濟寧市重點中學2024學年高三物理第一學期期末考試模擬試題含解析

濟寧市重點中學2024學年高三物理第一學期期末考試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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、一質量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關，重力加速度為g?，F(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質量為（）A．2（M﹣）B．M﹣C．2M﹣D．g2、如圖甲所示，單匝矩形線圈abcd垂直固定在勻強磁場中。規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。以順時針方向為電流正方向，以向右方向為安培力正方向，下列關于bc段導線中的感應電流i和受到的安培力F隨時間變化的圖象正確的是（）A． B．C． D．3、關于原子、原子核的相關知識，下列說法正確的是（）A．當發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光強度的增大而增大B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，輻射出光子C．核反應方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質量增大，重核裂變的過程質量虧損4、氫原子的能級示意圖如圖所示，鋅的逸出功是，那么對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征，下列說法正確的是（）A．大量氫原子從高能級向能級躍遷時發(fā)出的光可以使鋅發(fā)生光電效應B．大量氫原子從能級向低能級躍遷時，最多發(fā)出兩種不同頻率的光C．大量氫原子從能級向低能級躍遷時，用其發(fā)出的光照射鋅板，有兩種光能使鋅板發(fā)生光電效應D．若入射光子的能量為，不能使能級的氫原子電離5、下圖是a、b兩光分別經過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則（）A．在同種均勻介質中，a光的傳播速度比b光的大B．從同種介質射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大C．照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時，a光的飽和電流大D．若兩光均由氫原子能級躍遷產生，產生a光的能級能量差大6、如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實質就是一種大型拋石機。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因為重物的牽綴，長臂會猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡化為圖乙所示，橫桿的質量不計，將一質量m=10kg，可視為質點的石塊，裝在橫桿長臂與轉軸O點相距L=5m的末端口袋中，在轉軸短臂右端固定一重物M，發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點，靜止時長臂與水平面的夾角α=37°，解除外力后石塊被發(fā)射，當長臂轉到豎直位置時立即停止運動，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與O點的水平距離s=20m，空氣阻力不計，g取10m/s2。則（）A．石塊水平拋出時的初速度為l0m/sB．石塊水平拋出時的初速度為20m/sC．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2050JD．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2500J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、如圖為乒乓球發(fā)球機的工作示意圖。若發(fā)球機從球臺底邊中點的正上方某一固定高度連續(xù)水平發(fā)球，球的初速度大小隨機變化，發(fā)球方向也在水平面內不同方向隨機變化。若某次乒乓球沿中線恰好從中網的上邊緣經過，落在球臺上的點，后來另一次乒乓球的發(fā)球方向與中線成角，也恰好從中網上邊緣經過，落在桌面上的點。忽略空氣對乒乓球的影響，則（）A．第一個球在空中運動的時間更短B．前后兩個球從發(fā)出至到達中網上邊緣的時間相等C．前后兩個球發(fā)出時的速度大小之比為D．兩落點到中網的距離相等8、下列說法中正確的是（）A．熱機中燃氣的內能不可能全部轉化為機械能B．液體表面張力的方向與液面垂直C．液體表面張力的大小是跟分界線的長度成正比的D．水銀滴在玻璃板上將成橢球狀，所以說水銀是一種不浸潤液體E.相對濕度100%，表明在當時的溫度下，空氣中的水汽已達到飽和狀態(tài)9、如圖所示，將質量為m的小球用橡皮筋懸掛在豎直墻的O點，小球靜止在Q點，P為O點正下方一點，OP間的距離等于橡皮筋原長，在P點固定一光滑圓環(huán)，橡皮筋穿過圓環(huán)?，F(xiàn)對小球施加一個外力F，使小球沿以PQ為直徑的圓弧緩慢向上運動，不計一切阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球在Q向P運動的過程中外力F的方向始終跟橡皮筋垂直B．小球在Q向P運動的過程中外力F的方向始終水平向右C．小球在Q向P運動的過程中外力F逐漸增大D．