甘肅省寧縣二中2024年物理高三第一學期期末檢測試題含解析

甘肅省寧縣二中2024年物理高三第一學期期末檢測試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、電荷之間的引力會產(chǎn)生勢能。取兩電荷相距無窮遠時的引力勢能為零，一個類氫原子核帶電荷為+q，核外電子帶電量大小為e，其引力勢能，式中k為靜電力常量，r為電子繞原子核圓周運動的半徑（此處我們認為核外只有一個電子做圓周運動）。根據(jù)玻爾理論，原子向外輻射光子后，電子的軌道半徑從減小到，普朗克常量為h，那么，該原子釋放的光子的頻率為（）A． B．C． D．2、如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點，然后隨跳板反彈，則()A．運動員與跳板接觸的全過程中只有超重狀態(tài)B．運動員把跳板壓到最低點時，他所受外力的合力為零C．運動員能跳得高的原因從受力角度來看，是因為跳板對他的作用力遠大于他的重力D．運動員能跳得高的原因從受力角度來看，是因為跳板對他的作用力遠大于他對跳板的作用力3、某同學設(shè)計了一個煙霧探測器，如圖所示，S為光源，當有煙霧進入探測器時，S發(fā)出的光被煙霧散射進入光電管C。光射到光電管中的鈉表面產(chǎn)生光電子，當光電流大于或等于I時，探測器觸發(fā)報警系統(tǒng)報警。已知真空中光速為c，鈉的極限頻率為υ0，電子的電荷量為e，下列說法正確的是（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波長應大于B．若用極限頻率更高的材料取代鈉，則該探測器一定不能正常工作C．若射向光電管C的光子中能激發(fā)出光電子的光子數(shù)占比為η，報警時，t時間內(nèi)射向光電管鈉表面的光子數(shù)至少是D．以上說法都不對4、一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示．下列判斷正確的是()A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最大5、如圖所示，勻強磁場中有一電荷量為q的正離子，由a點沿半圓軌跡運動，當它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌跡運動到c點，已知a、b、c在同一直線上，且ac＝ab。電子的電荷量為e，質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為A． B．C． D．6、用圖1裝置研究光電效應，分別用a光、b光、c光照射陰極K得到圖2中a、b、c三條光電流I與A、K間的電壓UAK的關(guān)系曲線，則下列說法正確的是（）A．開關(guān)S扳向1時測得的數(shù)據(jù)得到的是I軸左側(cè)的圖線 B．b光的光子能量大于a光的光子能量C．用a光照射陰極K時陰極的逸出功大于用c光照射陰極K時陰極的逸出功 D．b光照射陰極K時逸出的光電子最大初動能小于a光照射陰極時逸出的光電子最大初動能二、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，a、b、c分別為固定豎直光滑圓弧軌道的右端點、最低點和左端點，為水平半徑，c點和圓心O的連線與豎直方向的夾角?，F(xiàn)從a點正上方的P點由靜止釋放一質(zhì)量的小球（可視為質(zhì)點），小球經(jīng)圓弧軌道飛出后以水平速度通過Q點。已知圓弧軌道的半徑，取重力加速度，，，不計空氣阻力。下列分析正確的是（）A．小球從P點運動到Q點的過程中重力所做的功為4.5JB．P、a兩點的高度差為0.8mC．小球運動到b點時對軌道的壓力大小為43ND．小球運動到c點時的速度大小為8、如圖所示，長木板左端固定一豎直擋板，輕質(zhì)彈簧左端與擋板連接右端連接一小物塊，在小物塊上施加水平向右的恒力，整個系統(tǒng)一起向右在光滑水平面上做勻加速直線運動。已知長木板（含擋板）的質(zhì)量為，小物塊的質(zhì)量為，彈簧的勁度系數(shù)為，形變量為，則（）A．小物塊的加速度為B．小物塊受到的摩擦力大小一定為，方向水平向左C．小物塊受到的摩擦力大小可能為，方向水平向左D．小物塊與長木板之間可能沒有摩擦力9、下列說法正確的是__________。A．容器內(nèi)氣體的壓強與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動能都有關(guān)B．氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能均隨之改變C．氣體分子的運動雜亂無章，但如果溫度不變，分子的動能就不變D．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，熱量也可能全部轉(zhuǎn)化為功E.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近飽和汽壓10、兩材料完全相同的、可視為質(zhì)點的滑塊甲和滑塊乙放在粗糙的水平上，在兩滑塊的右側(cè)固定一擋板。已知兩滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，甲、乙兩滑塊的質(zhì)量分別為m1=3m、m2=2m，且在水平面上處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)給滑塊甲一向右的初速度v0（未知），使滑塊甲和滑塊乙發(fā)生無能量損失的碰撞，經(jīng)過一段時間滑塊乙運動到擋板處且被一接收裝置接收，而滑塊甲未與擋板發(fā)生碰撞，開始兩滑塊之間的距離以及滑塊乙與擋板之間的距離均為L，重力加速度為g?；瑝K甲與滑塊乙碰后的瞬間速度分別用v1、v2表示，下列正確的說法是（）A．v1∶v2=1∶5 B．v1∶v2=1∶6C．v0的最小值為 D．v0的最小值為三、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）貨運交通事故往往是由車輛超載引起的，因此我國交通運輸部對治理貨運超載有著嚴格規(guī)定。