廣東省梅州市某中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級上冊1月期末考試物理試題（含答案解析）

廣東省梅州市梅縣東山中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期

末考試物理試題

學(xué)校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.日本于2023年8月24日將福島第一核電站核廢水排入大海，對海洋生態(tài)造成惡劣影響。

核廢水中含有氤、錮90、錨137、碘129等放射性元素，其中他137的半衰期約30年，衰

變方程為啜Csf事Ba+X。下列說法正確的是（）

A.X是1粒子

B.X是月粒子

C.衰變過程中質(zhì)量守恒

D.100個他137原子核經(jīng)過30年后一定還有50個未衰變

2.圖（a）為一列波在f=2s時的波形圖，圖（b）為媒質(zhì)是平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點產(chǎn)

的振動圖像，下列說法正確的是（）

A.波沿x軸正向傳播B.波在媒介中的傳播速度為2m/s

C.f=4s時，P向y軸正方向運動D.當(dāng)f=7s時，尸恰好回到平衡位置

3.2016年，我國發(fā)射了首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子”和第23顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7?！澳印?/p>

在高度為500km的圓形軌道上運行，G7屬地球同步軌道衛(wèi)星（高度約為36000km）。則

（）

A.兩顆衛(wèi)星的運行速度可能大于7.9km/s

B.兩顆衛(wèi)星內(nèi)的設(shè)備不受地球引力的作用

C.衛(wèi)星G7可以定點在長春正上方

D.衛(wèi)星“墨子”的角速度比衛(wèi)星G7大

4.壁虎是一種爬行動物，壁虎受到驚嚇時它的尾巴會立即折斷，壁虎也就乘機逃跑了。如

試卷第1頁，共8頁

圖所示，壁虎在豎直墻壁沿圖示路線I做勻速直線運動，下列說法正確的是（）

A.壁虎受到兩個力

B.壁虎受到的摩擦力方向與運動方向相反

C.壁虎斷尾后沿路線II做勻速直線運動的過程中受到的摩擦力不變

D.壁虎在尾巴斷裂前后，受到的摩擦力不變

5.健身球是一種新興、有趣的體育健身器材。如圖所示，健身者正在擠壓健身球，健身球

內(nèi)的氣體視為理想氣體且在擠壓過程中溫度不變，下列說法正確的是（）

A.健身球內(nèi)的氣體向外界釋放熱量

B.健身球內(nèi)的氣體對外界做正功

C.健身球內(nèi)的氣體內(nèi)能變大

D.健身球內(nèi)的氣體單位時間、單位面積撞擊球壁的分子數(shù)不變

6.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5：1,原線圈接交流電和交流電壓表,

副線圈接有“220V,440W”的熱水器和“220V,220W”的抽油煙機。如果副線圈電壓按圖乙

所示規(guī)律變化，則下列說法正確的是（）

乙

A.電壓表示數(shù)為1100亞V

B.1分鐘內(nèi)抽油煙機消耗的電能為1.32xl04j

C.熱水器的發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍

試卷第2頁，共8頁

D.副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為"=220也sin50兀/（V）

7.甲、乙兩質(zhì)點以相同的初速度從同一地點沿同一方向同時開始做直線運動，以初速度方

向為正方向，其加速度隨時間變化的圖象如圖所示.關(guān)于甲、乙在0?勿時間內(nèi)的運動情

況，下列說法正確的是

A.0?加時間內(nèi)，甲做減速運動，乙做加速運動

B.07。時間內(nèi)，甲和乙的平均速度相等

C.在犯時刻，甲的速度比乙的速度小

D.在/（）時刻，甲和乙之間的間距最大

二、多選題

8.如圖所示，甲同學(xué)在地面上將排球以大小為匕速度擊出，排球沿軌跡①運動；經(jīng)過最高

點后，乙同學(xué)跳起將排球以水平速度丫2擊回，排球沿軌跡②運動，恰好落回出發(fā)點。忽略

A.沿軌跡②運動的最大速度可能為匕

B.沿軌跡①運動的最小速度為匕

C.沿軌跡①和軌跡②運動過程的速度變化量大小不同

D.沿軌跡①和軌跡②運動過程的平均速度大小可能相同

9.如圖所示，a、b兩點位于以正點電荷。為中心的正方體頂點，c點在上表面中心，則（）

