2024學年山東省泰安市泰安一中物理高三上期末統考試題含解析

2024學年山東省泰安市泰安一中物理高三上期末統考試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、互成角度的兩個共點力，其中一個力保持恒定，另一個力從零開始逐漸增大且兩力的夾角不變，則其合力（）A．若兩力的夾角小于90°，則合力一定增大B．若兩力的夾角大于90°，則合力一定增大C．若兩力的夾角大于90°，則合力一定減小D．無論兩力夾角多大，合力一定變大2、重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產出可供研制核武器的钚239（），這種钚239可由鈾239（）經過n次β衰變而產生，則n為（）A．2 B．239 C．145 D．923、如圖，S是波源，振動頻率為100Hz，產生的簡諧橫波向右傳播，波速為40m/s。波在傳播過程中經過P、Q兩點，已知P、Q的平衡位置之間相距0.6m。下列判斷正確的是（）A．Q點比P點晚半個周期開始振動B．當Q點的位移最大時，P點的位移最小C．Q點的運動方向與P點的運動方向可能相同D．當Q點通過平衡位置時，P點也通過平衡位置4、下列關于溫度及內能的說法中正確的是()A．溫度是分子平均動能的標志，所以兩個動能不同的分子相比，動能大的溫度高B．兩個不同的物體，只要溫度和體積相同，內能就相同C．質量和溫度相同的冰和水，內能是相同的D．一定質量的某種物質，即使溫度不變，內能也可能發(fā)生變化5、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板間距離為l，在正極板附近有一質量為m1、電荷量為q1（q1>0）的粒子A，在負極板附近有一質量為m2，電荷量為－q2（q2>0）的粒子B僅在電場力的作用下兩粒子同時從靜止開始運動。已知兩粒子同時經過一平行于正極板且與其相距方的平面Q。兩粒子間相互作用力可忽略，不計粒子重力，則下列說法正確的是（）A．粒子A、B的加速度大小之比4：3B．粒子A、B的比荷之比為3：4C．粒子A、B通過平面Q時的速度大小之比為：2D．粒子A、B通過平面Q時的動能之比為3：46、如圖所示，電燈懸掛于兩壁之間，更換水平繩OA使連接點A向上移動而保持O點的位置不變，則A點向上移動時（）A．繩OA的拉力逐漸增大B．繩OA的拉力逐漸減小C．繩OA的拉力先增大后減小D．繩OA的拉力先減小后增大二、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、如圖所示的“U”形框架固定在絕緣水平面上，兩導軌之間的距離為L，左端連接一阻值為R的定值電阻，阻值為r、質量為m的金屬棒垂直地放在導軌上，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。現給金屬棒以水平向右的初速度v0，金屬棒向右運動的距離為x后停止運動，已知該過程中定值電阻上產生的焦耳熱為Q，重力加速度為g，忽略導軌的電阻，整個過程金屬棒始終與導軌垂直接觸。則該過程中（）A．磁場對金屬棒做功為B．流過金屬棒的電荷量為C．整個過程因摩擦而產生的熱量為D．金屬棒與導軌之間的動摩擦因數為8、如圖，兩軸心間距離、與水平面間夾角為的傳送帶，在電動機帶動下沿順時針方向以的速度勻速運行。一質量的貨物從傳送帶底端由靜止釋放，貨物與傳送帶間的動摩擦因數。已知重力加速度大小為，，。則貨物從底端運動至頂端的過程中（）A．貨物增加的機械能為B．摩擦力對貨物做的功為C．系統因運送貨物增加的內能為D．傳送帶因運送貨物多做的功為9、下列說法正確的是A．飽和汽壓與溫度和體積都有關B．絕對濕度的單位是Pa，相對濕度沒有單位C．空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越快D．氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時間對汽缸壁單位面積碰撞的次數一定變少E.飽和汽和液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時進行的過程，且進行的速率相等10、如圖所示，質量為、的小球分別帶同種電荷和，它們用等長的細線懸掛在同一點，由于靜電斥力的作用，小球靠在豎直光滑墻上，的拉線沿豎直方向，、均處于靜止狀態(tài)，由于某種原因，兩球之間的距離變?yōu)樵瓉淼囊话?，則其原因可能是（）A．變?yōu)樵瓉淼囊话?B．變?yōu)樵瓉淼陌吮禖．變?yōu)樵瓉淼陌朔种?D．變?yōu)樵瓉淼乃姆种蝗?、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）電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某同學在實驗室測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。(1)用螺旋測微器測量其橫截面直徑如圖甲所示，由圖可知其直徑為______mm，如圖乙所示，用游標卡尺測其長度為_____cm，如圖丙所示，用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為_____Ω。(2)為了減小實驗誤差，需進一步測量圓柱體的電阻，除待測圓柱體R外，實驗室還備有的。實驗器材如下，要求待測電阻兩端的電壓調節(jié)范圍盡量大，則電壓表應選______，電流表應選_________，滑動變阻器應選_________。（均填器材前的字母代號）A．電壓表V1（量程3V，內阻約為15kΩ）；B．電壓表V2（量程15V，內阻約為75kΩ）；C．電流表A1（量程1．6A，內阻約為1Ω）；D．