2024年山東省臨沂市蘭山區(qū)物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2024年山東省臨沂市蘭山區(qū)物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題注意事項：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、研究光電效應(yīng)的實驗規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負(fù)極時，加反向電壓時，反之．當(dāng)有光照射K極時，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時，才會有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大2、如右圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點(diǎn)上各放置一個電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，關(guān)于C、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是()A．場強(qiáng)相同，電勢相等B．場強(qiáng)不相同，電勢相等C．場強(qiáng)相同，電勢不相等D．場強(qiáng)不相同，電勢不相等3、國家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部、中國鐵路總公司聯(lián)合發(fā)布了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，勾畫了新時期“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的宏大藍(lán)圖。設(shè)某高鐵進(jìn)站時做勻減速直線運(yùn)動，從開始減速到停下所用時間為9t，則該高鐵依次經(jīng)過t、3t、5t時間通過的位移之比為（）A． B． C． D．4、據(jù)科學(xué)家推算，六億兩千萬年前，一天只有21個小時，而現(xiàn)在已經(jīng)被延長到24小時，假設(shè)若干年后，一天會減慢延長到25小時，則若干年后的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比，下列說法正確的是（）A．可以經(jīng)過地球北極上空B．軌道半徑將變小C．加速度將變大D．線速度將變小5、一物塊在固定的粗糙斜面底端以初速度沿斜面向上運(yùn)動，又返回底端。能夠描述物塊速度隨時間變化關(guān)系的圖像是（）A． B．C． D．6、物體做豎直上拋運(yùn)動：v表示物體的瞬時速度，a表示物體的加速度，t表示物體運(yùn)動的時間，h代表其離拋出點(diǎn)的高度，Ek代表動能，Ep代表勢能，以拋出點(diǎn)為零勢能面．下列所示圖象中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是（）A． B．C． D．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、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻波的圖像，波源s位于原點(diǎn)O處，波速v=4m/s，振幅。t=0時刻，平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好開始振動，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在處。則下列說法正確的是_________A．波源s的起振方向沿y軸正方向B．波源s的振動周期為0.5sC．t=ls時刻，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動到M點(diǎn)D．質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為y=2sin(t)cmE.在t=0到t=3.5s這段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為10cm8、大型對撞機(jī)是科學(xué)研究的重要工具，中國也準(zhǔn)備建造大型正負(fù)電子對撞機(jī)，預(yù)計在2022至2030年之間建造，對撞機(jī)是在回旋加速器的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展出來的。回旋加速器的原理示意圖如圖所示，和是兩個中空的半圓金屬盒，均和高頻交流電源相連接，在兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場，兩盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，中央O處是粒子源。若忽略粒子在電場中的加速時間，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．帶電粒子每運(yùn)動一周被加速兩次B．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期越來越小C．粒子的最大速度與半圓金屬盒的尺寸無關(guān)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，帶電粒子離開加速器時的動能就越大9、質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計，是根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測物質(zhì)組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質(zhì)譜儀的原理示意圖，初速度為零的粒子在加速電場中，經(jīng)電壓U加速后，經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進(jìn)入垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點(diǎn)。但受加速場實際結(jié)構(gòu)的影響，從小孔P處射出的粒子方向會有相對極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（其他方向的忽略不計），光屏上會出現(xiàn)亮線，若粒子電量均為q，其中質(zhì)量分別為m1、m2（m2>m1）的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合，粒子重力忽略不計，則下列判斷正確的是（）A．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足cosθ=B．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足sinθ=C．兩種粒子形成亮線的最大總長度為D．兩種粒子形成亮線的最大總長度為10、電壓表，電流表都是由小量程電流表改裝而成的，如圖甲、乙所示分別是電壓表，電流表的改裝圖，以下說法正確的是（）A．若改裝后的電流表示數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表稍小一些，可以給并聯(lián)電阻再并一個較大的電阻B．若改裝后的電壓表示數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表稍小一些，可以給串聯(lián)電阻再串聯(lián)一個較大的電阻C．小量程電流表內(nèi)阻為，給它并聯(lián)一個電阻R，改裝后的電流表量程是原來的倍D．為實現(xiàn)對改裝電表的逐格校準(zhǔn)，需要采用分壓式電路三、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）在“DIS描繪電場等勢線”的實驗中，(1)給出下列器材，ab處的電源應(yīng)選用_______，傳感器應(yīng)選用_______（用字母表示）。A．6V的交流電源B．6V的直流電源C．100V的直流電源D．電壓傳感器E．電流傳感器F．力傳感器(2)該實驗裝置如圖所示，如果以c、d兩個電極的連線為x軸，以c、d連線的中垂線為y軸，并將一個探針固定置于y軸上的某一點(diǎn)，合上開關(guān)S，而將另一探針由O點(diǎn)左側(cè)沿x軸正方向移到O點(diǎn)右側(cè)的過程中，則傳感器示數(shù)的絕對值變化情況是__A．逐漸增大B．逐漸減小C．先變大后變小D．先變小后變大12．（12分）某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌做“驗證機(jī)械能守恒定律“的實驗，如圖所示，用質(zhì)量為m的鉤碼通過輕繩帶動質(zhì)量為M的滑塊在水平導(dǎo)軌上，從A由靜止開始運(yùn)動，測出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門的時間△t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，要驗證機(jī)械能守恒定律，還需要測量的物理量是______，在這過程中系統(tǒng)的動能增量為______。如果實驗前忘記調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，而是導(dǎo)軌略為向左傾斜，用現(xiàn)有測量數(shù)據(jù)______（填“能”或“不能”）驗證機(jī)械能守恒定律。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，平板小車靜止在光滑水平地面上，其右端固定一半圓形光滑軌道BC與車上表面相切于B點(diǎn)，B端右邊x0=2m處有一與小車等高的臺階。一質(zhì)量m=2.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊以某－初速度滑上小車最左端A處，當(dāng)物塊運(yùn)動到小車最右端B處時，小車與臺階相碰后立即靜止，此后物塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C。已知小車與軌道的總質(zhì)量M=1.0kg，軌道半徑R=0.5m，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2。求：(1)小車的運(yùn)動時間t；(2)小車的長度L。14．（16分）如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)、外分別存在磁場方向垂直紙面向內(nèi)和向外的勻強(qiáng)磁場，外部磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。P是圓外一點(diǎn)，OP＝2r。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直于OP射出，第一次從A點(diǎn)(圖中未畫出)沿圓的半徑方向射入圓內(nèi)后從Q點(diǎn)(P、O、Q三點(diǎn)共線)沿PQ方向射出圓形區(qū)域。不計粒子重力，＝0.6，＝0.8。求：(1)粒子在圓外部磁場和內(nèi)部磁場做圓周運(yùn)動的軌道半徑；(2)圓內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(3)粒子從第一次射入圓內(nèi)到第二次射入圓內(nèi)所經(jīng)過的時間。15．（12分）如圖所示，一根勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧豎直放置，上下兩端各固定質(zhì)量均為的物體A和B（均視為質(zhì)點(diǎn)），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，一個質(zhì)量的小球P從物體A正上方距其高度處由靜止自由下落。與物體A發(fā)生彈性正碰（碰撞時間極短且只碰一次），彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，取。求：(1)碰撞后瞬間物體A的速度大??；(2)當(dāng)?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，A物體的速度大小。

