梅河口市某中學2024屆高三年級上冊1月期末考試物理試卷(含答案)

梅河口市第五中學2024屆高三上學期1月期末考試物理試卷

學校：___________姓名：班級：___________考號：

一、單選題

L1897年英國物理學家約瑟夫?約翰?湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現了電子，這是人類

最早發(fā)現的基本粒子，下列有關電子的說法正確的是（）

A.電子的發(fā)現說明原子是有內部結構的

B,光電效應中，逸出光電子的最大初動能與入射光強度有關

C,根據玻爾理論，原子從低能級向高能級躍遷時，核外電子動能增大

D.0射線是原子核外電子電離形成的電子流

2.我國首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠’'是由青島大學學生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛

俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪子”交替伸縮，就能在墻壁或玻

璃上自由移動。如圖所示，假設“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻速“爬行”

到右上方8點，在這一過程中，關于“蜘蛛俠”在豎直面內的受力分析正確的是（）

4」.蛛俠

3.用如圖所示的方法可以測出一個人的反應時間。甲同學用手握住直尺頂端的地方，

乙同學在直尺下端刻度為零的地方做捏住直尺的準備，但手沒有碰直尺，當乙同學看

到甲同學放開直尺時，立即握住直尺，記錄下乙同學握住直尺的刻度，根據所學知識

計算出不同刻度對應的反應時間，從而把這把尺子做成“反應時間測量尺關于“反應

時間測量尺”，下列說法正確的是（）

甲

乙

A.其“時間刻度”是均勻的，與長度刻度成正比例

B,其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度”密

C,其“時間刻度”是不均勻的，且遠離直尺零刻度的地方“時間刻度”密

D.如果在月球上使用此刻度尺測得的“反應時間”與在地球上測得的相等

4.圓錐擺是一種簡單的物理模型，四個形狀相同的小球4B、C、。在水平面內均做

圓錐擺運動。如圖甲所示，其中小球A、8在同一水平面內做圓錐擺運動（連接B球的

繩較長），小球〃=加8；如圖乙所示，小球C、。在不同水平面內做圓錐擺運動，但

是連接C、短的繩與豎直方向之間的夾角相同（連接。球的繩較長），mc>mD,則下

列說法正確的是（）

A.小球A、8向心加速度大小相等

B,小球。比。向心加速度大

C.小球A受到繩的拉力與小球B受到繩的拉力大小不等

D.小球。受到繩的拉力與小球。受到繩的拉力大小相等

5.如圖所示，三個完全相同的物體A、B、。用兩根輕質細繩連接，作用在物體。上

的水平恒力尸使整體沿粗糙水平面向右做勻加速直線運動，下列說法正確的是（）

A.4、B間輕繩中的張力大小為￡B.4B間輕繩中的張力大小為￡

23

CBC間輕繩中的張力大小為￡D.B、C間輕繩中的張力大小為￡

23

6.如圖所示，質量為0.5kg的小球A和質量為1kg的物塊8用跨過光滑定滑輪的輕質

細繩連接，物塊B放在傾角為30。的固定斜面體C上。起初小球A靜止在滑輪正下

方，現在小球H上施加一水平向右的外力凡使滑輪右側細繩緩慢逆時針轉動60。，此

過程中物塊8始終靜止，取重力加速度大小g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.外力F先增大后減小B.起初物塊B受到4個力作用

