湖北省武漢市武昌區(qū)2023-2024學(xué)年高三年級上冊期末質(zhì)量檢測物理試題

湖北省武漢市武昌區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢

測物理試題

一、單選題

1.用如圖所示電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，A、K兩個電極密封在真空玻璃管中。先后用

頻率為匕、匕的入射光照射K極，電壓表測出遏止電壓分別為和下列說法正

A.光電子在K、A間加速運動

B.普朗克常量力=3—以

C.增大入射光的光強，K極金屬的逸出功也增大

D.當(dāng)微安表示數(shù)最大時，電壓表示數(shù)即為遏止電壓

2.某高速飛行器正在做直線飛行，雷達探測其6秒時間內(nèi)的位置并通過數(shù)據(jù)擬合出飛

行器的位置x（單位：米）與時間f（單位：秒）關(guān)系的表達式為

x=39f2+468/-428（0<f<6s）,下列說法正確的是（）

A.飛行器先減速后加速運動

B.飛行器的加速度大小為39m/s2

C./=0時刻，飛行器的速度大小為468m/s

D.飛行器在第1s時間內(nèi)的位移大小為79m

3.某位同學(xué)在媒體上看到一篇報道稱：“地球恰好運行到火星和太陽之間，且三者幾乎

排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為‘火星沖日'，平均780天才會出現(xiàn)一次。2022年12月8

日這次‘沖日'，火星和地球間距約為8250萬千米?！彼鶕?jù)所學(xué)高中物理規(guī)律，設(shè)火星

和地球在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做勻速圓周運動，如圖所示，已知地球的公轉(zhuǎn)周

試卷第1頁，共8頁

期為365天，引力常量G=6.67xl（fUN-m2/kg2。由以上信息，他可以估算出下列哪個

A.火星的半徑B.火星的質(zhì)量

C.火星表面的重力加速度D.火星繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期

4.如圖所示，/、8是點電荷電場中同一條電場線上的兩點，電荷量％=lxl（T9c的試

探電荷從無窮遠運動到/點，靜電力做的功為4xl0-8j；電荷量%=-2x10-9（2的試探電

荷從/點勻速運動到8點，電勢能增加了2xl0-8j。下列說法正確的是（）

AB

A.場源電荷是正電荷B.A、2間的電勢差加=10丫

C./和2的中點的電勢0<-45VD.從4到2,電場對%做功的功率減小

5.如圖所示為氣壓式升降椅和簡易結(jié)構(gòu)切面圖，在氣缸和氣缸桿之間封閉一定質(zhì)量的

理想氣體，氣缸密封性和導(dǎo)熱性良好，忽略一切摩擦。設(shè)無人坐椅時，氣缸內(nèi)氣體的初

始狀態(tài)為4有人慢慢地坐到座椅上后，雙腳離地，椅面下降，氣缸內(nèi)氣體穩(wěn)定后的狀

態(tài)為8；空調(diào)開啟，室內(nèi)溫度下降至某值并保持恒溫，氣缸內(nèi)氣體穩(wěn)定后的狀態(tài)為C；

最后此人離開座椅，氣缸內(nèi)氣體穩(wěn)定后的狀態(tài)為關(guān)于氣缸內(nèi)氣體的描述，下列說法

正確的是（）

椅面萬.

