江蘇省無(wú)錫市天一中學(xué)2024學(xué)年高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

江蘇省無(wú)錫市天一中學(xué)2024學(xué)年高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、地球半徑為R，在距球心r處（rR）有一顆同步衛(wèi)星，另有一半徑為2R的星球A，在距其球心2r處也有一顆同步衛(wèi)星，它的周期是72h，那么，A星球的平均密度與地球平均密度的比值是（）A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶12、一個(gè)物體在外力F的作用下靜止在傾角為θ的光滑固定斜面上，關(guān)于F的大小和方向，下列說(shuō)法正確的是（）A．若F=mg，則F的方向一定豎直向上B．若F=mgtanθ，則F的方向一定沿水平方向C．若F=mgsinθ，則F的方向一定沿斜面向上D．若F=mgcosθ，則F的方向一定垂直于斜面向上3、豎直放置的肥皂膜在陽(yáng)光照耀下，由于前后表面反射光通過(guò)的路程不同，形成兩列相干光，薄膜上會(huì)呈現(xiàn)出彩色條紋．若一肥皂膜由于受重力和液體表面張力的共同影響，其豎直方向的截面如圖所示，則光通過(guò)該肥皂膜產(chǎn)生的干涉條紋與下列哪個(gè)圖基本一致（）A． B．C． D．4、明代學(xué)者方以智在《陽(yáng)燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過(guò)多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象．如圖所示，一束復(fù)色光通過(guò)三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說(shuō)法正確的是A．若增大入射角i，則b光先消失B．在該三棱鏡中a光波長(zhǎng)小于b光C．a(chǎn)光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生D．若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低5、如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)，R1、R2為定值電阻，R0為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，電流表A為理想電表、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．A的示數(shù)變大，電容器的帶電量增多B．A的示數(shù)變大，電容器的帶電量減少C．A的示數(shù)不變，電容器的帶電量不變D．A的示數(shù)變小，電容器的帶電量減少6、物理學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)家所做出的重要貢獻(xiàn)。許多科學(xué)家大膽猜想，勇于質(zhì)疑，獲得了正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。下列敘述符合物理史實(shí)的是（）A．湯姆孫通過(guò)研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子，并精確地測(cè)出電子的電荷量B．玻爾把量子觀念引入到原子理論中，完全否定了原子的“核式結(jié)構(gòu)”模型C．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律與經(jīng)典電磁理論的矛盾導(dǎo)致愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō)D．康普頓受到光子理論的啟發(fā)，以類(lèi)比的方法大膽提出實(shí)物粒子也具有波粒二象性二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，質(zhì)量均為的物塊放在傾角為的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板，與擋板接觸，間用勁度系數(shù)為的輕彈簧連接，均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)物塊施加沿斜面向上、大小恒定的拉力，使物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向上運(yùn)動(dòng)到速度最大時(shí)，對(duì)擋板的壓力恰好為零，重力加速度為，則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力等于B．物塊的加速度一直減小C．物塊向上移動(dòng)的距離為D．物塊的加速度大小為時(shí)，物塊對(duì)擋板的壓力為8、預(yù)計(jì)2020年再發(fā)射2～4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)將全面完成，使我國(guó)的導(dǎo)航定位精度不斷提高。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有（）A．該衛(wèi)星運(yùn)行周期可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)B．該衛(wèi)星所在處的重力加速度為C．該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)動(dòng)能為D．該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為9、如圖，光滑平行導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，MP間接有阻值為的定值電阻。兩導(dǎo)軌間有一邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域abcd，該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ad平行MN。一粗細(xì)均勻、質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于ab處，金屬桿接入兩導(dǎo)軌間的電阻為R?，F(xiàn)用一恒力F平行MN向右拉桿，已知桿出磁場(chǎng)前已開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌及其他電阻，忽略空氣阻力，則（）A．金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率為B．