廣東省東莞市高級中學(xué)2024年物理高三第一學(xué)期期末綜合測試試題含解析

廣東省東莞市高級中學(xué)2024年物理高三第一學(xué)期期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面，ON=OM，a、b兩束可見單色光（關(guān)于OO′）對稱，從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在棱鏡中a光束的折射率大于b光束的折射率B．在棱鏡中，a光束的傳播速度小于b光束的傳播速度C．a(chǎn)、b兩束光用同樣的裝置分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，a光束比b光束的中央亮條紋寬D．a(chǎn)、b兩束光用同樣的裝置分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光束比b光束的條紋間距小2、如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A靜止于動摩擦因數(shù)為0.25的足夠長的水平桌而上，左邊通過勁度系數(shù)為100N/m的輕質(zhì)彈簧與固定的豎直板P拴接，右邊物體A由細(xì)線繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為2.5kg物體B相連。開始時用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，彈簧處于原長，然后放開手靜止釋放B，直至B獲得最大速度已知彈簧的憚性勢能為（其中x為彈簧的形變量）、重力加速度g=10m/s2.下列說法正確的是（）A．A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．物體B機(jī)械能的減少量等于它所受的重力與拉力的合力做的功C．當(dāng)物體B獲得最大速度時，彈簧伸長了25cmD．當(dāng)物體B獲得最大速度時，物體B速度為m/s3、投壺是古代士大夫宴飲時做的一種投擲游戲，也是一種禮儀。某人向放在水平地面的正前方壺中水平投箭（很短，可看做質(zhì)點(diǎn)），結(jié)果箭劃著一條弧線提前落地了（如圖所示）。不計空氣阻力，為了能把箭拋進(jìn)壺中，則下次再水平拋箭時，他可能作出的調(diào)整為（）A．減小初速度，拋出點(diǎn)高度變小B．減小初速度，拋出點(diǎn)高度不變C．初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度D．初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度4、如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一電荷量為q的正離子，由a點(diǎn)沿半圓軌跡運(yùn)動，當(dāng)它運(yùn)動到b點(diǎn)時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌跡運(yùn)動到c點(diǎn)，已知a、b、c在同一直線上，且ac＝ab。電子的電荷量為e，質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為A． B．C． D．5、在研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的逸出功為W，用波長為的單色光照射該金屬發(fā)生了光電效應(yīng)。已知普朗克常量為h，真空中光速為c下列說法正確的是（）A．光電子的最大初動能為B．該金屬的截止頻率為C．若用波長為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動能變?yōu)樵瓉淼?倍D．若用波長為的單色光照射該金屬，一定可以發(fā)生光電效應(yīng)6、法拉第電磁感應(yīng)定律是現(xiàn)代發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)。如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線AB均豎直且足夠長，圖甲.丙中正方形閉合銅線圈均關(guān)于AB左右對稱，圖乙、丁中AB//ad且與正方形閉合銅線圈共面。下列四種情況中.線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．甲圖中線圈自由下落 B．乙圖中線圈自由下落C．丙圖中線圈繞AB勻速轉(zhuǎn)動 D．丁圖中線圈勻速向右移動二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖所示為手機(jī)無線充電原理圖，若連接電源的為發(fā)射線圈，手機(jī)端為接收線圈，接收線圈匝數(shù)為，電阻為，橫截面積為，手機(jī)可看成純電阻，勻強(qiáng)磁場平行于線圈軸線穿過線圈。下列說法正確是（）A．只要發(fā)射線圈中有電流流入，接收線圈兩端一定可以獲得電壓B．只要接收線圈兩端有電壓，發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流C．當(dāng)接收線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加時，接收線圈中有均勻增加的電流D．若時間內(nèi)，接收線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加，則接收線圈兩端的電壓為8、如圖所示，兩個平行的導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的左側(cè)接一個阻值為R的定值電阻，兩導(dǎo)軌之間的距離為L.導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上.一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直于兩導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為μ。導(dǎo)體棒ab在水平外力F作用下，由靜止開始運(yùn)動了x后，速度達(dá)到最大，重力加速度為g，不計導(dǎo)軌電阻。則（）A．導(dǎo)體棒ab的電流方向由a到bB．導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的最大速度為C．當(dāng)導(dǎo)體棒ab的速度為v0（v0小于最大速度）時，導(dǎo)體棒ab的加速度為D．