電流表A2（量程3A，內阻約為1.2Ω）；E．滑動變阻器R1（阻值范圍1~5Ω，1.1A）；F．滑動變阻器R2（阻值范圍1~2111Ω，1.1A）；G．直流電源E（電動勢為3V，內阻不計）H．開關S，導線若干。(3)請設計合理的實驗電路，并將電路圖畫在虛線框中_______________。(4)若流經圓柱體的電流為I，圓柱體兩端的電壓為U，圓柱體橫截面的直徑和長度分別用D、L表示，則用D、L、I、U表示該圓柱體電阻率的關系式為=___________。12．（12分）某實驗小組成員要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，已知該干電池的電動勢約為1.5V，內阻約為0.50Ω；實驗室提供了電壓表V(量程為3V，內阻約3kΩ)、電流表A(量程0.6A，內阻為0.70Ω)、滑動變阻器R(10Ω,2A)、電鍵和導線若干。(1)為了盡可能減小實驗誤差，請在圖1方框中畫出實驗電路圖______________。(2)在圖2中按原理圖完善實物圖的連接_______________。(3)通過多次測量并記錄對應的電流表示數I和電壓表示數U，利用這些數據在圖3中畫出了U-I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動勢E=________V(保留3位有效數字)，內阻r=______Ω(保留2位有效數字)。(4)實驗過程中，發(fā)現電流表發(fā)生了故障，于是小組成員又找來一個電壓表和一個定值電阻，組成了如圖4所示的電路，移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數據U1、U2，描繪出U1四、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）“801所”設計的磁聚焦式霍爾推進器可作為太空飛船的發(fā)動機，其原理如下：系統捕獲宇宙中大量存在的等離子體(由電量相同的正、負離子組成)經系統處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應強度為B1、垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域Ⅰ內．當柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關閉區(qū)域Ⅰ系統(關閉粒子進入通道、撤去磁場B1)．區(qū)域Ⅱ內有磁感應強度大小為B2、垂直紙面向外的勻強磁場，磁場右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓(圓與下板相切于極板中央A)．放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發(fā)射速度大小相等的氙原子核，氙原子核經過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束，經過柵極MN、PQ之間的電場加速后從PQ噴出，在加速氙原子核的過程中探測器獲得反向推力(不計氙原子核、等離子體的重力，不計粒子之間相互作用于相對論效應)．已知極板長RM=2D，柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質量為m、電荷量為q，求：(1)氙原子核在A處的速度大小v2；(2)氙原子核從PQ噴出時的速度大小v3；(3)因區(qū)域Ⅱ內磁場發(fā)生器故障，導致區(qū)域Ⅱ中磁感應強度減半并分布在整個區(qū)域Ⅱ中，求能進入區(qū)域Ⅰ的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數的百分比．14．（16分）我國發(fā)射的“神舟”五號飛船于2003年10月15日上午9:00在酒泉載人航天發(fā)射場發(fā)射升空，按預定計劃在太空飛行了接近21小時，環(huán)繞地球14圈，在完成預定空間科學和技術試驗任務后于北京時間10月16日6時07分在內蒙古中部地區(qū)準確著陸。飛船運行及航天員活動時刻表如下：15日[09:00發(fā)射升空][09:10船箭分離][09:34感覺良好]15日[09:42發(fā)射成功][17:26天地通知][18:40展示國旗]15日[19:58家人通話][23:45太空熟睡]16日[04:19進入最后一圈][05:04進入軌道][0.5:35命令返回]16日[0.5:36飛船分離][05:38制動點火][06:07飛船著陸]16日[06:36回收成功][06:54自主出艙]試回答下列問題：(1)根據以上數據可以估計船的軌道半徑約是通訊衛(wèi)星軌道半徑的多少倍？（保留根號）(2)當返回艙降到距地球10km時，回收著陸系統啟動工作，彈出傘艙蓋，連續(xù)完成拉出引導傘、減速傘和主傘動作，主傘展開面積足有1200m2，由于空氣阻力作用有一段減速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，并已知返回艙的質量為8t，這一過程的收尾速度為14m/s，則當返回艙速度為42m/s時的加速度為多大？（g取10m/s2）(3)當返回艙在距地面約1m時，點燃反推火箭發(fā)動機，最后以不大于3.5m/s的速度實現軟著陸，這一過程中反推火箭產生的動力約等于多少？（這一過程空氣阻力與自身重力可看作平衡）15．（12分）一半圓柱形透明物體橫截面如圖。底面AOB鍍銀(圖中粗線),O表示半圓截面的圓心。一束光線在橫截面內從M點的入射角為30°,∠M0A=60°,∠NOB=30°。求：①光線在M點的折射角;②透明物體的折射率。

