2024年山西省長(zhǎng)治市三校物理高三第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2024年山西省長(zhǎng)治市三校物理高三第一學(xué)期期末考試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(dòng)，先劃掉原來(lái)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(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在如圖所示的圖像中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷錯(cuò)誤的是A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的效率為80%D．電源的輸出功率為4W2、質(zhì)量為的鐵錘從高處落下，打在水泥樁上，鐵錘與水泥樁撞擊的時(shí)間是，則撞擊過(guò)程中，鐵錘對(duì)樁的平均沖擊力大小為（）A． B． C． D．3、某同學(xué)用兩種不同的金屬做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中他逐漸增大入射光的頻率，并測(cè)出光電子的最大初動(dòng)能。下面四幅圖像中能符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（）A． B．C． D．4、如圖所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開(kāi)始時(shí)木塊靜止在A位置，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中，則當(dāng)木塊回到A位置時(shí)的速度v以及此過(guò)程中墻對(duì)彈簧的沖量I的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，5、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過(guò)小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)小球受支持力為FN，則下列關(guān)系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg6、小明乘坐豎直電梯經(jīng)過(guò)1min可達(dá)頂樓，已知電梯在t=0時(shí)由靜止開(kāi)始上升，取豎直向上為正方向，該電梯的加速度a隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡(jiǎn)化為只受重力與繩索拉力，則A．t=4.5s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)B．在5～55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時(shí)，繩索拉力的功率恰好為零二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，兩端開(kāi)門、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分。左側(cè)水銀柱A有一部分在水平管中。若保持溫度不變。向右管緩緩注入少量水則稱定后（）A．右側(cè)水銀面高度差h1增大 B．空氣柱B的長(zhǎng)度增大C．空氣柱B的壓強(qiáng)增大 D．左側(cè)水銀面高度差h2減小8、下列有關(guān)熱力學(xué)基本概念、規(guī)律與熱力學(xué)定律的描述正確的是。A．熱量是在單純的熱傳遞過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度B．絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關(guān)，而與做功的方式無(wú)關(guān)C．改變內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞，因此同時(shí)做功和熱傳遞一定會(huì)改變內(nèi)能D．第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律E.機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能9、沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則下列說(shuō)法正確的是（）A．從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為40cm，相對(duì)平衡位置的位移為零B．圖中質(zhì)點(diǎn)b的加速度在增大C．若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸為20mD．從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置上方，并沿y軸正方向振動(dòng)做減速運(yùn)動(dòng)E.若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50Hz10、如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第一象限中有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與軸的夾角為。在第四象限存在寬度為，沿軸負(fù)方向足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有不計(jì)重力的帶電粒子（電荷量為，質(zhì)量為）以速度從點(diǎn)射入磁場(chǎng)（與軸的夾角為）。若帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)后恰好從點(diǎn)射入電場(chǎng)，并從上距離點(diǎn)為的點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）離開(kāi)電場(chǎng)。下列分析正確的是（）A．帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為B．帶電粒子從點(diǎn)到點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為C．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為D．帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）為了測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx（Rx約為50Ω）的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：A．