C,物塊B受到的靜摩擦力不超過5ND.物塊B受到的靜摩擦力先增大后減小

7.如圖所示，一束復色光以45。的入射角照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面，經

下表面反射后從玻璃磚上表面折射出兩條平行光線縱6,關于〃、8兩束單色光，下

列說法正確的是（）

玻璃

涂層

A.。光的頻率較小B.a光在玻璃磚中的速度比匕光快

C.b光在玻璃磚中的波長比。光短D.b光先從玻璃磚上表面射出

二、多選題

8.一定質量的理想氣體，初始溫度為300K,壓強為IxlO'Pa。經等容過程，該氣體

吸收400J的熱量后溫度上升100K；若經等壓過程，需要吸收600J的熱量才能使氣體

溫度上升100K。下列說法正確的是（）

A.初始狀態(tài)下，氣體的體積為6L

B.等壓過程中，氣體對外做功400J

C等壓過程中，氣體體積增加了原體積嗎

D.兩個過程中，氣體的內能增加量都為400J

9.如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導軌固定在水平絕緣桌面上，在導軌的左端接

入電容為。的電容器和阻值為R的電阻。質量為相、阻值也為A的導體棒"N靜止于

導軌上，與導軌垂直，且接觸良好，導軌電阻忽略不計，整個系統處于方向豎直向下

的勻強磁場中。開始時，電容器所帶的電荷量為Q,合上開關S后，（）

XXX

XXX

CB

XXX

XXNXXXX

A.通過導體棒MN電流的最大值為2

RC

B.導體棒MN向右先加速、后勻速運動

C導體棒MN速度最大時所受的安培力為0

D.電阻R上產生的焦耳熱等于導體棒MN上產生的焦耳熱

10.如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數相同，滑動觸頭<初始位置在副線圈正中

間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻用的阻值為R,滑動變阻器&

的最大阻值為9R,滑片乙初始位置在最右端。理想電壓表V的示數為U,理想電流表

A的示數為下列說法正確的是（）

A.保持［位置不變，鳥向左緩慢滑動的過程中，/變大，U變小

B.保持<位置不變，2向左緩慢滑動的過程中，與消耗的功率增大

C,保持2位置不變，耳向下緩慢滑動的過程中，/減小，U增大

D.保持2位置不變，6向下緩慢滑動的過程中，與消耗的功率先增大后減小

三、實驗題

11.某實驗小組采用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下：

”一y小乜打點計時器

???/號41???X：?小?

