2024屆湖北省十堰市第二中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題含解析

2024屆湖北省十堰市第二中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、一定質(zhì)量的理想氣體在升溫過程中A．分子平均動(dòng)能增大 B．每個(gè)分子速率都增大C．分子勢(shì)能增大 D．分子間作用力先增大后減小2、關(guān)于原子、原子核的相關(guān)知識(shí)，下列說法正確的是（）A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光強(qiáng)度的增大而增大B．當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=5的能級(jí)時(shí)，輻射出光子C．核反應(yīng)方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質(zhì)量增大，重核裂變的過程質(zhì)量虧損3、如圖所示，木板A的質(zhì)量為m，滑塊B的質(zhì)量為M，木板A用繩拴住，繩與斜面平行，B沿傾角為θ的斜面在A下勻速下滑，若M=2m，A、B間以及B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ為（）A．tanθB．2tanθC．tanθD．tanθ4、如圖所示為一簡易起重裝置，（不計(jì)一切阻力）AC是上端帶有滑輪的固定支架，BC為質(zhì)量不計(jì)的輕桿，桿的一端C用鉸鏈固定在支架上，另一端B懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，并用鋼絲繩跨過滑輪A連接在卷揚(yáng)機(jī)上。開始時(shí)，桿BC與AC的夾角∠BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩緩變小，直到∠BCA=30°。在此過程中，桿BC所產(chǎn)生的彈力（）A．大小不變B．逐漸增大C．先增大后減小D．先減小后增大5、如圖所示，OAB為四分之一圓柱體的豎直截面，半徑為R，在B點(diǎn)上方的C點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，小球軌跡恰好在D點(diǎn)與圓柱體相切，OD與OB的夾角為53°，則C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（）A． B． C． D．6、下列說法正確的是（）A．一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量后，其內(nèi)能一定增加B．一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)對(duì)外做功后，其內(nèi)能一定減少C．理想氣體的質(zhì)量一定且體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)其壓強(qiáng)一定增大D．理想氣體的質(zhì)量一定且體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)其壓強(qiáng)一定減小二、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、如圖甲所示，通過一理想自耦變壓器給燈泡L1和L2供電，R為定值電阻，電表均為理想電表，原線圈所接電壓如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．u隨t的變化規(guī)律為u=22sin100rtVB．將電鍵S閉合，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大C．將電鍵S閉合，小燈泡L1變亮D．將電鍵S閉合，為保證小燈泡L1亮度不變，可將滑片P適當(dāng)下移8、如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，沿豎直方向振動(dòng)的橫波I在介質(zhì)中沿BP方向傳播，P與B相距40cm，B點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示；沿豎直方向振動(dòng)的橫波I在同一介質(zhì)中沿CP方向傳播，P與C相距50cm，C點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖丙所示。在t=0時(shí)刻，兩列波同時(shí)分別經(jīng)過B、C兩點(diǎn)，兩列波的波速都為20cm/s，兩列波在P點(diǎn)相遇，則以下說法正確的是（）A．兩列波的波長均為20cmB．P點(diǎn)為減弱點(diǎn)，振幅是為10cmC．4.5s時(shí)P點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)D．波遇到40cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象E.P點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為70cm9、如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），自A點(diǎn)以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，A點(diǎn)到CD的距離為。則（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度為C．粒子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間為 D．粒子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間為10、如圖所示，質(zhì)量為4m的球A與質(zhì)量為m的球B用繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，球A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角α=30°，球B與質(zhì)量為m的球C通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，球C放在水平地面上。開始時(shí)控制住球A，使整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線剛好拉直但無張力，滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行，然后由靜止釋放球A，不計(jì)細(xì)線與滑輪之間的摩擦，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．釋放球A瞬間，球B的加速度大小為B．釋放球A后，球C恰好離開地面時(shí)，球A沿斜面下滑的速度達(dá)到最大C．球A沿斜面下滑的最大速度為2gD．