2024學年湖北省襄陽市物理高三第一學期期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2024學年湖北省襄陽市物理高三第一學期期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測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，在與磁感應強度為B的勻強磁場垂直的平面內(nèi)，有一根長為s的導線，量得導線的兩個端點間的距離=d，導線中通過的電流為I，則下列有關導線受安培力大小和方向的正確表述是（）A．大小為BIs，方向沿ab指向b B．大小為BIs，方向垂直abC．大小為BId，方向沿ab指向a D．大小為BId，方向垂直ab2、下列說法正確的是（）A．光電效應揭示了光的粒子性，康普頓效應揭示了光的波動性B．高速運動的質(zhì)子、中子和電子都不具有波動性C．盧瑟福通過粒子散射實驗，提出了原子的核式結構學說D．核反應方程中的為質(zhì)子3、關于盧瑟福的α粒子散射實驗和原子的核式結構模型，下列說法中不正確的是（）A．絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進B．只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個很小的核上C．盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗的現(xiàn)象提出了原子的“核式結構”理論D．盧瑟福的“核式結構模型”很好地解釋了氧原子光譜的實驗4、如圖所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圓柱體上，小球B用水平輕彈簧拉著系于豎直板上，兩小球A、B通過光滑滑輪O用輕質(zhì)細線相連，兩球均處于靜止狀態(tài)，已知B球質(zhì)量為m，O點在半圓柱體圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角，OA長度與半圓柱體半徑相等，OB與豎直方向成45°角，則下列敘述正確的是A．小球A、B受到的拉力TOA與TOB相等，且TOA＝TOB＝3B．彈簧彈力大小2C．A球質(zhì)量為6D．光滑半圓柱體對A球支持力的大小為mg5、如圖所示，A、B、C是光滑絕緣斜面上的三個點，Q是一帶正電的固定點電荷，Q、B連線垂直于斜面，Q、A連線與Q、C連線長度相等，帶正電的小物塊從A點以初速度v沿斜面向下運動。下列說法正確的是（）A．小物塊在B點電勢能最小B．小物塊在C點的速度也為vC．小物塊在A、C兩點的機械能相等D．小物塊從A點運動到C點的過程中，一定先減速后加速6、如圖所示，A、B是兩個帶電小球，質(zhì)量相等，A球用絕緣細線懸掛于O點，A、B球用絕緣細線相連，兩線長度相等，整個裝置處于水平向右的勻強電場中，平衡時B球恰好處于O點正下方，OA和AB繩中拉力大小分別為TOA和TAB，則（）A．兩球的帶電量相等B．TOA=2TABC．增大電場強度，B球上移，仍在O點正下方D．增大電場強度，B球左移，在O點正下方的左側二、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、甲、乙兩質(zhì)點同時同地在外力的作用下做勻變速直線運動，其運動的圖像如圖所示。關于甲、乙兩質(zhì)點的運動情況，下列說法中正確的是（）A．乙質(zhì)點做初速度為c的勻加速直線運動B．甲質(zhì)點做加速度大小為的勻加速直線運動C．時，甲、乙兩質(zhì)點速度大小相等D．時，甲、乙兩質(zhì)點速度大小相等8、如圖所示，虛線框內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場區(qū)域上下寬度為l；質(zhì)量為m、邊長為l的正方形線圈abcd平面保持豎直，ab邊保持水平的從距離磁場上邊緣一定高處由靜止下落，以速度v進入磁場，經(jīng)一段時間又以相同的速度v穿出磁場，重力加速為g。下列判斷正確的是（）A．線圈的電阻B．進入磁場前線圈下落的高度C．穿過磁場的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量D．線圈穿過磁場所用時間9、2019年9月11日，《自然天文學》雜志登載了英國倫敦大學一個研究小組的報告：他們成功通過開普勒望遠鏡發(fā)現(xiàn)，一顆代號為K2-18b的類地行星的大氣中有水汽，含量可能在0.1%至50%之間。如果K2-18b和地球均視為均勻球體，其半徑與地球半徑之比為p，其質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為q，則K2-18b和地球（）A．表面的重力加速度之比為 B．表面的重力加速度之比為C．第一宇宙速度之比為 D．第一宇宙速度之比為10、一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，時刻波形如圖甲所示a、b、d是波上的三個質(zhì)點。圖乙是波上某一質(zhì)點的振動圖像。則下列說法正確的是（）A．該波傳播速度大小為3m/s B．圖乙可以表示d質(zhì)點的振動C．圖乙可以表示b質(zhì)點的振動 D．時，質(zhì)點速度沿y軸負方向三、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）如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“驗證牛頓第二定律”的實驗。(1)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把長木板右端用墊木墊高，在不掛重物且計時器打點的情況下，輕推一下小車，讓小車拖著紙帶在長木板上運動，通過紙帶判斷小車是否做勻速運動，若實驗中發(fā)現(xiàn)打點計時器在紙帶上打的點如圖所示，通過紙帶可判斷小車并不是做勻速直線運動，可通過以下措施進行改進（____）A．若是紙帶甲端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更矮的墊木即可B．若是紙帶甲端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅把墊木向左平移適當位置即可C．若是紙帶乙端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更高的墊木即可D．若紙帶乙端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅把墊木向右平移適當位置即可(2)采取合理的措施平衡摩擦力后開始進行實驗，圖是正確進行實驗操作后打點計時器所打的紙帶的一部分，在紙帶上每隔四個點選一個點作為計數(shù)點，A、B、C、D和E為紙帶上五個計數(shù)點。已知打點計時器所用的電源頻率為50Hz，則AC間的距離為_____________cm，可得小車的加速度a=___________m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：兩物體從靜止釋放，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，交流電的頻率為50Hz，g取9.8m/s2則：（結果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=_________m/s；（2）在計數(shù)點0到計數(shù)點5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=_________J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=_________J；（3）實驗結論：______________。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，豎直面內(nèi)光滑圓弧軌道最低點與水平面平滑連接，圓弧軌道半徑為，圓弧所對圓心角為60°，水平面上點左側光滑，右側粗糙。一根輕彈簧放在水平面上，其左端連接在固定擋板上，右端自由伸長到點。現(xiàn)將質(zhì)量為的物塊放在水平面上，并向左壓縮彈簧到位置，由靜止釋放物塊，物塊被彈開后剛好不滑離圓弧軌道，已知物塊與段間的動摩擦因數(shù)為0.5，段的長度也為，重力加速度為，不考慮物塊大小。求：(1)物塊運動到圓弧軌道點時，對軌道的壓力大??；(2)物塊最終停下的位置離點的距離；(3)若增大彈簧的壓縮量，物塊由靜止釋放能到達與等高的高度，則壓縮彈簧時，彈簧的最大彈性勢能為多大。14．（16分）如圖，內(nèi)橫截面積為S的圓桶容器內(nèi)下部盛有密度為的某種液體，上部用軟塞封住一部分氣體，兩端開口的薄壁玻璃管C下端插入液體中，上端從軟塞中穿出與大氣相通。氣缸B的下端有小孔通過一小段導管D與A中氣體相通，面積為，不計重力的輕活塞封住了一部分氣體。開始C內(nèi)外的液面等高，A內(nèi)氣柱的長度為h，保持溫度不變，緩慢向下壓B內(nèi)的活塞，當活塞到達B底時，C內(nèi)液體剛好上升到A的內(nèi)上表面，此時C的下端仍在A的液體中。外界氣壓為p0，重力加速度為g，玻璃管C的橫截面積為0.1S，不計導管D內(nèi)氣體的體積。求：(1)此時作用在活塞上的壓力；(2)開始時氣缸B內(nèi)氣體的長度。15．（12分）二十世紀初，盧瑟福進行粒子散射實驗的研究，改變了人們對原子結構的認識。(1)如圖1所示，有兩個粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖1中分別畫出兩個粒子此后的運動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質(zhì)量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉（超過90°）。盧瑟福根據(jù)該實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結構模型。為了研究問題的方便，可作如下假設：①將粒子視為質(zhì)點，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉是粒子只與某一層中的一個原子核作用的結果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產(chǎn)生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設的合理性做出評價。

