2024屆科大附中高三物理第一學期期末考試模擬試題含解析

2024屆科大附中高三物理第一學期期末考試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在上海世博會上，拉脫維亞館的風洞飛行表演，令參觀者大開眼界若風洞內(nèi)總的向上的風速風量保持不變，讓質(zhì)量為m的表演者通過調(diào)整身姿，可改變所受的向上的風力大小，以獲得不同的運動效果，假設(shè)人體受風力大小與正對面積成正比，已知水平橫躺時受風力面積最大，且人體站立時受風力面積為水平橫躺時受風力面積的1／8，風洞內(nèi)人體可上下移動的空間總高度為H．開始時，若人體與豎直方向成一定角度傾斜時，受風力有效面積是最大值的一半，恰好可以靜止或勻速漂移；后來，人從最高點A開始，先以向下的最大加速度勻加速下落，經(jīng)過某處B后，再以向上的最大加速度勻減速下落，剛好能在最低點C處減速為零，則以下說法正確的有（）A．由A至C全過程表演者克服風力做的功為mgHB．表演者向上的最大加速度是gC．表演者向下的最大加速度是D．B點的高度是2、關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢能，下列說法正確的是（）A．在10r0（r0為分子間作用力為零的間距，其值為10－10m）距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力B．分子間作用力為零時，分子間的勢能一定是零C．當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子勢能越小D．分子間距離越大，分子間的斥力越大3、一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說法中正確的是（）A．此介質(zhì)的折射率等于1.5B．此介質(zhì)的折射率等于C．入射角小于45°時可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．入射角大于45°時可能發(fā)生全反射現(xiàn)象4、2018年12月8日2時23分，我國成功發(fā)射“嫦娥四號”探測器?！版隙鹚奶枴碧綔y器經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行,最終于2019年1月3日10時26分實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。假設(shè)“嫦娥四號"在環(huán)月圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力，則有關(guān)“嫦娥四號”的說法中不正確的是（）A．由地月轉(zhuǎn)移軌道進人環(huán)月軌道，可以通過點火減速的方法實現(xiàn)B．在減速著陸過程中,其引力勢能逐漸減小C．嫦娥四號分別在繞地球的橢圓軌道和環(huán)月橢圓軌道上運行時，半長軸的三次方與周期的平方比不相同D．若知其環(huán)月圓軌道距月球表面的高度、運行周期和引力常量,則可算出月球的密度5、汽車在平直公路上以108km/h的速度勻速行駛，司機看到前面有突發(fā)情況，緊急利車，從看到突發(fā)情況到剎車的反應(yīng)時間內(nèi)汽車做勻速運動，剎車后汽車做勻減速直線運動，從看到突發(fā)情況到汽車停下，汽車行駛的距離為90m，所花時間為5.5s，則汽車勻減速過程中所受阻力約為汽車所受重力的（）A．0.3倍 B．0.5倍 C．0.6倍 D．0.8倍6、長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間的距離也為L，重力加速度大小為g。今使小球在豎直平面內(nèi)以A、B連線為軸做圓周運動，若小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點速率為2v時，每根繩的拉力大小均為（）A．3mgB．23mgC．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，一質(zhì)量為m=0.2kg的小球，從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi))，其速度v和彈簧壓縮量x之間的函數(shù)圖象如圖乙所示，其中A為曲線的最高點，小球和彈簧接觸瞬間機械能損失不計,（彈性勢能，g取10m/s2），則下列說法正確的是（）A．小球剛接觸彈簧時加速度最大B．當x=0.1m時，小球的加速度為零C．小球的最大加速度為51m/s2D．小球釋放時距彈簧原長的高度約為1.35m8、如圖，籃球賽中，甲、乙運動員想組織一次快速反擊，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲運動員要將球傳給乙運動員，不計空氣阻力，則（）A．應(yīng)該讓球沿著3的方向拋出B．應(yīng)該讓球沿著2的方向拋出C．兩運動員對球的沖量大小和方向都是相同的D．當乙接著球后要往身體收，延長觸球時間，以免傷害手指9、如圖是在四川景區(qū)九寨溝拍攝的一張風景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的樹枝和池底都看得很清楚，而遠處則只看到對岸山峰和綠樹的倒影，水面下的景物則根本看不到．下列說法中正確的是（）A．遠處山峰的倒影非常清晰，是因為來自山峰的光線在水面上發(fā)生了全反射B．光從空氣射入水中，光的波速變小，波長變小C．遠處水面下景物的光線到水面處，入射角較大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見D．來自近處水面下景物的光射到水面處，入射角較小，反射光強而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進入人的眼睛中10、如圖所示，輕彈簧的一端懸掛在天花板上，另一端固定一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊放在水平面上，彈簧與豎直方向夾角為θ=30o。