試卷第3頁，共8頁

ab

.。

A.a、6兩點的場強相同

B.a、b、c三點的電勢相等

C.負試探電荷在。點的電勢能大于c點的電勢能

D.正試探電荷沿仍連線從。到6,電場力先做負功再做正功

10.如圖，橫截面積為S的N匝線圈，線圈總電阻為尺，其軸線與大小均勻變化的勻強磁場

8/平行。間距為L的兩平行光滑豎直軌道P。、足夠長，底部連有一阻值為2尺的電阻,

磁感應(yīng)強度史的勻強磁場與軌道平面垂直。K閉合后，質(zhì)量為通電阻也為2尺的金屬棒

仍恰能保持靜止，金屬棒始終與軌道連接良好，其余部分電阻不計。(重力加速度為g)()

A.8/均勻減小

A3,4Rmgsina

B.B的變化率為尊

NB2SL

…一、sina

C.斷開K之后，金屬棒的最大速度為"=一^—

D.斷開K之后，金屬棒的最大加速度為。=gcosa

三、實驗題

11.某同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗情形如圖甲所示，圖乙是在白紙上

根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

試卷第4頁，共8頁

圖甲圖乙

（1）本實驗采用的科學(xué)方法是O

A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法

（2）如果操作沒有失誤，圖乙中的尸與尸兩力中，方向一定沿/。方向的是0

（3）下列操作有利于減小實驗誤差的是（填字母代號）。

A.實驗前將兩彈簧測力計校零后水平互鉤對拉，選擇兩個讀數(shù)相同的彈簧測力計

B.用兩彈簧測力計同時拉橡皮條時，兩彈簧測力計的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

C.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

D.拴在橡皮條上的兩條細繩必須等長，并且要盡量長一些

12.某同學(xué)用伏安法測金屬絲的電阻&（阻值約5。左右）。實驗所用器材為：電池組（電

動勢3V）、電流表（內(nèi)阻約0.1。）、電壓表（內(nèi)阻約3k。）、滑動變阻器R（0-20Q）開關(guān)、

導(dǎo)線若干。

（1）圖中電壓表的右端應(yīng)與（選填'”或“6”）點連接。

（2）圖是測量尺的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片尸置于變

阻器的右端。請根據(jù)（1）問中的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬

間，電壓表或電流表讀數(shù)均為最小值___________=

試卷第5頁，共8頁

圖中描繪出I-U圖線，利用圖線可得該金屬絲的阻值凡=Q（結(jié)果

（4）通過電路元件的/-U圖像可以了解其性能。該同學(xué)查閱說明書，了解到某元件具有維

持用電器兩端電壓穩(wěn)定的作用，其正常工作電壓為3.0V,電流約為83mA,/-。圖像如圖所

示。若使用該元件與一額定電壓為3.0V的用電器與并聯(lián)，通過適當(dāng)?shù)碾娮?構(gòu)成如圖所示

的電路。當(dāng)輸入電壓在一定范圍內(nèi)波動時，用電器此兩端電壓能夠穩(wěn)定在3.0V不變，請分

試卷第6頁，共8頁

四、解答題

13.半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，圓心為。，半徑為尺，48是水平直徑，C為半徑

的中點，一光線沿與48夾角6=53。的方向從C點射入玻璃磚，折射光線從半圓的最低點。

射出。取sin53°=0.8,cos530=0.6,真空中的光速為c,求:

（1）光線在C點發(fā)生折射的折射角r的正弦值sinr；

（2）玻璃磚對該光線的折射率小

（3）該光線在玻璃磚中傳播的速度大小V。

14.在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序。離子注入工作原理的示意圖如圖

所示。靜止于/處的離子，經(jīng)電壓為u的加速電場加速后，沿圖中半徑為尺的虛線通過;圓

弧形靜電分析器（靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場）后，從尸點沿直徑PQ方向進

入半徑也為我的圓柱形、方向垂直于紙面向外的勻強磁場區(qū)域，離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，最后打在

