福建省福州市第四中學2024年高三物理第一學期期末檢測模擬試題含解析

福建省福州市第四中學2024年高三物理第一學期期末檢測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、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。回答非選擇題時，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（a）所示，在傾角的斜面上放置著一個金屬圓環(huán)，圓環(huán)的上半部分處在垂直斜面向上的勻強磁場（未畫出）中，磁感應強度的大小按如圖（b）所示的規(guī)律變化。釋放圓環(huán)后，在和時刻，圓環(huán)均能恰好靜止在斜面上。假設圓環(huán)與斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，則圓環(huán)和斜面間的動摩擦因數(shù)為（）A． B． C． D．2、如圖所示，粗細均勻的正方形金屬線框abcd用輕質(zhì)導線懸吊，線框一半處在勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，給導線通以如圖的恒定電流，靜止時每根導線的拉力為F。保持電流不變，將金屬線框向下平移剛好完全進入磁場中，靜止時每根導線的拉力為2F。ab邊始終保持水平，導線始終豎直，則金屬框的重力為()A． B． C．F D．3、豎直向上拋出一個小球，圖示為小球向上做勻變速直線運動時的頻閃照片，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，測出ac長為23cm，af長為34cm，則下列說法正確的是（）A．bc長為13cmB．df長為7cmC．小球的加速度大小為12m/s2D．小球通過d點的速度大小為2.2m/s4、下列說法正確的是（）A．中X為中子，核反應類型為衰變B．中Y為中子，核反應類型為人工核轉(zhuǎn)變C．，其中Z為氫核，核反應類型為輕核聚變D．，其中K為10個中子，核反應類型為重核裂變5、一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度升高的過程中（）A．氣體的內(nèi)能一定增加B．外界一定對氣體做功C．氣體一定從外界吸收熱量D．氣體分子的平均動能可能不變6、如圖甲所示，一根直導線和一個矩形導線框固定在同一豎直平面內(nèi)，直導線在導線框上方，甲圖中箭頭方向為電流的正方向。直導線中通以圖乙所示的電流，則在0－時間內(nèi)，導線框中電流的方向（）A．始終沿順時針 B．始終沿逆時針 C．先順時針后逆時針 D．先逆時針后順時針二、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，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導軌，導軌足夠長，電阻不計，勻強磁場垂直導軌平面向里。金屬桿ab垂直導軌放置，與導軌始終良好接觸，金屬桿具有一定的質(zhì)量和電阻。開始時，將開關S斷開，讓金屬桿ab由靜止開始自由下落，經(jīng)過一段時間，再將開關S閉合，從閉合開關S開始計時，取豎直向下為正方向，則金屬桿運動的動能EK、加速度a、所受到的安培力，及電流表的示數(shù)，隨時間t變化的圖象可能是A． B． C． D．8、用如圖所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象，光電管陰極K與滑動變阻器的中心抽頭c相連，光電管陽極與滑動變阻器的滑片P相連，初始時滑片P與抽頭c正對，電壓表的示數(shù)為0（電壓表0刻線在表盤中央）。在移動滑片P的過程中，光電流，隨電壓表示數(shù)U變化的圖像如圖所示，已知入射光的光子能量為1.6eV。下列說法正確的是（）A．當滑片P與c正對時，電路中無光電流B．當U=－0.6V時，滑片P位于b、c之間C．陰極材料的逸出功為0.6eVD．當U=0.8V時，到達陽極的光電子的最大動能為1.4eV9、如圖所示，電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導軌水平放置于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動，外力F與金屬棒速度v的關系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應電流的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有A． B．C． D．10、在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關系如圖所示．電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed，點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標（ra，φa）標出，其余類推．現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到d點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd．下列選項正確的是（）?A．Ea：Eb=4：1B．Ec：Ed=2：1C．Wab：Wbc=3：1D．Wbc：Wcd=1：3三、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）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置，通過研究紙帶上第一個點到某一個點之間的運動來驗證機械能守恒定律。通過實驗數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差，為此改用如圖乙所示的實驗裝置：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中球心正好經(jīng)過光電門B時，通過與光電門B相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h，用游標卡尺測得小鐵球的直徑，重力加速度為g。請回答下列問題：(1)小鐵球經(jīng)過光電門時的瞬時速度v=______（用題中所給字母表示）。(2)如果d、t、h、g滿足關系式______，就可驗證機械能守恒定律。(3)比較兩個方案，改進后的方案相比原方案主要的兩個優(yōu)點是______。A．不需要測出小鐵球的質(zhì)量B．電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0C．消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響D．數(shù)據(jù)處理大大簡化12．（12分）為了測定金屬絲的電阻率，某實驗小組將一段金屬絲拉直并固定在米尺上，其兩端可作為接線柱，一小金屬夾夾在金屬絲上，且可在金屬絲上滑動．請完成以下內(nèi)容．(1)某次用螺旋測微器測該金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則其直徑d＝____mm．(2)實驗中先用歐姆表測出該金屬絲的阻值約為3Ω．(3)準備的實驗器材如下：A．電壓表V(量程0~3V，內(nèi)阻約20kΩ)B．定值電阻10ΩC．定值電阻100ΩD．蓄電池(電動勢約12V，內(nèi)阻不計)E．開關S一只F．導線若干實驗小組利用上述器材設計并完成實驗．實驗中通過改變金屬夾的位置進行了多次測量，在實驗操作和測量無誤的前提下，記錄了金屬絲接入電路中的長度l和相應的電壓表的示數(shù)U，并作出了1U－1計的實驗電路圖．其中定值電阻R應選____(填“B”或“C”)；金屬絲電阻率的表達式ρ＝____________________(用a、b、c、d、R表示)．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，半徑未知的光滑圓弧AB與傾角為37°的斜面在B點連接，B點的切線水平。斜面BC長為L=0.3m。整個裝置位于同一豎直面內(nèi)?，F(xiàn)讓一個質(zhì)量為m的小球從圓弧的端點A由靜止釋放，小球通過B點后恰好落在斜面底端C點處。不計空氣阻力。（g取10m/s2）(1)求圓弧的軌道半徑；(2)若在圓弧最低點B處放置一塊質(zhì)量為m的膠泥后，小球仍從A點由靜止釋放，粘合后整體落在斜面上的某點D。若將膠泥換成3m重復上面的過程，求前后兩次粘合體在斜面上的落點到斜面頂端的距離之比。14．（16分）如圖所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段長1.6m且光滑．質(zhì)量為1kg的小物塊由A處以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到達C處速度為零．此過程中小物塊在AB段速度的變化率是BC段的2倍，兩段運動時間相等．g=10m/s2，以A為零勢能點．求小物塊：（1）通過B處的速度；（2）在C處的重力勢能；（3）沿斜面下滑過程中通過BA段的時間．15．（12分）如圖紙面內(nèi)的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，對邊AB∥CD、AD∥BC，電場方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應強度大小為B.一帶電粒子從AB上的P點平行于紙面射入該區(qū)域，入射方向與AB的夾角為θ（θ<90°），粒子恰好做勻速直線運動并從CD射出．若撤去電場，粒子以同樣的速度從P點射入該區(qū)域，恰垂直CD射出.已知邊長AD=BC=d，帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計粒子的重力.求：(1)帶電粒子入射速度的大小；(2)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的時間；(3)勻強電場的電場強度大?。?/p>

