2024屆全國百強名校高三下第一次測試物理試題含解析

2024屆全國百強名校高三下第一次測試物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、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)域內相應位置上；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、關于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)2、如圖甲所示，傾角θ＝30°的足夠長固定光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉著質量m＝1kg的物體沿斜面向上運動。已知物體在t＝1s到t＝3s這段時間的v－t圖象如圖乙所示，彈簧的勁度系數k＝200N/m，重力加速度g取10m/s2。則在該段時間內()A．物體的加速度大小為2m/s2 B．彈簧的伸長量為3cmC．彈簧的彈力做功為30J D．物體的重力勢能增加36J3、2019年7月31日，一個國際研究小組在《天文學和天體物理學》雜志刊文稱，在一個距離我們31光年的M型紅矮星GJ357系統(tǒng)中，發(fā)現了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它們繞GJ357做圓周運動。GJ357d處于GJ357星系宜居帶，公轉軌道與GJ357的距離大約為日地距離的五分之一。GJ357d的質量是地球質量的6.1倍，公轉周期為55.7天，很可能是一個宜居星球。不考慮行星間的萬有引力，根據以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的軌道半徑與周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的質量約為地球質量的3倍D．GJ357的質量約為太陽質量的4、人們發(fā)現，不同的原子核，其核子的平均質量（原子核的質量除以核子數）與原子序數有如圖所示的關系。下列關于原子結構和核反應的說法錯誤的是（）A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損要放出能量B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能C．已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大D．在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度5、太陽系各行星幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽做圓周運動。2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現象，即天王星、地球、太陽三者處于同一直線，此時是觀察天王星的最佳時間。已知地球到太陽距離為1個天文單位，天王星到太陽距離為19.2個天文單位，則下列說法正確的是（）A．此時太陽位于地球和天王星之間的某一點B．2020年10月28日還會出現一次天王星沖日現象C．天王星繞太陽公轉的周期約為84年D．地球繞太陽公轉的加速度約為天王星繞太陽公轉的20倍6、人類在對自然界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列有關說法中不正確的是（）A．伽利略將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動B．法國科學家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動C．海王星是在萬有引力定律發(fā)現之前通過觀測發(fā)現的D．密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數值二、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、固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖。點為圓心，為直徑的垂線。足夠大的光屏緊靠玻璃磚右側且垂直于。由、兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向點，入射光線與夾角較小時，光屏出現三個光斑。逐漸增大角，當時，光屏區(qū)域光的光斑消失，繼續(xù)增大角，當時，光屏區(qū)域光的光斑消失，則________。A．玻璃磚對光的折射率比對光的小B．光在玻璃磚中的傳播速度比光速小C．光屏上出現三個光斑時，區(qū)域光的光斑離點更近D．時，光屏上只有1個光斑E.時，光屏上只有1個光斑8、如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則下列說法正確的是（）A．圖示時刻質點b的加速度正在增大B．從圖示時刻開始，經0.01s，質點b位于平衡位置上方，并向y軸正方向做減速運動C．從圖示時刻開始，經0.01s，質點a沿波傳播方向遷移了2mD．若該波發(fā)生明顯的衍射現象，則它所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比4m大得多9、傾角為的傳送帶在電動機帶動下始終以的速度勻速上行。相等質量的甲、乙兩種不同材料的滑塊（可視為質點）分別無初速放在傳送帶底端，發(fā)現甲滑塊上升高度處恰好與傳送帶保持相對靜止，乙滑塊上升高度處恰與傳送帶保持相對靜止?