2024年湖北省武漢市華中師大一附中高三物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2024年湖北省武漢市華中師大一附中高三物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)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(hào)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(qǐng)按照題號(hào)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(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、分離同位素時(shí)，為提高分辨率，通常在質(zhì)諧儀內(nèi)的磁場(chǎng)前加一扇形電場(chǎng)．扇形電場(chǎng)由彼此平行、帶等量異號(hào)電荷的兩圓弧形金屬板形成，其間電場(chǎng)沿半徑方向．被電離后帶相同電荷量的同種元素的同位素離子，從狹縫沿同一方向垂直電場(chǎng)線進(jìn)入靜電分析靜電分器，經(jīng)過(guò)兩板間靜電場(chǎng)后會(huì)分成幾束，不考慮重力及離子間的相互作用，則A．垂直電場(chǎng)線射出的離子速度的值相同B．垂直電場(chǎng)線射出的離子動(dòng)量的值相同C．偏向正極板的離子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大D．偏向負(fù)極板的離子離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)量的值比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)動(dòng)量的值大2、若已知引力常量G，則利用下列四組數(shù)據(jù)可以算出地球質(zhì)量的是（）A．一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的運(yùn)行速率和周期B．一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的質(zhì)量和地球的第一宇宙速度C．月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑和地球自轉(zhuǎn)的周期D．地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑3、自空中的A點(diǎn)靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后與斜面體的B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，并?jīng)過(guò)相等的時(shí)間最終落在水平地面的C點(diǎn)，如圖所示，水平面上的D點(diǎn)在B點(diǎn)正下方，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶3B．A、B兩點(diǎn)的高度差和C、D兩點(diǎn)的間距之比為1∶3C．A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶2D．A、B兩點(diǎn)的高度差和C、D兩點(diǎn)的間距之比為1∶24、如圖，水平桌面上有三個(gè)相同的物體a、b、c疊放在一起，a的左端通過(guò)一根輕繩與質(zhì)量為kg的小球相連，繩與水平方向的夾角為60°，小球靜止在光滑的半圓形器皿中。水平向右的力F=20N作用在b上，三個(gè)物體保持靜狀態(tài)。g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A．物體a對(duì)桌面的靜摩擦力大小為10N，方向水平向右B．物體b受到物體a給的一個(gè)大小為20N的摩擦力，方向向左C．物體c受到向右的靜摩擦力，大小為20ND．在剪斷輕繩的瞬間，三個(gè)物體一定會(huì)獲得向右的加速度5、一束單色光由空氣進(jìn)入水中，則該光在空氣和水中傳播時(shí)A．速度相同，波長(zhǎng)相同 B．速度不同，波長(zhǎng)相同C．速度相同，頻率相同 D．速度不同，頻率相同6、如圖所示，一端擱在粗糙水平面上，另一端系一根細(xì)線（線豎直）處于靜止?fàn)顟B(tài)的重直桿A受到的作用力個(gè)數(shù)（）A．1 B．2C．3 D．4二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、關(guān)于動(dòng)量沖量和動(dòng)能，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的動(dòng)量越大，表明它受到的沖量越大 B．物體的動(dòng)量變化，其動(dòng)能有可能不變C．物體受到合外力的沖量作用，則其動(dòng)能一定變化 D．物體動(dòng)量變化的方向可能與初動(dòng)量的方向不在同一直線上8、傾斜傳送帶在底端與水平面平滑連接，傳送帶與水平方向夾角為，如圖所示。一物體從水平面以初速度v0沖上傳送帶，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知傳送帶單邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速率為v，物體可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，重力加速度為g。則物體從底端傳送到頂端的過(guò)程中（）A．動(dòng)能的變化可能為B．因摩擦產(chǎn)生的熱量一定為C．因摩擦產(chǎn)生的熱量可能為D．物體的機(jī)械能可能增加mgLsin9、氫原子的能級(jí)如圖所示，普朗克常量為h。處于第4能級(jí)的大量氫原子向第2能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法中正確的是（）A．可以釋放出3種不同頻率的光子 B．可以釋放出2種不同頻率的光子C．所釋放的光子的最小頻率為 D．所釋放的光子的最小頻率為與10、如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，MN始終保持靜止，則0～t2時(shí)間（