氣缸,

氣缸桿/

底座

A.狀態(tài)/到8,外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一直增大

B.狀態(tài)2到C,氣體分子熱運動的平均動能保持不變

C.狀態(tài)C到。，氣體對外界做功，氣體從外吸收熱量

D.狀態(tài)/與狀態(tài)。的氣體分子熱運動的平均動能相等

6.如圖所示水平面上，固定的裝置是由半徑為R的絕緣圓環(huán)和沿半徑方向的絕緣細桿

試卷第2頁，共8頁

組成，空間中的勻強電場平行于細桿向左。圓環(huán)上套有一帶正電小球A,細桿上套有一

帶正電小球B。初始時A靜止在離尸點較近處，4B間距為R現(xiàn)用外力使B緩慢向P

點移動，則A沿圓環(huán)緩慢右移。在這過程中，若兩小球所帶電量不改變且不計一切摩

擦，則下列說法中正確的是（）

A.圓環(huán)對A的彈力一直減小B.A、B間的庫侖力先增大后減小

C.B對A的庫侖力可能大于圓環(huán)對A的彈力D.B對A的庫侖力小于勻強電場對

A的作用力

7.如圖所示，一平面簡諧橫波在f=0和"1s時刻的波形曲線分別為圖中實線和虛線。

介質(zhì)中平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點尸在圖示的兩個時刻的位移都為>=1cm。已知該波

的周期ls<T<3s,質(zhì)點P的位移時間關(guān)系可表示為（）

4〃

B.y=2sin(—/+

27r

D.y=2sin(—/+

二、多選題

8.如圖所示是一個磁懸浮花盆和它的原理圖，上方的花盆內(nèi)有一個強永磁體，底座內(nèi)

有一個線圈，給線圈通電后，花盆就可以懸浮起來。下列說法正確的是（）

A.線圈中通的是交流電

B.圖乙中接線柱。接的是電源負極

C.若僅增大線圈中的電流，花盆懸浮得更高

試卷第3頁，共8頁

D.若僅增加線圈的匝數(shù)，再次懸浮穩(wěn)定后的花盆受到的磁力增大

9.某景區(qū)有一噴泉，水柱從橫截面積為S的噴口以恒定速度豎直向上持續(xù)噴出，水柱

最大高度為X。工作人員將一質(zhì)量為M的玩具放在水柱中某高度處，玩具恰好可以穩(wěn)

定懸停在空中。已知水的密度為夕，水柱沖擊玩具底部后，在豎直方向的速度變?yōu)榱?

在水平方向朝四周均勻散開，重力加速度大小為g,忽略空氣阻力，下列說法正確的是

B.噴口單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為加=/?S瘍?nèi)f

c.單位時間內(nèi)與玩具作用的水的質(zhì)量為機'=朋;伍

10.如圖所示，空間中有一圓心為O的半圓，尸、P\、鳥為圓周上的三點，且/尸。4=90。、

ZPOP2=12Q\一帶電粒子從尸點沿方向以一定速度%射入，若空間中只有磁感應(yīng)

強度大小為8且垂直紙面的勻強磁場，粒子經(jīng)時間％恰好以動能穌1到達［點，這段過

程洛倫茲力的沖量大小為《；若空間中只有電場強度大小為E且平行于方向的勻強

電場粒子經(jīng)時間4恰好以動能線2到達5點，這段過程電場力的沖量大小為4。不計

粒子的重力，下列說法正確的是（）

Pv0

A.%4="：3B.B:E=3m：4

D./］：/,=A/6:2

11.實驗小組的同學(xué)用以下器材驗證平拋運動過程中機械能守恒：二維運動傳感器、平

拋軌道、計算機、數(shù)據(jù)線、鐵架臺、重錘線。

試卷第4頁，共8頁

如圖甲所示，二維運動傳感器是由小球和接收器組成。接收器每隔0.02s采集一次小球

發(fā)射出的定位信號，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機進行處理。

接收器

（1）調(diào)節(jié)平拋軌道，使軌道末端；

（2）將小球從軌道的某高度處由靜止釋放。計算機接收到的數(shù)據(jù)如下表所示，并根據(jù)

數(shù)據(jù)自動繪出了小球運動的點跡如圖乙所示。

點跡ABCDEFG

x(cm)6.609.0011.4013.8016.2018.6021.00

y(cm)0.671.893.505.507.8910.6713.84

O

S4.08.012.016.020.024.%cm

Z.O

.O

4..O

6&..O

S.O（3）分析實驗數(shù)據(jù)可知，小球水平方

.O

12.0

14.0,

y/cmG

圖乙

向的分運動是運動，選取圖中3點到尸點為研究過程，小球運動到這兩點時

豎直方向分速度的大小分別為飛和飛，其中為=m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)