甲乙

①安裝儀器，并將木板一側適當墊高以平衡摩擦力；

②將另一小車5（圖甲中未畫出）靜置于P處，在小車3中放入適當質量的重物；

③接通電源，輕推一下，使小車A沿木板向下運動，4、B碰撞后粘在一起運動，打出

一條如圖乙所示的紙帶（圖乙中的不、馬均已測出）；

（1）關于步驟①中平衡摩擦力的操作，下列最準確的是（選填正確答案

標號）；

A.將小車輕放于木板上，小車靜止不動

B,輕推一下小車，目測小車做勻速直線運動

C將小車連上紙帶，接通電源，輕推一下小車，在紙帶上打出一系列點，紙帶上點跡

分布均勻

（2）在圖乙中，（填“占''或"々''）段對應的點是兩車碰撞前打出的；

（3）測得小車4的質量為"4,小車8的質量為m2,重物的質量為472，那么在誤差

允許的范圍內滿足關系式（用町、加2、Am、演、々表示），則在碰撞

過程中系統動量守恒。

12.某學習小組為了測定家用自來水的電阻率，在粗細均勻的圓柱形玻璃管中注滿自

來水，玻璃管兩端用具有良好導電能力的活塞塞住管口，現有如下儀器：

電源E：具有一定內阻，電動勢約為10V

電流表A1：量程為0~2mA.內阻4=50。

電流表A2：量程為0~5mA.內阻弓約為100C

定值電阻用=50。

定值電阻6=700C

滑動變阻器R最大阻值約為50Q

多用電表一個

單刀單擲開關S,導線若干

（1）甲同學將多用電表歐姆擋旋至“X100”倍率位置，對玻璃管中水的電阻進行粗略測

量如圖所示，該同學所測阻值為C。

（填字母代號）進行聯，改裝成量程為1.5V的電壓表V。

（3）乙同學測量中要求儀表的指針偏角不小于滿偏角度的三分之一，實驗電路應選用

F面的圖最為合理。

（4）乙同學測得電流表A1讀數為《，電流表A2讀數為“，玻璃管中有水部分的長度

為/,玻璃管內徑為乩則所測家用自來水的電阻率夕=（用題中所給的字母

表達）。

四、計算題

13.某飲料瓶內密封一定質量理想氣體，/=27笛時，壓強〃=1.050xl()5pa。

(1)：=37。(?時，氣壓是多大？

(2)保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強與(1)時相同時，氣體體積為原來的多少

倍？

14.如圖所示，一絕緣細直桿AC固定在水平向左、電場強度大小￡=1.0xl0，N/C的

勻強電場中，直桿與電場線成45。角，桿長/二速m。一套在直桿上的電荷量為

2

4=1.0x10-5(2的帶負電荷的小環(huán)，從桿頂端A點由靜止開始下滑，小環(huán)離開桿后恰好

通過桿底端C點正下方的P點。已知小環(huán)的質量加=0.2kg,環(huán)與桿間的動摩擦因數

〃取重力加速度大小g=i()m/s2。求:

45

(2)小環(huán)運動到桿頂端A點正下方時的動能線0

15.如圖所示，在平面直角坐標系X。)，第一象限、邊長為2GL的正方形區(qū)域內存在

垂直坐標平面向外的勻強磁場，在第二象限、邊長為4L的正方形區(qū)域內存在沿y軸正

方向的勻強電場，正方形A3CO的A點位于x軸上，4點坐標為(5L,0),AO邊與x軸

的負方向成30。角。一帶負電的粒子從A點以速度%沿紙面射入磁場，速度方向與AO

成30。角，粒子恰好從。點離開磁場，穿過y軸進入勻強電場，從尸點（圖中未畫

出）離開電場時的速度方向與射入磁場時的速度方向垂直，不計粒子受到的重力，

求:

（1）尸點的坐標（斗,力）；

（2）粒子從A點運動到P點的時間％;

（3）勻強磁場的磁感應強度與勻強電場的電場強度的比值0°

參考答案

1.答案：A

解析：A.電子的發(fā)現說明原子是可以再分的，故原子是有內部結構的，故A正確；

B,光電效應中，逸出光電子的最大初動能與入射光頻率有關，而與強度無關，故B錯

誤；

C.根據玻爾理論，原子從低能級向高能級躍遷時，庫侖力做負功，核外電子動能減

小，故C錯誤；

D.從原子核中發(fā)出的。射線是電子流，電子是由中子轉化為質子而來的，不是原子核

外電子電離形成的電子流，故D錯誤。

故選Ao

2.答案：B

解析：“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻速“爬行”到右上方B點，“蜘蛛俠”

處于平衡狀態(tài)，故在豎直面內受力平衡。

故選Bo

3.答案：B

解析：ABC.根據題意，由公式力二ggr可得

可知，其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度''密，故AC錯

誤，B正確。

D.由于月球上的重力加速度小，可知如果在月球上使用此刻度尺，刻度尺下落比地球

上慢，同樣的下落距離對應反映時間變長，在月球上使用此刻度尺測得的“反應時間”

