上海市第三女子中學2024年高三物理第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

上海市第三女子中學2024年高三物理第一學期期末統(tǒng)考試題請考生注意：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。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、如圖所示的裝置中，A、B兩物塊的質量分別為2kg、lkg,連接輕彈簧和物塊的輕繩質量不計，輕彈簧的質量不計，輕繩與滑輪間的摩擦不計，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是A．固定物塊A，則彈簧的彈力大小為20NB．固定物塊B，則彈簧的彈力大小為40NC．先固定物塊A，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力大小為10ND．先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運動的過程中，彈簧的彈力大小為15N2、如圖所示，正三角形ABC區(qū)域內存在的磁感應強度大小為B，方向垂直其面向里的勻強磁場，三角形導線框abc從A點沿AB方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。已知AB=2L，ab=L，∠b=，∠C=，線框abc三邊阻值均為R，ab邊與AB邊始終在同一條直線上。則在線圈穿過磁場的整個過程中，下列說法正確的是（）A．磁感應電流始終沿逆時針方向B．感應電流一直增大C．通過線框某截面的電荷量為D．c、b兩點的最大電勢差為3、位于貴州的“中國天眼”（FAST）是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠鏡，通過FAST可以測量地球與木星之間的距離．當FAST接收到來自木星的光線傳播方向恰好與地球公轉線速度方向相同時，測得地球與木星的距離是地球與太陽距離的k倍．若地球和木星繞太陽的運動均視為勻速圓周運動且軌道共面，則可知木星的公轉周期為（）A．年 B．年C．年 D．年4、如圖所示，虛線表示某電場的等勢面，等勢面的電勢圖中已標出。一帶電粒子僅在電場力作用下由點運動到點，粒子的運動軌跡如圖中實線所示。設粒子在點時的速度大小為、電勢能為，在點時的速度大小為、電勢能為。則下列結論正確的是（）A．粒子帶正電，，B．粒子帶負電，，C．粒子帶正電，，D．粒子帶負電，，5、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強磁場I、II的邊界，磁場I、Ⅱ的磁感應強度分別為B1、B2，且B2=2B1，一質量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點射入磁場I，后經f點進入磁場II，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域．不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運動的總時間為（）A． B．C． D．6、如圖所示，斜面體ABC固定在水平地面上，斜面的高AB為2m，傾角為θ=37°，且D是斜面的中點，在A點和D點分別以相同的初速度水平拋出一個小球，結果兩個小球恰能落在地面上的同一點，則落地點到C點的水平距離為（）A． B． C． D．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，兩根間距為L、電阻不計、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平故置。導軌所在空間存在方向與導軌所在平面垂直、磁感應強度大小為B的勻強磁場。平行金屬桿ab、cd的質量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2，長度均為L，且始終與導軌保持垂直。初始時兩金屬桿均處于靜止狀態(tài)，相距為x0?，F給金屬桿ab一水平向右的初速度v0，一段時間后，兩金屬桿間距穩(wěn)定為x1，下列說法正確的是（）A．全屬桿cd先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動B．當全屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為C．在整個過程中通過金屬桿cd的電荷量為D．金屬桿ab、cd運動過程中產生的焦耳熱為8、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內，同一豎直面內的a、b兩點關于水平邊cd對稱，點電荷、固定在c、d兩點上。一質量為m、帶負電的小球P在a點處于靜止狀態(tài)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．對P的靜電力大小為B．、的電荷量之比為C．將P從a點移到b點，電場力做功為零D．將P從a點沿直線移到b點，電勢能先增大后減小9、在圖示電路中，理想變壓器的原、副線圈匝數比為2∶1，電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為4Ω。已知通過R4的電流i4=2sin100πtA，下列說法正確的是（）A．a、b兩端電壓的頻率可能為100HzB．a、b兩端電壓的有效值為56VC．若a、b兩端電壓保持不變，儀減小R2的阻值，則R1消耗的電功率減小D．若a、b兩端電壓保持不變，儀減小R1的阻值，則R2兩端電壓增大10、下列說法正確的是_______．A．氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增大B．已知阿伏加德羅常數、氣體的摩爾質量和密度，可算出該氣體分子間的平均距離C．空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守熱力學第二定律D．附著層內分子間距離小于液體內部分子間距離時，液體與固體間表現為浸潤E.若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均增大三、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）圖甲是一多用電表的簡化電路圖。其表頭滿偏電流，內阻，，，。甲乙(1)轉換開關接入__________（填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”）端時，測量電流的量程較大，此時電流從端流__________（填“出”或“入”）。(2)當轉換開關接入“5”端時，多用電表的功能是測__________（填“電流”“電壓”或“電阻”），其量程為__________。(3)當轉換開關接入“3”端時，多用電表可以用來測電阻。測量之前，先進行歐姆調零，使指針偏轉到__________。圖乙為某次測量電阻的刻度盤，已知使用的倍率為“×1”，則待測電阻的阻值為__________。當換用“×10”的倍率測較大電阻時，需要重新歐姆調零，與使用倍率“×1”相比，多用電表的內阻變化了__________。12．（12分）熱敏電阻包括正溫度系數電阻器（PTC）和負溫度系數電阻器（NTC）。正溫度系數電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負責溫度系數電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點。A．電流表A1（滿偏電流10mA，內阻r1=10Ω）B．電流表A2（量程0～1.0A，內阻r2約為0.5Ω）C．滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）D．滑動變阻器R2（最大阻值為500Ω）E．定值電阻R3=990ΩF.定值電阻R4=140ΩG．電源E（電動勢12V，內阻可忽略）H．電鍵、導線若干（1）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的滑動變阻器______。（只需填寫器材前面的字母即可）（2）請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內畫出該小組設計的電路圖_____。（3）該小組測出某熱敏電阻Rx的I1—I2圖線如曲線乙所示，NTC熱敏電阻對應的曲線是____（填①或②）。（4）若將上表中的PTC電阻直接接到一個9V，內阻10Ω的電源兩端，則它的實際功率為_______W。（結果均保留2位有效數字）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，ABCD為固定在豎直平面內的軌道，AB段平直傾斜且粗糙，BC段是光滑圓弧，對應的圓心角，半徑為r，CD段水平粗糙，各段軌道均平滑連接，在D點右側固定了一個圓弧擋板MN，圓弧半徑為R，圓弧的圓心也在D點。傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為、方向垂直于斜軌向下的勻強電場。一個質量為m、電荷量為q的帶正電小物塊(視為質點)在傾斜軌道上的A點由靜止釋放，最終從D點水平拋出并擊中擋板。已知A，B之間距離為2r，斜軌與小物塊之的動摩擦因數為，設小物塊的電荷量保持不變，重力加速度為g，，。求：(1)小物塊運動至圓軌道的C點時對軌道的壓力大?。?2)改變AB之間的距離和場強E的大小，使小物塊每次都能從D點以不同的速度水平拋出并擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時小物塊動能的最小值。14．（16分）湯姆孫利用磁偏轉法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當D1、D2兩極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉電壓后，亮點移到P3點。假設電子的電量為e，質量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大小；（2）若測得電子束不偏轉時形成的電流為I，且假設電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大??；（3）推導出電子比荷的表達式。15．（12分）如圖所示，均勻介質中兩波源S1、S2分別位于x軸上x1=0、x2=14m處，質點P位于x軸上xp=4m處，T=0時刻兩波源同時開始由平衡位置向y軸正方向振動，振動周期均為T=0.1s，波長均為4m，波源Sl的振幅為A1=4cm，波源S2的振幅為A3=6cm，求：(i)求兩列波的傳播速度大小為多少？(ii)從t=0至t=0.35s內質點P通過的路程為多少？

