2024年江西省宜春市高安中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2024年江西省宜春市高安中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末考試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)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、在軸上固定兩個點電荷、，其靜電場中軸上各點的電勢如圖所示，下列說法正確的是（）A．和為同種電荷，且均在的區(qū)域內(nèi)B．和為同種電荷，和兩點在兩電荷之間C．和為異種電荷，且均在的區(qū)域內(nèi)D．和為異種電荷，且均在的區(qū)域內(nèi)2、1933年至1934年間科學(xué)家用α粒子轟擊鋁箔時，發(fā)生的核反應(yīng)方程為，反應(yīng)生成物可以像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，核反應(yīng)方程為。其中ν為中微子，為正電子。則下列說法正確的是（）A．當(dāng)溫度、壓強等條件變化時，放射性元素的半衰期隨之變化B．中微子的質(zhì)量數(shù)A＝0，電荷數(shù)Z＝2C．正電子產(chǎn)生的原因可能是核外電子轉(zhuǎn)變成的D．兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子，則兩個質(zhì)子與兩個中子的質(zhì)量之和大于α粒子的質(zhì)量3、在軸上關(guān)于原點對稱的、兩點處固定兩個電荷量相等的點電荷，如圖所示的圖像描繪了軸上部分區(qū)域的電場強度（以軸正方向為電場強度的正方向）。對于該電場中軸上關(guān)于原點對稱的、兩點，下列結(jié)論正確的是（）A．兩點場強相同，點電勢更高B．兩點場強相同，點電勢更高C．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比點電勢高D．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比點電勢低4、一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能隨位移x變化關(guān)系如圖所示，其中0～段是關(guān)于直線對稱的直線，～段是曲線，則下列說法正確的是（）A．處電場強度最小B．在處電勢的關(guān)系為C．～段帶電粒子做勻變速直線運動D．～段電場方向不變，大小變，～段的電場強度大小方向均不變5、關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（）A．曲線運動的速度方向可以不變B．勻變速曲線運動任意相等時間內(nèi)速度的變化量相同C．速率恒定的曲線運動，任意相等時間內(nèi)速度的變化量相同D．物體受到的合外力持續(xù)為零時，物體仍可以做曲線運動6、如圖所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長la＝3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()A．兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為9∶1C．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4D．a(chǎn)、b線圈中電功率之比為3∶1二、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、a、b、c三條平行光線垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑從空氣射向玻璃磚，如圖所示，光線b正好過圓心O，光線a、c從光線b的兩側(cè)對稱入射，光線a、c從玻璃磚下表面進(jìn)入空氣后與光線b交于P、Q兩點，則下列說法正確的是()A．玻璃對三種光的折射率關(guān)系為na>nb>ncB．玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率C．在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比c光窄D．a(chǎn)、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中，c光發(fā)生全反射時臨界角較小E.a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時間長8、如圖a所示，在某均勻介質(zhì)中S1，S2處有相距L=12m的兩個沿y方向做簡諧運動的點波源S1，S2。兩波源的振動圖線分別如圖（b）和圖（c）所示。兩列波的波速均為2.00m/s，p點為距S1為5m的點，則（）A．兩列簡諧波的波長均為2mB．P點的起振方向向下C．P點為振動加強點，若規(guī)定向上為正方向，則t=4s時p點的位移為6cmD．p點的振幅始終為6cmE.S1，S2之間（不包含S1，S2兩點），共有6個振動減弱點9、下列各種說法中正確的是________A．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體B．布朗運動是由于液體分子無規(guī)則運動引起的C．當(dāng)氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，氣體分子的平均動能減小D．已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，氧氣的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ，則每個氧氣分子的質(zhì)量為，每個氧氣分子的體積為E.有兩個相距較遠(yuǎn)的分子甲和乙，設(shè)乙分子固定不動，現(xiàn)讓甲分子以一定的初速度向乙運動且兩分子始終在同一直線上，當(dāng)甲分子到達(dá)r=r0處時，甲、乙分子系統(tǒng)的分子勢能最小10、如圖所示，a、b、c為三顆繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星，軌跡如圖。這三顆衛(wèi)星的質(zhì)量相同，下列說法正確的是（）A．三顆衛(wèi)星做圓周運動的圓心相同B．三顆衛(wèi)星受到地球的萬有引力相同C．a(chǎn)、b兩顆衛(wèi)星做圓周運動的角速度大小相等D．a(chǎn)、c兩顆衛(wèi)星做圓周運動的周期相等三、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）在測金屬絲的電阻率的實驗中，用兩節(jié)干電池作為電源，正確的電路連接如圖所示。(1)請在圖的框中畫出相應(yīng)的電路圖________。(2)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為0，須檢查電路故障。針對以下檢查過程中的相關(guān)步驟，回答問題。保持原電路結(jié)構(gòu)且閉合開關(guān)，用已調(diào)試好的多用電表的直流電壓10V擋進(jìn)行檢測，將________（選填“紅”或“黑”）表筆接觸P點的接線柱，再將________（選填“紅”或“黑”）表筆接觸電路中N點的接線柱。表盤示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為________V。保持P點表筆接觸位置不變，再將另一表筆分別接觸電路中M、Q點的接線柱，電壓值幾乎不變。由此初步判定電路故障可能是________________。12．（12分）小明想要粗略驗證機械能守恒定律。把小鋼球從豎直墻某位置由靜止釋放，用數(shù)碼相機的頻閃照相功能拍攝照片如圖所示。已知設(shè)置的頻閃頻率為f，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)要驗證小鋼球下落過程中機械能守恒，小明需要測量以下哪些物理量______（填選項前的字母）。A．墻磚的厚度dB．小球的直徑DC．小球的質(zhì)量m(2)照片中A位置______（“是”或“不是”）釋放小球的位置。(3)如果表達(dá)式___________（用題設(shè)條件中給出的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，可驗證小鋼球下落過程中機械能守恒。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，