監(jiān)測站都安裝有稱重傳感器，圖甲是一種常用的力傳感器，由彈簧鋼和應變片組成，彈簧鋼右端固定，在其上、下表面各貼一個相同的應變片，應變片由金屬制成。若在彈簧鋼的自由端施加一向下的作用力F，則彈簧鋼會發(fā)生彎曲，上應變片被拉伸，下應變片被壓縮。力越大，彈簧鋼的彎曲程度越大，應變片的電阻變化就越大，輸出的電壓差ΔU＝|U1－U2|也就越大。已知傳感器不受壓力時的電阻約為19Ω，為了準確地測量該傳感器的阻值，設(shè)計了以下實驗，實驗原理圖如圖乙所示。實驗室提供以下器材：A．定值電阻R0（R0＝5Ω）B．滑動變阻器（最大阻值為2Ω，額定功率為50W）C．電流表A1（0.6A，內(nèi)阻r1＝1Ω）D．電流表A2（0.6A，內(nèi)阻r2約為5Ω）E．直流電源E1（電動勢3V，內(nèi)阻約為1Ω）F．直流電源E2（電動勢6V，內(nèi)阻約為2Ω）G．開關(guān)S及導線若干。（1）外力F增大時，下列說法正確的是________；A．上、下應變片電阻都增大B．上、下應變片電阻都減小C．上應變片電阻減小，下應變片電阻增大D．上應變片電阻增大，下應變片電阻減小（2）圖乙中①、②為電流表，其中電流表①選________（選填“A1”或“A2”），電源選________（選填“E1”或“E2”）；（3）為了準確地測量該阻值，在圖丙中，將B、C間導線斷開，并將滑動變阻器與原設(shè)計電路的A、B、C端中的一些端點連接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測量多組數(shù)據(jù)，從而使實驗結(jié)果更準確，請在圖丙中正確連接電路______；（4）結(jié)合上述實驗步驟可以得出該傳感器的電阻的表達式為________（A1、A2兩電流表的電流分別用I1、I2表示）。12．（12分）為了測量一個電動勢約為6V~8V，內(nèi)電阻小于的電源，由于直流電壓表量程只有3V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程9V的電壓表，然后再用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻，以下是他們的實驗操作過程：(1)把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，實驗步驟如下，完成填空。第一步：按電路圖連接實物第二步：把滑動變阻器滑動片移到最右端，把電阻箱阻值調(diào)到零第三步：閉合電鍵，把滑動變阻器滑動片調(diào)到適當位置，使電壓表讀數(shù)為3.0V第四步：把電阻箱阻值調(diào)到適當值，使電壓表讀數(shù)為__________V。第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線路，即得量程為9V的電壓表(2)以上實驗可供選擇的器材有：A．電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約）B．電流表（量程為3A，內(nèi)阻約）C．電阻箱（阻值范圍）D.電阻箱（阻值范圍）E.滑動變阻器（阻值為，額定電流3A）F.滑動變阻器（阻值為，額定電流0.2A）電阻箱應選_______，滑動變阻器應選_______。③用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內(nèi)電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓表U和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為____V，內(nèi)電阻為_____。（結(jié)果保留2位有效數(shù)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）甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負向傳播，波速均為v=20cm/s。兩列波在t=0時的波形曲線如圖所示。求：(i)t=0開始，乙的波谷到達x=0處的最短時間；(ii)t=0~10s內(nèi)，x=0處的質(zhì)點到達正向最大位移處的次數(shù)。14．（16分）如圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點在O位置．質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點）以初速度v0從斜面的頂端P點沿斜面向下運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點位置后，A又被彈簧彈回。物塊A離開彈簧后，恰好回到P點．已知OP的距離為x0，物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ。求：（1）O點和O′點間的距離x1；（2）彈簧在最低點O′處的彈性勢能；（3）設(shè)B的質(zhì)量為βm，μ＝tanθ，v0＝3．在P點處放置一個彈性擋板，將A與另一個與A材料相同的物塊B（可視為質(zhì)點與彈簧右端不拴接）并排一起，使兩根彈簧仍壓縮到O′點位置，然后從靜止釋放，若A離開B后給A外加恒力，沿斜面向上，若A不會與B發(fā)生碰撞，求β需滿足的條件？15．（12分）如圖所示，水平軌道BC兩端連接豎直的光滑圓弧，質(zhì)量為2m的滑塊b靜置在B處，質(zhì)量為m的滑塊a從右側(cè)圓弧的頂端A點無初速釋放，滑至底端與滑塊b發(fā)生正碰，碰后粘合在一起向左運動，已知圓弧的半徑為R＝0.45m，水平軌道長為L＝0.2m，滑塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，重力加速度取g＝10m/s2。求：(1)兩滑塊沿左側(cè)圓弧上升的最大高度h；(2)兩滑塊靜止時的位置。