）A．電容器C的電荷量大小始終沒(méi)變 B．電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電C．MN所受安培力的大小始終沒(méi)變 D．MN所受安培力的方向先向右后向左三、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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(1)實(shí)驗(yàn)室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導(dǎo)線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對(duì)應(yīng)的字母），缺少的器材是____________。(2)對(duì)于實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是____________。A．應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘B．安裝器材時(shí)必須保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過(guò)程中，應(yīng)用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗(yàn)證機(jī)械能守恒(3)該同學(xué)選取了一條紙帶，取點(diǎn)跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)分別標(biāo)號(hào)為1、2、3、4、5、6，計(jì)時(shí)點(diǎn)1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交流電頻率為f，則從打計(jì)時(shí)點(diǎn)2到打計(jì)時(shí)點(diǎn)5的過(guò)程中，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需檢驗(yàn)的表達(dá)式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測(cè)得的重錘重力勢(shì)能的減小量總是大于重錘動(dòng)能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測(cè)數(shù)據(jù)可求得該實(shí)驗(yàn)中存在的平均阻力大小F=__________(結(jié)果用m、g、x1、x2、x3)表示）。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定小木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，主要實(shí)驗(yàn)操作如下：①先將右端有固定擋板的長(zhǎng)木板水平放置在實(shí)驗(yàn)桌面上，再將安裝有遮光條的小木塊用跨過(guò)長(zhǎng)木板左端定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連接，保持桌面上細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行；②光電門B固定在離擋板較遠(yuǎn)的位置，光電門A移到光電B與擋板之間的某一位置，使小木塊從緊靠擋板的位置由靜止釋放；③用跟兩光電門相連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門A的時(shí)間△t1，遮光條通過(guò)光電門B的時(shí)間△t2以及小木塊從光電門A運(yùn)動(dòng)到光電門B的時(shí)間△t；④改變光電門A的位置，重復(fù)以上操作，記錄多組△t1，△t2和△t值。請(qǐng)回答以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=___cm；(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得遮光條經(jīng)過(guò)光電門2的時(shí)間Δt2保持不變，利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖丙所示的圖象，其中圖象縱軸截距為b，橫軸截距為c。實(shí)驗(yàn)測(cè)得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為m和M，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝____。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E＝8×103V/m，帶電量q＝1×10—6C、質(zhì)量m＝1×10—3kg的小物塊固定在水平軌道的O點(diǎn)，AB為光滑固定的圓弧軌道，半徑R＝0.4m。物塊由靜止釋放，沖上圓弧軌道后，最終落在C點(diǎn)，已知物塊與OA軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為＝0.1，OA＝R，重力加速度g＝10m/s2，求:(1)物塊在A點(diǎn)的速度大小vA(結(jié)果可保留根號(hào))(2)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力(3)OC的距離(結(jié)果可保留根號(hào))。14．（16分）如圖所示，豎直面內(nèi)光滑圓弧軌道最低點(diǎn)與水平面平滑連接，圓弧軌道半徑為，圓弧所對(duì)圓心角為60°，水平面上點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。一根輕彈簧放在水平面上，其左端連接在固定擋板上，右端自由伸長(zhǎng)到點(diǎn)。現(xiàn)將質(zhì)量為的物塊放在水平面上，并向左壓縮彈簧到位置，由靜止釋放物塊，物塊被彈開后剛好不滑離圓弧軌道，已知物塊與段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，段的長(zhǎng)度也為，重力加速度為，不考慮物塊大小。求：(1)物塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小；(2)物塊最終停下的位置離點(diǎn)的距離；(3)若增大彈簧的壓縮量，物塊由靜止釋放能到達(dá)與等高的高度，則壓縮彈簧時(shí)，彈簧的最大彈性勢(shì)能為多大。15．（12分）1011年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一．某滑道示意圖如下，長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h(yuǎn)=10m，C是半徑R=10m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s1，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30m/s．取重力加速度g=10m/s1．（1）求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L；（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的I大小；（3）若不計(jì)BC段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力FN的大?。?/p>

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】垂直電場(chǎng)線射出的離子，在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，同位素的質(zhì)量不同，所以垂直電場(chǎng)線射出的離子動(dòng)能的值相同，速度不同，動(dòng)量不同，AB錯(cuò)誤；偏向正極板的離子離開電場(chǎng)時(shí)克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的小，C錯(cuò)誤；偏向負(fù)極板的離子離開電場(chǎng)時(shí)，過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，速度增大，動(dòng)量增大，故比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)動(dòng)量的值大，D正確．2、A【解題分析】

ABC．可根據(jù)方程和聯(lián)立可以求出地球質(zhì)量M，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤，A正確；D．已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑可以求出太陽(yáng)質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3、D【解題分析】

AC、AB段小球自由下落，BC段小球做平拋運(yùn)動(dòng)，兩段時(shí)間相同，根據(jù)，可知A、B兩點(diǎn)間距離與B、D兩點(diǎn)間距離相等，A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶1，故AC錯(cuò)誤；

BD、設(shè)A、B兩點(diǎn)的高度差為h，根據(jù)速度位移公式可得BC段平拋初速度，持續(xù)的時(shí)間，所以CD兩點(diǎn)間距離，所以AB兩點(diǎn)的高度差和CD兩點(diǎn)的間距之比為1∶2，故B錯(cuò)誤，D正確；