，F比較甲、乙兩滑塊均從靜止開始上升高度的過程中（）A．甲滑塊與傳送帶間的動摩擦因數大于乙滑塊與傳送帶間的動摩擦因數B．甲、乙兩滑塊機械能變化量相同C．甲運動時電動機對皮帶所做的功大于乙運動時電動機對皮帶所做的功D．甲滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量等于乙滑塊與傳送帶間摩擦產生的熱量10、如圖所示，電阻不計的兩光滑平行導軌固定在絕緣水平面上，導軌間距為1m，導軌中部有一個直徑也為1m的圓形勻強磁場區(qū)域，與兩導軌相切于M、N兩點，磁感應強度大小為1T、方向豎直向下，長度略大于1m的金屬棒垂直導軌水平放置在磁場區(qū)域中，并與區(qū)域圓直徑MN重合。金屬棒的有效電阻為0.5Ω，一勁度系數為3N/m的水平輕質彈簧一端與金屬棒中心相連，另一端固定在墻壁上，此時彈簧恰好處于原長．兩導軌通過一阻值為1Ω的電阻與一電動勢為4V、內阻為0.5Ω的電源相連，導軌電阻不計。若開關S閉合一段時間后，金屬棒停在導軌上的位置，下列說法正確的是（）A．金屬棒停止的位置在MN的右側B．停止時，金屬棒中的電流為4AC．停止時，金屬棒到MN的距離為0.4mD．停止時，舉報受到的安培力大小為2N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）一同學用電子秤、水壺、細線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗證力的平行四邊形定則，主要實驗步驟如下：①如圖甲，細線OC一端連接一裝滿水的水壺，另一端連接圓環(huán)O，用電子秤的下端掛鉤鉤住圓環(huán)O，記下水壺靜上時電子秤的示數F；②如圖乙，將細線AB一端拴在墻釘A處，另一端穿過圓環(huán)O拴在電子秤的掛鉤B處。手握電子秤沿斜上方拉住細線的B端使水壺處于平衡狀態(tài)，在墻面的白紙上記錄圓環(huán)O的位置、三細線OA、OB、OC的方向和電子秤的示數F1；③如圖丙，在白紙上以O為力的作用點，按定標度作出各力的圖示，根據平行四邊形定則作出兩個F1的合力的圖示。(1)步驟①中_______（填“必須”或“不必”）記錄O點位置；(2)步驟②中用細線穿過圓環(huán)O，而不用細線直接拴接在細線AB上的原因是________；(3)通過比較F與______的大小和方向，即可得出實驗結論。12．（12分）如圖是用雙縫干涉測光的波長的實驗設備實物圖。(1)雙縫放在圖中哪個位置________(填“①”或“②”)。(2)要使單縫和雙縫相互平行，應該使用________進行調節(jié)。(3)已知雙縫到毛玻璃之間的距離是L，雙縫之間的距離是d，單縫到雙縫之間的距離是s，在某次實驗中，先將目鏡中的中心刻線對準某條亮紋(記作第1條)的中心，這時手輪上的示數為x1，轉動手輪使中心刻線對準第7條亮紋的中心，這時手輪上的示數為x7。由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為________。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）光的干涉和衍射現象說明光具有波動性。愛因斯坦的光電效應理論和康普頓效應理論表明，光在某些方面確實也會表現得像是由一些粒子（即一個個有確定能量和動量的“光子”）組成的。人們意識到，光既具有波動性，又具有粒子性。（c為光速，h為普朗克常量）(1)物理學家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物例子，他提出假設：實物粒子也具有波動性，即每一個運動的粒子都與一個對應的波相聯系，粒子的能量E和動量p跟它所對應波的頻率v和波長之間也遵從如下關系：，。請依據上述關系以及光的波長公式，試推導單個光子的能量E和動量p間存在的關系；(2)我們在磁場中學習過磁通量，其實在物理學中有很多通量的概念，比如電通量、光通量、輻射通量等等。輻射通量表示單位時間內通過某一截面的輻射能，其單位為。①光子具有能量。一束波長為的光垂直照射在面積為S的黑色紙片上，其輻射通量為，且全部被黑紙片吸收，求該束光單位體積內的光子數n；②光子具有動量。當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，因而對物體表面產生一種壓力。求上一問中的光對黑紙片產生的壓力大小，并判斷若將黑紙片換成等大的白紙片，該束光對白紙片的壓力有何變化。14．（16分）在防控新冠肺炎疫情期間，青島市教育局積極落實教育部“停課不停學”的有關通知要求，號召全市中小學校注重生命教育，鼓勵學生鍛煉身體。我市某同學在某次短跑訓練中，由靜止開始運動的位移一時間圖像如圖所示，已知0~t0是拋物線的一部分，t0~5s是直線，兩部分平滑相連，求：(1)t0的數值；(2)該同學在0~t0時間內的加速度大小。15．（12分）如圖所示，滑塊和滑板靜止在足夠大的水平面上，滑塊位于滑板的最右端，滑板質量為M=0.6kg，長為L1=0.6m，滑塊質量為m=0.2kg，質量也為m=0.2kg的小球用細繩懸掛在O點，繩長L2=0.8m，靜止時小球和滑板左端恰好接觸?，F把小球向左拉到與懸點等高處無初速釋放，小球到達最低點時與木板發(fā)生彈性碰撞。空氣阻力忽略不計，已知滑塊與滑板之間的動摩擦因數為，滑板與水平面之間的動摩擦因數，滑塊和小球均可看成質點，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小球剛擺到最低點時與木板發(fā)生碰撞前繩的拉力大小；（2）滑塊能否從滑板上掉下?試通過計算說明理由；（3）滑塊和滑板之間由于相對滑動所產生的熱量。

