2024學(xué)年浙江省嘉興市南湖區(qū)第一中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2024學(xué)年浙江省嘉興市南湖區(qū)第一中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、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=2mg2、下列說法正確的是A．加速度為正值，物體一定做加速直線運(yùn)動B．百米比賽時，運(yùn)動員的沖刺速度越大成績越好C．做直線運(yùn)動的物體，加速度為零時，速度不一定為零，速度為零時，加速度一定為零D．相對于某參考系靜止的物體，對地速度不一定為零3、已知火星的半徑是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍，現(xiàn)分別在地球和火星的表面上以相同的速度豎直上拋小球，不計大氣的阻力。則小球在地球上上升的最大高度與在火星上上升的最大高度之比為()A．b/a B．b2/a C．a(chǎn)/b D．b/a24、如圖，長l的輕桿兩端固定兩個質(zhì)量相等的小球甲和乙，初始時它們直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小擾動，系統(tǒng)從圖示位置開始傾倒。當(dāng)小球甲剛要落地時，其速度大小為()A．2gl2 B．gl C．2gl5、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強(qiáng)度為 D．μ與v1大小的關(guān)系為μ=6、如圖所示，真空中位于x軸上的兩個等量正點(diǎn)電荷的位置關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對稱，規(guī)定電場強(qiáng)度沿x軸正方向?yàn)檎?，無窮遠(yuǎn)處電勢為0。下列描述x軸上的電場強(qiáng)度E或電勢隨位置x的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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兩個矩形木塊用輕彈簧和一條與彈簧原長相等的輕繩相連，靜止在水平地面上，繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數(shù)為k，木塊A和木塊B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置，木塊A在此位置所受的壓力為F（F>mg），彈簧的彈性勢能為E，撤去力F后，下列說法正確的是（）A．當(dāng)A速度最大時，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)B．彈簧恢復(fù)到原長的過程中，彈簧彈力對A、B的沖量相同C．當(dāng)B開始運(yùn)動時，A的速度大小為D．全程中，A上升的最大高度為8、如圖（a），物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺上的力傳感器相連，細(xì)繩水平．t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時撤去外力．細(xì)繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示．木板與實(shí)驗(yàn)臺之間的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s1．由題給數(shù)據(jù)可以得出A．木板的質(zhì)量為1kgB．1s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC．0~1s內(nèi)，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.19、關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸分子的直徑(也就是單層油酸分子組成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中純油酸的體積與它在水面上攤開的面積之比B．兩個鄰近的分子之間同時存在著引力和斥力，它們都隨距離的增大而減小，當(dāng)兩個分子的距離為r0時，引力與斥力大小相等，分子勢能最小C．物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較可靠的方法是從各向異性或各向同性來判斷D．如果用Q表示物體吸收的能量，用W表示物體對外界所做的功，ΔU表示物體內(nèi)能的增加，那么熱力學(xué)第一定律可以表達(dá)為Q=ΔU+WE.如果沒有漏氣沒有摩擦，也沒有機(jī)體熱量的損失，這樣的熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%10、如圖所示為粗細(xì)均勻的裸銅導(dǎo)線制成的半徑為r的圓環(huán)，PQ為圓環(huán)的直徑，其左側(cè)上方的圓面積內(nèi)存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓環(huán)的電阻為2R。一根長度為2r、電阻為R的均勻金屬棒MN以圓環(huán)的圓心O點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，緊貼著網(wǎng)環(huán)以角速度ω沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好，開始時MN與PQ重合（）A．金屬棒中感應(yīng)電動勢的最大值為B．時間內(nèi)通過金屬棒MN的橫截面電荷量為C．金屬棒中電流的有效值是D．金屬棒旋轉(zhuǎn)一周電路中產(chǎn)生的熱量為三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）木-木間動摩擦因數(shù)約為0.3，實(shí)驗(yàn)室中測量某木塊與木板間動摩擦因數(shù)。(1)采用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到圖乙所示的一條紙帶。從某個清晰的打點(diǎn)開始依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出0點(diǎn)到各點(diǎn)的距離d1、d2、d3、d4、ds、d6。已知打點(diǎn)周期T，求得各點(diǎn)木塊運(yùn)動速度vi，其中第4塊木塊的速度v4=___________；取0點(diǎn)時刻為零時刻，作v－t圖得到木塊加速度為a，已知木塊的質(zhì)量M、鉤碼的總質(zhì)量m及當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)=___________。(2)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)操作過程：長木板必須保持___________（填“傾斜”或“水平”）。12．（12分）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量玩具上的小直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度大小，如圖甲所示，將直徑約為3cm的圓盤固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)動軸上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計時器后，固定在圓盤的側(cè)面，圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤的側(cè)面上，打點(diǎn)計時器所接交流電的頻率為50Hz.(1)實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先接通________(選填“電動機(jī)”或“打點(diǎn)計時器”)電源．(2)實(shí)驗(yàn)得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶，將紙帶抽出一小段，測量相鄰2個點(diǎn)之間的長度L1，以及此時圓盤的直徑d1，再抽出較長的一段紙帶后撕掉，然后抽出一小段測量相鄰2個點(diǎn)之間的長度L2，以及此時圓盤的直徑d2，重復(fù)上述步驟，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，其中一段紙帶如圖乙所示，測得打下這些點(diǎn)時，紙帶運(yùn)動的速度大小為________m/s.測得此時圓盤直徑為5.60cm，則可求得電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度為________rad/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出了紙帶運(yùn)動速度(v)與相應(yīng)圓盤直徑(d)的關(guān)系圖象，如圖丙所示．分析圖線，可知電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度在實(shí)驗(yàn)過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”)．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，xOy為豎直面內(nèi)的直角坐標(biāo)系，在y軸兩側(cè)存在電場強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)電場方向豎直向下，y軸左側(cè)電場方向豎直向上。y軸左側(cè)還存在一個方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），磁場邊界與y軸相切于O點(diǎn)?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，用長為l、不可伸長的絕緣細(xì)線懸掛在P點(diǎn)的釘子上，P點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離亦為l。將小球拉至細(xì)線繃直且與y軸負(fù)方向成60°角無初速釋放，小球擺至O點(diǎn)即將進(jìn)入磁場時細(xì)線恰好斷裂。最終小球剛好擊中P點(diǎn)的釘子，此時速度方向與y軸正方向成30°角。已知細(xì)線能承受的最大張力Fm=4mg，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計阻力。求：（1）電場強(qiáng)度的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和磁場區(qū)域的面積；（3）小球在x＜0區(qū)域運(yùn)動的時間。（結(jié)果用m、q、l、g表示）14．（16分）能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子．（1）為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用粒子轟擊一系列元素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定這就是中子，從而證實(shí)了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應(yīng)方程．（2）為了測定中子的質(zhì)量，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰．實(shí)驗(yàn)中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是．已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質(zhì)量與氫核質(zhì)量的比值．（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻?yīng)堆中，裂變時放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減速．在討論如何使中子減速的問題時，有人設(shè)計了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：鉛核、氫核、電子．以彈性正碰為例，僅從力學(xué)角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點(diǎn)并說明理由．15．（12分）如圖甲，兩個半徑足夠大的D形金屬盒D1、D2正對放置，O1、O2分別為兩盒的圓心，盒內(nèi)區(qū)域存在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場。加在兩盒之間的電壓變化規(guī)律如圖乙，正反向電壓的大小均為Uo，周期為To，兩盒之間的電場可視為勻強(qiáng)電場。在t=0時刻，將一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子由O2處靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動，在時刻通過O1.粒子穿過兩D形盒邊界M、N時運(yùn)動不受影響，不考慮由于電場變化而產(chǎn)生的磁場的影響，不計粒子重力。(1)求兩D形盒邊界M、N之間的距離；(2)若D1盒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，且粒子在D1、D2盒內(nèi)各運(yùn)動一次后能到達(dá)O1，求D2盒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3)若D2、D2盒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，且粒子在D1、D2盒內(nèi)各運(yùn)動一次后在t=2To時刻到達(dá)Ol，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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

