吉林省通化市某中學2023-2024學年高三年級上冊1月期末考試物理試題

吉林省通化市梅河口市第五中學2023-2024學年高三上學期1

月期末考試物理試題

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.1897年英國物理學家約瑟夫?約翰?湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子，這是人類最早

發(fā)現(xiàn)的基本粒子，下列有關電子的說法正確的是（）

A.電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是有內部結構的

B.光電效應中，逸出光電子的最大初動能與入射光強度有關

C.根據(jù)玻爾理論，原子從低能級向高能級躍遷時，核外電子動能增大

D.尸射線是原子核外電子電離形成的電子流

2.我國首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠”是由青島大學學生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛俠”利

用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪子”交替伸縮，就能在墻壁或玻璃上自由移

動。如圖所示，假設“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由/點沿直線勻速“爬行”到右上方8點，在

這一過程中，關于“蜘蛛俠”在豎直面內的受力分析正確的是（）

BZ.

3.用如圖所示的方法可以測出一個人的反應時間。甲同學用手握住直尺頂端的地方，乙同

學在直尺下端刻度為零的地方做捏住直尺的準備，但手沒有碰直尺，當乙同學看到甲同學放

開直尺時，立即握住直尺，記錄下乙同學握住直尺的刻度，根據(jù)所學知識計算出不同刻度對

試卷第1頁，共8頁

應的反應時間，從而把這把尺子做成“反應時間測量尺”。關于“反應時間測量尺”，下列說法

正確的是（）

乙

A.其“時間刻度”是均勻的，與長度刻度成正比例

B.其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度”密

C.其“時間刻度”是不均勻的，且遠離直尺零刻度的地方“時間刻度”密

D.如果在月球上使用此刻度尺測得的“反應時間”與在地球上測得的相等

4.圓錐擺是一種簡單的物理模型，四個形狀相同的小球A、B、C、。在水平面內均做圓錐

擺運動。如圖甲所示，其中小球A、B在同一水平面內做圓錐擺運動（連接2球的繩較長）,

小球機A=NB；如圖乙所示，小球c、D在不同水平面內做圓錐擺運動，但是連接C、D的

繩與豎直方向之間的夾角相同（連接D球的繩較長），mc>則下列說法正確的是（）

〃/員/〃〃〃2〃/

_________1

甲乙

A.小球A、B向心加速度大小相等

B.小球C比D向心加速度大

C.小球A受到繩的拉力與小球B受到繩的拉力大小不等

D.小球C受到繩的拉力與小球D受到繩的拉力大小相等

試卷第2頁，共8頁

5.如圖所示，三個完全相同的物體A、B、C用兩根輕質細繩連接，作用在物體C上的水

平恒力F使整體沿粗糙水平面向右做勻加速直線運動，下列說法正確的是（）

---------------F

A——B-C——>

//////////////////////////////

F

A.A、B間輕繩中的張力大小為萬

F

B.A、B間輕繩中的張力大小為y

F

C.B、C間輕繩中的張力大小為y

F

D.B、C間輕繩中的張力大小為y

6.如圖所示，質量為0.5kg的小球A和質量為1kg的物塊B用跨過光滑定滑輪的輕質細繩

連接，物塊B放在傾角為30。的固定斜面體C上。起初小球A靜止在滑輪正下方，現(xiàn)在小

球A上施加一水平向右的外力R使滑輪右側細繩緩慢逆時針轉動60。，此過程中物塊B始

終靜止，取重力加速度大小g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.外力廠先增大后減小B.起初物塊B受到4個力作用

C.物塊B受到的靜摩擦力不超過5ND.物塊B受到的靜摩擦力先增大后減小

7.如圖所示，一束復色光以45。的入射角照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面，經(jīng)下表