PQ為一豎直放置的熒光屏，一半徑為R的圓形磁場區(qū)域與熒光屏相切于O點，磁場的方向垂直紙面向里且磁感應(yīng)強度大小為B,圖中的虛線與磁場區(qū)域相切，在虛線的上方存在水平向左的勻強電場，電場強度大小為E,在O點放置一粒子發(fā)射源，能向右側(cè)180°角的范圍發(fā)射一系列的帶正電的粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,經(jīng)測可知粒子在磁場中的軌道半徑為R，忽略粒子的重力及粒子間的相互作用．求：(1)如圖，當(dāng)粒子的發(fā)射速度方向與熒光屏成60°角時，該帶電粒子從發(fā)射到達(dá)到熒光屏上所用的時間為多少?粒子到達(dá)熒光屏的位置距O點的距離為多大?

(2)從粒子源發(fā)射出的帶電粒子到達(dá)熒光屏?xí)r，距離發(fā)射源的最遠(yuǎn)距離應(yīng)為多少?14．（16分）在光滑絕緣水平面上，存在著有界勻強磁場，邊界為PO、MN，磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直水平南向下，磁場的寬度為，俯視圖如圖所示。在磁場的上方固定半徑的四分之一光滑絕緣圓弧細(xì)桿，桿兩端恰好落在磁場邊緣的A、B兩點?，F(xiàn)有帶孔的小球a、b（視為質(zhì)點）被強力絕緣裝置固定穿在桿上同一點A，球a質(zhì)量為2m、電量為－q；球b質(zhì)量為m、電量為q；某瞬時絕緣裝置解鎖，a、b被彈開，裝置釋放出3E0的能量全部轉(zhuǎn)為球a和球b的動能，a、b沿環(huán)的切線方向運動。求：（解鎖前后小球質(zhì)量、電量、電性均不變，不計帶電小球間的相互作用）(1)解鎖后兩球速度的大小va、vb分別為多少；(2)球a在磁場中運動的時間；(3)若MN另一側(cè)有平行于水平面的勻強電場，球a進(jìn)人電場后做直線運動，球b進(jìn)入電場后與a相遇；求電場強度E的大小和方向。15．（12分）高空氣象探測要用熱氣球，熱氣球下端開口與大氣相通，加熱球內(nèi)氣體的加熱源在開口處。某次氣象探測時，氣球外面大氣溫度為大氣壓強，大氣密度和。用加熱源對球內(nèi)氣體緩慢加熱直至氣球開始上浮，加熱過程中氣球體積恒為。熱氣球的質(zhì)量，重力加速度g取。求熱氣球開始上浮時內(nèi)部氣體的密度及溫度。