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、D【解題分析】

導線的等效長度為d，則所受的安培力為F=BId，由左手定則可知方向垂直ab。故選D。2、C【解題分析】

A．光電效應和康普頓效應都揭示了光的粒子性，A錯誤；B．任何運動的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性，B錯誤；C．原子的核式結構學說的提出是建立在粒子散射實驗基礎上的，C正確；D．根據(jù)核反應方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷X為中子，D錯誤。故選C。3、D【解題分析】

A．粒子散射實驗的內(nèi)容是：絕大多數(shù)粒子幾乎不發(fā)生偏轉；少數(shù)粒子發(fā)生了較大的角度偏轉；極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉（偏轉角度超過，有的甚至幾乎達到，被反彈回來），故A正確；B．粒子散射實驗中，只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉說明三點：一是原子內(nèi)有一質(zhì)量很大的粒子存在；二是這一粒子帶有較大的正電荷；三是這一粒子的體積很小，但不能說明原子中正電荷是均勻分布的，故B正確；C．盧瑟福依據(jù)粒子散射實驗的現(xiàn)象提出了原子的“核式結構”理論，故C正確；D．玻爾的原子模型與原子的核式結構模型本質(zhì)上是不同的，玻爾的原子模型很好地解釋了氫原子光譜的實驗，故D錯誤；不正確的故選D。4、C【解題分析】