豎直放置的硅片上的"點（圖中未畫出）時，其速度方向與硅片所成銳角為60°。已知離

子的質(zhì)量為加，電荷量為不計重力。求：

（1）離子進入圓形勻強磁場區(qū)域時的速度V。和靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場強度的大小E;

（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度3的大小。

加速電之

一廣靜電分析器

+U~

15.如圖所示為某自動控制系統(tǒng)的裝置示意圖，裝置中間有一個以v尸3m/s的速度逆時針勻

試卷第7頁，共8頁

速轉(zhuǎn)動的水平傳送帶，傳送帶左端點M與光滑水平軌道尸”平滑連接，左側(cè)有一光滑圓弧

的最低點與尸河在尸點平滑連接，在尸點處安裝有自動控制系統(tǒng)，當(dāng)物塊6每次向右經(jīng)過尸

點時都會被系統(tǒng)瞬時鎖定從而保持靜止。傳送帶右端與半徑7=0.8m的四分之一光滑圓弧軌

道平滑連接，物塊a從右側(cè)圓弧最高點由靜止下滑后滑過傳送帶，經(jīng)過M點時控制系統(tǒng)會

使靜止在P點的物塊6自動解鎖，之后兩物塊發(fā)生第一次彈性碰撞。已知物塊°、6的質(zhì)量

分別為根/=0.6kg、m2=6.6kg,兩物塊均可視為質(zhì)點，物塊。與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃=0.25,

'間的距離為￡=1.5m,取g=10m/s2,

求：

(1)物塊。運動到圓弧軌道最低點N口寸對軌道的壓力；

(2)物塊a第一次碰后的速度大小；

(3)若物塊a每次經(jīng)傳送帶到達M點時，物塊6都已鎖定在尸點，即將碰撞時物塊6自動

解鎖，求：物塊。第1次碰撞后經(jīng)過M點到第2次碰撞前經(jīng)過"點因摩擦而產(chǎn)生的熱量

Q;兩物塊從第1次碰撞后到最終都靜止，物塊。與傳送帶之間由于相對運動產(chǎn)生的總熱量

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

題號12345678910

答案BCDCABDACCDABC

1.B

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得X的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù)為-1,則X是月粒

子，故A錯誤，B正確;

C.衰變過程存在質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，故C錯誤;

D.半衰期是針對大量放射性元素的統(tǒng)計規(guī)律，對少量放射性元素不適用，故D錯誤;

故選B。

2.C

【詳解】A.圖（b）為媒質(zhì)是平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點尸的振動圖像，則在f=2s時,

振動方向為y軸負方向，則圖（a）中，根據(jù)質(zhì)點振動方向和傳播方向在圖像同一側(cè)可知波

的傳播方向向左,故A錯誤;

B.圖（a）可知,機械波的波長為2=2m；圖（b）可知振動周期為T=4s,則波速為

v=4=2m/s=0.5m/s

T4

故B錯誤;

C.圖（b）可知,在/=4s時尸向y軸正方向運動，故C正確;

D.圖（b）可知,在f=7s時，P在y軸負方向最大位置，故D錯誤。

故選C。

3.D

【詳解】A.兩顆衛(wèi)星的運行速度不可能大于第一宇宙速度，A錯誤;

B.設(shè)備及衛(wèi)星本身都會受到地球引力，B錯誤;

C.同步衛(wèi)星軌道位于赤道上空，長春不在赤道上空，C錯誤;

D.根據(jù)

加療”G當(dāng)

則

GM

CD=

因此，半徑越大，角速度越小，D正確。

故選D。

答案第1頁，共10頁

4.C

【詳解】A.壁虎所受摩擦力和重力平衡，墻壁對壁虎有摩擦力，一定也有彈力，故A錯誤;

B.壁虎受到的摩擦力為靜摩擦力與重力平衡，方向豎直向上，故B錯誤；

C.壁虎斷尾后沿路線II做勻速直線運動的過程，摩擦力與重力平衡，保持不變，故C正確;

