江蘇省無錫市天一中學2024年物理高三第一學期期末考試模擬試題含解析

江蘇省無錫市天一中學2024年物理高三第一學期期末考試模擬試題請考生注意：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的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板附近有一質(zhì)量為m，電荷量為的粒子A；在負極板附近有一質(zhì)量也為m、電荷量為的粒子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(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面Q，兩粒子間相互作用力可忽略，不計重力，則以下說法正確的是（）A．電荷量與的比值為B．電荷量與的比值為C．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為D．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為2、如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場強度大小為，磁感應強度大小為、方向垂直紙面向里，靜電分析器通道中心線為圓弧，圓弧的半徑為，通道內(nèi)有均勻輻射的電場，在中心線處的電場強度大小為，磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度沿直線經(jīng)過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器，由點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的點，不計粒子重力。下列說法正確的是（）A．速度選擇器的極板的電勢比極板的低B．粒子的速度C．粒子的比荷為D．、兩點間的距離為3、關于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)4、2019年“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面。如圖，為給“嫦娥四號”探測器登陸月球背面提供通信支持，“鵲橋號”衛(wèi)星繞地月拉格朗日L2點做圓周運動。已知在地月拉格朗日點L1或L2，衛(wèi)星受地球和月球引力的合力作用，能隨月球同步繞地球做圓周運動。則（）A．衛(wèi)星在L1點的線速度比在L2點的小B．衛(wèi)星在L1點的角速度比在L2點的大C．同一衛(wèi)星L1、L2點受地球和月球引力的合力相等D．若技術允許，使“鵲橋號”剛好位于L2點，能量消耗最小，能更好地為“嫦娥四號”探測器提供通信支持5、如圖所示，質(zhì)量不計的細直硬棒長為2L，其一端O點用鉸鏈與固定轉(zhuǎn)軸連接，在細棒的中點固定質(zhì)量為2m的小球甲，在細棒的另一端固定質(zhì)量為m小球乙。將棒置于水平位置由靜止開始釋放，棒與球組成的系統(tǒng)將在豎直平面內(nèi)做無阻力的轉(zhuǎn)動。則該系統(tǒng)在由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中（）A．系統(tǒng)的機械能不守恒B．系統(tǒng)中細棒對乙球做正功C．甲、乙兩球所受的向心力不相等D．乙球轉(zhuǎn)到豎直位置時的速度比甲球小6、小球在水平面上移動，每隔0.02秒記錄小球的位置如圖所示。每一段運動過程分別以甲、乙、丙、丁和戊標示。試分析在哪段，小球所受的合力為零A．甲 B．乙 C．丙 D．戊二、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(a)所示，在軸上有、、三點，且，。一列簡諧波沿軸正方向傳播，圖示為0時刻的波形。再過的時間質(zhì)點第二次振動至波峰。對此下列說法正確的是______。A．點的振幅為B．波速為C．頻率為D．質(zhì)點在內(nèi)的運動路程為E.質(zhì)點在時沿軸正方向運動8、一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點平衡位置間相距2m。下列各種說法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點提前0.06s第一次到達波谷位置D．若振源在B處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點滯后0.06s第一次到達波谷位置E.若振源在B處，則Q質(zhì)點經(jīng)過一段時間后一定會到達圖中P質(zhì)點所在位置9、一半圓形玻璃磚，C點為其球心，直線與玻璃磚上表面垂直，C為垂足，如圖所示。與直線平行且到直線距離相等的ab兩條不同頻率的細光束從空氣射入玻璃磚，折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（）A．兩光從空氣射在玻璃磚后頻率均增加B．真空中a光的波長大于b光C．a(chǎn)光的頻率比b光高D．若a光、b光從同一介質(zhì)射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光10、如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點，OO'為過C點的AB面的垂線。