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、B【解析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。2、B【解析】

A.根據速度圖象的斜率表示加速度可知，物體的加速度大小為a＝ΔvΔt＝1m/s選項A錯誤；B.對斜面上的物體受力分析，受到豎直向下的重力mg、斜面的支持力和輕彈簧的彈力F，由牛頓第二定律，F－mgsin30°＝ma解得F＝6N。由胡克定律F＝kx可得彈簧的伸長量x＝3cm，選項B正確；CD.在t＝1s到t＝3s這段時間內，物體動能增大ΔEk＝12m根據速度—時間圖象面積等于位移，可知物體向上運動位移x＝6m，物體重力勢能增加ΔEp＝mgxsin30°＝30J根據功能關系可知，彈簧彈力做功W＝ΔEk＋ΔEp＝36J選項C、D錯誤。3、D【解析】

A．G357d和GJ357c都繞GJ357做圓周運動，由開普勒第三定律可知，它們軌道半徑的三次方與周期的二次方的比值相同，故A錯誤；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由于Rc<Rd，則，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B錯誤；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得求天體質量時只能求得中心天體的質量，不能求環(huán)繞天體的質量，地球繞太陽運動，地球為環(huán)繞天體；GJ357d繞GJ357運動，GJ357d是環(huán)繞天體，雖然知道GJ357d的質量是地球質量的6.1倍，但不能比較GJ357的質量與地球質量的關系，故C錯誤；D．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故D正確。故選D。4、C【解析】

A.由圖可知，D和E核子的平均質量大于F核子的平均質量，原子核D和E聚變成原子核F時，核子總質量減小，有質量虧損，要釋放能量，選項A正確；B.由圖可知，A的核子平均質量大于B與C核子的平均質量，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能，選項B正確；C.根據光電效應方程知，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，選項C錯誤；D.在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度，選項D正確；本題選錯誤的，故選C。5、C【解析】

A．天王星、地球都繞太陽做圓周運動，即太陽為中心天體，所以太陽不可能位于地球和天王星之間，故A錯誤；BC．天王星、地球繞太陽做勻速圓周運動，根據開普勒第三定律可知得即天王星繞太陽公轉的周期約為84年，如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉動一周，有解得再出現一次天王星沖日現象并不在2020年10月28日，故B錯誤，C正確；D．由公式得地球繞太陽公轉的加速度約為天王星繞太陽公轉的369倍，故D錯誤。故選C。6、C【解析】