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】固定物塊A，則彈簧的彈力大小等于B的重力，大小為10N，選項A錯誤；固定物塊B，則彈簧的彈力大小等于A的重力，大小為20N，選項B錯誤；先固定物塊A，則彈簧的彈力為10N，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力不能突變，則大小為10N，選項C正確；先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運動的過程中，加速度為a=mAg-mB2、D【解題分析】

A．當三角形導線框abc從A點沿AB運動到B點時，穿過線圈的磁通量一直增大，此時線圈產生一個逆時針電流；而后線圈逐漸離開磁場，磁通量減少，線圈產生一個順時針電流，故A錯誤；B．根據公式E=BLv可知，感應電流先增大后減小，B錯誤；C．由公式故C錯誤；D．當線框a點剛到達B點時，線框中的感應電動勢電流所故D正確。故選D。3、B【解題分析】

該題中，太陽、地球、木星的位置關系如圖：設地球的公轉半徑為R1，木星的公轉半徑為R2，測得地球與木星的距離是地球與太陽距離的k倍，則有：，由開普勒第三定律有：，可得：，由于地球公轉周期為1年，則有：T2年，故B正確，ACD錯誤．4、A【解題分析】

由題圖中所標出的等勢面的電勢值，知該電場可能是正點電荷形成的電場，電場強度的方向由電勢高的地方指向電勢低的地方。根據曲線運動的規(guī)律，帶電粒子受到的電場力指向曲線的內側，即帶電粒子受到的電場力與電場強度方向相同，則帶電粒子帶正電；帶正電粒子從運動到點，電場力做負功，電勢能增大，動能減少，故A項正確，BCD錯誤；故選A。5、B【解題分析】

粒子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力，故有則有粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經f點進入磁場Ⅱ，故根據幾何關系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑為磁場寬度d；根據軌道半徑表達式，由兩磁場區(qū)域磁感應強度大小關系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運動的半徑為磁場寬度，那么，根據幾何關系可得：粒子從P到f轉過的中心角為，粒子在f點沿fd方向進入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉過，在e點沿ea方向進入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個磁場區(qū)域分別轉過，根據周期可得：該帶電粒子在磁場中運動的總時間為故選B。6、A【解題分析】