電源（電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻約0.5Ω）B．電壓表V（量程為0—3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．電流表A（量程為0—0.06A，內(nèi)阻約0.3Ω）D．滑動(dòng)變阻器R：（0—20Ω）E.開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干（1）請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（______）（2）連好實(shí)物電路后發(fā)現(xiàn)電壓表?yè)p壞了，實(shí)驗(yàn)室又提供了一只毫安表mA（（量程為0—30mA，內(nèi)阻5Ω）和一個(gè)電阻箱（0—999.9Ω），要利用這兩個(gè)儀器改裝為3V的電壓表，需要將毫安表和電阻箱R1_______聯(lián)，并將電阻箱的阻值調(diào)到_____Ω；（3）請(qǐng)畫出改裝后的實(shí)驗(yàn)電路圖（______）(4)如果某次測(cè)量時(shí)毫安表示數(shù)為20.0mA，電流表A示數(shù)為0.058A，那么所測(cè)未知電阻阻值Rx=______Ω（最后一空保留3位有效數(shù)字）。12．（12分）在“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將注射器活塞置于中間刻度20mL處，然后將注射器連接壓強(qiáng)傳感器并開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，氣體體積V每減小2mL測(cè)一次壓強(qiáng)p，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中最后得到p和V的乘積逐漸減?。?）（單選題）造成上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能原因是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中________（A）注射器中有異物（B）實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度增大了．（C）實(shí)驗(yàn)時(shí)外界大氣壓強(qiáng)發(fā)生了變化．（D）實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器內(nèi)的空氣向外發(fā)生了泄漏．（2）由此可推斷，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能為圖________（選填“a”或“b”）．（3）若另一同學(xué)用較大的注射器在同一實(shí)驗(yàn)室里（溫度不變）做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器完好，操作規(guī)范，也從中間刻度開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，則得出的圖象的斜率比上一同學(xué)直線部分的斜率相比________（選填“增大”、“減小”或“相同”）．四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）應(yīng)用如圖所示的裝置研究帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。相鄰的區(qū)域I、II均為邊長(zhǎng)為的正方形。區(qū)域I內(nèi)可以添加方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)；區(qū)域II內(nèi)可以添加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。區(qū)域II的邊緣處有可探測(cè)帶電粒子的屏。一束帶電粒子沿兩區(qū)域中間軸線以速度水平射入?yún)^(qū)域I，粒子束中含有多種粒子，其電荷量由小到大的范圍為，質(zhì)量由小到大的范圍為。粒子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力，在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力。(1)若只在區(qū)域II內(nèi)添加磁場(chǎng)，且能夠在屏上探測(cè)到所有粒子，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；(2)若只在區(qū)域I內(nèi)添加電場(chǎng)，且能夠在屏上探測(cè)到所有粒子，則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大；(3)當(dāng)兩個(gè)區(qū)域分別添加上述(1)(2)中的電場(chǎng)及磁場(chǎng)，電荷量為、質(zhì)量為的粒子能夠在屏上探測(cè)到。求解粒子在屏上顯現(xiàn)的位置，試列出各求解方程式。（不對(duì)方程式求解）14．（16分）一組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點(diǎn)，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2mg。求（1）A、B間的距離h；（2）小球離開(kāi)D點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能再回到軌道上？15．（12分）如圖所示，一個(gè)半圓柱形透明介質(zhì)，其橫截面是半徑為的半圓，AB為半圓的直徑，為圓心，該介質(zhì)的折射率；①一束平行光垂直射向該介質(zhì)的左表面，若光線到達(dá)右表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？②一細(xì)束光線在點(diǎn)上側(cè)且與點(diǎn)相距處垂直于從左方入射，求此光線從該介質(zhì)射出點(diǎn)的位置？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir當(dāng)I=0時(shí)，U=E，由讀出電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻等于圖線的斜率大小，則：A正確；B．根據(jù)圖像可知電阻：B正確；C．電源的效率：C錯(cuò)誤；D．兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時(shí)工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=2V，電流I=2A，則電源的輸出功率為：P出=UI=4WD正確。故選C。2、A【解題分析】

