2024届湖北省黄冈实验学校物理高三上期末联考试题含解析

2024届湖北省黄冈实验学校物理高三上期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如果没有空气阻力，天上的云变成雨之后落到地面，在经过一路的加速后，到达地面时的速度会达到300米/秒，这样的速度基本相当于子弹速度的一半，是非常可怕的。由于空气阻力的作用，雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，一般而言，暴雨级别的雨滴落地时的速度为8~9米/秒。某次下暴雨时小明同学恰巧打着半径为0.5m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为0.5kg/m3），由于下雨使小明增加撑雨伞的力最小约为（）A．0.25N B．2.5N C．25N D．250N2、下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（）A．磁感应强度 B．磁通量 C．安培力 D．磁感线3、下列说法正确的是（）A．所有的核反应都具有质量亏损B．光子既具有能量，又具有动量C．高速飞行的子弹不具有波动性D．β衰变本质是原子核中一个质子释放一个电子而转变成一个中子4、如图所示，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，处于竖直方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，其中AB与CD平行且足够长，BC和CD夹角（＜90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下向右匀速运动，v垂直于导体棒EF。若以经过C点作为计时起点，导体棒EF的电阻与长度成正比，则电路中电流大小I与时间t，消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象是A． B．C． D．5、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A，理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则A．R消耗的功率变为nPB．电压表V的读数为nUC．电流表A的读数仍为ID．通过R的交变电流频率不变6、如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，是关于对称且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，是垂直于放置的光屏，是屏上的一个光斑，根据该光路图，下列说法正确的是（）A．在玻璃中，光的波长比光的波长短B．在真空中，光的频率比光的大C．光的光子动量比B光的小D．通过同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的小二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F．质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落．则（）A．细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为B．细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为C．弹簧恢复原长时滑块的动能为D．滑块与木板AB间的动摩擦因数为8、如图所示，加有恒定电压以U1＝U的、中间带有小孔的平行板电容器AB竖直放置，右侧水平放置平行板电容器CD，CD板长和板间距均为L，板间加有恒定电压U2。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A板小孔无初速飘入，经加速后沿中线水平进入CD，恰从D板边缘飞出。不计粒子重力，下列说法正确的是()A．若只将B板向左移动少许，粒子到达B板时的速度比未移动时小B．若只将B板向左移动少许，粒子到达B板的时间比未移动时短C．若飘入质量为2m电量为2q的带正电粒子，将打在D板上D．粒子刚到达D板边缘时的动能Ek＝2qU9、关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡10、下列说法正确的是（）A．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大B．分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，但斥力变化更快C．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润D．已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离E.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学自己组装了一辆智能电动实验小车，为了研究该小车的运动情况，在小车后面系一通过电磁打点计时器的纸带。如图所示为实验中得到的一段纸带，已知电磁打点计时器使用20Hz交流电，相邻两计数点间还有三个点没有画出来，其中AB=2.50cm，BC=4.00cm，CD=5.50cm，该电磁打点计时器每隔___________秒打一次点，相邻两计数点间的时间间隔是_________秒；小车的加速度大小为____________m/s2。12．（12分）某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道B．两个光电计时器C．安装有挡光片的小车（质量为M）D．拴有细线的托盘（质量为m0）E.可以调节高度的平衡支架F.一定数量的钩码某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤：①调节两个光电门中心的距离，记为L；②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门A、B，钩码的质量记为m；③撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门A、B，光电计时器记录小车通过A、B的时间分别为△t1和△t2；④利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题(1)图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度d，则d=______cm。(2)小车加速从A到B过程中合外力做的功W=________；小车动能的变化量的表达式△Ek=___（用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）图示为一由直角三角形和矩形组成的玻璃砖截面图。，，为的中点，。与平行的细束单色光从点入射，折射后恰好到达点。已知光在真空中速度大小为。求：(1)玻璃的折射率；(2)光从射入玻璃砖到第一次射出所用的时间。14．（16分）如图所示，在平面第一象限内存在沿y轴负向的匀强电场，在第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0沿轴正向射入匀强电场，经过轴上Q点（图中未画出）进入匀强磁场。已知OP=L，匀强电场的电场强度，匀强磁场的磁感应强度，不计粒子重力。求：（1）粒子到达Q点的速度的大小v以及速度与轴正方向间的夹角；（2）粒子从第四象限离开磁场的纵坐标。15．（12分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用．卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子．（1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用粒子轰击一系列元素进行实验．当他用粒子轰击铍原子核时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测．请你完成此核反应方程．（2）为了测定中子的质量，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰．实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是．已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞．请你根据以上数据计算中子质量与氢核质量的比值．（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速．在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子．以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

本题考查考生的分析综合能力，需要利用动量定理等相关知识解题。【题目详解】设t时间内，落到雨伞上雨水的质量为m，根据动量定理所以代人数值解得。故ABD错误，C正确。故选C。【题目点拨】根据速度和雨水的平均密度求出单位时间内雨水的质量是解题的关键。2、A【解题分析】