導(dǎo)體棒ab由靜止達(dá)到最大速度的過程中，ab棒獲得的動能為Ek，則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是9、如圖所示，邊長為L的等邊三角形abc為兩個勻強(qiáng)磁場的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三角形外的磁場范圍足夠大、方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B。頂點(diǎn)a處的粒子源沿∠a的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子，其初速度大小v0=，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．粒子第一次返回a點(diǎn)所用的時間是B．粒子第一次返回a點(diǎn)所用的時間是C．粒子在兩個有界磁場中運(yùn)動的周期是D．粒子在兩個有界磁場中運(yùn)動的周期是10、如圖所示為多用電表原理示意圖，所用電流表的表盤刻度共100格，滿偏電流為，滿偏電壓為，電源的電動勢為，內(nèi)阻，直流電壓擋的量程為，則下列判斷正確的是（）A．黑表筆應(yīng)該接，紅表筆接B．定值電阻的阻值為C．選擇開關(guān)接2，刻度盤正中間的刻度值為D．選擇開關(guān)接3，若指針與電流表第25格刻度線重合，則通過的電流為三、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）某一小型電風(fēng)扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W．某實(shí)驗(yàn)小組想通過實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）B．電壓表V（量程為0～6V，內(nèi)阻約為8kΩ）C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；E．滑動變阻器R1（最大阻值5k，額定電流100mA）F．滑動變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用_____滑動變阻器應(yīng)選用_____（填所選儀器前的字母序號）。（2）請你為該小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號如圖甲所示）_____。（3）操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風(fēng)扇沒啟動。該小組測繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為_____Ω，正常工作時的發(fā)熱功率為_____W，機(jī)械功率為_____W12．（12分）小張同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率．（1）小張將玻璃磚從盒子拿出放到白紙上，圖示操作較為規(guī)范與合理的是____________．（2）小張發(fā)現(xiàn)玻璃磚上下表面不一樣，一面是光滑的，一面是磨砂的，小張要將玻璃磚選擇_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）與白紙接觸的放置方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)較為合理．（3）小張正確操作插好了4枚大頭針，如圖所示，請幫助小張畫出正確的光路圖____.然后進(jìn)行測量和計算，得出該玻璃磚的折射率n=__________（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。在y≥0存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一粒子源，可向x軸和x軸上方的各個方向均勻地不斷發(fā)射速度大小均為v、質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的同種帶電粒子。在x軸上距離原點(diǎn)x0處垂直于x軸放置一個長度為x0、厚度不計、能接收帶電粒子的薄金屬板P（粒子一旦打在金屬板P上，其速度立即變?yōu)?）?，F(xiàn)觀察到沿x軸負(fù)方向射出的粒子恰好打在薄金屬板的上端，且速度方向與y軸平行。不計帶電粒子的重力和粒子間相互作用力：(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(2)求被薄金屬板接收的粒子中運(yùn)動的最長與最短時間的差值；(3)求打在薄金屬板右側(cè)面與左側(cè)面的粒子數(shù)目之比。14．（16分）如圖，水平面上有一條長直固定軌道，P為軌道上的一個標(biāo)記點(diǎn)，豎直線PQ表示一個與長直軌道垂直的豎直平面，PQ的右邊區(qū)域內(nèi)可根據(jù)需要增加一個方向與軌道平行的水平勻強(qiáng)電場。在軌道上，一輛平板小車以速度v0=4m/s沿軌道從左向右勻速運(yùn)動，當(dāng)小車一半通過PQ平面時，一質(zhì)量為m=1kg的絕緣金屬小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）被輕放到小車的中點(diǎn)上，已知小滑塊帶電荷量為+2C且始終不變，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，整個過程中小車速度保持不變，g=10m/s2。求：(1)若PQ右側(cè)沒有電場，木板足夠長，在滑塊與小車恰好共速時小滑塊相對P點(diǎn)水平位移和摩擦力對小車做的功；(2)當(dāng)PQ右側(cè)電場強(qiáng)度取方向水平向右，且板長L=2m時，為保證小滑塊不從車上掉下，則電場存在的時間滿足什么條件？（附加：若PQ右側(cè)加一個向右的勻強(qiáng)電場，且木板長L=2m，為確保小滑塊不從小車左端掉下來，電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？）（此附加問為思考題，無需作答）15．（12分）如圖所示，一內(nèi)壁光滑的長圓柱形容器，器壁絕熱、底面積為S且導(dǎo)熱性能良好。初始時開口向上豎直放置。容器內(nèi)有兩個質(zhì)量均為的絕熱活塞A和B。在A與B之間封有一定質(zhì)量溫度為T0、高度為d的理想氣體甲，B與容器底面之間封有一定質(zhì)量的理想氣體乙，平衡時甲、乙兩部分氣體的體積均相等?，F(xiàn)讓容器緩慢倒過來開口向下豎直放置，兩個活塞再次平衡，此時氣體甲的體積變?yōu)樵瓉淼谋?。活塞與器壁間密閉性能好，且無摩擦，外界的溫度不變，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度取g。求：①容器開口向下放置時氣體甲的溫度；②容器開口向下放置時氣體乙的體積。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

