湖南省常德市武陵區(qū)芷蘭實驗學校歷史班2024年物理高三第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

湖南省常德市武陵區(qū)芷蘭實驗學校歷史班2024年物理高三第一學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖所示，兩個完全相同的矩形導(dǎo)線框A、B在靠得很近的豎直平面內(nèi)，線框的長邊均處于水平位置．線框A固定且通有電流I，線框B從足夠高處由靜止釋放，在運動到A下方的過程中（）A．穿過線框B的磁通量先變小后變大B．穿過線框B的磁通量先變大后變小C．線框B所受安培力的合力為零D．線框B的機械能一直減小2、普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則（）A．a(chǎn)b接MN、cd接PQ，Iab＜Icd B．a(chǎn)b接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，Iab＜Icd D．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，Iab＞Icd3、如圖所示，放在光滑水平桌面上的、木塊之間夾著一被壓縮的彈簧?，F(xiàn)釋放彈簧，、木塊被彈開后，各自在桌面上滑行一段距離飛離桌面。的落地點到桌左邊的水平距離為，的落地點到桌右邊的水平距離為，則（）A．、離開彈簧時的速度大小之比為1∶2B．、離開彈簧時的速度大小之比為2∶1C．、質(zhì)量之比為1∶2D．、質(zhì)量之比為1∶14、在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平，A、B、C三點在同一直線上，且AB=2BC，如圖所示，由此可知（）A．小球帶正電B．電場力大小為3mgC．小球從A到B與從B到C的運動時間相等D．小球從A到B與從B到C的速度變化相等5、電荷之間的引力會產(chǎn)生勢能。取兩電荷相距無窮遠時的引力勢能為零，一個類氫原子核帶電荷為+q，核外電子帶電量大小為e，其引力勢能，式中k為靜電力常量，r為電子繞原子核圓周運動的半徑（此處我們認為核外只有一個電子做圓周運動）。根據(jù)玻爾理論，原子向外輻射光子后，電子的軌道半徑從減小到，普朗克常量為h，那么，該原子釋放的光子的頻率為（）A． B．C． D．6、如圖所示，真空中有一個半徑為R，質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為的細激光束在真空中沿直線BC傳播，并于玻璃球表面的C點經(jīng)折射進入玻璃球，并在玻璃球表面的D點又經(jīng)折射進入真空中，已知，玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎蕿?，則下列說法中正確的是（）A．出射光線的頻率變小B．改變?nèi)肷浣堑拇笮?，細激光束可能在玻璃球的?nèi)表面發(fā)生全反射C．此激光束在玻璃中穿越的時間為（c為真空中的光速）D．激光束的入射角為=45°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、如圖所示，半愛心型金屬環(huán)abc（由直線ac及曲線abc構(gòu)成，不計重力）水平放置在絕緣的水平面上，某時刻通有順時針方向恒定電流，長直導(dǎo)線MN固定在水平面上與ac平行，當其中通有M到N的恒定電流時，則下列說法正確的是A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B．a(chǎn)c邊與長直線相互吸引C．金屬環(huán)受到的安培力向右D．金屬環(huán)對水平面有向左的摩擦力8、我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平．和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比．某列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1∶29、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強電場，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運動。已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．電場的方向可能水平向左B．電場強度E的最小值為C．當qE＝mg時，小球從M運動到N時電勢能變化量為零D．F所做的功一定為10、如圖所示，、是兩列波的波源，時，兩波源同時開始垂直紙面做簡諧運動。其振動表達式分別為m，m，產(chǎn)生的兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑?。是介質(zhì)中的一點，時開始振動，已知，，則_________。A．兩列波的波速均為B．兩列波的波長均為C．兩列波在點相遇時，振動總是減弱的D．點合振動的振幅為E.，沿著傳播的方向運動了三、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）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。12．（12分）某同學用圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關(guān)系．（1）為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實驗中小車質(zhì)量M________（填“需要”、“不需要”）遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．（2）圖乙為實驗得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，sAD=_________cm．已知電源頻率為50Hz，則打點計時器在打D點時紙帶的速度v=_________m/s（保留兩位有效數(shù)字）．（3）該同學畫出小車動能變化與拉力對小車所做的功的ΔEk—W關(guān)系圖像，由于實驗前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實驗圖線（實線）應(yīng)該是____________．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，地面上固定一傾角為的光滑斜面，斜面底端固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，上端自然伸長至B點，初始時刻，物塊a在外力的作用下被壓至E點，，撤去外力后，物塊a沿斜面從B點射出，到達傳送帶右端時速度恰好水平向左，大小，與物塊b粘在一起向左運動，其中物塊a、b質(zhì)量均為，傳送帶長為，始終以v=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，物塊和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，為不計空氣阻力，重力加速度．求：（1）初始時刻的彈性勢能；（2）ab在傳送帶上運動時產(chǎn)生的劃痕長度；（3）由于傳送物塊電動機需要多消耗的電能。14．（16分）如圖所示，閉合矩形線框abcd可繞其水平邊ad轉(zhuǎn)動，ab邊長為x，bc邊長為L、質(zhì)量為m，其他各邊的質(zhì)量不計，線框的電阻為R。整個線框處在豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給bc邊施加一個方向與bc邊、磁場的方向均垂直的初速度v，經(jīng)時間t，bc邊上升到最高處，ab邊與豎直線的最大偏角為θ，重力加速度取g。求t時間內(nèi)：（1）線框中感應(yīng)電動勢的最大值；（2）流過線框?qū)w截面的電量；（3）線框中感應(yīng)電流的有效值。15．（12分）如圖所示，矩形PQMN區(qū)域內(nèi)有水平向左的勻強電場，電場強度大小為E，已知PQ長度為3L，PN長度為L。質(zhì)量為m、電量大小為q的帶負電粒子以某一初速度從P點平行PQ射入勻強電場，恰好從M點射出，不計粒子的重力，可能用到的三角函數(shù)值sin30°=0.5，sin37°=0.6，sin45°=。(1)求粒子入射速度v0的大??；(2)若撤走矩形PQMN區(qū)域內(nèi)的勻強電場，加上垂直紙面向里的勻強磁場。該粒子仍以相同的初速度從P點入射，也恰好從M點射出磁場。求勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小和粒子在磁場中運動的時間t。