字），將數(shù)據(jù)帶入等式（用/、％、2和尸間高度差細、重力加速度

g表示）。在誤差允許范圍內(nèi)等式成立，即可驗證平拋運動過程中機械能守恒。

12.某實驗小組為測量一款舊移動電源的電動勢和內(nèi)阻，準(zhǔn)備了以下實驗：

試卷第5頁，共8頁

移動電源

型號/Model:TS-D189

輸入/Input:Type-C5V=3A

輸出/Output:Type-C5V=2.4Amax

電池容量/BatterCapacity:1OOOOmAh

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)/Standard:GB4939.1-2011

中國制造/MadeinChina

圖甲

（1）查看移動電源的銘牌，如圖甲所示，若持續(xù)輸出2A的電流，該移動電源最多供

電時長為ho

（2）實驗室有以下器材：

待測移動電源（內(nèi)阻小于L0Q）;

電流表A：量程0.6A,內(nèi)阻約為0.3。

電壓表V：量程3.0V,內(nèi)阻為3000。

定值電阻：凡=90

定值電阻：凡=3000。

滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干

同學(xué)們用以上器材設(shè)計了四種測量電路如下，其中最合理的測量電路是

^==^-0-

-?--C

|移動電源際

移動電源卜

--------&

（3）用最合理的測量電路進行實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，并記錄不同阻值時電壓

表示數(shù)。和電流表示數(shù)/，做出/圖線如圖乙所示，則該移動電源的電動勢為E=_

V,內(nèi)阻為廠=Qo（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

試卷第6頁，共8頁

UN

（4）同學(xué)們在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，用不同最大阻值的滑動變阻器調(diào)節(jié)效果不同。因此分

別接入最大阻值為10。、50。、500。的滑動變阻器到上述實驗的電路中進行實驗，之

后以滑動變阻器接入電路中的有效長度/與總長度工的比值為橫軸，以電壓表示數(shù)。為

縱軸，做出如圖丙所示的三條圖線，對應(yīng)最大阻值為10Q的滑動變阻器的圖線是

（選填A(yù)、B、C）

圖丙

四、解答題

13.水平放置的不透明水槽里盛有12cm深的透明液體。一束激光以一定角度從P點斜

射入液體中，如圖所示在水槽/、B、C三個位置可觀察到光斑。測量出CM=15cm,

05=16.5cm,OC=30cm,求該液體的折射率。

C

14.如圖所示，半圓槽左端/與一塊豎直擋板平滑無縫拼接并固定，總質(zhì)量M=2kg,

試卷第7頁，共8頁

在水平拉力尸的作用下沿光滑水平面向右勻加速直線運動，這時一個可看作質(zhì)點的滑塊

恰好能靜止在擋板右側(cè)面的8點。滑塊的質(zhì)量加=lkg,與擋板間的動摩擦因數(shù)

A=0.25,若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取lOm/s?。

(1)求水平拉力尸的大小。

(2)若換用較小的水平拉力使半圓槽從靜止開始向右勻加速運動，同時滑塊從8點開

始沿擋板無初速下滑，經(jīng)時間f=025s恰好滑至/點進入半圓槽內(nèi)，這時撤去拉力，滑

塊繼續(xù)下滑至最低點C。已知/、2間距力=0.125m,半圓槽的內(nèi)壁光滑，切面半徑

7?=0,25m,求滑塊滑到C點時的速度大小。

Z7777777777777777777777777

15.如圖所示，一足夠長的傾角為0的光滑斜面固定在水平地面上，斜面中段有一垂直

于斜面方向的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小3=1T,磁場邊界(圖中虛線)與斜面底

邊平行。斜面頂端放有一質(zhì)量M=0.06kg,電阻忽略不計的口型導(dǎo)體框P'PQQ',尸。長

度為Z=0.6m且與斜面底邊平行。一質(zhì)量加=0.02kg,電阻尺=3。的金屬棒48的兩端

置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路/8。尸。初始時，金屬棒與導(dǎo)體框同時由靜止開