與在地球上測得的不相等，故D錯誤。

故選Bo

4.答案：C

解析：AC.對甲圖A8分析：設細線與豎直方向的夾角為仇小球的質量為相，小球A8

到懸點0的豎直距離為〃，則

mgtan0=ma

Tcos8=mg

解得

。=gtan6

T=3

cos6

所以小球AB的加速度大小不相同；雖然外=〃%，但兩小球細線與豎直方向上的夾角

不同，故小球4受到繩的拉力與小球B受到繩的拉力大小不等，故A錯誤，C正確；

BD.對乙圖CD分析：設細線與豎直方向的夾角為仇小球的質量為相，繩長為/,繩

上拉力為。則有

mgtanO=ma

Tcos0=mg

得

a=gtan0

T=^§-

cos。

所以小球C、。向心加速度大小相同，由于夾角雖然相同，但心＞〃》可知小球C。

受到繩的拉力大小不相同，故BD錯誤。

故選C。

5.答案：B

解析：AB.設物體質量均為相，與地面間的動摩擦因數為〃，對A、B、C整體，有

F—ju3mg=3ma

解得

F

?=-——4g

3m

對A,有

FL從mg=ma

解得

故A錯誤，B正確；

CD.將對43看成整體，有

FBC-〃2mg=2tna

解得

故CD錯誤。

故選Bo

6.答案：C

解析：A.當連接A的細繩與豎直方向的夾角為a時，對4受力分析，如下圖所示

根據平衡條件有

F=mAgtana

水平緩慢拉動時，夾角為。逐漸變大，則外力廠逐漸增大，故A錯誤；

B.一開始時，細繩的拉力等于A的重力為5N,而5沿斜面向下的分力為

恤gsin30°=5N

則開始時物塊B不受斜面的摩擦力，只受到重力、斜面的支持力和細繩的拉力，故B

錯誤;

CD.由上述分析可得，在水平緩慢拉動時，細繩的拉力為

T=-^-<10N

cosa

疝物塊B分析，沿斜面方向，根據平衡條件有

T=mRgsin30°+f

可知，此過程中物塊B受到的靜摩擦力從0逐漸增大至5N,故C正確，D錯誤。

故選C。

7.答案：D

解析：根據題意，由折射定律和反射定律做出完整的光路圖，如圖所示

b

涂層

A.由折射定律可知，兩束單色光的折射率分別為

sin45°sin450

n1n

a=si-nenb=~si-na-

由圖可知

a>0

則有

%>%

即玻璃磚對。光的折射率比b光的折射率大，由于折射率越大，光的頻率越大，則〃

光的頻率較大，故A錯誤；

B根據

c

n=-

v

可得

c

v=-

n

可知，折射率越大，光在介質中傳播的速度越小，即。光在玻璃磚中的速度比b光

慢，故B錯誤：

C,根據

可得

由于。光的速度慢，頻率大，則a光的波長短，故C錯誤；

D.設玻璃磚的厚度為d、光線進入玻璃瓶后的折射角為小則光在玻璃瓶中傳播的速度

為

ccsinP.仆

v=—=-------=csinp

nsin45°

傳播距離為

COSPCOSP

則傳播時間為

LId4d

t——=----------=-------

vcsin^cos/7csin24

根據上述光路圖可知

0</?<45°

則有

0<28<2a<90。

則有

sin20<sin2a<1

可得

。乜

即力光先從玻璃磚上表面射出，故D正確。

故選D。

8.答案：AD

解析：C.令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強，體積和溫度分別為

Pi=〃o，K=%，Z=300K

等容過程為狀態(tài)二

〃2=?,%=乂="=400K

等壓過程為狀態(tài)三

P3=Po，％=?，［=400K

由理想氣體狀態(tài)方程可得

PM=P2匕_〃3匕

R-T2T3

解得

44

P2=g〃o,匕=3%

體積增加了原來的1，C錯誤；

3

D.等容過程中氣體做功為零，由熱力學第一定律

△U=W+Q=400J

兩個過程的初末溫度相同即內能變化相同，因此內能增加都為400J，D正確；

AB.等壓過程內能增加了400J，吸收熱量為603,由熱力學第一定律可知氣體對外做

功為200J，即做功的大小為

W=-匕）=20°J

解得

匕二6L

A正確B錯誤；

故選ADo

9.答案：AC

解析：MN在運動過程中為非純電阻，MN上的電流瞬時值為

it-Blv

i=--------

R

A.當閉合的瞬間，可知

B/v=0

此時MN可視為純電阻R,此時反電動勢最小，故電流最大，則

C

可得

j=￡=_e_

—R-CR

故A正確；

B,當〃〉B/u時，導體棒加速運動，當速度達到最大值之后，電容器與MN及R構成回

路，由于一直處于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN終極速度為零，故B錯

誤；

CMN在運動過程中為非純電阻電路，上的電流瞬時值為

u-Blv

i=--------

R

當〃=8/u時，上電流瞬時為零，安培力為零此時，MN速度最大，故C正確;