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、D【解題分析】

AB.據(jù)安培定則知，線框A內(nèi)部磁場向里，外部磁場向外；線框B從足夠高處由靜止釋放，線框B下降且未與線框A相交前，線框B中磁通量是向外的增大；當線框B與線框A相交至重合過程中，線框B中磁通量先是向外的減小到0然后是向里的增大；當線框B與線框A重合至相離過程中，線框B中磁通量先是向里的減小到0然后是向外的增大；當線框B與線框A相離且越來越遠時，線框B中磁通量是向外的減??；故AB兩項錯誤；C.因為線框B與線框A相對運動產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)楞次定律知，線框B所受安培力的合力豎直向上，故C項錯誤；D.線框B下降過程中，安培力對其做負功，線框B的機械能一直減小，故D項正確。2、B【解題分析】高壓輸電線上的電流較大，測量時需把電流變小，根據(jù)，MN應(yīng)接匝數(shù)少的線圈，故ab接MN，cd接PQ，且Iab>Icd，選項B正確．3、A【解題分析】

AB．由于、下落的高度相同，則下落過程中的時間相同，兩者做平拋運動，水平方向的分運動為勻速直線運動，則水平初速度之比等于水平位移之比則A正確，B錯誤；CD．、被彈開的過程，對于、和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，動量守恒，則可得則C、D均錯誤。故選A。4、B【解題分析】