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】

A．若兩力的夾角小于90°，如左圖，則合力一定增大，選項A正確；BCD．若兩力的夾角大于90°，如右圖，則合力可能先減小后變大，選項BCD錯誤；故選A。2、A【解題分析】

衰變方程為：根據電荷數守恒：解得。A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解題分析】

A．根據可知，波長又故Q點比P點晚1.5個周期開始振動，A錯誤；BC．P、Q兩點的平衡位置距離是半個波長的奇數倍，故兩者振動情況完全相反，即兩點的運動方向始終相反，當Q點的位移最大時，P點的位移也最大，但兩者方向相反，BC錯誤；D、兩點平衡位置距離是半個波長的奇數倍，所以當Q通過平衡位置時，P點也通過平衡位置，但兩者運動方向相反，D正確。故選D。4、D【解題分析】試題分析：影響內能大小的因素：質量、體積、溫度和狀態(tài)，溫度是分子平均動能的標志，溫度高平均動能大，但不一定每個分子的動能都大．溫度是分子平均動能的標志，溫度高平均動能大，但不一定每個分子的動能都大，A錯誤；影響內能大小的因素：質量、體積、溫度和狀態(tài)，B錯誤；一定質量的冰融化成相同溫度的水需要從外界吸熱，故質量和溫度相同的冰和水，內能是不相同的，C錯誤；一定質量的某種物質，即使溫度不變，內能也可能發(fā)生變化，比如零攝氏度的冰化為零攝氏度的水，內能增加，D正確．5、B【解題分析】

設電場強度大小為E，兩粒子的運動時間相同，對粒子A有對粒子B有聯立解得故A錯誤，B正確；C．由v=at得故C錯誤；D．由于質量關系未知，動能之比無法確定，故D錯誤。故選B。6、D【解題分析】

以O點為研究對象，根據受力平衡，有：由圖可知，繩子OB上的拉力逐漸減小，OA上的拉力先減小后增大。A．繩OA的拉力逐漸增大，與分析不符，故A項錯誤；B．繩OA的拉力逐漸減小，與分析不符，故B項錯誤；C．繩OA的拉力先增大后減小，與分析不符，故C項錯誤；D．繩OA的拉力先減小后增大，與分析相符，故D項正確。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、BD【解題分析】