出磁場(chǎng)時(shí)，dc間金屬桿兩端的電勢(shì)差C．從b到c的過(guò)程中，金屬桿產(chǎn)生的電熱為D．從b到c的過(guò)程中，通過(guò)定值電阻的電荷量為10、如圖半徑為R的內(nèi)壁光滑圓軌道豎直固定在桌面上，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點(diǎn)?，F(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球在極短的時(shí)間內(nèi)獲得一個(gè)水平速度后沿軌道在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球回到A點(diǎn)時(shí)，再次用小錘沿運(yùn)動(dòng)方向擊打小球，通過(guò)這兩次擊打，小球才能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)。已知小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，在第一次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做功W1，第二次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做功W2。若兩次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做功全部用來(lái)增加小球的動(dòng)能，則的值可能是（）A． B． C．1 D．2三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示，一端固定滑輪的長(zhǎng)木板放在桌面上，將光電門(mén)固定在木板上的B點(diǎn)，用重物通過(guò)細(xì)線拉小車(chē)，且重物與力的傳感器相連，若利用此實(shí)驗(yàn)裝置做“探究合外力做的功與物體動(dòng)能改變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)”，小車(chē)質(zhì)量為M，保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次小車(chē)都從同一位置A由靜止釋放（g取10m/s2）．（1）完成該實(shí)驗(yàn)時(shí)，____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了需要讀出傳感器的示數(shù)F，測(cè)出小車(chē)質(zhì)量M，通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間t及遮光條的寬度d，還需要測(cè)量的物理量是________。由實(shí)驗(yàn)得到合外力對(duì)小車(chē)做的功與小車(chē)動(dòng)能改變量的關(guān)系式為_(kāi)_______（用測(cè)得的物理量表示）。12．（12分）在“用DIS描繪電場(chǎng)的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)中，電源通過(guò)正負(fù)電極在導(dǎo)電物質(zhì)上產(chǎn)生的穩(wěn)定電流分布模擬了由二個(gè)等量導(dǎo)種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)。（1）給出下列器材，電源應(yīng)選用__（選填“6V的交流電源”或“6V的直流電源”），探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)的儀器應(yīng)選用__（選填“電壓傳感器”或“電流傳感器”）；（2）如圖在尋找基準(zhǔn)點(diǎn)1的等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該移動(dòng)探針__（選填“a”或“b”），若圖示位置傳感器的讀數(shù)為正，為了盡快探測(cè)到基準(zhǔn)點(diǎn)1的等勢(shì)點(diǎn)，則逐漸將該探針向__（選填“右”或“左”）移動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，豎直放置的U型管內(nèi)裝有水銀，右管封閉了一段長(zhǎng)L=20cm的空氣柱，此時(shí)左右兩側(cè)的水銀面高度差h1=6cm，現(xiàn)從管的開(kāi)口端慢慢倒入水銀，最終左管水銀面比右管水銀面高h(yuǎn)2=4cm，整個(gè)過(guò)程溫度不變，外界大氣壓p0=76cmHg。求∶(1)右管封閉空氣柱的最終長(zhǎng)度L'；(2)加入的水銀柱長(zhǎng)度x。14．（16分）PQ為一接收屏，一半徑為R=0.1m半球形透明物的直徑MN恰好與接收屏垂直，如圖所示，一細(xì)光束由透明物的右側(cè)平行于接收屏射向透明物的球心?，F(xiàn)讓細(xì)光束以球心為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，經(jīng)觀測(cè)接收屏上出現(xiàn)兩個(gè)亮點(diǎn)，且兩亮點(diǎn)之間的距離用L表示；細(xì)光束轉(zhuǎn)過(guò)的角度為45°時(shí)，接收屏上剛好出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)。求：(1)該透明物的折射率為多大？(2)由以上敘述求L應(yīng)為多長(zhǎng)？15．（12分）我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示，質(zhì)量m＝60kg的運(yùn)動(dòng)員從傾角θ=30°、長(zhǎng)度L=80m的直助滑道AB的A處由靜止開(kāi)始勻加速滑下，經(jīng)過(guò)t=8s到達(dá)助滑道末端B。為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心、半徑R=14m的圓弧，助滑道末端B與彎曲滑道最低點(diǎn)C的高度差h＝5m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W＝－1000J，g＝10m/s2.求：(1)運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大小；(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)滑道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)滑道的壓力FN的大小。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