面反射后從玻璃磚上表面折射出兩條平行光線。、b,關于a、b兩束單色光，下列說法正確

的是（）

涂層

A.a光的頻率較小

B.。光在玻璃磚中的速度比6光快

試卷第3頁，共8頁

C.6光在玻璃磚中的波長比。光短

D.6光先從玻璃磚上表面射出

二、多選題

8.一定質量的理想氣體，初始溫度為300K,壓強為lxl（）5pa。經(jīng)等容過程，該氣體吸收400J

的熱量后溫度上升100K；若經(jīng)等壓過程，需要吸收600J的熱量才能使氣體溫度上升100K。

下列說法正確的是（）

A.初始狀態(tài)下，氣體的體積為6LB.等壓過程中，氣體對外做功400J

C.等壓過程中，氣體體積增加了原體積的;D.兩個過程中，氣體的內能增加量都為

400J

9.如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導軌固定在水平絕緣桌面上，在導軌的左端接入電

容為。的電容器和阻值為R的電阻。質量為沉、阻值也為R的導體棒兒W靜止于導軌上，

與導軌垂直，且接觸良好，導軌電阻忽略不計，整個系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中。

開始時，電容器所帶的電荷量為。，合上開關S后，（

A.通過導體棒電流的最大值為名

B.導體棒向右先加速、后勻速運動

C.導體棒速度最大時所受的安培力為0

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于導體棒上產(chǎn)生的焦耳熱

10.如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭Pi初始位置在副線圈正中間，輸

入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R的阻值為尺，滑動變阻器史的最大阻值

為9R,滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U,理想電流表A的示數(shù)為/。

下列說法正確的是（）

試卷第4頁，共8頁

.2*

r-rlI

__y

A.保持Pl位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，/變大，。變小

B.保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R消耗的功率增大

C.保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，/減小，U增大

D.保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，處消耗的功率先增大后減小

三、實驗題

II.某實驗小組采用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下:

①安裝儀器，并將木板一側適當墊高以平衡摩擦力；

②將另一小車B（圖甲中未畫出）靜置于P處，在小車B中放入適當質量的重物；

③接通電源，輕推一下，使小車/沿木板向下運動，A、B碰撞后粘在一起運動，打出一條

如圖乙所示的紙帶（圖乙中的毛、馬均已測出）；

（1）關于步驟①中平衡摩擦力的操作，下列最準確的是（選填正確答案標號）;

A.將小車輕放于木板上，小車靜止不動

B.輕推一下小車，目測小車做勻速直線運動

C.將小車連上紙帶，接通電源，輕推一下小車，在紙帶上打出一系列點，紙帶上點跡分布

均勻

試卷第5頁，共8頁

(2)在圖乙中，(填“為”或“馬”)段對應的點是兩車碰撞前打出的；

(3)測得小車A的質量為叫，小車B的質量為啊，重物的質量為&〃，那么在誤差允許

的范圍內滿足關系式(用叫、加2、Zn、a、/表示)，則在碰撞過程中系統(tǒng)

動量守恒。

12.某學習小組為了測定家用自來水的電阻率，在粗細均勻的圓柱形玻璃管中注滿自來水,

玻璃管兩端用具有良好導電能力的活塞塞住管口，現(xiàn)有如下儀器：

電源E：具有一定內阻，電動勢約為10V

電流表Ai:量程為0?2mA.內阻n=50Q

電流表A2:量程為0?5mA.內阻廠2約為100。

定值電阻凡=50。

定值電阻處=7000

滑動變阻器R：最大阻值約為50Q

多用電表一個

單刀單擲開關S,導線若干

(1)甲同學將多用電表歐姆擋旋至“x100”倍率位置，對玻璃管中水的電阻進行粗略測量如

(2)乙同學想要較精確測量水柱的阻值，他將電流表A,與定值電阻(填字母

代號)進行聯(lián)，改裝成量程為1.5V的電壓表V。

(3)乙同學測量中要求儀表的指針偏角不小于滿偏角度的三分之一，實驗電路應選用下面

的圖最為合理。

試卷第6頁，共8頁

B.

(4)乙同學測得電流表Ai讀數(shù)為"電流表A2讀數(shù)為刀，玻璃管中有水部分的長度為/,

玻璃管內徑為九則所測家用自來水的電阻率2=(用題中所給的字母表達)。

四、解答題

13.某飲料瓶內密封一定質量理想氣體，1=27℃時，壓強p=1.050xl05pa。

(1)，=37℃時，氣壓是多大?

(2)保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強與(1)時相同時，氣體體積為原來的多少倍?