小球在Q向P運動的過程中外力F先變大后變小10、一帶負電粒子僅在電場力的作用下，從x軸的原點O由靜止開始沿x軸正方向運動，其運動速度v隨位置x的變化關系如圖所示，圖中曲線是頂點為O的拋物線，粒子的質量和電荷量大小分別為m和，則下列說法正確的是（）A．電場為勻強電場，電場強度大小B．O、x1兩點之間的電勢差C．粒子從O點運動到x1點的過程中電勢能減少了D．粒子沿x軸做加速度不斷減小的加速運動三、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）實驗小組要測定一個電源的電動勢E和內阻r。已知待測電源的電動勢約為5V，可用的實驗器材有：待測電源；電壓表V1（量程0～3V；內阻約為3kΩ）；電壓表V2（量程0～6V；內阻約為6kΩ）；定值電阻R1（阻值2.0Ω）；滑動變阻器R2（阻值0～20.0Ω）；開關S一個，導線若干。（1）實驗小組的某同學利用以上器材，設計了如圖甲所示的電路，M、N是電壓表，P、Q分別是定值電阻R1或滑動變阻器R2，則P應是_________（選填“R1”或“R2”）。（2）按照電路將器材連接好，先將滑動變阻器調節(jié)到最大值，閉合開關S，然后調節(jié)滑動變阻器的阻值，依次記錄M、N的示數(shù)UM、UN。（3）根據UM、UN數(shù)據作出如圖乙所示的關系圖像，由圖像得到電源的電動勢E=_________V，內阻r=_________Ω。（均保留2位有效數(shù)字）（4）由圖像得到的電源的電動勢值_________（選填“大于”、“小于”、“等于”）實際值。12．（12分）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下：a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔0.1s選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。結合上述實驗步驟，請你完成下列問題：(1)在下列儀器和器材中，還必須使用的有______和______（填選項前的字母）。A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝碼）(2)在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C（v3=0.86m/s）對應的坐標點，并畫出v-t圖像。(3)觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據是______。根據v-t圖像計算出小車的加速度a=______m/s2。(4)某同學測量了相鄰兩計數(shù)點間的距離：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通過分析小車的位移變化情況，也能判斷小車是否做勻變速直線運動。請你說明這樣分析的依據是______________________。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，封有一定質量理想氣體的圓柱形氣缸豎直放置，氣缸的高度H=30cm，缸體內底面積S=200cm2，缸體質量M=10kg。彈簧下端固定在水平桌面上，上端連接活塞，當缸內量氣體溫度T0=280K時，缸內氣體高h=20cm。現(xiàn)緩慢加熱氣體，使活塞最終恰好靜止在缸口（未漏氣），此過程中缸內氣體吸收熱量為Q=450J。已知大氣壓恒為p0=1×l05Pa，重力加速度g=10m/s2，不計活塞質量、厚度及活塞與缸壁的摩擦，且氣缸底部及活塞表面始終保持水平。求：（i）活塞最終靜止在缸口時，缸內氣體的溫度；（ii）加熱過程中，缸內氣體內能的增加量。14．（16分）如圖所示，在質量為M＝0.99kg的小車上，固定著一個質量為m＝0.01kg、電阻R＝1的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，MN邊長為L=0.1m，NP邊長為l＝0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做勻速運動，隨后進入一水平有界勻強磁場（磁場寬度大于小車長度）．磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內、磁感應強度大小B＝1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長度與線圈MN邊長度相同．求：（1）小車剛進入磁場時線圈中感應電流I的大小和方向；（2）小車進入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量q；（3）如果磁感應強度大小未知，已知完全穿出磁場時小車速度v1＝2m/s，求小車進入磁場過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q．15．（12分）如圖，在xOy平而內，x=0與x=3L兩直線之間存在兩勻強磁場，磁感應強度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x軸為兩磁場的分界線；在第I象限內存在沿y軸負方向、場強大小為E的勻強電場。一質量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從x軸上的A點以某一初速度射入電場，一段時間后，該粒子運動到y(tǒng)軸上的P（0，）點，以速度v0垂直于y軸方向進入磁場。不計粒子的重力。（1）求A點的坐標；（2）若粒子能從磁場右邊界離開，求磁感應強度的取值范圍；（3）若粒子能從O'（3L，0）點離開，求磁感應強度的可能取值。