D.壁虎在尾巴斷裂前后，重力變小，受到的摩擦力變小，故D錯誤。

故選C。

5.A

【詳解】B.健身者正在擠壓健身球，即外界對氣體做正功，故B錯誤；

C.健身球內(nèi)的氣體視為理想氣體，其內(nèi)能只有分子動能，則內(nèi)能由溫度決定，而溫度不變,

則健身球內(nèi)的氣體內(nèi)能不變，故C錯誤；

A.因外界對氣體做正功

W>0

氣體內(nèi)能不變

AC/=O

根據(jù)熱力學(xué)第一定律

\U=Q+W

可得

。<0

即氣體向外界釋放熱量，故A正確；

D.氣體的溫度不變，即所有分子的平均速率不變，而體積變小，則單位體積的分子數(shù)變多,

由壓強的決定式

nRT

p=------

V

可知壓強變大，則健身球內(nèi)的氣體單位時間，單位面積撞擊球壁的分子數(shù)變多，故D錯誤。

故選Ao

6.B

【詳解】A.電壓與匝數(shù)成正比，則有

{7；=5x220V=1100V

則電壓表示數(shù)為1100V,故A錯誤；

B.Imin內(nèi)抽油煙機消耗的電能為

答案第2頁，共10頁

冷尸片220x60J=L32xl()4j

故B正確；

C.熱水器的發(fā)熱功率為440W,而抽油煙機的發(fā)熱功率遠小于220W,熱水器的發(fā)熱功率不

是抽油煙機功率的2倍，故C錯誤；

D.由圖乙可知，交變電流的峰值是

%=220④V

角速度為0=100兀rad/s,則副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為

〃=220&sinlOOirf(V)

故D錯誤。

故選B。

7.D

【詳解】0?%時間內(nèi)，甲做加速度減小的加速運動，乙做加速度增加的加速運動，選項A錯

誤；兩物體的初速度相同，由圖像可知，速度的變化量相同，則在稔時刻兩物體的速度相同，

但是由于甲做加速度減小的加速運動，乙做加速度增加的加速運動，則甲的位移大于乙的位

移，可知甲的平均速度大于乙，選項BC錯誤；在to時刻，甲和乙速度相同，則甲乙之間的

間距最大，選項D正確；故選D.

點睛：此題關(guān)鍵是先搞清a-t圖像的物理意義，知道圖像的“面積”等于速度的變化量；可借

助于v-t圖像進行分析.

8.AC

【詳解】B.根據(jù)圖像可知，軌跡①最高點大于軌跡②最高點，分析兩軌跡在最高點往左運

動過程，根據(jù)平拋規(guī)律可知

,12

h=-gt'

x=vt

軌跡①運動時間長，但水平位移小，所以軌跡①水平分速度小，沿軌跡①運動的最小速度即

水平分速度小于軌跡②運動的水平分速度內(nèi)，故B錯誤；

A.在甲位置時豎直分速度

v^y/2gh

則軌跡①在甲位置時豎直分速度大于軌跡②，又在甲位置時軌跡①水平分速度小，則在甲位

答案第3頁，共10頁

置時軌跡②的合速度可能等于軌跡①，故沿軌跡②運動的最大速度可能為匕，故A正確;

C.沿軌跡①和軌跡②運動過程的速度變化量

Av=gAt

因為運動時間不同，則速度變化量大小不同，故c正確；

D.因為位移大小相同，但時間不同，沿軌跡①和軌跡②運動過程的平均速度大小不同，故

D錯誤。

故選ACo

9.CD

【詳解】A.a、6兩點距離正點電荷。的距離相等，a、b兩點的場強大小相等，方向不同，

故A錯誤；

B.a、6兩點距離正點電荷0的距離相等，電勢相等，c點距離正點電荷0的距離比0、b

近，有

(PcXPa=(Pb

故B錯誤；

C.根據(jù)

E0=(pq

可知負試探電荷在。點的電勢能大于c點的電勢能，故C正確；

D.正試探電荷沿/連線從。到"距離正點電荷。的距離先變小再變大，則電勢先變大

后變小，正電荷電勢能先變大后變小，故電場力先做負功后做正功，故D正確。

故選CDo

10.ABC

【詳解】A.根據(jù)安培定則和平衡條件可知，金屬棒仍所受安培力沿斜面向上，則金屬棒

必中的電流方向為b到。，根據(jù)楞次定律可知，次均勻減小，故A正確；

AD

B.設(shè)8/的變化率為竽，螺線管中感應(yīng)電動勢為

A?

