天津市紅橋區(qū)2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)期中物理試題（解析版）

高三物理

本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分共100分第I卷（選擇題，共

40分）

一、單選題（本題共5小題，每小題5分共25分）

1.在近代物理發(fā)展的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)和理論相互推動(dòng)，促進(jìn)了人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)。對(duì)下列實(shí)

驗(yàn)描述正確的是（）

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXX

XX

XX

XX

A.盧瑟福通過(guò)A圖所示的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

B.湯姆孫通過(guò)B圖所示的氣體放電管，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

C.C圖所示的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器因?yàn)閹县?fù)電指針張開(kāi)

D.D圖放射源產(chǎn)生的三種射線中，射線1的電離本領(lǐng)最強(qiáng)

【答案】D

【解析】A.盧瑟福通過(guò)A圖所示的實(shí)驗(yàn)確立了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中

子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.湯姆孫通過(guò)B圖所示的氣體放電管發(fā)現(xiàn)了電子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.C圖所示的實(shí)驗(yàn)中，從鋅板中逸出光電子，則鋅板帶上正電，驗(yàn)電器因?yàn)閹险娭?/p>

針張開(kāi)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.D圖放射源產(chǎn)生的三種射線中，射線1是a粒子，其電離本領(lǐng)最強(qiáng)，選項(xiàng)D正確。

故選D。

2.雨后太陽(yáng)光射入空氣中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面發(fā)生反射，最后離開(kāi)水

滴時(shí)再折射一次，就形成了彩虹。如圖，太陽(yáng)光從左側(cè)射入球形水滴，縱b是其中的兩條

出射光線，在這兩條出射光線中，一條是紅光，另一條是紫光，下列說(shuō)法正確的是

)

B.遇到同樣的障礙物，b光比a光更容易發(fā)生明顯衍射

C.a光在水滴中的傳播時(shí)間比b光在水滴中的傳播時(shí)間短

D.增大太陽(yáng)光在水滴表面的入射角，則可能沒(méi)有光線從水滴中射出

【答案】B

【解析】A.由光路圖可知，。光線的偏折程度較大，則折射率較大，頻率較大，則。是紫

光，b光線是紅光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.紅光的波長(zhǎng)比紫光長(zhǎng)，則遇到同樣的障礙物，6光比。光更容易發(fā)生明顯衍射，選項(xiàng)B

正確；

C.根據(jù)

c

V=—

n

可知，。光在水滴中的傳播速度較小，但是在水滴中傳播距離較大，則。光在水滴中的傳

播時(shí)間比6光在水滴中的傳播時(shí)間長(zhǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.增大太陽(yáng)光在水滴表面的入射角，則光線在水滴的背面的入射角變大，光線仍能在水

滴的背面發(fā)生全反射，到正面下方時(shí)，入射角等于光在正面上方時(shí)的折射角，根據(jù)折射定

律知光會(huì)從正面下方折射出來(lái)，折射角等于光在正面上方時(shí)的入射角，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

3.關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解，下列說(shuō)法正確的是（）

A.拋出去小球，離手后仍能運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明小球已經(jīng)失去慣性

B.物體不受力時(shí)處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)

C.物體所受的合力方向與物體的加速度方向可能相反

D.甲、乙雙方進(jìn)行拔河比賽，甲方勝利，說(shuō)明甲對(duì)乙的力大于乙對(duì)甲的力

【答案】B

【解析】A.拋出去的小球，小球的質(zhì)量不變，慣性不變，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)牛頓第一定律可知，物體不受力時(shí)處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，故B正確；

C.物體所受的合力方向與物體的加速度方向一定相同，故C錯(cuò)誤；

D.甲對(duì)乙的力與乙對(duì)甲的力是相互作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

4.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，大量處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可以輻射

出多種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光

子。下列說(shuō)法正確的是（）

n￡/eV

00--------------------------0

4-----------------------------0.85

3-----------------------------1.51

2---------------------------3.40

1---------------------------13.60

A.最多可放出6種頻率不同的光子，全部屬于巴耳末系

B,放出的光子中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是〃=4激發(fā)態(tài)躍遷到片3激發(fā)態(tài)時(shí)產(chǎn)生的

C.用動(dòng)能為12.7eV的電子撞擊氫原子，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷至〃=4的激發(fā)態(tài)

D.用能量為2.56eV的光子照射處于〃=2能級(jí)的氫原子，可以使它躍遷到〃=4的激發(fā)態(tài)