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、C【解題分析】

由題目圖，結(jié)合電勢與位置圖象的斜率表示電場強度，可知，在處的電場強度大小為零，因兩點電荷的具體位置不確定，則點電荷的電性也無法確定，因此可能是同種電荷，也可能是異種電荷；AB．若和為同種電荷，則電場強度為零的點在兩電荷連線上的線段上的某一點，即處于兩個點電荷之間，故AB錯誤；CD．若和為異種電荷，則電場強度為零的點在兩電荷連線的線段之外的某一點，由電勢為零，且到電勢逐漸升高可知，和均在的區(qū)域內(nèi)，且靠近的點電荷為負(fù)點電荷，遠(yuǎn)離的點電荷為正電荷，且正電荷電量的絕對值大于負(fù)電荷電量的絕對值；故C正確，D錯誤。故選C。2、D【解題分析】

A．原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，因此半衰期不發(fā)生變化；故A錯誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得中微子的質(zhì)量數(shù)A=30?30=0電荷數(shù)Z=15?14?1=0可知中微子的質(zhì)量數(shù)A=0，電荷數(shù)Z=0，故B錯誤；C．根據(jù)該衰變的本質(zhì)可知，正電子是由于質(zhì)子衰變產(chǎn)生的，故C錯誤；D．兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子的過程中釋放核能，根據(jù)質(zhì)能方程可知質(zhì)子與中子的質(zhì)量之和一定大于α粒子的質(zhì)量，故D正確。故選D。3、B【解題分析】

題圖中點左側(cè)、點右側(cè)的電場都沿軸負(fù)方向，則點處為正電荷，點處為負(fù)電荷。又因為兩點電荷的電荷量相等，根據(jù)電場分布的對稱性可知、兩點的場強相同；結(jié)合沿著電場線電勢逐漸降低，電場線由c指向d，則點電勢更高，故B正確，ACD錯誤。故選B。4、B【解題分析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：，得由數(shù)學(xué)知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于，x1處的斜率可以認(rèn)為與0-x1段相等，故此時電場強度并不是最小的，故A錯誤；

B．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有φ3＜φ2=φ0＜φ1故B正確；

C．由圖可知，0～x1段和0～x2段電場方向相反，故加速度并不相同，不是一直做勻變速運動，故C錯誤；

D．0～x1段電場方向不變，大小不變，x2～x3段圖象的斜率減小，故電場強度大小減小，方向不變，故D錯誤。

故選B。5、B【解題分析】

A．曲線運動的速度方向一直在變化，故A錯誤；B．只要是勻變速運動，其加速度a的大小、方向均不變，任意相等時間內(nèi)速度的變化量為所以任意相等時間內(nèi)速度的變化量相同，故B正確；C．速率恒定的曲線運動，其速度方向變化，則；其加速度不恒定，任意相等時間內(nèi)速度的變化量為所以任意相等時間內(nèi)速度的變化量不相同，故C錯誤；D．物體所受合外力持續(xù)為零時，其加速度持續(xù)為0，速度的大小和方向均不改變，則物體只能做勻速直線運動，故D錯誤。故選B。6、B【解題分析】試題分析：根據(jù)楞次定律可知，兩線圈內(nèi)均產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，選項A錯誤；因磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，則，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，則，選項B正確；根據(jù)，故a、b線圈中感應(yīng)電流之比為3:1，選項C錯誤；電功率，故a、b線圈中電功率之比為27:1，選項D錯誤；故選B．法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律；閉合電路歐姆定律；電功率．【名師點睛】此題是一道常規(guī)題，考查法拉第電磁感應(yīng)定律、以及閉合電路的歐姆定律；要推導(dǎo)某個物理量與其他物理量之間的關(guān)系，可以先找到這個物理量的表達(dá)式，然后看這個物理量和什么因素有關(guān)；這里線圈的匝數(shù)是容易被忽略的量．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、BCE【解題分析】

AB．由圖可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角較大，根據(jù)折射率公式可知玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率，但是由于b光經(jīng)過玻璃時沒有發(fā)生偏折，故無法比較b光與a、c光的折射率大小，故A錯誤，B正確；C．由于a光的折射率較大，波長較短，則在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實驗，由可得a光的條紋間距比c光窄，故C正確；D．因，根據(jù)臨界角公式知，a光發(fā)生全反射時臨界角較小，故D錯誤；E．根據(jù)公式v＝，由于a光的折射率大，則a光在玻璃中的傳播速度較小，由幾何關(guān)系可知a光在玻璃中傳播的路程較長，故a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時間長，故E正確。故選BCE。8、BCD【解題分析】

