上海市第四中學2024年物理高三第一學期期末考試模擬試題含解析

上海市第四中學2024年物理高三第一學期期末考試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、如圖甲所示，物體在豎直方向受到大小恒定的作用力F=40N，先由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，當t=1s時將F反向，大小仍不變，物體的圖象如圖乙所示，空氣對物體的阻力大小恒定，g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在1.25s內(nèi)拉力F的平均功率為160WB．物體1.25s內(nèi)阻力做功的平均功率為為16WC．空氣對物體的阻力為6ND．物體的質(zhì)量為4kg2、一個不穩(wěn)定的原子核質(zhì)量為M，處于靜止狀態(tài)．放出一個質(zhì)量為m的粒子后反沖．已知放出的粒子的動能為E0，則原子核反沖的動能為()A． B． C． D．3、如圖所示，物體A放在斜面體B上，A恰能沿斜面勻速下滑，而斜面體B靜止不動．若沿斜面方向用力向下拉物體A，使物體A沿斜面加速下滑，則此時斜面體B對地面的摩擦力A．方向水平向左 B．方向水平向右C．大小為零 D．無法判斷大小和方向4、如圖，邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外．a(chǎn)b邊中點有一電子發(fā)源O，可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子．已知電子的比荷為k．則從a、d兩點射出的電子的速度大小分別為A．， B．，C．， D．，5、2017年11月5日，我國用長征火箭成功發(fā)射了兩顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星(如圖所示)，開啟了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時代。下列關(guān)于火箭在豎直方向加速起飛階段的說法，正確的是（）A．火箭只受到重力和空氣阻力的作用B．火箭噴出的熱氣流對火箭的作用力與火箭對熱氣流的作用力大小相等C．火箭處于失重狀態(tài)D．保溫泡沫塑料從箭殼上自行脫落后，相對地面由靜止下落6、如圖，一根容易形變的彈性輕導(dǎo)線兩端固定。導(dǎo)線中通有如圖箭頭所示的電流I。當沒有磁場時，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當分別加如圖所示的勻強磁場B時，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個圖示中正確的是（）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、兩根長直導(dǎo)線平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖，圖中點為兩根導(dǎo)線連線的中點，為的中垂線上的兩點且與等距，兩導(dǎo)線中通有恒定電流，已知直線電流在某點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度的大小跟該點到通電導(dǎo)線的距離成反比，則下列說法中正確的是（）A．若中通以等大同向電流，點的磁感應(yīng)強度為零B．若中通以等大反向電流，則點和點的磁感應(yīng)強度相同C．若中通以大小不等的反向電流，則磁感應(yīng)強度為零的點在之間的連線上D．若中通以大小不等的同向電流，則磁感應(yīng)強度為零的點在連線的延長線上8、如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，下端與阻值為R的電阻相連。勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、長為L、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從ab位置以初速度v沿導(dǎo)軌向上運動，剛好能滑行到與ab相距為s的a′b′位置，然后再返回到ab。該運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B．上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為D．電阻R在導(dǎo)體榛向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量小于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量9、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”的實驗中，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，那么熱力學第一定律可以表達為Q=ΔU+WE.如果沒有漏氣沒有摩擦，也沒有機體熱量的損失，這樣的熱機的效率可以達到100%10、如圖所示，定值電阻R和電阻箱電阻R串聯(lián)在恒定電壓為U的電路中，電壓表V1、V2和電流表A均為理想電表，且電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)。已知電阻箱電阻R2的最大值大于定值電阻R1的值，若現(xiàn)在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大，則下列有關(guān)說法正確的是（）A．不變，不變B．變大，變大C．電阻箱電阻消耗的功率逐漸增大D．電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小三、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“測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中：(1)第一組同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量，電壓表選擇量程“3V”，實驗后得到了如圖乙的圖像，則電池內(nèi)阻為_______Ω；(2)第二組同學也利用圖甲的實驗裝置測量另一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑動的過程中，電流表的示數(shù)先始終為零，滑過一段距離后，電流表的示數(shù)才逐漸增大。該組同學記錄了多組電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)、滑片P向左滑動的距離x。然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別作出了U-x圖象、I-x圖象，如圖丙所示，則根據(jù)圖像可知，電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為_______Ω。12．（12分）要測繪一個標有“2.5V2W”小燈泡的伏安特性曲線.己選用的器材有：直流電源（3V.內(nèi)阻不計）電流表A1量程為0.6A，內(nèi)阻為0.6n）電流表A2（量程為300mA．內(nèi)阻未知）電壓表V（量程0—3V，內(nèi)阻約3kQ）滑動變阻器R（0—5Ω，允許最大電流3A）開關(guān)、導(dǎo)線若干．其實驗步驟如下：①由于電流表A1的里程偏小.小組成員把A1、A2并聯(lián)后在接入電路，請按此要求用筆畫線代表導(dǎo)線在實物圖中完成余下導(dǎo)線的連接.（____）（2）正確連接好電路，并將滑動變阻器滑片滑至最_______端，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片.發(fā)現(xiàn)當A1示數(shù)為0.50A時，A2的示數(shù)為200mA，由此可知A2的內(nèi)阻為_______.③若將并聯(lián)后的兩個電流表當作一個新電表，則該新電表的量程為_______A；為使其量程達到最大，可將圖中_______（選填，“I”、“II”）處斷開后再串聯(lián)接入一個阻值合適的電阻．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，導(dǎo)熱性能良好的氣缸靜止于水平地面上，缸內(nèi)用橫截面積為S，質(zhì)量為m的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。在活塞上放一砝碼，穩(wěn)定后氣體溫度與環(huán)境溫度相同均為T1.若氣體溫度為T1時，氣柱的高度為H。當環(huán)境溫度緩慢下降到T2時，活塞下降一定的高度；現(xiàn)取走砝碼，穩(wěn)定后活塞恰好回到原來高度。已知外界大氣壓強保持不變，重力加速度為g，不計活塞與氣缸之間的摩擦，T1、T2均為熱力學溫度，求：(1)氣體溫度為時，氣柱的高度；(2)砝碼的質(zhì)量。14．（16分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的局部勻強磁場，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計。（已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，局部勻強磁場全部覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）（1）求靜止時導(dǎo)體棒受到的安培力F安大小和摩擦力f大?。唬?）若將導(dǎo)體棒質(zhì)量增加為原來兩倍，而磁場則以恒定速度v1=30m/s沿軌道向上運動，恰能使得導(dǎo)體棒勻速上滑，（局部勻強磁場向上運動過程中始終覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）求導(dǎo)體棒上滑速度v2；（3）在問題（2）中導(dǎo)體棒勻速上滑的過程，求安培力的功率P安和全電路中的電功率P電。15．（12分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)y軸右側(cè)有一范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，磁場方向垂直紙面向外；分成I和II兩個區(qū)域，I區(qū)域的寬度為d，右側(cè)磁場II區(qū)域還存在平行于xoy平面的勻強電場，場強大小為E＝，電場方向沿y軸正方向。坐標原點O有一粒子源，在xoy平面向各個方向發(fā)射質(zhì)量為m，電量為q的正電荷，粒子的速率均為v＝。進入II區(qū)域時，只有速度方向平行于x軸的粒子才能進入，其余被界面吸收。不計粒子重力和粒子間的相互作用，求：(1)某粒子從O運動到O'的時間；(2)在I區(qū)域內(nèi)有粒子經(jīng)過區(qū)域的面積；(3)粒子在II區(qū)域運動，當?shù)谝淮嗡俣葹榱銜r所處的y軸坐標。