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】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當(dāng)入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時才有光電子射出，選項A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，選項B正確；光電管加反向電壓時，只要反向電壓小于截止電壓，就會有光電流產(chǎn)生，選項C錯誤；在未達(dá)到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大，達(dá)到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項D錯誤.2、B【解題分析】

根據(jù)電場的疊加原理，C、D兩點(diǎn)的場強(qiáng)如圖由于電場強(qiáng)度是矢量，故C、D兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等，但不相同；兩個等量同種電荷的電場關(guān)于兩電荷的連線和連線的中垂線對稱，故根據(jù)電場的對稱性，可知C、D兩個點(diǎn)的電勢都與P點(diǎn)的電勢相同；故選B．3、D【解題分析】

可以將高鐵進(jìn)站時的勻減速直線運(yùn)動等效成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動中通過連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之比為可得題中依次經(jīng)過t、3t、5t通過的位移之比ABC錯誤D正確。故選D。4、D【解題分析】

AB．由萬有引力提供向心力得解得當(dāng)周期變大時，軌道半徑將變大，但依然與地球同步，故軌道平面必與赤道共面，故A、B錯誤；C．由萬有引力提供向心力得可得軌道半徑變大，則加速度減小，故C錯誤；D．由萬有引力提供向心力得可得軌道半徑變大，則線速度將變小，故D正確；故選D。5、C【解題分析】

根據(jù)牛頓第二定律：上滑過程：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，下滑過程：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，比較可知：a1＞a2，則物塊上滑過程v-t圖象的斜率比下滑過程的大。由速度-時間公式得：上滑過程有v0=a1t0，下滑過程有v0=a2t1，可得：t1＞t0，故C正確，ABD錯誤。