伽利略在斜面實驗中得出物體沿斜面下落時的位移和時間的平方成正比，然后利用這一結論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動，故A正確；法國科學家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向；故B正確；海王星是在萬有引力定律發(fā)現之后通過觀測發(fā)現的，故C不正確；密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數值，任何電荷的電荷量都應是基本電荷的整數倍；故D正確；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【解析】

A．根據題干描述“當θ=α時，光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當θ=β時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失”，說明A光先發(fā)生了全反射，A光的臨界角小于B光的臨界角，而發(fā)生全反射的臨界角C滿足：，可知玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，故A錯誤；B．玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，由知，A光在玻璃磚中傳播速度比B光的小。故B正確；C．由玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，即A光偏折大，所以NQ區(qū)域A光的光斑離N點更近，故C正確；D．當α＜θ＜β時，B光尚未發(fā)生全反射現象，故光屏上應該看到2個亮斑，其中包含NP側的反射光斑（A、B重合）以及NQ一側的B光的折射光線形成的光斑。故D錯誤；E．當時，A、B兩光均發(fā)生了全反射，故僅能看到NP側的反射光斑（A、B重合）。故E正確。

故選BCE。8、AB【解析】

A．由于波沿x軸正方向傳播，根據“上下坡”法，知道b質點正向下振動，位移增大，加速度正在增大，故A正確；B．由圖知，波長λ=4m，則該波的周期為從圖示時刻開始，經過0.01s，即半個周期，質點b位于平衡位置上方，并向y軸正方向做減速運動，故B正確；C．質點a不會沿波傳播方向遷移，故C錯誤；D．當波的波長比障礙物尺寸大或差不多時，就會發(fā)生明顯的衍射，所以若該波發(fā)生明顯的衍射現象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4

m小或和4m差不多，故D錯誤。故選：AB。9、BC【解析】

A．相等質量的甲，乙兩種不同材料的滑塊分別無初速放在傳送帶底端，最終都與傳送帶速度相等，動能增加量相同，但甲的速度增加的慢，說明甲受到的摩擦力小，故甲滑塊與皮帶的動摩擦因數小于乙滑塊與皮帶的動摩擦因數，故A錯誤；B．由于動能增加量相同，重力勢能增加也相同，故甲、乙兩滑塊機械能變化量相同，故B正確；CD．動能增加量相同，即得相對位移滑塊與皮帶間摩擦生熱為等于系統(tǒng)內能的增加量，根據知甲滑塊與皮帶摩擦產生的熱量大于乙滑塊與皮帶摩擦產生的熱量，電動機對皮帶做的功等于系統(tǒng)摩擦產生的內能和滑塊機械能的增加量，由于滑塊機械能增加相同，則甲運動時電動機對皮帶所做的功大于乙運動時電動機對皮帶所做的功，故C正確，D錯誤。故選BC。10、AC【解析】

A．由金屬棒中電流方向從M到N可知，金屬棒所受的安培力向右，則金屬棒停止的位置在MN的右側，故A正確；B．停止時，金屬棒中的電流I==2A故B錯誤；C．設棒向右移動的距離為x，金屬棒在磁場中的長度為2y，則kx=BI(2y)x2+y2=解得x=0.4m、2y=0.6m故C正確；D．金屬棒受到的安培力F=BI(2y)=1.2N故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、不必兩分力一次同時測定，減小誤差（或由于圓環(huán)的滑動，使得OA、OB兩細線拉力大小相同）【解析】

(1)[1]因為重力恒豎直向下，只要保證水壺靜止即可，讀出OC繩的拉力即可，故第一次不需要記錄O點位置。(2)[2]由于圓環(huán)的滑動，使得OA、OB兩細線拉力大小相同，故可以兩分力一次同時測定，減小誤差。(3)[3]OA和OB繩子的拉力作用效果和OC一條繩子的拉力的作用效果相同，而OC一條繩子作用力為F，OA和OB繩子的合力為根據平行四邊形定則畫出來的，所以只要比較F和的大小和方向，即