甘肃省高台一中2024年物理高三上期末统考试题含解析

甘肃省高台一中2024年物理高三上期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，斜面体放在水平地面上，物块在一外力F的作用下沿斜面向下运动，斜面体始终保持静止，则()A．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向左B．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右C．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左D．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向右2、如图所示，四个等量异种的点电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法正确的是（）A．A、C两个点的电场强度方向相反B．O点电场强度等于零C．将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点，电场力做正功D．O点的电势低于A点的电势3、如图所示，在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第滴油滴刚好能飞离电场，假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收，而使A板带电，同时B板因感应而带上等量异号电荷，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．落到A板的油滴数B．落到A板的油滴数C．第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能等于D．第滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于4、一只小鸟飞停在一棵细树枝上，随树枝上下晃动，从最高点到最低点的过程中，小鸟（）A．一直处于超重状态 B．一直处于失重状态C．先失重后超重 D．先超重后失重5、如图所示，实线表示某电场中的电场线，但方向未知，虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，A、B是运动轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，在A、B两点的电势分别为、，加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能大小分别为、，则下列说法正确的是（）A．，> B．>，<C．>，< D．<，>6、下列说法正确的是（）A．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固B．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的枣糕模型C．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，降低其温度，该元素的半衰期将增大D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小二、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，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于轴等距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，MN是垂直于放置的光屏，沿方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（）A．该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小B．A光的频率比B光的频率高C．在该玻璃体中，A光比B光的波长长D．在真空中，A光的波长比B光的波长长E.A光从空气进入该玻璃体后，其频率变高8、某地区1月份平均气温1.4℃，平均大气压1.021×105Pa；7月份平均气温30.84℃，平均大气压0.9960×105Pa．7月份和1月份相比较，下列说法正确的是．A．7月份和1月份空气分子无规则热运动剧烈程度几乎相同B．与1月份相比单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数在7月份减少了C．7月份空气中每个分子的动能都比1月份的大D．对水这种液体它的表面张力7月份比1月份小E.对同种液体而言，它的饱和气压7月份髙于1月份9、如图，两轴心间距离、与水平面间夹角为的传送带，在电动机带动下沿顺时针方向以的速度匀速运行。一质量的货物从传送带底端由静止释放，货物与传送带间的动摩擦因数。已知重力加速度大小为，，。则货物从底端运动至顶端的过程中（）A．货物增加的机械能为B．摩擦力对货物做的功为C．系统因运送货物增加的内能为D．传送带因运送货物多做的功为10、如图（a），质量m1=0.1kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m1=0.1kg的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F，图（b）显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s1．则下列说法正确的是（）A．物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4B．恒力F=0.5NC．物块与小车间的相对位移D．小物块向右滑动的最大位移是三、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）某物理实验小组的同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．（1）为减少阻力对测量结果的影响，实验中应选用__________（填“电磁打点”或“电火花”计时器进行打点．（2）本实验中需要直接测量的物理量是__________，通过计算得到的物理量是__________（均填标号）．A．重锤的质量B．重锤下落的高度C．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（3）在实验得到的纸带中，选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证．图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的点，E、F、G到起点O的距离分别为hn-1、hn、hn+1．设打相邻点间的时间间隔为T，如果机械能守恒得到验证，则可根据以上物理量求得当地重力加速度g=__________．12．（12分）某同学要测定电阻约为200Ω的圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材：待测圆柱形金属Rx；电池组E（电动势6V，内阻忽略不计）；电流表A1（量程0~30mA，内阻约100Ω）；电流表A2（量程0~600μA，内阻2000Ω）；滑动变阻器R1（阻值范围0~10Ω，额定电流1A）电阻箱R2（阻值范围0~9999Ω，额定电流1A）开关一个，导线若干。(1)先用螺旋测徽器测出该金属材料的截面直径，如图甲所示，则直径为___________mm，然后用游标卡尺测出该金属材料的长度，如图乙所示，则长度为___________cm。(2)将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为6V的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为_______Ω。(3)在如图内所示的方框中画出实验电路图，注意在图中标明所用器材的代号______。(4)调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表A1、A2的示数I1、I2，作出I2-I1图像如图丁所示，求得图线的斜率为k=0.0205，则该金属材料的电阻Rx=___________Ω。（结果保留三位有效数字）(5)该金属材料电阻率的测量值___________（填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。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）一列简谐檔波沿x轴负方向传播，如图甲所示为该波在t=0.10s时刻的波形图，E是平衡位置为x=1m处的质点，F是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点F在0~0.20s内的振动图像，求：（i）波由F点传到O点所用的时间。（ii）0.10~0.15s内质点E通过的路程。（结果可保留根号）14．（16分）二十世纪初，卢瑟福进行粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。(1)如图1所示，有两个粒子均以速度射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个粒子此后的运动轨迹示意图；(2)如图2所示，一个粒子以速度射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；(3)实验发现，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数粒子发生了大角度偏转（超过90°）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：①将粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；③各层原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏转是粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L，金原子直径为，大角度偏转的粒子数占总粒子的比例为，且。a.请估算金原子核的直径；b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径的估算产生影响。已知金箔的厚度约，金原子直径约，金原子核直径约。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。15．（12分）如图所示，半径未知的光滑圆弧AB与倾角为37°的斜面在B点连接，B点的切线水平。斜面BC长为L=0.3m。整个装置位于同一竖直面内。现让一个质量为m的小球从圆弧的端点A由静止释放，小球通过B点后恰好落在斜面底端C点处。不计空气阻力。（g取10m/s2）(1)求圆弧的轨道半径；(2)若在圆弧最低点B处放置一块质量为m的胶泥后，小球仍从A点由静止释放，粘合后整体落在斜面上的某点D。若将胶泥换成3m重复上面的过程，求前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比。