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、D【解題分析】

根據(jù)楞次定律可知，時間內(nèi)感應電流的方向沿順時針方向，由左手定則可知圓環(huán)上部受安培力沿斜面向下，設圓環(huán)半徑為r，電阻為R，在時有，此時圓環(huán)恰好靜止由平衡得同理在時圓環(huán)上部分受到的安培力沿斜面向上，圓環(huán)此時恰好靜止，由平衡得聯(lián)立以上各式得故ABC錯誤，D正確。故選D。2、D【解題分析】

線框有一半在磁場中時，對整體根據(jù)平衡條件得到：當線框全部在磁場中時，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知ab邊和cd邊電流之比為，則根據(jù)平衡條件可知：求得：A.由以上分析可知線框的重力為，故選項A錯誤；B.由以上分析可知線框的重力為，故選項B錯誤；C.由以上分析可知線框的重力為，故選項C錯誤；D.由以上分析可知線框的重力為，故選項D正確。3、C【解題分析】

C．根據(jù)題意可知，cf長為11cm，則根據(jù)勻變速直線運動的位移差公式可得其中所以C正確；D．勻變速直線運動中，某段的平均速度等于這一段中間時刻的瞬時速度，則d點的速度為所以D錯誤；B．根據(jù)勻變速直線運動的位移公式得所以B錯誤；A．同理可得b點的速度為則所以A錯誤。故選C。4、D【解題分析】

A．，核反應類型為衰變，選項A錯誤；B．，核反應類型為輕核聚變，選項B錯誤；C．，核反應類型為人工轉(zhuǎn)變，選項C錯誤；D．，核反應類型為重核裂變，選項D正確。故選D。5、A【解題分析】

AD．理想氣體不計分子勢能，溫度升高，平均動能增大，內(nèi)能一定增加，選項A正確，D錯誤；BC．溫度升高，外界可能對氣體做功，也可能從外界吸收熱量，選項BC錯誤。故選A.6、A【解題分析】

電流先沿正方向減小，產(chǎn)生的磁場將減小，此時由右手螺旋定則可知，穿過線框的磁場垂直于線框向里且減小，故電流順時針，當電流減小到零再反向增大時，此時由右手螺旋定則可知，穿過線框的磁場垂直于線框向外且增大，故電流順時針，則在0－時間內(nèi)，導線框中電流的方向始終為順時針，故A正確。故選A。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、BC【解題分析】