設AB高為h，則從A點拋出的小球運動的時間從D點拋出的小球運動的時間在水平方向上有代入數據得x=m故A正確，BCD錯誤。

故選A。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、CD【解題分析】

A．因為最終兩金屬桿保持穩(wěn)定狀態(tài)，所以最終兩金屬桿所受的安培力均為零，即回路中無感應電流，穿過回路的磁通量不再改變，則兩金屬桿最終的速度相同，所以金屬桿ab先做加速度逐漸減小。的減速直線運動，最后做勻速直線運動，金屬桿cd先做加速度逐漸減小的加速直線運動，最后做勻速直線運動，A項錯誤；B．兩金屬桿中的電流大小始終相等，根據安培力公式F安=BIL可知兩金屬桿所受的安培力大小時刻相等，再根據牛頓第二定律F=ma可知當金屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為，B項錯誤；C．設從金屬桿ab獲得一水平向右的初速度v0到最終達到共同速度所用的時間為t。則在這段時間內，回路中的磁通量的變化量=BL（x1-x0）根據法拉第電磁感應定律有由閉合電路歐姆定律有設在這段時間內通過金屬桿cd的電荷量為q，所以有聯立以上各式解得q=C項正確；D．設兩金屬桿最終的共同速度為v，根據動量守恒定律有設金屬桿ab、cd產生的焦耳熱為Q，則由能量守恒定律有解得Q=D項正確。故選CD。8、BC【解題分析】

AB．設a、c間的距離為r，則a、d間的距離為r，因為小球在P點處于靜止狀態(tài)，由平衡條件可得：聯立可解得：故A錯誤，B正確。C．因為a、b兩點關于cd對稱，所以這兩點的電勢相等，而電場力做功的特點是只與初末位置的電勢有關，與其所經過的路徑無關，所以將P從a點移到b點，電場力做功為零，故C正確。D．由題可知，粒子在a點受到的電場力方向豎直向上，在cd上方受電場力方向豎直向下，所以將P從a點沿直線移到b點過程中，電場力先做正功后做負功，則電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選BC。9、BD【解題分析】

A．通過的電流，則角速度頻率為變壓器不會改變交流電的頻率，故、兩端電壓的頻率為50Hz，故A錯誤；B．通過的電流最大值為，則有效值為根據并聯電路的規(guī)律可知，通過的電流有效值為2A，副線圈的輸出電流：根據變流比可知，原線圈的輸入電流兩端電壓為副線圈兩端電壓根據變壓比可知，原線圈的輸入電壓則、兩端電壓故B正確；C．若、兩端電壓保持不變，僅減小的阻值，根據閉合電路歐姆定律可知，副線圈的輸出電流增大，根據變流比可知，原線圈的輸入電流增大，則消耗的電功率增大，故C錯誤；D．若、兩端電壓保持不變，僅減小的阻值，則原線圈輸入電壓增大，根據變壓比可知，副線圈輸出電壓增大，則兩端的電壓增大，故D正確；故選BD。10、BDE【解題分析】

A．溫度是分子平均動能的標志，氣體溫度升高，分子的平均動能增加，分子的平均速率增大，不是每個氣體分子運動的速率都增大，故A錯誤；B．知道阿伏加德羅常數、氣體的摩爾質量和密度，可求出氣體的摩爾體積，然后求出每個氣體分子占據的空間大小，從而能求出氣體分子間的平均距離，故B正確；C．空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，產生了其他影響，即消耗了電能，所以不違背熱力學第二定律，故C錯誤；D．附著層內分子間距離小于液體內部分子間距離時，附著層內分子間作用表現為斥力，附著層有擴展趨勢，液體與固體間表現為浸潤，故D正確；E．若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均增大，故E正確．故選BDE．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入電壓3V歐姆表盤的零刻度處10135【解題分析】

(1)[1]轉換開關接入1端，電流表與電阻串聯后，與并聯，且并聯電阻阻值較小，則分流較大，故轉換開關應接入1端，電流表量程較大。[2]根據電流的“紅進黑出”結合內部電源可知電流應從端流入。(2)[3]當轉換開關接入“5”端時，電流表與電阻串聯，此多用電表為電壓表。[4]量程為(3)[5]調節(jié)歐姆調零旋鈕應使指針偏轉到歐姆表盤的零刻度線位置。[6]若倍率為“×1”，則待測電阻的阻值為。[7]多用電表的中值電阻即為內部電阻大小，倍率為“×1”時，多用電表的內阻為，倍率為“×10”時，多用電表的內阻為，則多用電表的內阻變化了。12、C②2.0W(1.9~2.1W)【解題分析】

(1)[1]因為要求加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，所以滑動變阻器采用分壓接法，為了便于調節(jié)，應選擇最大阻值小的滑動變阻器，故填C。(2)[2]因為器材沒有電壓表，故用已知內阻的電流表A1串聯一個大電阻R3改裝成電壓表。由于熱敏電阻的阻值遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，電路圖如圖所示(3)[3]把熱敏電阻Rx的I1—I2圖線的縱坐標改成，即熱敏電阻的電壓，單位為V，圖像就成為熱敏電阻的圖像。圖像上的點與坐標原點連線的斜率表示電阻值。隨電壓增大，電流增大，