萬(wàn)有引力提供向心力密度因?yàn)樾乔駻的同步衛(wèi)星和地球的同步衛(wèi)星的軌道半徑比為2：1，地球和星球A的半徑比為2：1，兩同步衛(wèi)星的周期比3：1．所以A星球和地球的密度比為1：2．故C正確，ACD錯(cuò)誤。

故選C。2、C【解題分析】

A．由甲圖可知，若F=mg，則F的方向可能豎直向上，也可能與豎直方向成2θ角斜向下，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由乙圖可知，若F=mgtanθ，則F的方向可能沿水平方向，也可能與斜面成θ角斜向上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由甲圖可知，若F=mgsinθ，則F的方向是唯一的，一定沿斜面向上，選項(xiàng)C正確；D．由圖丙可知，若F=mgcosθ，則若以mgcosθ為半徑做圓，交過(guò)G且平行于N的直線于兩個(gè)點(diǎn)，則說(shuō)明F的解不是唯一的，且F的方向一定不是垂直于斜面向上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。3、B【解題分析】

薄膜干涉為前后兩個(gè)面反射回來(lái)的光發(fā)生干涉形成干涉條紋，故從肥皂薄膜的觀察到水平干涉條紋，用復(fù)色光時(shí)出現(xiàn)彩色條紋，由重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，從而使干涉條紋的間距變密，故B正確，ACD錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】本題考查了薄膜干涉的原理和現(xiàn)象，抓住薄膜干涉的形成原因：前后兩表面反射的光發(fā)生干涉，是考試的重點(diǎn)．4、D【解題分析】設(shè)折射角為α，在右界面的入射角為β，根據(jù)幾何關(guān)系有：，根據(jù)折射定律：，增大入射角i，折射角α增大，β減小，而β增大才能使b光發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；由光路圖可知，a光的折射率小于b光的折射率（），則a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)（），故B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程和遏止電壓的概念可知：最大初動(dòng)能，再根據(jù)動(dòng)能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，，則a光的頻率小于b光的頻率（），a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現(xiàn)象，縱波沒(méi)有，有無(wú)偏振現(xiàn)象與光的頻率無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，涉及光的折射、全反射、光電效應(yīng)方程、折射率與波長(zhǎng)的關(guān)系、橫波和縱波的概念等，解決本題的關(guān)鍵是能通過(guò)光路圖判斷出兩種光的折射率的關(guān)系，并能熟練利用幾何關(guān)系．5、A【解題分析】

電容器接在（或滑動(dòng)變阻器）兩端，電容器兩端電壓和（或滑動(dòng)變阻器）兩端電壓相等，滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，電阻增大，和滑動(dòng)變阻器構(gòu)成的并聯(lián)電路分壓增大，所以?xún)啥穗妷涸龃?，根?jù)歐姆定律：可知電流表示數(shù)增大；電容器兩端電壓增大，根據(jù)：可知電荷量增多，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、C【解題分析】

A．湯姆孫通過(guò)研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子，并求出了電子的比荷，密立根精確地測(cè)出電子的電荷量；故A錯(cuò)誤；B．玻爾把量子觀念引入到原子理論中，但是沒(méi)有否定原子的“核式結(jié)構(gòu)”模型；故B錯(cuò)誤；C．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律與經(jīng)典電磁理論的矛盾導(dǎo)致愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō)，故C正確；D．德布羅意受到光子理論的啟發(fā)，以類(lèi)比的方法大膽提出實(shí)物粒子也具有波粒二象性，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解題分析】

AB．由分析，可知物塊A沿斜面向上做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊速度最大時(shí)，加速度為零，此時(shí)物塊剛要離開(kāi)擋板，由受力分析得彈簧的彈力為對(duì)物塊A分析，有故AB正確；C．開(kāi)始時(shí)，彈簧的壓縮量為同理，當(dāng)物塊速度最大時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為因此物塊向上移動(dòng)的距離為故C錯(cuò)誤；D．由分析得知，當(dāng)物塊的加速度為時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得彈簧的彈力即彈簧處于原長(zhǎng)，對(duì)物塊B分析，則有故物塊B對(duì)擋板壓力為，故D正確。故選ABD。8、BC【解題分析】

A．地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，周期為24h，即該衛(wèi)星運(yùn)行周期是固定不變的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由可知?jiǎng)t該衛(wèi)星所在處的重力加速度是選項(xiàng)B正確；C．由于則該衛(wèi)星的動(dòng)能選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9、BD【解題分析】

A．設(shè)流過(guò)金屬桿中的電流為，由平衡條件得解得根據(jù)歐姆定律有所以金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為故A錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律得，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為所以金屬桿在出磁場(chǎng)時(shí)，dc間金屬桿兩端的電勢(shì)差為故B正確；C．設(shè)整個(gè)過(guò)程電路中產(chǎn)生的總電熱為，根據(jù)能量守恒定律得代入可得所以金屬桿上產(chǎn)生的熱量為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得全電路的電荷量為故D正確。故選BD。10、AB【解題分析】

第一次擊打后球最多到達(dá)與球心O等高位置，根據(jù)功能關(guān)系，有W1≤mgR①兩次擊打后可以到軌道最高點(diǎn)，根據(jù)功能關(guān)系，有W1+W2-2mgR=②在最高點(diǎn)，有mg+FN=≥mg③聯(lián)立①②③解得W1≤mgRW2≥mgR故故AB正確，CD錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、需要A、B的間距xFx=1【解題分析】

（1）本實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，則細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力就不是小車(chē)的合外力，則合外力的功無(wú)法具體計(jì)算。（2）小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的速度為v=dt，根據(jù)動(dòng)能定理：12Mv2-0=Fx，所以還需要測(cè)量的量是12、6V的直流電源電壓傳感器b右【解題分析】

（1）本實(shí)驗(yàn)是用恒定電流場(chǎng)來(lái)模擬靜電場(chǎng)，圓柱形電極A接電源正極，圓環(huán)電極B接電源負(fù)極，可以在A、B之間形成電流，產(chǎn)生恒定的電流場(chǎng)，可以用此電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)，所以要使用低壓直流電源，即選