開始時彈簧處于伸長狀態(tài)，長度為L，現(xiàn)在小物塊上加一水平向右的恒力F使小物塊向右運動距離L，小物塊與地面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則此過程中分析正確的是（）A．小物塊和彈簧系統(tǒng)機械能改變了（F-μmg）LB．彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大C．小物塊在彈簧懸點正下方時速度最大D．小物塊動能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖甲所示的一黑箱裝置、盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端（1）為了探測黑箱，某同學進行了以下測量A．用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓B．用多用電表的電阻檔測量a、b間的電阻你認為這個同學以上測量中有不妥的有______（選填字母）；（2）含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩級，為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學設(shè)計了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立U-I坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標點，如圖所示，并由圖求出等效電源的內(nèi)阻r’=___Ω；由于電壓表有分流的作用，采用此測量電路，測得的等效電源的內(nèi)阻，與真實值相比___（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）現(xiàn)探明黑箱中的電源和電阻如圖丙所示，探出電阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱內(nèi)電源的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=____Ω12．（12分）某實驗小組要測量兩節(jié)干電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗室有下列器材：A．靈敏電流計G（0~5mA，內(nèi)阻約為60Ω）B．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）C．電阻箱R1（0~999.9Ω）D．滑動變阻器R2（0~100Ω，1.5A）E．舊電池2節(jié)F．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)由于靈敏電流計的量程太小，需擴大靈敏電流計的量程。測量靈敏電流計的內(nèi)阻的電路如圖甲所示，調(diào)節(jié)R2的阻值和電阻箱使得電壓表示數(shù)為2.00V，靈敏電流計示數(shù)為4.00mA，此時電阻箱接入電路的電阻為1．0Ω，則靈敏電流計內(nèi)阻為___________Ω；（保留1位小數(shù)）(2)為將靈敏電流計的量程擴大為60mA，該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為___________Ω；（保留3位有效數(shù)字）；(3)把擴大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出U－IG（IG為靈敏電流計的示數(shù)）圖象如圖丙所示，則該干電池組的電動勢E=___________V；內(nèi)阻r=___________Ω（保留3位有效數(shù)字）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一半徑為R=30.0cm，橫截面為六分之一圓的透明柱體水平放置，O為橫截面的圓心，該柱體的BO面涂有反光物質(zhì)，一束光豎直向下從A點射向柱體的BD面，入射角i=45°，進入柱體內(nèi)部后，經(jīng)過一次反射恰好從柱體的D點射出。已知光在真空中的速度為c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin45°=0.707，sin15°=0.259，sin22.5°=0.383，試求：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(1)透明柱體的折射率；(2)光在該柱體的傳播時間t。14．（16分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的局部勻強磁場，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計。（已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，局部勻強磁場全部覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）（1）求靜止時導(dǎo)體棒受到的安培力F安大小和摩擦力f大??；（2）若將導(dǎo)體棒質(zhì)量增加為原來兩倍，而磁場則以恒定速度v1=30m/s沿軌道向上運動，恰能使得導(dǎo)體棒勻速上滑，（局部勻強磁場向上運動過程中始終覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）求導(dǎo)體棒上滑速度v2；（3）在問題（2）中導(dǎo)體棒勻速上滑的過程，求安培力的功率P安和全電路中的電功率P電。15．（12分）如圖所示，水平地面上方MN邊界左側(cè)存在垂直紙面向里的勻強磁場和沿豎直方向的勻強電場，磁感應(yīng)強度B=1.0T，邊界右側(cè)離地面高h=0.45m處由光滑絕緣平臺，右邊有一帶正電的a球，質(zhì)量ma=0.1kg、電量q=0.1C，以初速度=0.9m/s水平向左運動，與大小相同但質(zhì)量為=0.05kg靜止于平臺左邊緣的不帶電的絕緣球b發(fā)生彈性正碰，碰后a球恰好做勻速圓周運動，兩球均視為質(zhì)點，，求：(1)電場強度的大小和方向；(2)碰后兩球分別在電磁場中運動的時間；(3)碰后兩球落地點相距多遠；