球C恰好離開地面時(shí)彈簧的伸長量與開始時(shí)彈簧的壓縮量相等，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒三、實(shí)驗(yàn)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）為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì))(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是______。A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為______。A．B．C．kD．12．（12分）如圖所示裝置可以用來研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。帶有定滑輪的長木板放置在桌面上，重物通過跨過定滑輪的細(xì)線拉著小車向左加速運(yùn)動(dòng)，定滑輪與小車間的細(xì)線與長木板平行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶記錄下小車的運(yùn)動(dòng)信息。（1）下面說法正確的是____________A．長木板必須水平放置B．小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量C．需要平衡小車與長木板間的摩擦力D．應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后再釋放小車（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為的交流電源上，選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，其中。則打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度___，小車的加速度__________(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。四、計(jì)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）研究比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把一個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)或幾個(gè)比較簡單的運(yùn)動(dòng)，從而使問題變得容易解決。(1)如圖，一束質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子，以初速度v0沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩塊水平放置的平行金屬板中央，受到偏轉(zhuǎn)電壓U的作用后離開電場(chǎng)，已知平行板長為L，兩板間距離為d，不計(jì)粒子受到的重力及它們之間的相互作用力。試求∶①粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；②粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y。(2)深刻理解運(yùn)動(dòng)的合成和分解的思想，可以幫助我們輕松處理比較復(fù)雜的問題。小船在流動(dòng)的河水中行駛時(shí)，如圖乙所示。假設(shè)河水靜止，小船在發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)下沿OA方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)至對(duì)岸A處，位移為x1；若小船發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，小船在水流的沖擊作用下從O點(diǎn)沿河岸運(yùn)動(dòng)，經(jīng)相同時(shí)間t運(yùn)動(dòng)至下游B處，位移為x2。小船在流動(dòng)的河水中，從O點(diǎn)出發(fā)，船頭朝向OA方向開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)行駛時(shí)，小船同時(shí)參與了上述兩種運(yùn)動(dòng)，實(shí)際位移x為上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)位移的矢量和，即此時(shí)小船將到達(dá)對(duì)岸C處。請(qǐng)運(yùn)用以上思想，分析下述問題∶弓箭手用弓箭射擊斜上方某位置處的一個(gè)小球，如圖丙所示。弓箭手用箭瞄準(zhǔn)小球后，以初速度v0將箭射出，同時(shí)將小球由靜止釋放。箭射出時(shí)箭頭與小球間的距離為L，空氣阻力不計(jì)。請(qǐng)分析說明箭能否射中小球，若能射中，求小球下落多高時(shí)被射中；若不能射中，求小球落地前與箭頭的最近距離。14．（16分）如圖所示，一質(zhì)子自M點(diǎn)由靜止開始，經(jīng)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速運(yùn)動(dòng)了距離d后，由N點(diǎn)沿著半徑方向進(jìn)入直徑為d的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)了弧度后飛出磁場(chǎng)，求質(zhì)子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。15．（12分）我們可以借鑒研究靜電場(chǎng)的方法來研究地球周圍空間的引力場(chǎng)，如用“引力場(chǎng)強(qiáng)度”、“引力勢(shì)”的概念描述引力場(chǎng)。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，將地球視為均質(zhì)球體，且忽略自轉(zhuǎn)。(1)類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，寫出地球引力場(chǎng)的“引力場(chǎng)強(qiáng)度E”的定義式，并結(jié)合萬有引力定律，推導(dǎo)距離地心為r（r>R）處的引力場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式；(2)設(shè)地面處和距離地面高為h處的引力場(chǎng)強(qiáng)度分別為和，如果它們滿足，則該空間就可以近似為勻強(qiáng)場(chǎng)，也就是我們常說的重力場(chǎng)。請(qǐng)估算地球重力場(chǎng)可視為勻強(qiáng)場(chǎng)的高度h（取地球半徑R=6400km）；(3)某同學(xué)查閱資料知道:地球引力場(chǎng)的“引力勢(shì)”的表達(dá)式為（以無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)為0）。請(qǐng)你設(shè)定物理情景，簡要敘述推導(dǎo)該表達(dá)式的主要步驟。