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】

A．在1.25s內(nèi)，圖像圍成面積為5m，即總位移為5m，拉力第一階段向上的位移為4m，則拉力做正功160J，第二階段位移為1m，則拉力做負功40J，總共120J，平均功率96W，故A錯誤。CD．根據(jù)牛頓第二定律可得：F－（mg+f)=ma1F+mg+f=ma2，又由題圖乙可知a1=2m/s2a2=6m/s2聯(lián)立解得物體的質(zhì)量m=2kg空氣對物體的阻力為f=4NCD項錯誤。B．阻力全程做負功，共Wf=4×5=20J，所以平均功率為B正確。故選B。2、C【解題分析】

放出質(zhì)量為的粒子后，剩余質(zhì)量為，該過程動量守恒，則有：放出的粒子的動能為：原子核反沖的動能：聯(lián)立解得：A.與分析不符，不符合題意；B.與分析不符，不符合題意；C.與分析相符，符合題意；D.與分析不符，不符合題意。3、C【解題分析】

由題物體A恰能在斜面體上沿斜面勻速下滑時，斜面對物體A的作用力豎直向上，與物體A的重力平衡。物體A對斜面的力豎直向下，斜面不受地面的摩擦力作用。此時斜面體受到重力、地面的支持力、物體對斜面的壓力和沿斜面向下的滑動摩擦力。若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物體A，使物體A加速下滑時，物體A對斜面的壓力沒有變化，則對斜面的滑動摩擦力也沒有變化，所以斜面體的受力情況沒有改變，則地面對斜面體仍沒有摩擦力，即斜面體受地面的摩擦力為零。A.方向水平向左。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.方向水平向右。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.大小為零。與上述結(jié)論相符，故C正確；D.無法判斷大小和方向。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：C。4、B【解題分析】

a點射出粒子半徑Ra==，得：va==，d點射出粒子半徑為，R=故vd==，故B選項符合題意5、B【解題分析】

A．火箭受到重力和空氣阻力以及內(nèi)部燃料噴出時的作用力，故A錯誤；B．火箭噴出的熱氣流對火箭的作用力與火箭對熱氣流的作用力為作用力和反作用力，二者大小相等，故B正確；C．火箭加速向上，故處于超重狀態(tài)，故C錯誤；D．保溫泡沫塑料從箭殼上自行脫落后，由于具有向上的速度，故做豎直上拋運動，故D錯誤。故選B。6、B【解題分析】