4

始下滑。金屬棒進入磁場瞬間，立即做勻速運動，速度大小為%=§m/s,直至離開磁

場區(qū)域。金屬棒離開磁場的瞬間，尸。邊正好進入磁場，并勻速運動一段距離后開始加

速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，且與尸。邊始終不相碰，重力加速度g取

10m/s2,sin。=0.6,求：

(1)金屬棒與導(dǎo)體框之間的摩擦力。

(2)金屬棒和導(dǎo)體框在磁場中勻速運動的時間分別為多少？

試卷第8頁，共8頁

參考答案：

1.B

【詳解】A.圖中陰極K跟電源正極相連，則電場力向右，即光電子在從K到A做減速運

動，故A錯誤；

B.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程

eUH。

eUa=hv2~叫

聯(lián)立解得，普朗克常量為

故B正確；

C.金屬的逸出功是金屬本身的性質(zhì)，與入射光的頻率、入射光的強度無關(guān)，故無論增大入

射光的頻率還是增加入射光的強度，該金屬的逸出功都不變，故c錯誤；

D.當(dāng)微安表示數(shù)為零時，電壓表示數(shù)即為遏止電壓，故D錯誤。

故選B。

2.C

【詳解】ABC.根據(jù)時間為位移的關(guān)系式尤可得

2

v0=468m/s,=39m/s

解得

a=78m/s2

可知，飛行器做初速度為468m/s,加速度為78m/s2的勻加速直線運動，故AB錯誤，C正

確；

D.飛行器在第1s時間內(nèi)的位移大小為

1,

x=468xlm+—x78xVm=507m

2

故D錯誤。

故選C。

3.D

【詳解】A.火星繞太陽運動，火星為環(huán)繞天體，根據(jù)天體運動中萬有引力提供向心力的公

答案第1頁，共12頁

式及題目條件，無法估算火星的半徑。A錯誤；

B.根據(jù)天體運動中萬有引力提供向心力的公式只能求出中心天體的質(zhì)量，火星為環(huán)繞天體,

在分析時質(zhì)量約去，不能算出環(huán)繞天體的質(zhì)量。B錯誤；

C.由黃金代換公式知GM=g/,條件不足無法算出火星表面的重力加速度。C錯誤；

D.由題知設(shè)火星周期為7,則有

2%27r.

—t------1=2"