A、B、隔離對B分析，根據(jù)共點力平衡得：

水平方向有：TOBsin45°=F

豎直方向有：TOBcos45°=mg，則TOB=2mg，彈簧彈力根據(jù)定滑輪的特性知：TOA與TOB相等；故A，B錯誤.C、D、對A分析，如圖所示：由幾何關系可知拉力TOA和支持力N與水平方向的夾角相等，夾角為60°，則N和T相等，有：2TOAsin60°=mAg，解得：mA=6故選C.【題目點撥】解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解．本題采用隔離法研究比較簡便．5、C【解題分析】

A．該電場是正點電荷產(chǎn)生的電場，所以B點的電勢最高，根據(jù)正電荷在電勢越高的地方，電勢能越大，可知帶正電的小物塊在B點電勢能最大，故A錯誤；BC．在電場中A、C兩點的電勢相等，所以小物塊在A、C兩點的電勢能相等，根據(jù)能量守恒定律，可知小物塊在A、C兩點的機械能相等，小物塊從A點到C點重力做正功，重力勢能減少，電勢能變化量為零，所以在C點動能增加，故在C點的速度大于v，故B錯誤，C正確；D．小物塊從A點運動到C點的過程中，可能先減速后加速，也可能一直加速，故D錯誤。故選C。6、C【解題分析】

A．若兩球帶電量相等，整體受力分析可知，兩小球帶異種電荷，且OA繩應豎直，A錯誤；B．取B和AB整體為研究對象，對B有其中表示A、B之間的庫侖力，為OA、OB繩與豎直方向的夾角；對整體故B錯誤；CD．對B有對整體有故增大E之后OA、AB與豎直方向夾角變大，且夾角相等，故B球上移，仍在O點正下方，C正確，D錯誤。故選C。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、BD【解題分析】

A．根據(jù)勻變速直線運動位移時間公式得對于乙質(zhì)點，由圖可知v0乙=c乙的加速度為乙質(zhì)點做初速度為c的勻減速直線運動，選項A錯誤；

B．對于甲質(zhì)點，由圖可知v0甲=0甲的加速度為甲質(zhì)點做加速度大小為的勻加速直線運動，故B正確。C．時，甲的速度乙質(zhì)點速度選項C錯誤；D．時，甲的速度乙質(zhì)點速度即甲、乙兩質(zhì)點速度大小相等，選項D正確。故選BD。8、ABC【解題分析】

A．由題意可知，線圈進入磁場和穿出磁場時速度相等，說明線圈在穿過磁場的過程中做勻速直線運動，則所以A正確；B．線圈在進入磁場前做自由落體運動，有動能定理得進入磁場前線圈下落的高度為所以B正確；C．線圈在穿過磁場的過程中克服安培力做功轉化為焦耳熱，又安培力與重力平衡，則穿過磁場的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量為所以C正確；D．根據(jù)線圈在穿過磁場過程中做勻速運動，可得穿過磁場的時間為所以D錯誤。故選ABC。9、AD【解題分析】

根據(jù)星球表面物體受到的萬有引力等于物體的重力有得星球表面重力加速度故可知A正確，B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度故可知C錯誤，D正確。故選AD。10、AC【解題分析】

A．由題圖甲可知波長，由題圖乙可知周期，則波速A正確；BC．a(chǎn)、b、d三質(zhì)點中在時位于平衡位置的是b和d質(zhì)點，其中b質(zhì)點向y軸正方向運動，d質(zhì)點向y軸負方向運動。則題圖乙可以表示b質(zhì)點的振動，C正確，B錯誤；D．時a質(zhì)點通過平衡位置向y軸正方向運動，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、AC1.23（1.21~1.25）0.24（0.23~0.25）【解題分析】

(1)[1]AB．若是紙帶甲端與小車相連，由圖乙可知，小車做加速運動，說明平衡摩擦過度，則應保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更矮的墊木即可，故A正確，B錯誤；CD．若是紙帶乙端與小車相連，由圖乙可知，小車做減速運動，說明平衡摩擦不夠，則應保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更高的墊木即可，故C正確，D錯誤。故選AC；(2)[2]由圖可知，AC距離為由于讀數(shù)誤差，1.21cm~1.25cm，均正確；[3]由圖可知，AB距離為BC距離為CD距離為DE距離為由逐差法可知加速度為由于誤差0.23m/s2~0.25m/s2均正確。12、2.40.580.59在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒【解題分析】

（1)[1]在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度：（2）[2]在計數(shù)點0到計數(shù)點5過程中，系統(tǒng)動能的增量為：[3]系統(tǒng)重力勢能減小量為：（3）[4[根據(jù)前