閉合開關時，金屬棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力與安培力相等，即mg=BIL=金屬桿做勻速直線運動。速度不變，則動能、安培力、感應電流都不變，加速度為零。若安培力小于重力，則加速度的方向向下，做加速運動，加速運動的過程中，安培力增大，則加速度減小，做加速度逐漸減小的加速運動，當重力與安培力相等時，做勻速直線運動，則a－t圖象是斜率逐漸減小的曲線，因為所以Ek－t圖象是一條斜率減小的曲線。安培力為F－t圖線先是一條斜率逐漸減小的曲線，之后恒定不變，因為所以I－t圖象先是一條斜率逐漸減小的的曲線，當金屬桿勻速時，電流恒定不變，但t=0時金屬桿有速度，所以t=0時電流不等于零。若安培力大于重力，則加速度的方向向上，做減速運動，減速運動的過程中，安培力減小，做加速度逐漸減小的減速運動，當重力與安培力相等時，做勻速直線運動。安培力為所以F－t圖象是斜率逐漸減小的曲線，當勻速運動時，安培力不再減小，此時安培力等于重力，故AD錯誤，BC正確。故選BC。8、BD【解題分析】

A．由題意可知，能發(fā)生光電效應，當滑片P與c正對時，光電管兩端無電壓，但此時光電子仍能從陰極到達陽極，則電路中有光電流，故A錯誤；B．由圖可知，當U=－0.6V時，光電流為0即為遏制電壓，即光電管兩端接反向電壓，則陰極電勢應更高，滑片P位于b、c之間，故B正確；C．由光電效應方程有，由圖可知，當U=－0.6V時，光電流為0即為遏制電壓，則有聯(lián)立解得故C錯誤；D．光電子逸出時的最大初動能為當U=0.8V時由動能定理得得故D正確。故選BD。9、BC【解題分析】

對金屬棒受力分析，根據(jù)法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達式，分情況討論加速度的變化情況，分三種情況討論：勻加速運動，加速度減小的加速，加速度增加的加速，再結(jié)合圖象具體分析．【題目詳解】設金屬棒在某一時刻速度為v，由題意可知，感應電動勢，環(huán)路電流，即；安培力，方向水平向左，即，；R兩端電壓，即；感應電流功率，即．分析金屬棒運動情況，由力的合成和牛頓第二定律可得：，即加速度，因為金屬棒從靜止出發(fā)，所以，且，即，加速度方向水平向右．

（1）若，，即，金屬棒水平向右做勻加速直線運動．有，說明，也即是，，所以在此情況下沒有選項符合．

（2）若，隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運動，速度與時間呈指數(shù)增長關系，根據(jù)四個物理量與速度的關系可知B選項符合；（3）若，隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運動，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運動，根據(jù)四個物理量與速度關系可知C選項符合．10、AC【解題分析】由點電荷場強公式：，可得：，故A正確；由點電荷場強公式：，可得：，故B錯誤；從a到b電場力做功為：Wab=qUab=q（φa-φb）=q（6-3）=3q，從b到c電場力做功為：Wbc=qUbc=q（φb-φc）=q（3-2）=q，所以有：Wab：Wbc=3：1，故C正確；從c到d電場力做功為：Wcd=qUcd=q（φc-φd）=q（2-1）=q，所以Wbc：Wcd=1：1，故D錯誤。所以AC正確，BD錯誤。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、BC【解題分析】

(1)[1]用平均速度代替小鐵球經(jīng)過光電門時的瞬時速度，即(2)[2]若小鐵球機械能守恒，則有可得(3)[3]比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點：一是消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響；二是電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0，故BC正確，AD錯誤。故選BC。12、0.750BπbcRd【解題分析】

（1）螺旋測微器固定刻度最小分度為1mm，可動刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度讀出整毫米數(shù)包括半毫米數(shù)，由可動刻度讀出毫米的小數(shù)部分。（2）電路分為測量電路和控制電路兩部分。測量電路采用伏安法。根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關系，選擇電流表外接法。變阻器若選擇R2，估算電路中最小電流，未超過電流表的量程，可選擇限流式接法?！绢}目詳解】（1）螺旋測微器固定刻度為0.5mm，可動刻度為25.0×0.01mm，兩者相加就是0.750mm。

（2）因為只有電壓表，當連入電路的電阻絲變化時，其兩端的電壓也將發(fā)生變化，找到電壓U與長度l的關系，畫出圖象就能求出電阻絲的電阻率，按題意就可以畫出電路如圖所示，

由于電阻絲的電阻只有3Ω，所以定值電阻選較小的B.

（4）據(jù)歐姆定律可以寫出電阻絲兩端的電壓U=R所以1結(jié)合圖象有：b=1E

（截距）

當1而S=π(d2)2

聯(lián)立可得：【題目點撥】本實驗測電阻絲的電阻率比較巧妙，利用圖象法減小了偶然誤差，再結(jié)合數(shù)學圖象的知識，更是本題的精華部分；測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設計。測量電路要求精確，誤差小。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)0.08m