14.如圖所示，一絕緣細直桿/C固定在水平向左、電場強度大小￡=1.0xl05N/C的勻強

電場中，直桿與電場線成45。角，桿長/=￡lm。一套在直桿上的電荷量為q=L0xl0-5c的

2

帶負電荷的小環(huán)，從桿頂端A點由靜止開始下滑，小環(huán)離開桿后恰好通過桿底端C點正下方

13

的尸點。已知小環(huán)的質量洸=0.2kg,環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)〃=芯，取重力加速度大小

g=10m/s2o求：

(1)C、P兩點間的距離力；

試卷第7頁，共8頁

（2）小環(huán)運動到桿頂端A點正下方時的動能紜。

15.如圖所示，在平面直角坐標系xQr第一象限、邊長為2阮的正方形區(qū)域內存在垂直坐

標平面向外的勻強磁場，在第二象限、邊長為軌的正方形區(qū)域內存在沿y軸正方向的勻強

電場，正方形N8CD的N點位于無軸上，1點坐標為（5￡,o）,邊與X軸的負方向成30。角。

一帶負電的粒子從/點以速度％沿紙面射入磁場，速度方向與ND成30。角，粒子恰好從。

點離開磁場，穿過N軸進入勻強電場，從尸點（圖中未畫出）離開電場時的速度方向與射入

磁場時的速度方向垂直，不計粒子受到的重力，求：

（1）尸點的坐標（馬,力）；

（2）粒子從A點運動到P點的時間電；

（3）勻強磁場的磁感應強度與勻強電場的電場強度的比值3-

E

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

題號12345678910

答案ABBCBCDADACABD

1.A

【詳解】A.電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可以再分的，故原子是有內部結構的，故A正確；

B.光電效應中，逸出光電子的最大初動能與入射光頻率有關，而與強度無關，故B錯誤；

C.根據(jù)玻爾理論，原子從低能級向高能級躍遷時，庫侖力做負功，核外電子動能減小，故

C錯誤；

D.從原子核中發(fā)出的B射線是電子流，電子是由中子轉化為質子而來的，不是原子核外電

子電離形成的電子流，故D錯誤。

故選Ao

2.B

【詳解】“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由/點沿直線勻速“爬行”到右上方B點，“蜘蛛俠”處于

平衡狀態(tài)，故在豎直面內受力平衡。

故選B。

3.B

【詳解】ABC.根據(jù)題意，由公式城可得

可知，其“時間刻度”是不均勻的，且靠近直尺零刻度的地方“時間刻度”密，故AC錯誤，B

正確。

D.由于月球上的重力加速度小，可知如果在月球上使用此刻度尺，刻度尺下落比地球上慢,

同樣的下落距離對應反映時間變長，在月球上使用此刻度尺測得的“反應時間”與在地球上測

得的不相等，故D錯誤。

故選B。

4.C

【詳解】AC.對甲圖AB分析：設細線與豎直方向的夾角為6,小球的質量為加，小球AB

到懸點。的豎直距離為〃，則

mgtan0=ma

Tcos3=mg

答案第1頁，共12頁

解得

a=gtan0

T=S

cos0

所以小球AB的加速度大小不相同；雖然也,=叫3,但兩小球細線與豎直方向上的夾角不同，

故小球A受到繩的拉力與小球B受到繩的拉力大小不等，故A錯誤，C正確；

BD.對乙圖CD分析：設細線與豎直方向的夾角為6,小球的質量為切，繩長為/,繩上拉

力為7，則有

mgtan0=ma

Tcos0=mg

得

a=gtan0

COS。

所以小球C、D向心加速度大小相同，由于夾角雖然相同，但可知小球CD受到

繩的拉力大小不相同，故BD錯誤。

故選C。

5.B

【詳解】AB.設物體質量均為加，與地面間的動摩擦因數(shù)為〃，對A、B、C整體，有

F-ju3mg=3ma

解得

F

a=7——4g

3m

對A,有

7\g-jLimg=ma

解得

F=—

AB3

故A錯誤，B正確；

CD.將對A、B看成整體，有

"c-N2mg=2ma

答案第2頁，共12頁

解得

故CD錯誤。

故選Bo

6.C

【詳解】A.當連接A的細繩與豎直方向的夾角為1時，對A受力分析，如下圖所示

根據(jù)平衡條件有

F=mAgtana

水平緩慢拉動時，夾角為a逐漸變大，則外力尸逐漸增大，故A錯誤；

B.一開始時，細繩的拉力等于A的重力為5N,而B沿斜面向下的分力為

wBgsin30°=5N

則開始時物塊B不受斜面的摩擦力，只受到重力、斜面的支持力和細繩的拉力，故B錯誤;