根據(jù)小球從B點進入電場的軌跡可看出，小球帶負電，故A錯誤；因為到達C點時速度水平，所以C點速度等于A點速度，因為AB=2BC，設(shè)BC的豎直高度為h，則AB的豎直高度為2h，由A到C根據(jù)動能定理：mg×3h-Eqh=0，即Eq=3mg，故B正確；小球從A到B在豎直方向上的加速度為g，所用時間為：；在從B到C，的加速度為向上，故所用時間：，故t1=2t2，故C錯誤；小球從A到B與從B到C的速度變化大小都等于，但方向相反，故D錯誤。5、B【解題分析】

電子在r軌道上圓周運動時，靜電引力提供向心力所以電子的動能為所以原子和電子的總能為再由能量關(guān)系得即故選B。6、C【解題分析】

A.光在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不會發(fā)生改變，所以出射光線的頻率不變，故A錯誤；B.激光束從C點進入玻璃球時，無論怎樣改變?nèi)肷浣?，折射角都小于臨界角，根據(jù)幾何知識可知光線在玻璃球內(nèi)表面的入射角不可能大于臨界角，所以都不可能發(fā)生全反射，故B錯誤；C.此激光束在玻璃中的波速為CD間的距離為則光束在玻璃球中從到傳播的時間為故C正確；D.由幾何知識得到激光束在在點折射角，由可得入射角，故D錯誤。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、AD【解題分析】

A．由題意，直導(dǎo)線電流恒定，金屬環(huán)無感應(yīng)電流，故A正確；B．a(chǎn)c邊電流由c指向a，由反向電流相互排斥可知ac邊和長直線相互排斥，故B錯誤；C．彎曲部分所在處的磁感應(yīng)強度大于直線部分，而電流是相同的，故彎曲部分受到的安培力大于直線部分，彎曲部分受到的是引力，直線部分受到的是斥力，故整體受到的安培力的合力向左，故C錯誤；D．由于金屬環(huán)受到的安培力合力向左，故地面對金屬環(huán)的摩擦力向右，故金屬環(huán)對地面的摩擦力向左，D正確；故選AD。8、BD【解題分析】

啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；設(shè)每一節(jié)車廂的質(zhì)量是m，阻力為，做加速運動時，對6、7、8車廂進行受力分析得：，對7、8車廂進行受力分析得：，聯(lián)立可得：，故B正確；設(shè)進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為s，則：，又，可得：，可知進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；設(shè)每節(jié)動車的功率為P，當只有兩節(jié)動力車時，最大速率為v，則：，改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組時，最大速度為，則：，所以，故D正確．9、BC【解題分析】

A．小球受力情況：小球受到重力mg、拉力F與電場力qE，因為小球做勻速直線運動，合力為零，則F與qE的合力與mg大小相等、方向相反，作出F與qE的合力，如圖根據(jù)上圖可知，電場力在右側(cè)，由于小球帶正電，電場方向與電場力方向相同，故指向右側(cè)，故A錯誤；B．由圖可知，當電場力qE與F垂直時，電場力最小，此時場強也最小。則得：qE＝mgsinθ，所以電場強度的最小值為，故B正確；C．當mg＝Eq時，根據(jù)幾何關(guān)系，電場力水平向右，與MN垂直，小球從M運動到N電場力不做功，即小球從M運動到N時電勢能變化量為零，故C正確；D．由于電場力變化時，F(xiàn)大小也跟隨著改變，所以做功也不能具體確定值，故D錯誤；10、ACD【解題分析】

A．兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑?，故兩列波的波速相同；根?jù)質(zhì)點P開始振動的時間可得故A正確；B．由振動方程可得，兩列波的周期T相同，由公式T=1s故兩列波的波長均為λ=vT=0.2m故B錯誤；CD．根據(jù)兩波源到P點的距離差可知，B波比A波傳到P點的時間晚，根據(jù)振動方程可得，A波起振方向與B波起振方向相同，故兩波在P點的振動反向，那么，P點為振動減弱點，故兩列波在P點相遇時振動總是減弱的，P點合振動的振幅為0.5m－0.1m=0.4m故CD正確；E．介質(zhì)中的各質(zhì)點不隨波逐流，只能在各自平衡位置附近振動，故E錯誤。故選ACD。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、不需要【解題分析】

(1)[1]根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、