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

對A至C全過程應(yīng)用動能定理mgH-W=0，解得W=mgH，因而A正確；設(shè)最大風力為Fm，由于人體受風力大小與正對面積成正比，故人站立時風力為Fm；由于受風力有效面積是最大值的一半時，恰好可以靜止或勻速漂移，故可以求得重力G=Fm；人平躺上升時有最大加速度，因而B錯誤；人站立加速下降時的最大加速度，因而C錯誤；人平躺減速下降時的加速度大小是a2==g；設(shè)下降的最大速度為v，由速度位移公式，加速下降過程位移；減速下降過程位移，故x1：x2=4：3，因而x2=H，選項D錯誤；故選A．【題目點撥】本題關(guān)鍵將下降過程分為勻加速過程和勻減速過程，求出各個過程的加速度，然后根據(jù)運動學公式列式判斷．2、A【解題分析】

A．分子間同時存在引力和斥力，在平衡距離以內(nèi)表現(xiàn)為斥力，在平衡距離以外表現(xiàn)為引力，在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力，A正確；BC．設(shè)分子平衡距離為r0，分子距離為r，當r>r0，分子力表現(xiàn)為引力，分子距離越大，分子勢能越大；當r<r0，分子力表現(xiàn)為斥力，分子距離越小，分子勢能越大；故當r＝r0，分子力為0，分子勢能最??；由于分子勢能是相對的，其值與零勢能點的選擇有關(guān)，所以分子距離為平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，B、C錯誤；D．分子間距離越大，分子間的斥力越小，D錯誤。故選A。3、B【解題分析】

AB．折射率選項A錯誤，B正確；CD．全發(fā)射必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),真空射向介質(zhì)不可能發(fā)生全反射，選項CD錯誤。故選B。4、D【解題分析】

A．“嫦娥四號”由地月轉(zhuǎn)移軌道進入環(huán)月軌道，需點火減速，使得萬有引力大于向心力，做近心運動，故A正確；B．在減速著陸過程中，萬有引力做正功，根據(jù)功能關(guān)系可知，引力勢能減小，故B正確；C．根據(jù)開普勒第三定律可知，半長軸的三次方與周期的平方的比值是與中心天體質(zhì)量有關(guān)的量，“嫦娥四號”分別在繞地球的橢圓軌道和環(huán)月橢圓軌道上運行時，中心天體不同，半長軸的三次方與周期的平方比不相同，故C正確；D．已知“嫦娥四號”環(huán)月段圓軌道距月球表面的高度，運動周期和引力常量，但不知道月球的半徑，無法得出月球的密度，故D錯誤；說法中不正確的，故選D。5、C【解題分析】

設(shè)反應(yīng)時間為t，勻減速時間為，行駛距離為s，初速度為v，則，，解得：，，根據(jù)牛頓第二定律得：故故C正確ABD錯誤。故選C。6、A【解題分析】

小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，有：mg=mv2r，當小球在最高點的速率為2v時，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+2Tcos30°＝m（2v）二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】