故選C。6、C【解題分析】

豎直上拋運(yùn)動是一種勻變速直線運(yùn)動，物體運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒．根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式列出v與t的關(guān)系式，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出物體的動能與高度的關(guān)系式．再選擇圖象．【題目詳解】AB．物體做豎直上拋運(yùn)動，只有重力，加速度等于g，保持不變，所以a﹣t圖象是平行于時間軸的直線，取豎直向上為正方向，則豎直上拋運(yùn)動可看成一種勻減速直線運(yùn)動，速度與時間的關(guān)系為v=v0﹣gtv﹣t圖象是一條向下傾斜的直線，AB不符合題意；C．以拋出點(diǎn)為零勢能面，則物體的重力勢能為Ep=mgh則Ep﹣h圖象是過原點(diǎn)的直線，C符合題意；D．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh+Ek=mv02得Ek=mv02﹣mgh可見Ek與h是線性關(guān)系，h增大，Ek減小，Ek﹣h圖象是向下傾斜的直線．D不符合題意。故選C。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、ADE【解題分析】

A．已知波沿x正方向傳播，而P點(diǎn)剛好起振，由同側(cè)法可知起振方向沿y軸正方向，故A正確；B．由圖讀出，根據(jù)故B錯誤；C．參與傳播的質(zhì)點(diǎn)振動在平衡位置沿y軸振動，并不會沿x軸傳播，故C錯誤；D．質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cm，則振動方程，故D正確；E．時間關(guān)系為M點(diǎn)起振需要時間1s，剩下的時間振動的路程為故E正確。故選ADE。8、AD【解題分析】

A．帶電粒子轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過電場，所以每運(yùn)動一周被加速兩次，故A正確；B．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期與速度無關(guān)，故B錯誤；C．粒子從回旋加速器中射出時，最后一圈圓周運(yùn)動的半徑與金屬盒半徑相同，由得可知金屬盒半徑r越大，最大速度ν越大，故C錯誤；D．由，可知磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，最大速度v越大，粒子動能越大，故D正確。故選AD。9、AD【解題分析】

由題意知解得同理設(shè)左右最大發(fā)射角均為時，粒子光斑的右邊緣恰好與粒子光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為半圓軌跡和向左發(fā)散角軌跡，實線為半圓軌跡和向左發(fā)散軌跡），則聯(lián)立解得此時兩種粒子光斑總寬度為解得故選AD。10、CD【解題分析】

A．若改裝后的電流表示數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表稍小一些，說明流過表頭的電流小，可以增大分流電阻使其分流少些，從而增大流過表頭的電流使其準(zhǔn)確，應(yīng)該給并聯(lián)電阻串聯(lián)一個較小的電阻，A錯誤；B．若改裝后的電壓表示數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表稍小一些。說明流過表頭的電流小，應(yīng)該減小串聯(lián)電阻，或給串聯(lián)電阻再并聯(lián)一個較大的電阻，B錯誤；C．小量程電流表內(nèi)阻為，給它并聯(lián)一個電阻R，改裝后的電流表量程得出C正確；D．分壓式電路電壓、電流可以從零開始調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)對改裝電表的逐格校準(zhǔn)，D正確。故選CD。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、BDD【解題分析】

(1)解答本題應(yīng)抓住：本實驗利用恒定電流場模擬靜電場，要描繪電場等勢線，需要電源與電壓表．電源要分正負(fù)即為直流電源，確保電勢的高低；需要電壓傳感器；(2)根據(jù)順著電場線，電勢逐漸降低，分析感器示數(shù)的絕對值變化情況?！绢}目詳解】(1)[1]本實驗利用恒定電流場模擬靜電場，要描繪電場等勢線，需要6V的直流電源，故選B；[2]要描繪電場等勢線，要尋找等勢點(diǎn)，即電勢差為零的點(diǎn)，而電勢差就是電壓，所以傳感器應(yīng)選用電壓傳感器，故選D；(2)[3]從一個電極沿x軸到另一電極，電勢逐漸升高或降低，則將一個探針固定置于y軸上的某一點(diǎn)，另一探針從一個電極沿連線逐漸移動到另一電極的過程中，兩探針處的電勢差先變小后變大，則傳感器示數(shù)的絕對值先變小后變大，故D正確，ABC錯誤；故選D?！绢}目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵理解并掌握實驗的原理，懂得根據(jù)實驗原理選擇實驗器材。12、A、B的距離L不能【解題分析】

[1]要驗證機(jī)械能守恒，就需要求得動能的增加量和重力勢能的減少量，而要知道重力勢能的減少量則還需要測得A、B的距離L。[2]滑塊通過光電門B時，因光電門寬度很小，用這段平均速度代替瞬時速度可得故滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)從A到B動能的增加量為[3]如果導(dǎo)軌不水平，略微傾斜，則實驗過程中滑塊的重力勢能也要發(fā)生變化，因不知道傾角，故不能求得滑塊重力勢能的變化，則不能驗證機(jī)械能守恒定律。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