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、A【解題分析】

分別對氣球勻速上升和勻速下降過程進行受力分析，根據共點力平衡條件列式求解即可?！绢}目詳解】勻速下降時，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根據共點力平衡條件有：氣球勻速上升時，受到重力，向上的浮力F，向下的阻力f，根據共點力平衡條件有：解得：故A正確，BCD錯誤。故選A?！绢}目點撥】本題關鍵對氣球受力分析，要注意空氣阻力與速度方向相反，然后根據共點力平衡條件列式求解。2、A【解題分析】

0～0.5T時間內，B減小，穿過線圈的磁通量減小，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應電流方向沿順時針方向，為正值；

由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為，不變，則E不變，感應電流i不變。由左手定則可知，bc段導線受到的安培力方向水平向右，是正的。由F=BiL知bc段導線受到的安培力大小隨B的減小而逐漸減小。

在0.5T-T時間內，B增大，穿過線圈的磁通量增大，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應電流方向沿逆時針方向，為負值；

由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為，不變，則E不變，感應電流i不變。由圖知：在0.5T-T時間內的是0～0.5T時間內的2倍，則在0.5T-T時間內的感應電動勢E是0～0.5T時間內的2倍，感應電流也是2倍。在0.5T-T時間內，由左手定則可知，bc段導線受到的安培力方向水平向左，是負的，且由F=BiL，知在0.5T-T時間內bc段導線受到的安培力隨B的增大而增大，且是0～0.5T時間內的4倍，故BCD錯誤，A正確。

故選A。3、C【解題分析】

A．當發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強無關，選項A錯誤；B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，要吸收出光子，選項B錯誤；C．根據核反應的質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應方程中的X質量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質量虧損，選項D錯誤。故選C。4、C【解題分析】

A．氫原子從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光，其光子的能量值最大為1.51eV，小于3.34eV，不能使鋅發(fā)生光電效應，故A錯誤。B．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為3種，故B錯誤。C．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為3種，其中有2種大于3.34ev能使鋅板發(fā)生光電效應，故C正確。D．當氫原子吸收的光子能量剛好等于能級差時，氫原子會躍遷到對應的高能級上去。若入射光子的能量為1.6eV，能使n=3能級的氫原子電離，故D錯誤。故選C。5、D【解題分析】

A．由圖可知a光的干涉條紋間距小于b光的，根據可知a的波長小于b的波長，a光的頻率大于b光的頻率，a光的折射率大于b光的折射率，則根據可知在同種介質中傳播時a光的傳播速度較小，A錯誤；B．根據可知從同種介質中射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角小，B錯誤；C．發(fā)生光電效應時飽和光電流與入射光的強度有關，故無法比較飽和光電流的大小，C錯誤；D．a光的頻率較高，若兩光均由氫原子能級躍遷產生，則產生a光的能級差大，D正確。故選D?！绢}目點撥】此題考查了雙縫干涉、全反射、光電效應以及玻爾理論等知識點；要知道雙縫干涉中條紋間距的表達式，能從給定的圖片中得到條紋間距的關系；要知道光的頻率越大，折射率越大，全反射臨界角越小，波長越小，在介質中傳播的速度越?。?、C【解題分析】

AB．石塊被拋出后做平拋運動，豎直高度為可得水平方向勻速直線運動可得平拋的初速度為故AB錯誤；CD．石塊從A點到最高點的過程，由動能定理解得長臂對石塊做的功為故C正確，D錯誤。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、BD【解題分析】

A．乒乓球發(fā)球機從固定高度水平發(fā)球，兩個球的豎直位移相同，由可知，兩個球在空中的運動時間相等，故A錯誤；B．由于發(fā)球點到中網上邊緣的豎直高度一定，所以前后兩個球從發(fā)出至到達中網上邊緣的時間相等，故B正確；C．兩球均恰好從中網上邊緣經過，且從發(fā)出至到達中網上邊緣的時間相等，由可知前后兩個球發(fā)出時的速度大小之比等于位移大小之比，為，故C錯誤；D．前后兩球發(fā)出時速度大小之比為，且在空中運動時間相同，故水平位移之比為，結合幾何關系可知，兩落點到中網的距離相等，故D正確。故選BD。8、ACE【解題分析】