AB．由光路圖看出，光束在面上發(fā)生了全反射，而光束在面上沒有發(fā)生全反射，而入射角相同，說明光的臨界角小于光的臨界角，由分析得知，玻璃對光束的折射率小于光束的折射率，由得知在玻璃磚中光的傳播速度比光大，故AB錯誤；C．由于玻璃對光的折射率小于光的折射率，則光的頻率比光的低，光的波長比光的長，所以光比光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，用同樣的裝置分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，光束比光束的中央亮條紋寬，故C正確；D．根據(jù)條紋間距公式可知雙縫干涉條紋間距與波長成正比，所以光束的條紋間距大，故D錯誤。故選C。2、D【解題分析】

A.由于在物體B下落的過程中摩擦力做負(fù)功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B.對物體B分析，受到重力和拉力作用，W拉力=△E機(jī)，物體B機(jī)械能的減少量等于所受拉力做的功，故B錯誤；C.A與B為連接體，物體B速度達(dá)到最大時，物體A速度也最大，此時A和B的加速度為零，所受合力也為零，對物體B受力分析，繩子的拉力對物體A受力分析彈簧彈力則彈簧伸長了故C錯誤；D.以A和B整體為研究對象，從靜止到A和B速度達(dá)到最大的過程中，由功能關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)可得故D正確。故選D。3、D【解題分析】

設(shè)小球平拋運(yùn)動的初速度為，拋出點(diǎn)離桶的高度為，水平位移為，則平拋運(yùn)動的時間為：水平位移為：由題可知，要使水平位移增大，則當(dāng)減小初速度或初速度大小不變時，需要時間變大，即拋出點(diǎn)的高度增大，故選項(xiàng)ABC錯誤，D正確；故選D。4、D【解題分析】

正離子由a到b的過程，軌跡半徑，根據(jù)牛頓第二定律：，正離子在b點(diǎn)吸收n個電子，因電子質(zhì)量不計，所以正離子的速度不變，電荷量變?yōu)閝－ne，正離子從b到c的過程中，軌跡半徑r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：n＝A．。故A不符合題意。B．。故B不符合題意。C．。故C不符合題意。D．。故D符合題意。5、A【解題分析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的逸出最大動能，故A正確；

B．金屬的逸出功為W，則截止頻率，故B錯誤；

C．根據(jù)光電效應(yīng)方程，若用波長為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動能大于原來的2倍，故C錯誤；

D．若用波長為2λ的單色光照射該金屬，光子的能量值減小，根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，不一定可以發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。

故選A。6、D【解題分析】

AC．圖甲、丙中，穿過銅線圈的磁通量始終為零，銅線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、C均錯誤；B．圖乙中，線圈自由下落，由于線圈離導(dǎo)線AB距離不變，所以穿過銅線圈的磁通量始終不變，銅線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；D．圖丁中，線圈勻速向右移動，穿過銅線圈的磁通量不斷減小，銅線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選D。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BD【解題分析】

A．若發(fā)射線圈中有恒定電流，則產(chǎn)生的磁場不變化，在接收線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會獲得電壓，A錯誤；B．只要接收線圈兩端有電壓，說明穿過接收線圈的磁場變化，所以發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流，B正確；C．若穿過接收線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，如果線圈閉合，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知接收線圈中有感應(yīng)電流且恒定，C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)分壓規(guī)律得兩端的電壓D正確。故選BD。8、BC【解題分析】

