错误；
D ．根据图乙，电流的最大值
m 102A I =
电流的有效值
m
102
10A 22I ===
所以电流表示数为10A ，D 错误。

故选B 。

6、D
【解题分析】
根据物理学史解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

【题目详解】
A.卡文迪许测出了万有引力常数，A 错误；
B.天然放射现象是法国物理学家贝克勒耳发现的，B 错误；
C.磁场对运动电荷的作用力公式是由洛伦兹提出的，C 错误；
D.卢瑟福提出了原子的核式结构模型，D 正确。

【题目点拨】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

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、ACD
【解题分析】
A ．物体吸收热量同时对外做功，二者相等时，内能不变，故A 正确；
B ．布朗运动反映了液体分子运动的无规则性，故B 错误；
C ．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C 正确；
D ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D 正确；
E ．分子间的作用力若表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故E 错误；
故选ACD 。

8、ABC
【解题分析】
A ．由题意可知，线圈进入磁场和穿出磁场时速度相等，说明线圈在穿过磁场的过程中做匀速直线运动，则
22B l v mg F BIl R
===安 22B l v R mg
所以A 正确；
B ．线圈在进入磁场前做自由落体运动，有动能定理得
212
mgh mv = 进入磁场前线圈下落的高度为
2
2v h g
= 所以B 正确；
C ．线圈在穿过磁场的过程中克服安培力做功转化为焦耳热，又安培力与重力平衡，则穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量为
22Q mg l mgl =⋅=
所以C 正确；
D ．根据线圈在穿过磁场过程中做匀速运动，可得穿过磁场的时间为
2l t v
= 所以D 错误。

故选ABC 。

9、BCD
【解题分析】
从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知，电阻R 中的感应电流方向由c 到a ，故A 错误；设导体棒所受的安培力大小为F ，根据牛顿第二定律得：物块的加速度2mg F a m -=
，当F =0，即刚释放导体棒时，a 最大，最大值为12
g ，故B 正确；物块和滑杆先做加速运动，后做匀速运动，此时速度最大，则有mg =F ，而F =BIl ，Blv I R
=，解得物体下落的最大速度为: 222mgR v B I =，故C 正确；通过电阻R 的电量：22B S Blh q It t R t R R R
∆Φ∆Φ∆==∆===∆，故D 正确。

10、BDE
【解题分析】
A ．温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子的平均速率增大，不是每个气体分子运动的速率都增大，故A 错误；
B ．知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出气体的摩尔体积，然后求出每个气体分子占据的空间大小，从而能求出气体分子间的平均距离，故B 正确；
C ．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其他影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，故C 错误；
D ．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，附着层内分子间作用表现为斥力，附着层有扩展趋势，液体与固体间表现为浸润，故D 正确；
E ．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大，故E 正确．
故选BDE ．
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、0.398（0.396~0.399均可给分） DFG （分压式接法也可以） 电流表1A 示数I ，电压表1V 示数U ()110V V U R R R I U +-（或()11V 0V U R R R I +） 电极A 、B 之间的距离L πL d R
ρ⋅ 【解题分析】 (1)[1]螺旋测微器主尺刻度为0，可动刻度为39.8×0.01mm=0.398mm ，所以读数为
0+0.398mm=0.398mm (2)[2]因为直流电源电动势为6V ，电压表V 2量程太大，不能选择，可将电压表V 1改装，因此需要DF ；滑动变阻器起限流作用，安全下选择小的，比较方便操作，所以选择G 。

[3]该电路设计滑动变阻器阻值比被测阻值大，而且能保证仪器安全，因此滑动变阻器采用限流方式，使用伏安法测量被测电阻，其中电压表需串联一个分压电阻，总电阻远大于待测电阻，采用电流表外接。