對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個力，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錯誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯誤；故選：C。2、D【解題分析】

A.加速度為正向，速度不一定是正向，不一定做加速直線運(yùn)動，故A錯誤；B.百米比賽時，運(yùn)動員的沖刺速度大成績不一定好，但平均速度越大，成績--定越好，選項(xiàng)B錯誤；C.做直線運(yùn)動的物體，加速度為零時，速度不-一定為零，速度為零時，加速度也不一一定A為零，選項(xiàng)C錯誤D.相對于參考系靜止的物體，其相對地面的速度不一-定為零，選項(xiàng)D正確。3、D【解題分析】

根據(jù)在星球表面重力與萬有引力相等，有：，可得：，故；豎直上拋運(yùn)動的最大高度，所以有；故A，B，C錯誤；D正確；故選D.4、C【解題分析】

甲、乙組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以向右為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得：m當(dāng)小球甲剛要落地時，水平方向上的速度為零，所以乙球的速度也為零，乙球的動能為零，甲球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為甲球的動能，由機(jī)械能守恒定律得：1解得：vA.2gl2B.gl與計算結(jié)果不符，故B不符合題意。C.2gl與計算結(jié)果相符，故C符合題意。D.0與計算結(jié)果不符，故D不符合題意。5、D【解題分析】

A．導(dǎo)體ab切割磁感線時產(chǎn)生沿ab方向，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體cd向下勻速運(yùn)動，未切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故整個電路的電動勢為導(dǎo)體ab產(chǎn)生的，大小為：①感應(yīng)電流為：②導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯誤；B．導(dǎo)體棒cd勻速運(yùn)動，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導(dǎo)體棒cd摩擦力不為零，B錯誤；D．聯(lián)立②⑤式解得，D正確。故選D。6、A【解題分析】