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、A【解題分析】

溫度是分子平均動(dòng)能的量度，當(dāng)溫度升高時(shí)平均動(dòng)能一定變大，分子的平均速率也一定變化，但不是每個(gè)分子速率都增大，故A正確，B錯(cuò)誤；由于是理想氣體，故分子間的相互作用力不考慮，故分子勢(shì)能不變，分子間的作用力不計(jì)，故CD錯(cuò)誤；故選A.2、C【解題分析】

A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強(qiáng)無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=5的能級(jí)時(shí)，要吸收出光子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程中的X質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項(xiàng)C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3、C【解題分析】解：對(duì)B受力分析，如圖所示：

B物體沿斜面方向受力平衡：f1+f2=Mgsinθ，又因?yàn)?/p>

M=2m，f1=μmgcosθ，f2=μ（M+m）gcosθ，

解得：μ=tanθ，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C.4、A【解題分析】

以結(jié)點(diǎn)B為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力的合成圖，根據(jù)平衡條件得出力與三角形ABC邊長的關(guān)系，再分析繩子拉力和BC桿的作用力的變化情況．【題目詳解】以結(jié)點(diǎn)B為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力的合成圖如圖，根據(jù)平衡條件則知，F(xiàn)、N的合力F合與G大小相等、方向相反.根據(jù)三角形相似得：F合AC=FAB=NBC，又F合=G，得：F=ABACG，N=BCACG，現(xiàn)使∠【題目點(diǎn)撥】本題運(yùn)用三角相似法研究動(dòng)態(tài)平衡問題，直觀形象，也可以運(yùn)用函數(shù)法分析研究．5、B【解題分析】

由題意知得：小球通過D點(diǎn)時(shí)速度與圓柱體相切，則有vy=v0tan53°小球從C到D，水平方向有Rsin53°=v0t豎直方向上有聯(lián)立解得根據(jù)幾何關(guān)系得，C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。6、C【解題分析】

AB．一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對(duì)它所做的功的和，所以AB錯(cuò)誤；CD．理想氣體的質(zhì)量一定且體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，根據(jù)可知，壓強(qiáng)一定增大，故C正確，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、BD【解題分析】

A．原線圈接的圖乙所示的正弦交流電，由圖知最大電壓22V，周期0.02S，故角速度是所以有故A錯(cuò)誤；B．電壓表的示數(shù)是輸出電壓的有效值，輸入電壓和匝數(shù)不變，輸出電壓不變，將電鍵S閉合，消耗功率增大，輸入功率增大，根據(jù)知電流表示數(shù)增大，故B正確；C．將電鍵S閉合，總電阻減小，流過的電流增大，分壓增大，則并聯(lián)電路的電壓減小，小燈泡變暗，故C錯(cuò)誤；D．將電鍵S閉合，為保證小燈泡亮度不變，根據(jù)可將滑片P適當(dāng)下移使原線圈匝數(shù)減小從而增大，故D正確；故選BD。8、ACE【解題分析】

A．兩列波的周期都是計(jì)算波長A正確；BE．根據(jù)題意而時(shí)刻兩波的振動(dòng)方向相反，則P是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，振幅等于兩波振幅之和，即為70cm，B錯(cuò)誤，E正確；C．波從C傳到P的時(shí)間波從B傳到P的時(shí)間在時(shí)刻，橫波I與橫波II兩波疊加，P點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻，經(jīng)過了兩個(gè)周期，P點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，C正確；D．因波長為20cm，則當(dāng)波遇到40cm的障礙物將不會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。故選ACE。9、AC【解題分析】

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：AB．A點(diǎn)到CD的距離，則：∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°則∠AQD=30°，∠AQO=15°粒子的軌道半徑：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：故A正確B錯(cuò)誤；CD．粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角：α=∠AQD=30°粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：故C正確D錯(cuò)誤。故選：AC。10、BC【解題分析】

A．開始時(shí)對(duì)球B分析，根據(jù)平衡條件可得釋放球A瞬間，對(duì)球A和球B分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故A錯(cuò)誤；B．釋放球A后，球C恰好離開地面時(shí)，對(duì)球C分析，根據(jù)平衡條件可得對(duì)球A和球B分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得所以球C恰好離開地面時(shí)，球A沿斜面下滑的速度達(dá)到最大，故B正確；C．對(duì)球A和球B及輕質(zhì)彈簧分析，根據(jù)能量守恒可得解得球A沿斜面下滑的最大速度為故C正確；D．由可知球C恰好離開地面時(shí)彈簧的伸長量與開始時(shí)彈簧的壓縮量相等，A、B兩小球組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中，輕質(zhì)彈簧先對(duì)其做正功后對(duì)其做負(fù)功，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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、BCD1.3D【解題分析】

(1)[1]AE．本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，AE錯(cuò)誤；B．該題是彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，C正確；D．改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，D正確；故選：BCD。(2)[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差：，根據(jù)得：；(3)[3]對(duì)a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：，即，a-F圖線的斜率為k，則，故小車質(zhì)量為：，故D正確。故選D。12、D1.22.0【解題分析】

（1）[1]只要小車做勻加速運(yùn)動(dòng)即可，因此，A、B、C選項(xiàng)是沒有必要的，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要先接通電源，再釋放小車，以確保紙帶上能夠記錄下較