电路如图：
[4]根据欧姆定律，需要测量电流表1A 示数I ，电压表1V 示数U ；
[5]电压应为电压表和定值电阻的总电压，电流应为流过待测电阻的电流，则
()()
11111V 0V 0V x V V U R R U R R R R U R I U I R ++==-- 因为1
V U I R ，所以也可表示为 ()()
1111V 0V 0V x V U R R U R R R R I R I ++== (3)[6]根据电阻定律
x L R S
ρ=
其中薄膜很薄，展开后可认为是以圆周长为边，厚度为高的矩形，即
πS d d ≈⋅∆
所以为了测量薄膜厚度，还需要测量连入电路的电阻长度为电极A 、B 之间的距离L 。

(4)[7]据题有
πL R d d
ρ
=⋅∆ 因此 πL d d R ρ
∆=⋅ 12、R 1 1000 R （或滑动变阻器） 300 黑 500 1
【解题分析】
（1）[1][2]由于滑动变阻器的最大阻值为1000Ω，故当滑动变阻器调到最大时，电路中的电路约为
1.5mA E I R
≈= 此时表头满偏，故定值电阻中的电流约为
1 1.2mA g I I I ≈-=
故其阻值为
125Ωg
g I R R I '==
因此定值电阻应该选择R 1。

改装后将红黑表笔短接，将电流表调大满偏，此时多用表的总内阻为
1
1000Ωg E R I I ==+内 故多用表的中值电阻为
=1000ΩR R =中内
（2）[3] [4] [5]由于使用欧姆表测内阻，故首先要进行欧姆调0，即调节R ，使电流表满偏，即指针指到300μA ，黑表笔接的电源正极，故将黑表笔与电压表的“+”接线柱相连；
[6][7]欧姆表指针指在I =200μA 位置，则电路中的总电流为5I ，故待测电压表的内阻为
V 500Ω5E R R I
=-=内 设电压表量程为U ，此时电压表两端的电压为
V 50.5V 2
U I R =⨯= 故其量程为1V 。

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、①0.33l 0 ②2.1T 0
【解题分析】
①初状态：Ⅰ气体压强
1001.5mg p p p S
=+= Ⅱ气体压强 2102mg p p p S
=+= 添加铁砂后：Ⅰ气体压强 1003 2.5mg p p p S
'=+= Ⅱ气体压强 2
103mg p p p S ''=+= Ⅱ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：
p 2l 0S ＝p ′2l 2S
B 活塞下降的高度h 2＝l 0－l 2
带入数据解得h 2＝0.33l 0.
②Ⅰ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：
p 1l 0S ＝p ′1l 1S
只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A 活塞回到原来位置时，Ⅱ气体高度
2
0`02 1.4l l l l '=-= 根据理想气体状态方程
202202
p l S p l S T T ''= 解得T 2＝2.1T 0.
14、 (1)50m ；(2)1800N
【解题分析】
(1)运动员从A 到B 做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度位移关系可得
22B v aL =
解得
50m L =
(2)运动员由B 到C 的过程，根据动能定理可得
221122C B mgh mv mv =- 运动员经过C 点时受到重力和支持力，如图所示：
根据牛顿第二定律可得
2N C v F mg m R
-= 解得
N 1800N F =
15、（1）8m/s 2（2）4.0m （3）42m/s
【解题分析】
（1）小物块沿斜面上滑时受力情况如下图所示，其重力的分力分别为：
F 1=mg sinθ
F 2=mg cosθ
根据牛顿第二定律有：
F N =F 2…①
F 1+F f =ma …②
又因为
F f =μF N …③
由①②③式得：
a =g sinθ+μg cosθ=(10×0.6 +0.1×10×0.8)m/s 2=8.0m/s 2…④
（2）小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有： 0-v 02=2（-a ）x …⑤
得：
2208m=4m 228
v x a ==⨯…⑥ （3）小物块在斜面上下滑时受力情况如下图所示，根据牛顿第二定律有：
F N =F 2…⑦
F 1-F f =ma '…⑧
由③⑦⑧式得：
a '=g sinθ-μg cosθ=(10×0.6 -0.1×10×0.8)m/s 2=4.0m/s 2…⑨
有：
v 2=2a ′x …⑩
所以有：
2=24442m/s v a x '⨯⨯=。