A．磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量，故A正确；B．磁通量是穿过某一面积上的磁感线的条数，单位面积上的磁通量才可以描述磁场的强弱，故B错误；C．安培力描述电流在磁场中受到的力的作用，不是用来描述磁场的强弱和方向，故C错误；D．磁感线只能定性地说明磁场的强弱和方向，故D错误；故选A。3、B【解题分析】

A．由结合能图象可知，只有较重的原子核裂变成中等质量的原子核或较轻的原子核聚变为中等质量的原子核时才有能量释放，具有质量亏损，故A错误；B．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子具有动量，故B正确；C．无论是宏观粒子还是微观粒子，都同时具有粒子性和波动性，故C错误；D．β衰变本质是原子核中一个中子释放一个电子而转变质子，故D错误。故选B。4、D【解题分析】

AB．设AB与CD间间距为L，导体棒EF单位长度的电阻为r0，在时，电路中电流大小在时，电路中电流大小所以电路中电流大小不变，故AB两项错误；CD．在时，电路中消耗的电功率在时，电路中消耗的电功率所以电路中消耗的电功率先随x均匀增加后不变，故C项错误，D项正确。5、B【解题分析】

当发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化后，变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变，原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率变化，通过R的交变电流频率变化。【题目详解】B：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机线圈的角速度变为原来n倍，据可得，发电机产生交流电电动势的最大值变为原来n倍，原线圈两端电压变为原来n倍。据可得，副线圈两端电压变为原来n倍，电压表V的读数为nU。故B项正确。A：R消耗的功率，副线圈两端电压变为原来n倍，则R消耗的功率变为。故A项错误。C：流过R的电流，副线圈两端电压变为原来n倍，则流过R的电流变为原来的n倍；再据，原线圈中电流变为原来n倍，电流表A的读数为。故C项错误。D：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的频率变为原来的n倍，通过R的交变电流频率变为原来的n倍。故D项错误。6、C【解题分析】

AB．由光路图可知玻璃体对光的折射率大于对光的折射率，由此可知光的频率大于光的频率，光的频率越小则波长就越长，故光的波长比光的波长长，故AB错误；C．根据可知，光子的频率越大，则动量也就越大，故光的光子动量比光的小，故C正确；D．根据可知，光的波长越长，则干涉条纹间距越大，即光的干涉条纹间距比光的大，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解题分析】

A．细绳被拉断瞬间，对木板分析，由于OA段光滑，没有摩擦力，在水平方向上只受到弹簧给的弹力，细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F，根据牛顿第二定律有：解得，A正确；B．滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速度为0，由系统的机械能守恒得：细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为，B正确；C．弹簧恢复原长时木板获得的动能，所以滑块的动能小于，C错误；D．由于细绳被拉断瞬间，木板速度为零，小滑块速度为零，所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，即，小滑块恰未掉落时滑到木板的右端，且速度与木板相同，设为，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得联立解得，D正确。故选ABD。8、BD【解题分析】

A．若只将B板向左移动少许，电场力做功不变，由得，到达B板时的速度故粒子到达B板时的速度不变，故A错误；B．由于粒子在AB间做匀加速直线运动，只将B板向左移动少许时，粒子到达B板时的速度不变，所以平均速度不变，AB距离减小，运动时间变短，故B正确；C．进入CD后，由牛顿第二定律和运动学公式可知，偏转位移代入可得即粒子的偏转位移与粒子的质量、电量无关，故飘入质量为2m、电量为2q的带正电粒子时，偏转位移不变，将依然恰好从D板边缘飞出，故C错误；D．由粒子恰从D板边缘飞出可知，偏转位移又因，，所以所以对全过程，由动能定理可知故故D正确。故选BD。9、BDE【解题分析】

A．气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A错误；B．改变气体内能的方式有两种：做功和热传导，故B正确；C．理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误；D．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确；E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故E正确。故选BDE．【题目点拨】本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质．此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点．10、BCD【解题分析】

A、温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子的平均速率增大，不是每个气体分子运动的速率都增大，故A错误；B、根据分子力的特点可知，分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，随距离减小而增大，但斥力变化更快，故B正确；C、附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，附着层内分子间作用表现为斥力，附着层有扩展趋势，液体与固体间表现为浸润，故C正确；D、知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出气体的摩尔体积，然后求出每个气体分子占据的空间大小，从而能求出气体分子间的平均距离，故D正确；E、做功与热传递都可以改变物体的内能，但同时做功和热传递，根据热力学第一定律可知，不一定会改变内能，故E错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.050.200.375【解题分析】

[1][2]电磁打点计时器周期为0.05s，由于相邻计数点间还有三个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为0.20s；[3]根据逐差法可知，车的加速度12、0.735【解题分析】

(1)[1]游标为20分度，精确度为0.05mm，游标对齐的格数不估读，则测挡光片的宽度为(2)[2]调节轨道的倾角轻推小车后使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速下滑，说明小车的合力为零，而撤去托盘m0和钩码m，小车的合力变为则小车加速从A到B过程中合外力做的