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【解題分析】

電子在r軌道上圓周運動時，靜電引力提供向心力所以電子的動能為所以原子和電子的總能為再由能量關(guān)系得即故選B。2、C【解題分析】

A.運動員與跳板接觸的下降過程中，先向下加速，然后向下減速，最后速度為零，則加速度先向下，然后向上，所以下降過程中既有失重狀態(tài)也有超重狀態(tài)，同理上升過程中也存在超重和失重狀態(tài)，故A錯誤；

B.運動員把跳板壓到最低點時，跳板給其的彈力大于其重力，合外力不為零，故B錯誤；

C.從最低點到最高過程中，跳板給運動員的支撐力做正功，重力做負功，位移一樣，運運動員動能增加，因此跳板對他的作用力大于他的重力，故C正確；

D.跳板對運動員的作用力與他對跳板的作用力是作用力與反作用力，大小相等，故D錯誤．故選C.3、C【解題分析】

A．根據(jù)可知，光源S發(fā)出的光波波長即要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長小于，故A錯誤；B．根據(jù)光電效應方程可知，用極限頻率更高的材料取代鈉，只要頻率小于光源S發(fā)出的光的頻率，則該探測器也能正常工作，故B錯誤；C．光電流等于I時，t秒產(chǎn)生的光電子的個數(shù)t秒射向光電管鈉表面的光子最少數(shù)目故C正確；D．由以上分析，D項錯誤。故選C。4、A【解題分析】A、由圖示可知，ab過程，氣體壓強與熱力學溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；B、由圖示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體吸熱，故B錯誤；C、由圖象可知，ca過程氣體壓強不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，△U<0，由熱力學第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯誤；D、由圖象可知，a狀態(tài)溫度最低，分子平均動能最小，故D錯誤；故選A．【題目點撥】由圖示圖象判斷氣體的狀態(tài)變化過程，應用氣態(tài)方程判斷氣體體積如何變化，然后應用熱力學第一定律答題．5、D【解題分析】

正離子由a到b的過程，軌跡半徑，根據(jù)牛頓第二定律：，正離子在b點吸收n個電子，因電子質(zhì)量不計，所以正離子的速度不變，電荷量變?yōu)閝－ne，正離子從b到c的過程中，軌跡半徑r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：n＝A．。故A不符合題意。B．。故B不符合題意。C．。故C不符合題意。D．。故D符合題意。6、B【解題分析】

A．當光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，當開關(guān)S扳向1時，光電子在光電管是加速，則所加的電壓是正向電壓，因此測得的數(shù)據(jù)得到的并不是I軸左側(cè)的圖線，故A錯誤；B．根據(jù)入射光的頻率越高，對應的截止電壓越大；由題目圖可知，b光的截止電壓大于a光的截止電壓，所以b光的頻率大于a光的頻率，依據(jù)可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正確；C．同一陰極的逸出功總是相等，與入射光的能量大小無關(guān)，C錯誤；D．b光的截止電壓大于a光的截止電壓，根據(jù)所以b光對應的光電子最大初動能大于a光的光電子最大初動能，D錯誤。故選B。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、AC【解題分析】