4T

可求出火星繞太陽運動公轉(zhuǎn)周期。D正確；

故選D。

4.B

【詳解】AB.取無窮遠為零電勢點，則電荷在/、2兩點的電勢分別為

匕=/08一1=41(08一9H)=4X1°-8J

解得

(pA=-40V

^EP=~WAB=一658=-%(%-%)=2xl0-8j

解得

5B=10V

(pB=-50V

可知

Q>(PA=-40V>(pB=-50V

可知場源電荷是負電荷，位于B右側(cè)，故A錯誤，B正確；

C.設(shè)N2中點為C,2離點電荷更近，根據(jù)點電荷場強公式可知2點場強更大，根據(jù)勻強

電場

d

可知在非勻強電場中

UACVUCB

則4和5的中點C的電勢

—45V

答案第2頁，共12頁

故c錯誤；

D.從/點勻速運動到8點，電場對%做功的功率為

P=q2Ev

可知，從N點勻速運動到8點，速度不變，場強增大，電場對火做功的功率增大，故D錯

誤。

故選B。

5.C

【詳解】A.狀態(tài)/到8,外界對氣體做功，同時氣體向外界放出熱量，由熱力學(xué)第一定律

\U=W+Q

可知氣體內(nèi)能不一定增大。故A錯誤；

B.依題意，狀態(tài)3到C,氣缸內(nèi)氣體溫度降低，則氣體分子熱運動的平均動能也隨之減小。

故B錯誤；

C.依題意，狀態(tài)C到。，氣體對外界做功，內(nèi)能保持不變，由

\U=W+Q

可知氣體從外界吸收熱量。故C正確；

D.依題意，狀態(tài)/與狀態(tài)。的氣體溫度不同，所以兩個狀態(tài)下分子熱運動的平均動能也不

相等。故D錯誤。

故選C。

6.D

【詳解】對A水平方向受力分析如圖，設(shè)03=x,AB=y,由三角形關(guān)系可知

吃二一一F薛一砥焉

xRyy3

開始時尸匕當(dāng)B右移時，則x減小，則小變大；了減小，即此時產(chǎn)尺，貝I根據(jù)

p_何A4B

庫一丁

可知A、B間的庫侖力逐漸變大，B對A的庫侖力小于圓環(huán)對A的彈力；因介凡而

可知

qE>F庫

即B對A的庫侖力小于勻強電場對A的作用力。

故選D。

答案第3頁，共12頁

y=/sin(a+0)

當(dāng)￡=0時，y=lcm,代入得

1

—=sm(p

冗S冗

則可知。或。=9。因波的周期ls<T<3s,由圖像知，若波向上振動，波的周期小于

00

1S,可判斷出波向下振動，則。=L。由波的圖像對稱性可知

—X—=2.5cm

62

2=6cm

由題知，尸在圖示的兩個時刻的位移都為N=lcm,如圖所示，則可知1s內(nèi)波移動到。點,

移距離為

L=2.5cm+—cm=2.5cm+—cm=4cm

44

則可知

L4cm..

v=—=------=4cm/s

tIs

周期為

r=-=-s=1.5s

v4

答案第4頁，共12頁

則

2%2%47r

CD-——=——=——

T1.53

代入振動方程得

故選Ao

8.BC

【詳解】A.磁懸浮花盆根據(jù)同名磁極相互排斥的原理工作，為使磁懸浮花盆一直受到向上

的磁力，線圈中通的是直流電，故A錯誤；

B.磁懸浮花盆和線圈的作用力為斥力，螺線管上端為N端，根據(jù)安培定則，可知圖乙中接

線柱。接的是電源負極，故B正確；

C.若僅增大線圈中的電流，螺線管產(chǎn)生的磁場增大，花盆懸浮得更高，故C正確；

D.懸浮穩(wěn)定后的花盆靜止，受到的磁力與花盆重力二力平衡，則若僅增加線圈的匝數(shù)，再

次懸浮穩(wěn)定后的花盆受到的磁力不變，故D錯誤。

故選BCo

9.BD

【詳解】A.因為水柱最大高度為X,則

v=12gH

A錯誤；

B.設(shè)時間為At,這段時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為

YYl=pSV^t

所以噴口單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為

吁包=經(jīng)史而萬

\t\t

B正確；

C.單位時間內(nèi)與玩具作用的水的質(zhì)量就等于噴口單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量，即

m-ps12gH

C錯誤；

D.因為一質(zhì)量為〃的玩具放在水柱中某高度處，玩具恰好可以穩(wěn)定懸停在空中，所以

m'v'=FAt=MgNt

答案第5頁，共12頁

解得

Mg

m'pSy]2gH

停在空中的玩具底面相對于噴口的高度為

v'2M

h=H-—^H------—

2g4Hp2s2

故D正確;

故選BDo

10.ACD

【詳解】AB.設(shè)半圓的半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子在磁場中運動的半徑也為R,根