【答案】B

【解析】A.大量原子躍遷時(shí)輻射出光子的種數(shù)機(jī)為

m=Cn

則可知大量處于77=4能級(jí)的氫原子最多可輻射出6種頻率的光子，而屬于巴耳末系的只有

兩種，故A錯(cuò)誤；

B.氫原子躍遷時(shí)釋放的能量為

E=Em-Ea{m>n）

而根據(jù)

E=hv,c-Xv

可知，放出的光子中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是〃=4激發(fā)態(tài)躍遷到"=3激發(fā)態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，故B正確；

C.氫原子與實(shí)物粒子發(fā)生碰撞而躍遷，實(shí)物粒子的能量需大于等于能級(jí)差值，則處于基

態(tài)的氫原子躍遷至"=4的激發(fā)態(tài)需要的能量為

△E=E「E\=-0.85eV-（-13.60eV）=12.75eV

因此，用動(dòng)能為12.7eV的電子撞擊氫原子，不能使處于基態(tài)的氫原子躍遷至n=4的激發(fā)

態(tài)，故C錯(cuò)誤；

D.處于n=2能級(jí)的氫原子躍遷到"=4能級(jí)需要吸收的能量

AE=4一區(qū)=-0.85eV—（―3.40eV）=2.55eV

而氫原子吸收光子發(fā)生躍遷，必須吸收等于能級(jí)差值的光子的能量，故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V-T圖像如圖所示。下列

說(shuō)法正確的有（）

A.A—B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

B.AT8的過(guò)程中，氣體放出熱量

C.B-C的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)變小

D.A—8TC的過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加

【答案】B

【解析】AB.由圖可知，A-8的過(guò)程中，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界

對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.由圖可知，8-C的過(guò)程中，V—T圖像過(guò)原點(diǎn)，則為等壓變化，氣體壓強(qiáng)不變，故C

錯(cuò)誤；

D.由圖可知，過(guò)程中，氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減小，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

二、多選題。（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)

選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得5分生選不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分）

6.汽車由甲地開(kāi)出，沿平直公路開(kāi)到乙地時(shí)，剛好停止運(yùn)動(dòng)。它的速度-時(shí)間圖像如圖所

示，在0~/（）和~3f（）兩段時(shí)間內(nèi)，汽車的（）

A.加速度大小之比為2：1B.位移大小之比為1:2

C,平均速度大小之比為2：1D.平均速度大小之比為1:2

【答案】AB

【解析】A.由公式。=竺可知，在0~。和4~3/（）兩段時(shí)間內(nèi)加速度大小之比為2:1,

A正確;

B.圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示位移，故由圖可知在0~。和辦~3/0兩段時(shí)間

內(nèi)位移大小之比為1:2,B正確；

CD.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式工=匕也可知，在。和2~3辦兩段時(shí)間內(nèi)

平均速度大小之比為1:1,CD錯(cuò)誤。

故選ABo

7.如圖所示，質(zhì)量為加的小物體靜止一個(gè)半球體上，半球體的質(zhì)量是M,小物體與半球

體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，小物體與球心連線與水平地面的夾角為夕，則下列說(shuō)法正確的是

A.地面對(duì)半球體的支持力等于+

B.小物體對(duì)半球體摩擦力大小為機(jī)？sing

C.地面與半球體之間沒(méi)有摩擦力

D.增加小物體的質(zhì)量，地面與半球體的摩擦力增加

【答案】AC

【解析】ACD.小物體靜止說(shuō)明處于平衡狀態(tài)，以小物體和半球體作為整體來(lái)研究，受到

重力和地面對(duì)半球的支持力，地面對(duì)半球體沒(méi)有摩擦力。由平衡條件可得，地面對(duì)半球體

的支持力為國(guó)=（M+m）g

故D錯(cuò)誤，AC正確；

B.對(duì)小物體進(jìn)行受力分析如圖

TT

由幾何關(guān)系可知&=——0

2

JI

摩擦力為f=mgsina=mgsin（.--O'）=mgcosd

故B錯(cuò)誤。故選AC。

8.如圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為夕，在

斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球。重力加速度為go現(xiàn)使小車以加速度大小為a向右做

勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.桿對(duì)小球的彈力一定豎直向上

B.桿對(duì)小球的彈力不沿桿向上

C.桿對(duì)小球的彈力大小為F=+（ma?