故選D．4、B【解題分析】

A．對(duì)受力分析在豎直方向則繩子拉力為對(duì)、、整體受力分析，水平方向根據(jù)平衡條件則桌面對(duì)的靜摩擦力方向水平向右，大小為根據(jù)牛頓第三定律可知，對(duì)桌面的靜摩擦力大小為，方向水平向左，A錯(cuò)誤；B．對(duì)、整體受力分析，水平方向根據(jù)平衡條件可知物體b受到物體a給的一個(gè)大小為20N的摩擦力，方向向左，B正確；C．對(duì)受力分析可知，物體僅受重力和支持力，受到的摩擦力為0，C錯(cuò)誤；D．地面對(duì)、、整體的最大靜摩擦力大小未知，在剪斷輕繩的瞬間，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未知，D錯(cuò)誤。故選B。5、D【解題分析】

不同的單色光頻率不相同，同一單色光在不同的介質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程中，光的頻率不會(huì)發(fā)生改變；由公式可以判斷，水的折射率大于空氣的，所以該單色光進(jìn)入水中后傳播速度減小．A．速度相同，波長(zhǎng)相同，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．速度不同，波長(zhǎng)相同，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．速度相同，頻率相同，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．速度不同，頻率相同，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D．光的傳播、光速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系【方法技巧】本題分析時(shí)要抓住光在不同介質(zhì)中傳播頻率不變這個(gè)特征，應(yīng)用公式公式分析光進(jìn)入不同介質(zhì)中的傳播速度．6、C【解題分析】

棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零；對(duì)棒受力分析，受重力、繩子豎直向上的拉力，地面的支持力，由于繩子豎直向上的拉力，有合力為零，故地面對(duì)棒沒(méi)有靜摩擦力，因此棒共受到3個(gè)力作用，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C．【題目點(diǎn)撥】受力分析時(shí)為防止漏力、多力，可以按照重力、彈力、摩擦力的順序分析，同時(shí)要結(jié)合平衡態(tài)分析，注意繩子的拉力方向是解題的關(guān)鍵．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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

A．根據(jù)動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的改變量越大，沖量越大，動(dòng)量和沖量無(wú)直接聯(lián)系，故A錯(cuò)誤；B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，但速度大小不變，所以動(dòng)量變化，但動(dòng)能不變，故B正確；C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力的沖量不為零，但動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D．由公式可知，由于動(dòng)量和動(dòng)量變化為矢量，遵循平行邊形定則，則物體動(dòng)量變化的方向可能與初動(dòng)量的方向不在同一直線上，故D正確。故選BD。8、ACD【解題分析】

因?yàn)椋瑒t分析物體的運(yùn)動(dòng)得分兩種情況：第一種情況是，物體滑上傳送帶后先減速后勻速，最終速度為，由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽艿淖兓癁?；相?duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦生熱增加的機(jī)械能為第二種情況是，物體滑上傳送帶后一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦生熱增加的機(jī)械能綜上所述，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，ACD正確。故選ACD。9、AC【解題分析】

AB．大量氫原子處在能級(jí)，向下面的能級(jí)躍遷，有三種情況、、由知光子的頻率有3種。故A正確，B錯(cuò)誤；CD．其中躍遷放出的能量最小，相應(yīng)光子的頻率最小，為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10、AD【解題分析】

A、B：由乙圖知，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，回路中產(chǎn)生恒定電動(dòng)勢(shì)，電路中電流恒定，電阻R兩端的電壓恒定，則電容器的電壓恒定，故電容器C的電荷量大小始終沒(méi)變．根據(jù)楞次定律判斷可知，通過(guò)R的電流一直向下，電容器上板電勢(shì)較高，一直帶正電．故A正確，B錯(cuò)誤；C：根據(jù)安培力公式F＝BIL，I、L不變，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，MN所受安培力的大小變化，故C錯(cuò)誤．D：由右手定則判斷得知，MN中感應(yīng)電流方向一直向上，由左手定則判斷可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故D正確．故選AD．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(guò)程。11、BC刻度尺B【解題分析】

(1)[1][2]本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證的正確性，因此可以不測(cè)量物體的質(zhì)量，即可不用天平。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接220V的交流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用來(lái)記錄物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時(shí)用到的刻度尺；(2)[3]A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較大的重錘，以減小阻力帶來(lái)的誤差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應(yīng)使限位孔豎直，選項(xiàng)B正確；C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.重力加速度應(yīng)取當(dāng)?shù)氐淖杂陕潴w加速度，而不能用△h=gT2去求，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；(3)[4]打計(jì)時(shí)點(diǎn)2時(shí)的速度打計(jì)時(shí)點(diǎn)5時(shí)的速度則要驗(yàn)證的機(jī)械能量守恒的表達(dá)式為：(4)[5]根據(jù)動(dòng)能定理有：解得：12、1.010【解題分析】

(1)[1]遮光條寬度：d=10mm+2×0.05mm=10.10mm