D.在MN加速度階段，由于MN反電動勢存在，故MN上電流小于電阻R上的電流，

電阻R消耗電能大于MN上消耗的電能(即心>4,),故加速過程中，QR>QMZ

當MN減速為零的過程中，電容器的電流和導體棒的電流都流經電阻R形成各自的回

路，因此可知此時也是電阻R的電流大于MN的電流，電阻R消耗電能大于上消

耗的電能，綜上分析可知全過程中電阻R上的熱量大于導體棒上的熱量，故D錯誤。

故選ACo

10.答案：ABD

解析：AB.由題意可知，原副線圈的匝數比為2,則副線圈的電流為2/，根據歐姆定

律可得副線圈的電壓有效值為

5=2成

則變壓器原線圈的電壓有效值為

4=2.=4出

設輸入交流電的電壓有效值為U。，則

UO=4IR1+IR2

可得

1=%

4凡+R2

保持[位置不變，8向左緩慢滑動的過程中，/不斷變大，根據歐姆定律

“=4/R

可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則&兩端的電壓不斷變

小，則電壓表示數U變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據原副線圈的

功率相等，可知與消耗的功率增大，故AB正確；

CD.設原副線圈的匝數比為〃，同理可得

U\=/IR\

則

2

U()=nIR}+IR2

整理可得

nR]+R->

保持2位置不變，[向下緩慢滑動的過程中，〃不斷變大，則/變小，對與由歐姆定

律可知

U=IR2

可知U不斷變小，根據原副線圈的功率相等可知與消耗的功率

P=IU(U”2)

1102

trR.+R2nR1+R2

整理可得

+琴+2凡

2

nR]~

可知〃=3時，與消耗的功率有最大值，可知與消耗的功率先增大，后減小，故C錯

誤，D正確。

故選ABDo

11.答案：（1）C（2）（3）町百=（町+嗎+2\加）々

解析：（1）平衡摩擦力是讓小車在運動過程中平衡，小車運動時很難通過視覺判斷是

否為勻速運動，故將小車連上紙帶，接通電源，輕推一下小車，在紙帶上打出一系列

點，紙帶上點跡分布均勻，此時小車勻速運動，摩擦力等于重力沿斜面的分力。

故選C。

（2）因為兩車碰撞后粘在一起，所以碰撞后兩車的共同速度小于碰撞前小車A的速

度，在題圖乙中，*對應的點是兩車碰撞前打出的。

（3）設圖乙中兩段距離對應的時間為F,則兩車碰撞前后的速度分別為

匕=7-=7

兩車碰撞過程中動量守恒

町匕=(g+m2+A/W)V2

則有

孫王=(町+嗎+A/n)x2

12.答案：(1)1100(2)串聯(3)A(4)./代+&))

4/(72-；,)

解析：（1）該同學所測阻值為

?二11X1000=1100。

（2）兩個電流表一個測量電流，一個改裝成電壓表，由實驗題意可知，將電流表A】

改裝成電壓表，由

4&+R）=1.5V

可得

R=700Q

所以電流表A1與定值電阻此串聯；

（3）測量中要求儀表的指針偏角不小于滿偏角度的三分之一，且A2的電阻約為

100Q,不準確，所以A?外接，滑動變阻器分壓式接法，故A正確，BCD錯誤。

故選A；

（4）玻璃管中水的電阻

R=/］儲+&）

由電阻定律可得

凡=包

1S

聯立可得

4（U+&）/

4/（/2-7,）

13.答案：（1）1.085xl05Pa⑵0.97

解析：（1）瓶內氣體的始末狀態(tài)的熱力學溫度分別為

7=（27+273）K=300K，V=（37+273）K=310K

溫度變化過程中體積不變，故由查理定律有

艮=匹

T~T'

解得

"=L085xl（）sPa

（2）保持溫度不變，擠壓氣體，等溫變化過程，由玻意耳定律有

pV=p'V

解得

0.97V

14.答案：（1）h=\,2m（2）￡k=13.7J

解析：（1）設小環(huán)在細直桿上運動時的加速度大小為小受到的支持力大小為《，受

到的摩擦力大小為f小環(huán)離開直桿時的速度大小為丫，小環(huán)從。點運動到P