CD.由上述分析可得，在水平緩慢拉動時，細繩的拉力為

cosa

對物塊B分析，沿斜面方向，根據(jù)平衡條件有

T=mBgsin300+f

可知，此過程中物塊B受到的靜摩擦力從0逐漸增大至5N,故C正確，D錯誤。

故選C。

7.D

【詳解】根據(jù)題意，由折射定律和反射定律做出完整的光路圖，如圖所示

答案第3頁，共12頁

涂層

A.由折射定律可知，兩束單色光的折射率分別為

sin45°sin45°

n=-：-,nb=-；

asin6sina

由圖可知

a>3

則有

na>nb

即玻璃磚對。光的折射率比6光的折射率大，由于折射率越大，光的頻率越大，則。光的頻

率較大，故A錯誤；

B.根據(jù)

c

n=—

V

可得

v=—

n

可知，折射率越大，光在介質中傳播的速度越小，即。光在玻璃磚中的速度比6光慢，故B

錯誤；

C.根據(jù)

V=A/

可得

A=-

f

由于。光的速度慢，頻率大，貝心光的波長短，故C錯誤；

D.設玻璃磚的厚度為小光線進入玻璃磚后的折射角為尸，則光在玻璃磚中傳播的速度為

ccsin/?.八

v=—=---------=csmp

nsin45°

傳播距離為

答案第4頁，共12頁

COSPCOSP

則傳播時間為

t—L—2d_4d

vcsin/?cosy0csin2/3

根據(jù)上述光路圖可知

0</?<45°

則有

0<26><2a<90°

則有

sin20<sin2a<1

可得

ta>tb

即6光先從玻璃磚上表面射出，故D正確。

故選D。

8.AD

【詳解】C.令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強，體積和溫度分別為

口=%,匕=匕工=300K

等容過程為狀態(tài)二

p2=l,V2=匕=匕,4=400K

等壓過程為狀態(tài)三

△=4,匕=?工=400K

由理想氣體狀態(tài)方程可得

P招2匕

T\一「

解得

44

Pi=gPo,匕=/

體積增加了原來的;，C錯誤；

D.等容過程中氣體做功為零，由熱力學第一定律

AU"+Q=400J

答案第5頁，共12頁

兩個過程的初末溫度相同即內能變化相同，因此內能增加都為400J,D正確；

AB,等壓過程內能增加了400J,吸收熱量為600J,由熱力學第一定律可知氣體對外做功為

200J,即做功的大小為

"&[iJ=200J

解得

《=6L

A正確B錯誤；

故選AD-

9.AC

【詳解】MN在運動過程中為非純電阻，上的電流瞬時值為

.u-Blv

i=---------

R

A.當閉合的瞬間，可知

Blv=0

此時MV可視為純電阻R,此時反電動勢最小，故電流最大，則

C

可得

maxRCR

故A正確；

B.當時，導體棒加速運動，當速度達到最大值之后，電容器與及R構成回路,

由于一直處于通路的形式，由能量守恒可知，最后終極速度為零，故B錯誤；

C."N在運動過程中為非純電阻電路，上的電流瞬時值為

.u—Blv

i=---------

R

當時，血W上電流瞬時為零，安培力為零此時，速度最大，故C正確；

D.在加速度階段，由于反電動勢存在，故上電流小于電阻火上的電流，電

阻R消耗電能大于上消耗的電能（即鳥＞回沖），故加速過程中，當兒W減

速為零的過程中，電容器的電流和導體棒的電流都流經(jīng)電阻R形成各自的回路，因此可知

此時也是電阻夫的電流大于的電流，電阻R消耗電能大于"V上消耗的電能，綜上分

答案第6頁，共12頁

析可知全過程中電阻R上的熱量大于導體棒上的熱量，故D錯誤。

故選AC-

10.ABD

【詳解】AB.由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2,則副線圈的電流為2/,根據(jù)歐姆定律

可得副線圈的電壓有效值為

U2=2典

則變壓器原線圈的電壓有效值為

2U2=4/R]

設輸入交流電的電壓有效值為。0,則

=4困+次2

可得

7=—^—

4R、+R?