a，b兩束不同頻率的單色可見細光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上入射點到C點的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（）A．在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率C．兩種色光分別通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，相鄰明條紋的間距a光的較大D．若a，b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角E.a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象三、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）用如圖a所示的器材，測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗。(1)用筆畫線代替導線，將圖a連接成可完成實驗的電路（圖中已連接了部分導線）；（____）(2)實驗過程中，將電阻箱拔到45Ω時，電壓表讀數(shù)為0.90V；將電阻箱拔到如圖b所示，其阻值是________Ω，此時電壓表的讀數(shù)如圖c所示，其值是____________V；(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)干電池的電動勢E=_______V，內(nèi)電阻r=________Ω。12．（12分）如圖所示，一端固定滑輪的長木板放在桌面上，將光電門固定在木板上的B點，用重物通過細線拉小車，且重物與力的傳感器相連，若利用此實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關系實驗”，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放（g取10m/s2）．（1）完成該實驗時，____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實驗時除了需要讀出傳感器的示數(shù)F，測出小車質(zhì)量M，通過光電門的擋光時間t及遮光條的寬度d，還需要測量的物理量是________。由實驗得到合外力對小車做的功與小車動能改變量的關系式為________（用測得的物理量表示）。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，一個半圓柱形透明介質(zhì)，其橫截面是半徑為的半圓，AB為半圓的直徑，為圓心，該介質(zhì)的折射率；①一束平行光垂直射向該介質(zhì)的左表面，若光線到達右表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？②一細束光線在點上側且與點相距處垂直于從左方入射，求此光線從該介質(zhì)射出點的位置？14．（16分）某軍隊在軍事演習時，要檢驗戰(zhàn)斗機對移動物體發(fā)射炮彈的命中率情況，已知某一戰(zhàn)斗機在h=500m的高空以v1=1080km/h的速度水平勻速飛行，地面上兩輛相距為270m的遙控車均以v2=108km/h的速度勻速直線前進，現(xiàn)戰(zhàn)斗機先發(fā)射一個炮彈，恰擊中后面那輛遙控車，已知炮彈離開飛機時相對飛機的初速度為零，無人機和兩遙控車在同一豎直面上，無人機、炮彈和遙控車均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2.(1)投彈時，飛機與后面遙控車的水平距離為多大？(2)若隨后第二發(fā)炮彈要擊中前一輛車，則兩發(fā)炮彈發(fā)射的時間間隔為多少？(3)若飛機開啟特定飛行模式后，水平速度被鎖定，只允許調(diào)整高度?，F(xiàn)若要在第一發(fā)炮彈打出t1=2s后立即發(fā)射第二枚炮彈，要求在該模式下?lián)糁辛硪蝗諛?，則該無人機是要升高還是降低高度，高度要改變多少?15．（12分）如圖所示，兩根足夠長的平行豎直導軌，間距為L，上端接有兩個電阻和一個耐壓值足夠大的電容器，R1∶R22∶3，電容器的電容為C且開始不帶電。質(zhì)量為m、電阻不計的導體棒ab垂直跨在導軌上，S為單刀雙擲開關。整個空間存在垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B?，F(xiàn)將開關S接1，ab以初速度v0豎直向上運動，當ab向上運動h時到達最大高度，此時迅速將開關S接2，導體棒開始向下運動，整個過程中導體棒與導軌接觸良好，空氣阻力不計，重力加速度大小為g。試問：(1)此過程中電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱；(2)ab回到出發(fā)點的速度大小；(3)當ab以速度v0向上運動時開始計時，t1時刻ab到達最大高度h處，t2時刻回到出發(fā)點，請大致畫出ab從開始運動到回到出發(fā)點的v-t圖像（取豎直向下方向為正方向）。