A．兩列簡諧波的波長均為，選項A錯誤；B．因S1起振方向向下，由振源S1形成的波首先傳到P點，則P點的起振方向向下，選項B正確；C．P點到兩振源的距離之差為2m等于半波長的奇數(shù)倍，因兩振源的振動方向相反，可知P點為振動加強點；由S1形成的波傳到P點的時間為2.5s，t=4s時由S1在P點引起振動的位移為4cm；同理，由S2形成的波傳到P點的時間為3.5s，t=4s時由S2在P點引起振動的位移為2cm；若規(guī)定向上為正方向，則t=4s時P點的位移為6cm，選項C正確；D．P點為振動加強點，則P點的振幅始終為6cm，選項D正確；E．S1，S2之間（不包含S1，S2兩點），共有5個振動減弱點，分別在距離S1為2m、4m、6m、8m、10m的位置，選項E錯誤。故選BCD。9、BCE【解題分析】

A．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，若引起其他的變化，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，如空調(diào)，故A錯誤；B．布朗運動是由于液體分子的無規(guī)則運動而不斷撞擊懸浮顆粒，從而引起懸浮顆粒的無規(guī)則運動，這個無規(guī)則運動稱為布朗運動，故B正確；C．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，說明氣體的溫度降低，那么氣體分子的平均動能減小，故C正確；D．已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，氧氣的摩爾質(zhì)量為M，則每個氧氣分子的質(zhì)量為且氣體的摩爾體積為由于氣體分子間的間隔較大，故可算出則每個氧氣分子所占空間的體積為并不能算出每個氧氣分子的體積，故D錯誤；E．分子甲從遠(yuǎn)處趨近固定不動的分子乙，一直到分子甲受到分子乙的作用力為零，這個過程中分子力表現(xiàn)為引力，一直做正功，分子的動能一直增大，則系統(tǒng)分子勢能減小，當(dāng)兩分子之間的距離r<r0時，分子力對乙分子做負(fù)功，此后分子系統(tǒng)的勢能增加，故E正確。故選BCE。10、AC【解題分析】

A．三顆衛(wèi)星做圓周運動的圓心都是地心，是相同的，A正確；B．三顆衛(wèi)星的質(zhì)量相同，但軌道半徑不同，所受到地球的萬有引力不相同，B錯誤；C．根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，得，解得：，a、b兩顆衛(wèi)星的軌道半徑相等，所以做圓周運動的角速度大小相等，C正確；D．根據(jù)：，可得，a、c兩顆衛(wèi)星軌道半徑不同，所以做圓周運動的周期不相等，D錯誤。故選AC。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、黑紅2.5②號導(dǎo)線斷路或③號導(dǎo)線斷路【解題分析】

(1)[1]電路圖如圖所示。(2)[2][3]使用多用電表時，電流要從紅表筆流入、黑表筆流出。電路中的P點為電源負(fù)極，此處應(yīng)連接多用電表的黑表筆，則另一端連接紅表筆。[4]多用電表為直流電壓10V擋，其最小有效刻度為0.2V，經(jīng)估讀后電壓值為2.5V。[5]黑表筆接觸P點，紅表筆分別探測電路中N、M、Q點，電壓值幾乎不變且始終小于電源電動勢，初步判定導(dǎo)線①④⑤⑥⑦正常。電路故障可能是②號導(dǎo)線斷路或③號導(dǎo)線斷路。（其他合理說法均對）12、A不是【解題分析】

（1）[1]．此題為粗略驗證機械能守恒，對于小球直徑?jīng)]有必要測量，表達(dá)式左右兩邊都有質(zhì)量，所以質(zhì)量沒有必要測量，只需要測量墻磚的厚度．（2）[2]．圖片上可以看出，，所以A點不是釋放小球的位置．（3）[3]．由勻變速直線運動規(guī)律周期和頻率關(guān)系其中若機械能守恒，則a=g即滿足四、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)【解題分析】

(1)根據(jù)洛倫茲力提供向心力得：

解得：

當(dāng)粒子的發(fā)射速度與熒光屏成60°角時，帶電粒子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后離開磁場，再沿直線到達(dá)圖中的M點，最后垂直電場方向進(jìn)入電場，做類平拋運動，并到達(dá)熒光屏，運動軌跡如圖所示．粒子在磁場中運動的時間為：粒子從離