考查安培力?！绢}目詳解】A．圖示電流與磁場平行，導(dǎo)線不受力的作用，故A錯誤；B．由左手定則判得，安培力的方向水平向右，故B正確；C．由左手定則判得，安培力的方向垂直直面向里，故C錯誤；D．由左手定則判得，安培力的方向水平向右，故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、AB【解題分析】

A．若中通以等大同向電流，根據(jù)安培定則可知，兩條導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場等大反向，則O點的磁感應(yīng)強度為零，選項A正確；B．若中通以等大反向電流，假設(shè)a電流向里，b中電流向外；根據(jù)安培定則以及磁場疊加原理判斷得知，兩根通電導(dǎo)線在MN兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向均向下且大小相等；同理若假設(shè)a電流向外，b中電流向里；根據(jù)安培定則以及磁場疊加原理判斷得知，兩根通電導(dǎo)線在MN兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向均向上且大小相等；故B正確；C．若中通以大小不等的反向電流，則兩電流在之間的連線上各點的磁場方向相同，磁感應(yīng)強度不可能為零，選項C錯誤；D．若中通以大小不等的同向電流，則兩電流在連線的延長線上各點的磁場方向相同，則磁感應(yīng)強度不可能為零，選項D錯誤；故選AB.8、BC【解題分析】

向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況；上滑過程中根據(jù)功能關(guān)系結(jié)合焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量的計算公式求解向下滑行過程中通過電阻R的電荷量；根據(jù)分析電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量與向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量的大小?！绢}目詳解】A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)右手定則可得棒中的電流方向，根據(jù)左手定則可得安培力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：其中：解得：由于速度減小，則加速度減小，棒不做勻減速直線運動，故A錯誤；B．設(shè)上滑過程中克服安培力做的功為W，根據(jù)功能關(guān)系可得：克服安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，則：上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：故B正確；C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為：故C正確；D．由于上滑過程中和下滑過程中導(dǎo)體棒通過的位移相等，即導(dǎo)體棒掃過的面積S相等，根據(jù)安培力做功計算公式可得：由于上滑過程中的平均速度大于，下滑過程中的平均速度，所以上滑過程中平均電流大于下滑過程中的平均電流，則電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量大于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量，故D錯誤。故選BC。9、ABD【解題分析】

A.根據(jù)用“油膜法”估測分子大小的實驗原理可知，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，分子力做負功，分子勢能增加；當分子間的距離r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，增大分子間的距離，分子力做負功，分子勢能增加，所以當兩個分子的距離為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，而非晶體沒有固定的熔點，比較可靠的方法是通過比較熔點來判斷，故C錯誤；D.根據(jù)熱力學第一定律可知，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，那么熱力學第一定律可以表達為Q=U+W，故D正確；E.即使沒有漏氣沒有摩擦，也沒有機體熱量的損失，根據(jù)熱力學第二定律可知，熱機的效率不可以達到100%．故E錯誤。故選ABD．10、AD【解題分析】

A．對于定值電阻，根據(jù)歐姆定律有：故A正確；B．將定值電阻和恒定電壓電路等效成一個電源，其中U是等效電動勢，R1是等效內(nèi)阻，可得故B錯誤；CD．在等效電路中，當R2=R1，電阻箱電阻消耗的功率最大，又依題意可知電阻箱的原阻值小于定值電阻R1，可見，在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大的過程中，電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小，故C錯誤，D正確。故選AD。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、1.51.51【解題分析】

(1)[1]．由圖乙圖像可知，電源內(nèi)阻(2)[2][3]．由圖示圖像可知，時，，；當時，，，則由U=E-Ir可得1.20=E-0.3r1.35=E-0.15r解得：r=1ΩE=1.5V12、右1.50.84I【解題分析】

（1）由于小燈泡的電阻相對于電壓表內(nèi)阻來說很小很小，電流表采用外接法，連接實物圖如圖所示：（2）開關(guān)閉合前，滑動變阻器應(yīng)調(diào)至使電流表和電壓表的示數(shù)為零的位置，故應(yīng)調(diào)至右端；根據(jù)歐姆定律得：（3）由于Ug1＝0.6×0.6V＝0.36V，Ug2＝0.3×1.5V＝0.45V，由于Ug1＜Ug2，故兩電流表兩段允許所加最大電壓為0.36V，新電流表量程為：，由于A2未達到最大量程，要使其達到最大量程，要增大電壓，此時電流表A1會燒毀，為了保護該電流表，應(yīng)給其串聯(lián)一電阻分壓，故應(yīng)在Ⅰ區(qū)再串聯(lián)接入一個阻值合適的電阻．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)【解題分析】

(1)設(shè)氣體溫度為時，氣柱的高度為，環(huán)境溫度緩慢下降到的過程是等