E=N2S

Nt

回路中總電阻為

金屬棒中電流為

答案第4頁，共10頁

EE

R總2R

金屬棒受到的安培力為

m

F安=B2=Ssina

即

N金

BL=mgsina

24R

解得

_4mgRsina

-

-ZTNB2SL

故B正確;

C.斷開K之后，金屬棒做勻速直線勻速時速度最大，由平衡條件得

B2IL-mgsina

由閉合電路的歐姆定律得

EBLv

1T=——=—?—

4R4R

解得

4Rmgsina

v=

Bll3

故C正確;

D.斷開K之后，剛開始時金屬棒的加速度最大，由牛頓第二定律得

mgsina=mam

最大加速度為

am=gsina

故D錯誤。

故選ABCo

II.BF'AC/CA

【詳解】（1）[1]“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法。

故選B。

（2）[2]r是根據(jù)平行四邊形作出的合力，具有一定的誤差，尸是用一只彈簧測力計拉橡皮

條時的拉力，可知尸一定沿方向;

答案第5頁，共10頁

（3）[3]A.實驗前將兩彈簧測力計校零后水平互鉤對拉，選擇兩個讀數(shù)相同的彈簧測力計,

故A正確；

B.用兩彈簧測力計同時拉橡皮條時，兩彈簧測力計的示數(shù)之差沒有要求，故B錯誤;

C.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故C正確；

D.拴在橡皮條上的兩條細繩不要太短即可，不必等長，故D錯誤。

故選ACo

【詳解】（1）[1]依題意，金屬絲的電阻較小，采用電流表外接法。電壓表的右端應(yīng)與a點

連接。

（2）[2]實物圖連接如圖所示

（3）[3]/-。圖線如圖所示

答案第6頁，共10頁

凡」=4.3Q

xk

(4)[5]當(dāng)輸入電壓有所升高時，鳥兩端的電壓瞬間大于3.0V,元件中電流從83mA急劇

增大，使用兩端的電壓增大，豆兩端的電壓又回到3.0V；當(dāng)輸入電壓有所下降時，用兩端

的電壓瞬間小于3.0V,元件中電流從83mA急劇減小，使用兩端的電壓減小，&兩端的電

壓又回到3.0V。因此，用電器與兩端電壓能夠穩(wěn)定在3.0V不變。

13.(1)—；(2)述；(3)—

553

解得

75

smr=——

5

答案第7頁，共10頁

(2)根據(jù)折射定律有

sin(90°-6>)

n=-----------------

sinr

解得

3#)

n=------

5

(3)光線在玻璃磚中傳播的速度大小

C

v=—

n

解得

y/5c

V二---------

3

14.(1)v=辿，E=6mqU

Vm

【詳解】(1)離子加速電場加速后，根據(jù)動能定理

qU=-mv2

2

解得

一

Vm

離子在圓弧形靜電分析器中，根據(jù)牛頓第二定律

qE=m—

R

解得

R

(2)從尸點進入圓形磁場后，離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，最后打在豎直放置的硅片上的M點時，速

度方向與硅片所成銳角為60。，設(shè)粒子在磁場中的軌跡半徑入由牛頓第二定律有

v2

qvB=m——

r

①若粒子打在硅片圖中右上方，由幾何關(guān)系可知,

r=Atan60°=辰

解得

J6mqU

D-------------

3Rq

答案第8頁，共10頁

②若粒子打在硅片圖中右下方，由幾何關(guān)系可知,

r=7?tan3O°=^-

3

解得

15.(1)18N,方向豎直向下；(2)2.5m/s；(3)54J

【詳解】(1)。從出發(fā)點到N點，由動能定理有

12

mlgr^-mlvN

在N點對物塊。分析，由牛頓第二定律有

V

外"一/g=W］上N

r

得物塊。運動到圓弧軌道最低點N時受到的支持力大小

仄=18N

根據(jù)牛頓第三定律可知：物塊。對軌道的壓力大小為18N,方向豎直向下。

(2)a在傳送帶上，由牛頓第二定律有

pimxg=mxa

由運動學(xué)公式有

V：-說=2ax

解得a在傳送帶上減速的位移為

x=1.4m<L

故物塊。到達M點時速度