ABD．小球從c到Q的逆過程做平拋運動，小球運動到c點時的速度大小小球運動到c點時豎直分速度大小則Q、c兩點的高度差設(shè)P、a兩點的高度差為H，從P到c，由機械能守恒得解得小球從P點運動到Q點的過程中重力所做的功為故A正確，BD錯誤；C．從P到b，由機械能守恒定律得小球在b點時，有聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律知，小球運動到b點時對軌道的壓力大小為43N，故C正確。故選AC。8、ACD【解題分析】

A．長木板與小物塊一起做勻加速運動，應相對靜止，加速度相同，對整體有解得加速度故A正確；BC．因彈簧形變量，故彈簧可能被壓縮也可能被拉伸。若被壓縮，則長木板受到的摩擦力向右，對長木板有解得小物塊受到的摩擦力大小與之相等，方向水平向左，故B錯誤，C正確；D．若彈簧對小物塊的彈力方向水平向左，對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律得得如果則故D正確。故選ACD。9、ADE【解題分析】

A．氣體分子單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)和單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關(guān)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多、分子的平均動能越大，單位時間內(nèi)碰撞器壁的次數(shù)越多，而溫度又是分子平均動能的標志，故A項正確；B．溫度是分子平均動能的標志，氣體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變，但分子勢能可以認為不變（一般不計氣體的分子勢能），故B項錯誤；C．氣體分子的運動雜亂無章氣體分子之間或氣體分子與器壁之間不斷有碰撞發(fā)生，分子的動能隨時可能發(fā)生變化，但如果氣體的溫度不變，則氣體分子的平均動能不變，故C項錯誤；D．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，根據(jù)熱力學第二定律，在外界的影響下，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，故D項正確；E．根據(jù)相對濕度的特點可知，空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近飽和汽壓，故E項正確。故選ADE。10、BC【解題分析】

AB．兩滑塊碰撞過程滿足動量守恒定律和機械能守恒定律，設(shè)碰撞前瞬間滑塊甲的速度為v，則有m1v＝m1v1＋m2v2由機械能守恒定律得m1v2＝m1v12＋m2v22聯(lián)立解得v1＝，v2＝則二者速度大小之比為v1∶v2＝1∶6A錯誤，B正確；CD．當滑塊甲初速度最小時，碰后滑塊乙應剛好運動到右側(cè)的擋板，則－μm2gL＝－m2v22碰前滑塊甲做減速運動－μm1gL＝m1v2－m1v02可得v0＝C正確，D錯誤。故選BC。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、DA1E2【解題分析】

(1)[1]外力F增大時，上應變片長度變長，電阻變大，下應變片長度變短，電阻變小故選D。(2)[2]題圖乙中的①要當電壓表使用，因此內(nèi)阻應已知，故應選電流表A1；[3]因回路總阻值接近11Ω，滿偏電流為0.6A，所以電源電動勢應接近6.6V，故電源選E2。(3)[4]滑動變阻器應采用分壓式接法，將B、C間導線斷開，A、B兩端接全阻值，C端接在變阻器的滑動端，如圖所示。(4)[5]由題圖乙知，通過該傳感器的電流為I2－I1，加在該傳感器兩端的電壓為I1r1，故該傳感器的電阻為12、1.0CE6.91.5【解題分析】

(1)[1]把3V的直流電壓表接一電阻箱，改裝為量程為9V的電壓表時，將直流電壓表與電阻箱串聯(lián)，整個作為一只電壓表，據(jù)題分析，電阻箱阻值調(diào)到零，電壓表讀數(shù)為3V，則知把電阻箱阻值調(diào)到適當值，使電壓表讀數(shù)為(2)[2]由題，電壓表的量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ，要改裝成9V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，所串聯(lián)的電阻箱電阻應為2×2kΩ=4kΩ故電阻箱應選C；[3]在分壓電路中，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用阻值較小的，即選E；(3)[4]由丙讀出，外電路斷路時，電壓表的電壓為U=2.3V則電源的電動勢為[5]內(nèi)阻為四、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、（i）0.5s；（ii）2次【解題分析】

(i)乙向左傳播，其最靠近x=0處的波谷位置的x坐標為乙的波谷到達x=0處的最短時間為(ii)質(zhì)點運動到正向最大位移時y=y1+y2=20cm即兩列波的波峰同時到達x=0位置，從圖線可知，甲、乙兩列波的波長分別為λ1=40cm，λ2=60cm，由可得甲、乙兩列波的周期分別為T1=2s，T2