D.桿對(duì)小球的彈力大小為mg

【答案】BC

【解析】ABD.小車以加速度大小為。向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則小球的加速度向左，合

外力水平向左，對(duì)小球受力分析如圖所示。

F

masL-\---

、

\\

\X

、、

\X

\X

mg

可知桿對(duì)球的彈力斜向左上方，不沿桿向上，由三角形中斜邊大于直角邊可知p＞機(jī)g,選

項(xiàng)AD錯(cuò)誤，B正確；

C.桿對(duì)小球的彈力大小為

F=yl（mg）~+（ma）2

選項(xiàng)C正確。

故選BC。

第II卷（非選擇題共60分）

三、實(shí)驗(yàn)題（本題滿分12分）

9.在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，將油酸溶于酒精，其濃度為每104mL溶液

中有純油酸6mL。用注射器測(cè)得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入表面撒有琲子

粉的盛水淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油酸膜的

輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和大小如圖，坐標(biāo)系中正方形方格的邊長(zhǎng)為

①每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是___________mLo

②某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得油膜面積為S,純油酸的體積為V,則油酸分子直徑。=

（用題中給定的字母表示）

V

【答案】8x10-6

【解析】①[1]每滴溶液中含純油體積為

V,=-^-x—mL=8x106mL

°10475

②⑵這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球體，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜

可視為單分子油膜，這時(shí)油膜的厚度可視為油酸分子的直徑，油酸分子直徑為

0」

S

10.如圖（甲）為一實(shí)驗(yàn)小組“探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的質(zhì)量為

加，小車和祛碼的總質(zhì)量為實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇?/p>

小。

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的

高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是（）

A.將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)

加的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂

桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是

否做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量機(jī)和"的選取，以下最合理的一組是（）”

A.M=200g,m=10g>15g、20g、15g、30g、40g

B.Af=200g,m=20g>40g、60g>80g、100g、120g

C.M=400g,m=20g>40g、60g、80g、100g、120g

D.M=400g,徵二10g、15g、20g、25g、30g、40g

（3）如圖（乙）是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)

點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：

SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、scD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm。已知打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,則打8點(diǎn)時(shí)車速以=m/s,小車的加速度

a=m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

()A?B?C??D?EF??G()

(乙)

【答案】(1)B(2)C(3)0,440.42

【解析】(1)[1]為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪

的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)

的高度，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕

推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，即平衡摩擦力。

故選Bo

(2)[2]當(dāng)加."時(shí)，即當(dāng)砂和砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和祛碼的總質(zhì)量，繩子的拉力

近似等于砂和砂桶的總重力。因此最合理的一組是Co

故選C。

(3)[3]兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔

t=5x—=0.10s

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間中點(diǎn)的速度等于這段時(shí)間的平均速度，則打B點(diǎn)時(shí)車速

S4.22+4.65

_AB+$BCxlO-2m/s?0.44m/s

2x0.10

⑷由逐差法求小車的加速度

a=SDE+SEF+SFG-SM—SBC—SCD^042m/s2

9r

四、計(jì)算題：(本大題共3個(gè)小題，共48分，寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算

步驟。只寫出最后答案不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)

11.建筑工人安裝搭手架進(jìn)行高空作業(yè)，有一名建筑工人由于不慎將抓在手中的一個(gè)物體

脫落，使物體從高45m的空中由靜止開(kāi)始自由下落。(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。)求:

(1)物體下落過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間；

(2)物體落地時(shí)的速度大小；

(3)物體落地前最后1s內(nèi)的位移大小。

【答案】(1)3s；(2)30m/s；(3)25m

【解析】(1)由位移一時(shí)間公式有

,12

h=2gt

得

Z=3s

(2)由速度一時(shí)間公式有

v=gt

解得

v=30m/s

(3)由位移時(shí)間公式有

H=^gt2-^g(t-l)2

解得

H=25m

12.如圖所示，質(zhì)量為g=5kg的物體，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小為

40N的力F推物體，物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，斜面體質(zhì)量根2=l°kg,且始終靜止，

sin37°=0.6,cos37°=O8,g=10N/kgo求：

(1)斜面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)地面對(duì)斜面體的摩擦力大小和支持力大小。

【答案】⑴0.25；(2)/地=32N,然地=126N

【解析】(1)對(duì)滑塊作受力分析，設(shè)滑塊受到的摩擦力為了,如圖所示

根據(jù)受力平衡可得

F=m1gsin370+f

FN=%gcos37°

解得y=10N,R=40N

則斜面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為

〃，3=0.25

外40

（2）因兩個(gè)物體均處于平衡狀態(tài)，故可以將滑塊與斜面體看成一個(gè)整體來(lái)研究，設(shè)地面對(duì)

斜面體的摩擦力大小和支持力大小分別為九、/地，其受力如圖所示

在水平方向上，根據(jù)受力平衡可得

加=Pcos37°=32N

在豎直方向上，根據(jù)受力平衡可得

然地+Fsin37°=（叫+m2）g

解得

心地=126N

13.如圖所示，傳送帶與地面夾角9=37。，從A到B長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1