根據(jù)自由落體的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得鐵錘碰前的速度為取向下為正，對(duì)鐵錘由動(dòng)量定理得解得由牛頓第三定律可得，鐵錘對(duì)樁的作用力大小故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3、C【解題分析】

由光電效應(yīng)方程可知圖像斜率都為普朗克常量h，故得出的兩條圖線一定為平行線，由于兩金屬的逸出功不同，則與橫軸的交點(diǎn)不同，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4、D【解題分析】

子彈射入木塊過(guò)程，由于時(shí)間極短，子彈與木塊間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)外力，由動(dòng)量守恒定律得：解得：子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運(yùn)動(dòng)，后做加速運(yùn)動(dòng)，回到A位置時(shí)速度大小不變，即當(dāng)木塊回到A位置時(shí)的速度大小子彈和木塊彈簧組成的系統(tǒng)受到的合力即可墻對(duì)彈簧的作用力，根據(jù)動(dòng)量定理得：所以墻對(duì)彈簧的沖量I的大小為2mv0。故選D。5、C【解題分析】

對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個(gè)力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選：C。6、D【解題分析】

A．電梯在t=1時(shí)由靜止開(kāi)始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時(shí)加速度a＞1．t=4.5s時(shí)，a＞1，電梯也處于超重狀態(tài)。故A錯(cuò)誤。

B．5～55s時(shí)間內(nèi)，a=1，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時(shí)繩索的拉力，所以這段時(shí)間內(nèi)繩索拉力不是最小。故B錯(cuò)誤。

C．t=59.5s時(shí)，電梯減速向上運(yùn)動(dòng)，a＜1，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。

D．根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識(shí)可知，61s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積為1，所以速度的變化量為1，而電梯的初速度為1，所以t=61s時(shí)，電梯速度恰好為1，根據(jù)P=Fv可知繩索拉力的功率恰好為零，故D正確。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

AD．設(shè)水銀密度為ρ，向右管注入少量水銀，右側(cè)的壓強(qiáng)就增大，右側(cè)的水銀就會(huì)向左移動(dòng)，從而左側(cè)的水銀A向上運(yùn)動(dòng)，h2就會(huì)變小，根據(jù)平衡B段氣柱的壓強(qiáng)可知，右側(cè)水銀面高度差h1減小，故A錯(cuò)誤，D正確；BC．由于h2變小，則B段氣柱的壓強(qiáng)減小，因?yàn)闇囟炔蛔儯鶕?jù)玻意耳定律：pV為定值，可知：空氣柱B的體積變大，長(zhǎng)度將增大，故B正確，C錯(cuò)誤。故選BD。8、ABD【解題分析】

A．根據(jù)熱力學(xué)第一定律得熱量是在單純的熱傳遞過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，故A正確；B．絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關(guān)，而與做功的方式無(wú)關(guān)，故B正確；C．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者在內(nèi)能的改變上是一樣的，若對(duì)外做功的同時(shí)吸收熱量，內(nèi)能可能不變，故C錯(cuò)誤；D．第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律即熱現(xiàn)象的方向性，故D正確；E．機(jī)械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不產(chǎn)生其他影響，故E錯(cuò)誤。故選ABD。9、BDE【解題分析】

A．由圖象可知波長(zhǎng)為又波速為則該列波的周期為那么經(jīng)過(guò)0.01s，質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)了半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為40cm，應(yīng)在負(fù)向最大位移處，所以A錯(cuò)誤；B．根據(jù)同側(cè)法可以判斷b質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，也就是遠(yuǎn)離平衡位置，所以回復(fù)力在增大，加速度在增大，所以B正確；C．由圖象已知該波的波長(zhǎng)是4m，要想發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，要求障礙物的尺寸與機(jī)械波的波長(zhǎng)差不多或更小，所以障礙物20m不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；D．經(jīng)過(guò)0.01s，質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)了半個(gè)周期，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，所以可知過(guò)半個(gè)周期后，該質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置上方且沿y軸正方向振動(dòng)，速度在減小，所以D正確；E．該波的周期是0.02s，所以頻率為所以若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，那么另一列波的頻率也是50Hz，所以E正確。故選BDE。10、BD【解題分析】

A.帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：，由得，故A錯(cuò)誤；B.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：，由題設(shè)知，垂直電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，，解得：，，從到的時(shí)間為：，故B正確，C錯(cuò)誤；D.帶電粒子從到過(guò)程中由動(dòng)能定理可知，解得：，故D正確。故選：BD三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、串聯(lián)95.052.6【解題分析】

（1）[1]由于電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的阻值，故采用安培表內(nèi)接法，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法即可，如圖所示：（2）[2][3]改裝成大量程的電壓表，需要將電阻與表頭串聯(lián)，其阻值為：（3）[4]改裝之后的電壓表內(nèi)阻為，則此時(shí)采用安培表外接法，如圖所示：（4）[5]根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)待測(cè)電阻的阻值為：。12、Db增大【解題分析】

（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)參量方程分析。（2）圖像的斜率代表壓強(qiáng)和體積乘積，根據(jù)題目表格中的數(shù)據(jù)判斷。（3）較大的試管體積大，初始狀態(tài)的壓強(qiáng)都等于大氣壓，所以pV的乘積變大，圖線斜率增大?！绢}目詳解】（1）