A．根據(jù)楞次定律，導(dǎo)體棒ab的電流方向由b到a，A錯誤；B．導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢大小E=BLv由閉合電路的歐姆定律得導(dǎo)體棒受到的安培力FA=BIL當(dāng)導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動時速度最大，由平衡條件得解得最大速度B正確；C．當(dāng)速度為v0由牛頓第二定律得解得C正確；D．在整個過程中，由能量守恒定律可得Ek+μmgx+Q=Fx解得整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=Fx－μmgx－EkD錯誤。故選BC。9、AD【解題分析】

AB．若v0＝，帶電粒子垂直進(jìn)入磁場，做勻速圓周運(yùn)動，則由牛頓第二定律可得：qvB＝m，T＝將速度代入可得：r＝L由左手定則可知粒子在三角形內(nèi)的區(qū)域內(nèi)偏轉(zhuǎn)的方向向左，從a射出粒子第一次通過圓弧從a點(diǎn)到達(dá)c點(diǎn)的運(yùn)動軌跡如下圖所示，可得：tac＝＝粒子從c到b的時間：tcb＝帶電粒子從b點(diǎn)到達(dá)a點(diǎn)的時間也是，所以粒子第一次返回a點(diǎn)所用的時間是t1＝tac+tcb+tba＝＝故A正確，B錯誤；CD．粒子第一次到達(dá)a點(diǎn)后沿與初速度方向相反的方向向上運(yùn)動，依次推理，粒子在一個周期內(nèi)的運(yùn)動；可知粒子運(yùn)動一個周期的時間是3個圓周運(yùn)動的周期的時間，即：故C錯誤，D正確；故選AD。10、AC【解題分析】

A．多用電表的電流是從紅表筆流進(jìn)電表，從黑表筆流出電表，從電流的流向可以看出應(yīng)該接黑表筆，選項(xiàng)A正確；B．和電流表串聯(lián)形成一個新的電壓表改裝后，代入數(shù)據(jù)解得選項(xiàng)B錯誤；C．當(dāng)選擇開關(guān)接2時，、之間為多用電表的歐姆擋，則有聯(lián)立解得選項(xiàng)C正確；D．選擇開關(guān)接3時，電流表滿偏電流為，總共100格，當(dāng)指針指在第25格的時候，對應(yīng)的示數(shù)為滿偏電流的四分之一，即通過的電流為，所以D錯誤。故選AC。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、（1）C；E；（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；（3）2.5Ω，0.625，1.875?！窘忸}分析】

（1）電風(fēng)扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇C．電風(fēng)扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇E。（2）因?yàn)殡妷弘娏餍鑿牧汩_始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)扇的電阻大約，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示。（3）電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風(fēng)扇沒啟動。根據(jù)歐姆定律得：正常工作時電壓為5V，根據(jù)圖象知電流為0.5A，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率為：P＝I2R＝0.52×2.5W＝0.625W，則機(jī)械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1.875W，12、B磨砂的面1.53【解題分析】

光學(xué)鏡面及光學(xué)玻璃面均不能用手觸碰；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，運(yùn)用插針法，確定入射光線和折射光線．【題目詳解】（1）玻璃磚的光學(xué)面不能用手直接接觸，接觸面的污漬會影響接觸面的平整，進(jìn)而影響折射率的測定，B正確；（2）為了不影響觀察實(shí)驗(yàn)，應(yīng)使得磨砂面接觸紙面；（3）光路圖如圖所示：設(shè)方格紙上小正方形的邊長為，光線的入射角為，折射角為，則，，所以該玻璃磚的折射率四、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、(1)；(2)；(3)【解題分析】

（1）由左手定則可以判斷帶電粒子在磁場中沿順時針方向做勻速圓周運(yùn)動，沿方向射出的粒子恰好打在金屬板的上方，如圖a所示：則：聯(lián)立得：（2）粒子做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，根據(jù)圓周運(yùn)動公式可知：圖b為帶電粒子打在金屬板左側(cè)面的兩個臨界點(diǎn)，由圖可知，圓心O與坐標(biāo)原點(diǎn)和薄金屬板下端構(gòu)成正三角形，帶電粒子速度方向和x軸正方向成角，由圖b可知到達(dá)薄金屬板左側(cè)下端的粒子用時最短，即：圖c為打在右側(cè)下端的