保持R位置不變，B向左緩慢滑動的過程中，/不斷變大，根據(jù)歐姆定律

U、=4IR

可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則用兩端的電壓不斷變小，

則電壓表示數(shù)U變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等,

可知K消耗的功率增大，故AB正確；

CD.設原副線圈的匝數(shù)比為〃，同理可得

則

2

U0=nIRt+IR2

整理可得

保持B位置不變，R向下緩慢滑動的過程中，〃不斷變大，則/變小，對鳥由歐姆定律可知

U=IR]

答案第7頁，共12頁

可知u不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知K消耗的功率

P\1=iU\1=12^—場一?陷）

nRt+R2n-Rx+R,

整理可得

12

nR}

可知〃=3時，4消耗的功率有最大值，可知4消耗的功率先增大，后減小，故C錯誤，D

正確。

故選ABDo

11.cX]加1玉=（m1+加2+△根）X2

【詳解】（1）[1]平衡摩擦力是讓小車在運動過程中平衡，小車運動時很難通過視覺判斷是

否為勻速運動，故將小車連上紙帶，接通電源，輕推一下小車，在紙帶上打出一系列點，紙

帶上點跡分布均勻，此時小車勻速運動，摩擦力等于重力沿斜面的分力。

故選C。

（2）[2]因為兩車碰撞后粘在一起，所以碰撞后兩車的共同速度小于碰撞前小車A的速度，

在題圖乙中，X]對應的點是兩車碰撞前打出的。

（3）[3]設圖乙中兩段距離對應的時間為則兩車碰撞前后的速度分別為

匕=土，匕=逡

tt

兩車碰撞過程中動量守恒

冽1匕=（加1+以2+即X

則有

加1項=（冽]+加2+Am）x2

12.1100R2串聯(lián)Ap=1"

【詳解】⑴口]該同學所測阻值為

&=11X100Q=1100Q

⑵[2][3]兩個電流表一個測量電流，一個改裝成電壓表，由實驗題意可知，將電流表Ai改裝

成電壓表，由

答案第8頁，共12頁

心（4+7?）=1.5V

可得

R=700Q

所以電流表Ai與定值電阻處串聯(lián)；

(3)[4]測量中要求儀表的指針偏角不小于滿偏角度的三分之一，且A2的電阻約為100Q,不

準確，所以A2外接，滑動變阻器分壓式接法，故A正確，BCD錯誤。

故選A；

(4)[5]玻璃管中水的電阻

R=+R)

「A-A

由電阻定律可得

R=必

*S

聯(lián)立可得

I^+R^d-

13.(1)1.085xlO5Pa;(2)0.97

【詳解】(1)瓶內氣體的始末狀態(tài)的熱力學溫度分別為

T=(27+273)K=300K,T'=(37+273)K=31OK

溫度變化過程中體積不變，故由查理定律有

T~T'

解得

y=1.085xlO5Pa

(2)保持溫度不變，擠壓氣體，等溫變化過程，由玻意耳定律有

pV=p'V'

解得

*0.97/

14.(1)A=1.2m；(2)Ek=13.7J

答案第9頁，共12頁

【詳解】（1）設小環(huán)在細直桿上運動時的加速度大小為。，受到的支持力大小為心，受到

的摩擦力大小為了，小環(huán)離開直桿時的速度大小為y,小環(huán)從。點運動到P點的時間為J

有

mgsin45°-qEcos45°-f=ma

=mgcos45°+qEsin45°

v2=2al

0=vcos45°A-——A2

12ml

1

h=ysin45%+—9

解得

h=1.2m

（2）設小環(huán)從。點運動到A點正下方所用的時間為,2,小環(huán)在A點正下方時的水平分速度

為匕、豎直分速度為「，有

v=vcos45°--

xm

-/cos45°=vcos45%—^2

2m2

vy=vsin45°+g/2

/=/（v；+Vy）

解得

Ek=13.7J

15.⑴"半［⑵Q扃+%（3）2

I3J3Vo%

【詳解】（1）粒子從垂直勻強電場的方向進入電場，之后做類平拋運動，假設尸點在x軸上,

尸點速度方向與x軸負方向夾角為6,則粒子離開電場時