AB．由點(diǎn)電荷在真空中某點(diǎn)形成的電場強(qiáng)度公式和電場疊加原理可知，沿x軸方向，點(diǎn)，電場強(qiáng)度為負(fù)，逐漸變大，A點(diǎn)→O點(diǎn)，電場強(qiáng)度為正，逐漸減小，O點(diǎn)→B點(diǎn)，電場強(qiáng)度為負(fù)，逐漸變大，B點(diǎn)，電場強(qiáng)度為正，逐漸減小，故A正確，B錯誤。CD．無窮遠(yuǎn)處電勢為零，根據(jù)等量同種正電荷的電場線分布圖，分析知，等量同種正電荷電場中的電勢不會為負(fù)值，且O點(diǎn)處電勢大于零，故CD錯誤。故選A。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、AD【解題分析】

A．由題意可知當(dāng)A受力平衡時速度最大，即彈簧彈力大小等于重力大小，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A正確；B．由于沖量是矢量，而彈簧彈力對A、B的沖量方向相反，故B錯誤；C．設(shè)彈簧恢復(fù)到原長時A的速度為v，繩子繃緊瞬間A、B共同速度為v1，A、B共同上升的最大高度為h，A上升最大高度為H，彈簧恢復(fù)到原長的過程中根據(jù)能量守恒得繩子繃緊瞬間根據(jù)動量守恒定律得mv=2mv1A、B共同上升的過程中據(jù)能量守恒可得可得B開始運(yùn)動時A的速度大小為A上升的最大高度為故C錯誤，D正確。故選AD。8、AB【解題分析】

結(jié)合兩圖像可判斷出0-1s物塊和木板還未發(fā)生相對滑動，它們之間的摩擦力為靜摩擦力，此過程力F等于f，故F在此過程中是變力，即C錯誤；1-5s內(nèi)木板與物塊發(fā)生相對滑動，摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，由牛頓運(yùn)動定律，對1-4s和4-5s列運(yùn)動學(xué)方程，可解出質(zhì)量m為1kg，1-4s內(nèi)的力F為0.4N，故A、B正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，所以無法計算它們之間的動摩擦因數(shù)μ,故D錯誤.9、ABD【解題分析】

A.根據(jù)用“油膜法”估測分子大小的實(shí)驗(yàn)原理可知，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，由于油酸分子是緊密排列的，而且形成的油膜為單分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含純油酸體積除以油膜面積得出的油膜厚度即為油酸分子直徑，故A正確；B.當(dāng)分子間的距離r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，減小分子間的距離，分子力做負(fù)功，分子勢能增加；當(dāng)分子間的距離r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，增大分子間的距離，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，所以當(dāng)兩個分子的距離為r0時，引力與斥力大小相等，分子勢能最小，故B正確；C.單晶體具有各向異性，多晶體與非晶體都具有各向同性，所以不能根據(jù)各向異性或各向同性來判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體；晶體具有一定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，比較可靠的方法是通過比較熔點(diǎn)來判斷，故C錯誤；D.根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，如果用Q表示物體吸收的能量，用W

表示物體對外界所做的功，U表示物體內(nèi)能的增加，那么熱力學(xué)第一定律可以表達(dá)為Q=U+W，故D正確；E.即使沒有漏氣沒有摩擦，也沒有機(jī)體熱量的損失，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)的效率不可以達(dá)到100%．故E錯誤。故選ABD．10、BD【解題分析】

A．只有當(dāng)MO、NO分別切割磁感線時，環(huán)中才有電流。MO、NO中感應(yīng)電動勢故A錯誤；B．金屬棒中有電流時，電流為半個周期內(nèi)通過金屬棒MN的電荷量故B正確；C．在一個周期內(nèi)，只有半個周期的時間內(nèi)金屬棒中才有電流，即所以金屬棒中電流的有效值故C錯誤；D．依題意的即故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，不要求寫出演算過程。11、水平【解題分析】

(1)[1]根據(jù)木塊運(yùn)動第4點(diǎn)的瞬時速度等于3、5兩個計點(diǎn)的平均速度，即可得[2]對木塊與鉤碼為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得木塊與木板間動摩擦因數(shù)(2)[3]由于該實(shí)驗(yàn)需要測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)，不需要平衡摩擦力，所以長木板必須保持水平。12、打點(diǎn)計時器1.864不變【解題分析】

（1）實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器電源，再接通電動機(jī)的電源；（2）根據(jù)v=xt求解線速度，根據(jù)ω=v【題目詳解】（1）實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器電源，再接通電動機(jī)的電源；（2）紙帶運(yùn)動的速度大小為v=x角速度ω=v（3）根據(jù)v=ωr=12四、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、(1)；(2)，；(3)【解題分析】

（1）設(shè)小球從靜止釋放運(yùn)動到O點(diǎn)時的速率為v0，由動能定理得在O處細(xì)線恰好斷裂，由牛頓第二定律得而Fm=4mg聯(lián)立解得，（2）由前面分析可知小球在O處進(jìn)入磁場后，重力與電場力恰好平衡，粒子做勻速圓周運(yùn)動。出磁場后做勻速直線運(yùn)動到達(dá)P處。粒子運(yùn)動軌跡如圖所示O1、O2分別為軌跡圓心、磁場圓心，設(shè)r、R分別為軌跡圓、磁場圓的半徑，根