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、B【解題分析】

AB．設電場強度大小為E，兩粒子的運動時間相同，對正電荷A有對負電荷B有聯(lián)立解得A錯誤，B正確。CD．由動能定理得求得選項CD錯誤。故選B。2、C【解題分析】

A．由圖可知，粒子在磁分析器內(nèi)向左偏轉(zhuǎn)，受到的洛倫茲力的方向向左，由左手定則可知，該粒子帶正電；粒子在速度選擇器內(nèi)向右運動，根據(jù)左手定則可知，粒子受到的洛倫茲力的方向向上；由于粒子勻速穿過速度選擇器，所以粒子受到的電場力得方向向下，則電場的方向向下，P1的電勢板比極板P2的高，故A錯誤；

B．粒子在速度選擇器內(nèi)受力平衡，則qE1=qvB1可得故B錯誤；C．粒子在靜電分析器內(nèi)受到的電場力提供向心力，則聯(lián)立可得粒子的比荷故C正確；

D．粒子在磁分析器內(nèi)做勻速圓周運動，受到的洛倫茲力提供向心力，則聯(lián)立可得P、Q之間的距離為故D錯誤。

故選C。3、B【解題分析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。4、A【解題分析】

B．地月拉格朗日點L1或L2與月球保持相對靜止，衛(wèi)星在L1、L2點的角速度相等，故B錯誤；A．根據(jù)可得，衛(wèi)星在L1點的線速度比在L2點的小，故A正確；C．根據(jù)可得，同一衛(wèi)星L1、L2點受地球和月球引力的合力不相等，故C錯誤；D．若“鵲橋號”剛好位于L2點，幾乎不消耗能量，但由幾何關系可知，通訊范圍較小，并不能更好地為“嫦娥四號”探測器提供通信支持，故D錯誤。故選A。5、B【解題分析】

A．以系統(tǒng)為研究對象，由于只有重力做功，只發(fā)生重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)的機械能守恒，A錯誤；B．在轉(zhuǎn)動過程中，甲、乙兩球的角速度相同，設轉(zhuǎn)到豎直位置時，甲球的速度為v1，乙球的速度為v2，由同軸轉(zhuǎn)動ω相等，可得由系統(tǒng)的機械能守恒知系統(tǒng)減少的重力勢能等于增加的動能，可得解得，設細棒對乙球做的功為W，根據(jù)動能定理得解得可見，系統(tǒng)中細棒對乙球做正功，B正確；C．甲、乙兩球所受的向心力分別為F2＝m＝m＝2m則C錯誤；D．由上分析知，乙球轉(zhuǎn)到豎直位置時的速度比甲球大，D錯誤。故選B。6、C【解題分析】

小球所受的合力為零時，物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，A.根據(jù)圖象可知，甲階段的位移越來越小，所以做減速直線運動，合力不為零，故A錯誤B.乙階段做曲線運動，則合外力要改變速度，所以不為零，故B錯誤C.丙階段在相等時間內(nèi)的位移相等，所以做勻速直線運動，則合外力為零，故C正確D.戊階段的位移越來越大，所以做加速運動，則丙階段小球所受的合力不為零，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、ACE【解題分析】

A．由圖像知波長為振幅為故A正確；B．簡諧波沿軸正方向傳播，則質(zhì)點向上運動；時點恰好第二次到達波峰，對應波形如圖所示傳播距離則波速為故B錯誤；C．簡諧波的周期為則簡諧波的頻率故C正確；DE．質(zhì)點運動了時間為則運動路程小于，此時質(zhì)點在平衡位置的下方，沿軸正方向運動，故D錯誤，E正確；故選ACE。8、ACD【解題分析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質(zhì)點剛好起振，且起振方向向下，則各質(zhì)點開始振動的方向均向下，所以P質(zhì)點第一次到達波谷位置需要A正確，B錯誤；C．若振源在A處，P質(zhì)點比Q質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在PQ間傳播的時間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質(zhì)點比P質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在QP間傳播的時間D正確；E．介質(zhì)中質(zhì)點并不會隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側振動，E錯誤。故選ACD。9、BD【解題分析】

A．光在兩種介質(zhì)的界面處不改變光的頻率，A錯誤；BC．由題分析可知，玻璃磚對b束光的折射率大于對a束光的折射率，b光的頻率高，由得知，在真空中，a光的波長大于b光的波長，B正確C錯誤；D．由分析得知，a光的折射率n小，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角，故D正確。故選BD。10、BCE【解題分析】

A．由圖分析可知，玻璃磚對b光的偏折角大于對a光的偏折角，根據(jù)折射定律得知：玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，由得知，a光在玻璃磚中的傳播速度大于b光的傳播速度。故A錯誤。

B．對于同種介質(zhì)，光的頻率越大，光的折射率越大，則知a光的頻率小于b光的頻率。故B正確。

C．雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，a光的頻率小，波長長，故相鄰明條紋的間距a光的較大。故C正確。

D．由臨界角公式分析得知，a光的折射率n小，則a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角。故D錯誤。

E．a(chǎn)光波長較大，則比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項E正確。故選BCE。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、1101.101.320【解題分析】

(1)[1]．電路圖如圖；

(2)[2][3]．電阻箱讀數(shù)為R=1×100+1×10=110Ω；電壓表讀數(shù)為U=1.10V；

(3)[4][5]．由閉合電路歐姆定律有兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得E=1.3Vr=20Ω12、需要A、B的間距xFx=1【解題分析】

（1）本實驗需要平衡摩擦力，