AC．由小球的速度圖象知，開始小球的速度增大，說明小球的重力大于彈簧對它的彈力，當△x為0.1m時，小球的速度最大，然后減小，說明當△x為0.1m時，小球的重力等于彈簧對它的彈力，所以可得k△x=mg解得彈簧的最大縮短量為△xm=0.61m，所以彈簧的最大值為Fm=20N/m×0.61m=12.2N彈力最大時的加速度小球剛接觸彈簧時加速度為10m/s2，所以壓縮到最短的時候加速度最大，故A錯誤，C正確；B．當△x=0.1m時，速度最大，則彈簧的彈力大小等于重力大小，小球的加速度為零，故B正確；D．設(shè)小球從釋放點到彈簧的原長位置的高度為h，小球從靜止釋放到速度最大的過程，由能量守恒定律可知解得故D錯誤。故選BC。8、AD【解題分析】

AB．甲和乙相對靜止，所以甲將球沿著對方拋出，即沿著3方向拋出，就能傳球成功，A正確，B錯誤；C．根據(jù)動量定理，合外力的沖量等于動量的變化量，可知兩運動員接球時速度的變化量大小相等、方向相反，動量的變化量等大反向，所以兩運動員對球的沖量等大反向，C錯誤；D．當乙接著球后要往身體收，根據(jù)動量定理可知，相同的動量變化量下，延長作用時間，減小沖擊力，以免傷害手指，D正確。故選AD。9、BC【解題分析】

試題分析：遠處山峰的倒影非常清晰，是因為山峰的光線在水面上發(fā)生了反射，但不是全反射，因為全反射只有光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時才可能發(fā)生，故A錯誤．光線由空氣射入水中，光的波速變小，頻率不變，由波速公式v=λf知波長變小，故B正確．遠處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，當入射角大于等于全反射臨界角時能發(fā)生全反射，光線不能射出水面，因而看不見，故C正確．近處水面下景物的光線到水面處，入射角越小，反射光越弱而折射光越強，射出水面而進入人眼睛中能量越少，故D錯誤．故選BC．考點：光的折射；全反射10、BD【解題分析】

物塊向右移動L，則運動到右邊與初始位置對稱的位置，此過程中受重力、拉力F、彈簧的彈力和摩擦力作用，根據(jù)功能關(guān)系和動能定理判斷機械能和動能的變化；根據(jù)小物塊的位置判斷彈簧長度的變化以及彈簧彈性勢能可能的變化情況.【題目詳解】物塊向右移動L，則運動到右邊與初始位置對稱的位置，此過程中彈簧的長度先減小后增大到原來的值，彈簧可能先伸長量減小，到恢復(fù)到原長，然后壓縮，且壓縮量增加到達懸點正下方；繼續(xù)向右運動時，壓縮量減小，然后伸長到原來的值，可知彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大，選項B正確；此過程中物塊對地面的壓力不等于mg，則除彈力和重力外的其它外力的功不等于（F-μmg）L，則小物塊和彈簧系統(tǒng)機械能改變量不等于（F-μmg）L，選項A錯誤；小物塊在彈簧懸點正下方時，合外力做功不是最多，則速度不是最大，選項C錯誤；因整個過程中彈簧的彈性勢能不變，彈力做功為零，根據(jù)動能定理可知小物塊動能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和，選項D正確；故選BD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B1.0偏小3.00.5【解題分析】

(1)[1]用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻，故填B。(2)[2]根據(jù)電源的U-I圖像縱軸的截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可得等效電源的電動勢為內(nèi)阻[3]該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測量的電流小于通過電源的真實電流；利用等效電源分析，即可將電壓表與黑箱看成新的等效電源，則實驗中測出的內(nèi)阻應(yīng)為原等效電源內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內(nèi)阻與真實值相比偏小。(3)[4][5]等效電源的電動勢為丙圖中ab兩端的電壓，故等效電源的內(nèi)阻為丙圖中虛線框內(nèi)的總電阻，故解得12、50.04.55【解題分析】

(1)[1]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和歐姆定律得解得(2)[2]根據(jù)并聯(lián)電路特點可得，電阻箱的阻值(3)[3]由閉合電路歐姆定律可得解得根據(jù)圖象可得電源電動勢圖象斜率為[4]解得電源內(nèi)阻四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