據(jù)洛倫茲力提供向心力

2

qv0B=m^

在磁場中的運動時間為

,_1T_萬機

t,——1=---

142Bq

若空間中只有勻強電場，粒子做類平拋運動

7?+7?sin30°=v0^2

Rcos30°=工期片

2m

解得

8二駕E=迪嶗，t,4

2

qR9qR，2v0

可得

t[：t?=兀:3,B.E-3^3:4v0

故A正確，B錯誤;

c.根據(jù)動能定理

Eg=g加片

19

Ek2——mv^=qERcos30°

可得

昂：％=3：7

答案第6頁，共12頁

故C正確；

D.在磁場中，根據(jù)動量定理，這段過程洛倫茲力的沖量大小為

/]=mAv=y/2mv0

這段過程電場力的沖量大小為

r243mv0

I2=qEt2=—

可得

/]:72=V6:2

故D正確。

故選ACDo

11.水平勻速直線0.71v^-v|v=2gAy

【詳解】(1)[1]為使小球初速度水平，調(diào)節(jié)平拋軌道，使軌道末端水平。

(3)[2]分析實驗數(shù)據(jù)可知，相鄰兩小球間的水平距離相等，小球水平方向的分運動是勻速

直線運動。

[3]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，則

0,2

vB°~-xl0-m/s?0.71m/s

By2T2x0.02

[4]若平拋運動過程中機械能守恒，則有

^mv^y=mgAy+^mVgy

整理得

吃-用=2gAy

12.5C4.80.60C

【詳解】(1)[1]若持續(xù)輸出2A的電流，該移動電源最多供電時長為

,q10000x10、c

I--=--------------h=5h

t2

(2)[2]待測移動電源電動勢約為5V,需將量程為3V的電壓表改裝成大量程電壓表，需串

聯(lián)分壓電阻&,待測移動電源內(nèi)阻較小，需串聯(lián)定值電阻用使電表示數(shù)變化明顯。最合理

的測量電路是C。

故選C。

(3)[3][4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律

答案第7頁，共12頁

E=U+生U+/&+RJ

Rv

整理得

u="T

可得

—=2.4V

2

用二旦±￡=絲。

1120.5

該移動電源的電動勢為

E=4,8V

內(nèi)阻為

r=0.60Q

(4)[5]圖線A在滑動變阻器移動很小距離時，電壓變化很大，說明改滑動電阻器阻值遠大

于定值電阻4,即圖線A對應(yīng)最大阻值為500c的滑動變阻器，圖線C中滑動電阻器接入電

路阻值較大時變壓變化最不明顯，對電路中電壓調(diào)節(jié)作用較小，即滑動電阻器阻值最小，最

大阻值為10。的滑動變阻器。

13-I

【詳解】

作光路圖，補全反射光線和折射光線，￡為/處法線與液面的交點，0為光線從液面出射點,

根據(jù)反射定律和幾何知識可知，R/ZiCDP和互為相似三角形。設(shè)PE=EQ=x,

則

CD_BD

而一詼

其中

CD=30-12=18cm,=16.5-12=4.5cm

答案第8頁，共12頁

又

尸。=x+15cm,QD=\5cva-x

聯(lián)立，解得

x=9cm

所以，在必△COP中

PD4

tana=----=—

CD3

即

4

sma=一

5

在RTZi/E尸中

cPE3

tanp==—

AE4

即

?Q3

sm/?=—

由

sina

n=------

sin0

解得

4

n=—

3

14.(1)120N；(2)8m/s

【詳解】（1）以物塊為研究對象，畫受力分析如圖

物塊恰好靜止在擋板上，則有

=ma

即所受摩擦力為最大靜摩擦力，有

答案第9頁，共12頁

41="NI

以整體為研究對象

F=(m+M)a

聯(lián)立解得

F=120N

(2)以物塊為研究對象，畫受力分析圖

設(shè)物塊沿擋板下滑，豎直方向的加速度為多，,水平方向的加速度為%,則有

%=ma*

mg-F{2=may

又有

耳2=〃然2

又滑塊在豎直方向的運動有