A．熱力學第二定律的一種表述為：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a生其他影響，即無論采用任何設備和手段進行能量轉化，總是遵循“機械能可全部轉化為內能，而內能不能全部轉化為機械能”，A正確；BC．液體表面張力產生在液體表面層，它的方向平行于液體表面，而非與液面垂直，其大小跟分界線的長度成正比，B錯誤C正確；D．浸潤與不浸潤是由液體和固體共同決定的。液體浸潤固體，附著層面積要擴張，不浸潤固體附著層面積要收縮；水銀不浸潤玻璃，但可能浸潤其他固體，D錯誤；E．相對濕度=空氣中水蒸氣的壓強/同溫度下水的飽和氣壓，當相對濕度為100%，表明在當時的溫度下，空氣中的水汽已達到飽和狀態(tài)，故E正確。故選ACE。9、AC【解題分析】

設圓的半徑為R，則OP為橡皮筋的原長，設勁度系數(shù)為k，開始時小球二力平衡有當移動到橡皮筋與豎直方向成角時，受力分析：彈力大小為所以有且方向跟橡皮筋垂直，移動過程中一直增大，一直增大，一直增大，AC正確，BD錯誤。故選AC。10、AC【解題分析】

AD．由題意可知，圖中曲線是拋物線，則曲線的表達式可寫為粒子只在電場力作用下運動，由動能定理得即又所以粒子在運動過程中，受到的電場力不變，說明電場為勻強電場，場強為即粒子沿x軸做加速度不變，所以A正確，D錯誤；BC．粒子從O點運動到x1點，由動能定理得電場力做正功，電勢能減少，為則O、x1兩點之間的電勢差為所以B錯誤，C正確。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、R24.90.90～1.0小于【解題分析】

（1）[1]由電路圖可知，電壓表M測量P、Q總電壓，電壓表N測量Q的電壓，故M為大量程的電壓表V2，N為小量程的電壓表V1，根據部分電路歐姆定律可知P為大量程的滑動變阻器R2，Q為小阻值的定值電阻R1。（3）[2][3]設電壓表M的示數(shù)為UM，電壓表N的示數(shù)為UN，由圖示電路圖可知，電源電動勢為整理得：由UM-UN圖象可知，電源電動勢為E=4.9V，由圖可知圖線的斜率為：又從UM-UN的關系可知：則電源內阻為：r=kR1=0.94Ω。（4）[4]根據題意可知：變形得：所以圖象的縱截距為：則電源電動勢為所以根據圖象得到的電源電動勢值小于實際值。12、AC小車速度隨時間均勻變化0.62相鄰相等時間（0.1s）內的位移變化量均為0.63cm左右，在誤差范圍內相等，所以小車做勻速直線運動?！窘忸}分析】

（1）[1]AB．圖中打點計時器用的是50Hz交流電源而不是直流電源，故選項A正確，B錯誤；C．測量紙帶上的點之間距離時，還需要用到刻度尺，故選項C正確；D．但是不用秒表，因為計時器的點間距能夠說明間隔時間的問題，選項D錯誤；E．實驗用不到天平，因為不用測量質量，選項E錯誤。故選AC。（2）[2]先畫出C點，即在時間為0.3s時找出對應的速度0.86m/s即可，然后將圖中各點用直線畫出來；（3）[3]因為它是一條直線，說明其加速度的大小是不變的，故說明是勻變速直線運動，也可以說是因為速度的變化的相同時間內是相同的.[4]加速度的大小可以根據加速度的定義來計算得出；計算加速度時需要在直線上取兩個點，所取的點間距盡量大一些；（4）[5]由于在勻變速直線運動中，相鄰相等時間內的位移的變化量是相等的，故我們只需要驗證這個運動是不是滿足這個關系就可以；由于相鄰點間的時間是相等的，又因為，…；說明相鄰相等時間內通過的位移都是相等的，所以小車的運動是勻變速直線運動。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)420K；(ii)240J。【解題分析】

(i)加熱過程為等壓變化，設缸內氣體的末態(tài)溫度為T，初態(tài)溫度為T0=280K由蓋-呂薩克定律有代入數(shù)據解得T=420K(ii)設缸內氣體的壓強為p；對氣缸由平衡條件有Mg+p0S=pS該過程氣體對外做功W=pS(H-h)則外界對氣體做功為W′=-W由熱力學第一定律有ΔU=W'+Q