A．通過R和r的電流相等，R上產生的熱量為Q，所以回路中產生的焦耳熱由功能關系可知，導體棒克服安培力做的功等于回路中產生的焦耳熱，所以磁場對金屬棒做功故A項錯誤；B．由法拉第電磁感應定律得又解得：流過金屬棒的電荷量故B項正確；C．由能量守恒可知所以整個過程因摩擦而產生的熱量故C項錯誤；D．由C選項的分析可知解得故D項正確。8、AD【解題分析】

AB．當貨物剛放上傳送帶時，對貨物由牛頓第二定律得設貨物與傳送帶共速時用時為，則，解得則這段時間內貨物運動的位移傳送帶運動的位移貨物從底端運動至頂端的過程中，滑動摩擦力對貨物做的功靜摩擦力對貨物做的功故摩擦力對貨物做的功根據功能關系得貨物增加的機械能也為，故A正確，B錯誤；CD．系統因運送貨物增加的內能為傳送帶因運送貨物多做的功等于系統增加的內能與貨物增加的機械能之和故C錯誤，D正確。故選AD。9、BDE【解題分析】

飽和汽壓與溫度有關，和體積無關，選項A錯誤；絕對濕度及壓強表示其單位是Pa，相對濕度沒有單位，則B正確；空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢，則C錯誤；氣體做等溫膨脹，分子密度變小，氣體分子單位時間對汽缸壁單位面積碰撞的次數一定變少，則D正確；飽和汽和液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時進行的過程，且進行的速率相等，則E正確；故選BDE。10、BC【解題分析】

AB．如圖所示，作出A球受到的重力和庫侖斥力，根據平衡條件和幾何關系可以知道，與相似，故有:又因為所以使A球的質量變?yōu)樵瓉淼?倍，而其他條件不變，才能使A、B兩球的距離縮短為，故A錯誤，B正確;

CD．使B球的帶電量變?yōu)樵瓉淼?，而其他條件不變，則x為原來的，所以C選項是正確的，D錯誤;

故選BC。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、1.844（1.842~1.846均可）4.2416ACE【解題分析】

(1)[1]螺旋測微器的讀數為固定刻度讀數+可動刻度讀數+估讀，由題圖甲知，圓柱體的直徑為刻度讀數十估讀，由題圖甲知，圓柱體的直徑為1.5mm+34.4×1.11mm=1.844mm由于誤差則1.842mm~1.846mm均可[2]游標卡尺讀數為主尺讀數+游標尺讀數×精度，由題圖乙知，長度為42mm+8×1.15mm=42.41mm=4.241cm[3]多用電表的讀數為電阻的粗測值，其電阻為(2)[4][5][6]待測電阻大約，若用滑動變阻器R2（阻值范圍，）調節(jié)非常不方便，且額定電流太小，所以應用滑動變阻器R1（阻值范圍，1.1A），電源電動勢為3V，所以電壓表應選3V量程的為了測多組實驗數據，滑動變阻器應用分壓接法，電壓表內電阻較大，待測圓柱體的電阻較小，故采用電流表外接法誤差較??；電路中的電流約為所以電流表量程應選1.6A量程的。(3)[7]根據以上分析，設計的電路圖如圖所示(4)[8]由，及得12、;;1.45;0.60;kak-1;R0k-1【解題分析】(1)電路直接采用串聯即可，電壓表并聯在電源兩端，由于電流表內阻已知，則應采用電流表相對電源的內接法；電路圖如圖所示。(2)對照電路圖，實物圖完善后如下圖。(3)根據U=E-Ir以及圖象可知，電源的電動勢為E=1.45V，內阻為r+RA=(4)由閉合電路歐姆定律可知：E=U2+當U1=0時，U2=a，則有：R0Er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）離子在磁場中做勻速圓周運動時：根據題意，在A處發(fā)射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成寬度為D的平行氙原子核束，即則：（2）等離子體由下方進入區(qū)域I后，在洛倫茲力的作用下偏轉，當粒子受到的電場力等于洛倫茲力時