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、D【解题分析】当物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ时，则物块对斜面体的压力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面体不受地面的摩擦力；μ>tanθ时，物块对斜面体的摩擦力的水平分量大于压力的水平分量，地面对斜面体有向右的摩擦力；μ<tanθ时，地面对斜面体有向左的摩擦力．当物块沿斜面向下加速运动时，μ的大小与tanθ的关系无法确定，故地面对斜面体的摩擦力方向无法确定，故A、B均错；但当物块沿斜面向下减速运动时，则μ>tanθ，地面对斜面体的摩擦力一定向右，即C错误，D正确．故选D.点睛：此题首先要知道斜面体与水平面无摩擦力的条件，即μ＝tanθ，然后根据物体的运动情况确定摩擦力μmgcosθ和mgsinθ的关系.2、D【解题分析】

AB．利用点电荷场强的合成A、O、C三点的合场强均水平向右，AB错误；C．在BD直线上场强方向垂直BD向右，则沿着BD移动正电荷电场力不做功，C错误；D．沿着电场线方向电势降低，则O点的电势低于A点的电势，选项D正确.故选D。3、A【解题分析】

AB．对于第一滴油，则有：联立解得：最多能有个落到下极板上，则第个粒子的加速度为，由牛顿运动定律得：其中：可得：第粒子做匀变速曲线运动，有：第粒子不落到极板上，则有关系：联立以上公式得：故选项A符合题意，B不符合题意；C．第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能为：故选项C不符合题意；D．第粒子运动过程中电场力做的负功等于粒子减少的机械能：电故选项D不符合题意。4、C【解题分析】小鸟随树枝从最高点先向下加速后向下减速到最低点，所以小鸟先处于失重状态，后减速处于超重状态，故C正确．点晴：解决本题关键理解超重与失重主要看物体的加速度方向，加速度方向向上，则物体超重，加速度方向向下，则物体失重．5、C【解题分析】

虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，带电粒子在运动中只受电场力作用，粒子的受力方向和场强方向如图：若粒子由A运动到B，电场力方向和运动方向成钝角，电场力做负功，粒子的电势能增大，即；粒子在运动中只受电场力作用，电场力做负功，粒子动能减小，；，粒子带负电，。A处电场线比B处密集，粒子在A处受到的电场力比B处大，则粒子在A处的加速度大于B处，即。故C项正确，ABD三项错误。6、B【解题分析】

A．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故A错误；B．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的枣糕模型，故B正确；C．半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故C错误；D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为金属的极限频率大于入射光的频率，故D错误。故选B。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、ACD【解题分析】

ABD．光线通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，由c=λγ知，在真空中，A光的波长比B光的长，故A、D正确，B错误；C．设同一光线在真空中的波长为λ0，在玻璃体中的波长为λ，折射率为n，则，得：在真空中，A光的波长比B光的波长长，而玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，由λ=λ0/n知，在该玻璃体中，A光比B光的波长长．故C正确；E.光的频率由光源决定，与介质无关，则A光从空气进入该玻璃体后，其频率不变．故E错误．8、BDE【解题分析】温度越高，分子无规则热运动加强．7月份与1月份相比较，平均气温升高了，所以分子无规则热运动加剧，故A错误；温度升高，分子的平均动能变大，但是压强减小，可知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少，B正确；温度越高，分子平均动能越大，但不代表每个分子动能都增大，有可能减小，C错误；表面张力还与温度有关，温度越高，性质越不纯，表面张力越小，故D正确；温度越高，同种液体的饱和气压越高，故E正确．9、AD【解题分析】

AB．当货物刚放上传送带时，对货物由牛顿第二定律得设货物与传送带共速时用时为，则，解得则这段时间内货物运动的位移传送带运动的位移货物从底端运动至顶端的过程中，滑动摩擦力对货物做的功静摩擦力对货物做的功故摩擦力对货物做的功根据功能关系得货物增加的机械能也为，故A正确，B错误；CD．系统因运送货物增加的内能为传送带因运送货物多做的功等于系统增加的内能与货物增加的机械能之和故C错误，D正确。故选AD。10、ABD【解题分析】

AB．根据图像可知，在前1s内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加速度分别为对小车根据牛顿第二定律有对小物块根据牛顿第二定律有代入数据联立解得故AB正确；C．根据图像可知，在t=1s时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s内小车发生的位移为小物块发生的位移为则物块与小车间的相对位移故C错误；D．当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为当速度减小到0时，整体发生的位移为所以小物块向右滑动的最大位移是故D正确。故选ABD。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、电火花；B；C；；【解题分析】（1）打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器，其中电火花计时器实验误差较小．电火花打点记时器是利用照明电打出的火花而打出点，由于作用快，不会产生托痕，可使实验更精确，误差更小．（2）重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去．需要测量的物理量是B：重锤下落的高度，通过计算得到的物理量是C：与下落高度对应的重锤的瞬时速度．（3）根据匀变速直线运动直线运动过程中中间时刻速度推论可得，根据机械能守恒定律可得12、9.20310.4058000209等于【解题分析】

(1)[1][2]．根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数为9mm，可动刻度部分读数为20.3×0.01mm，所以金属材料的直径为d=9mm+0.203mm=9.203mm；根据游标卡尺读数规则，金属材料的长度L=10.4cm+0.005cm=10.405cm。(2)[3]．改装后电压表量程为U=6V，由I2g（r2g+R2)=U解得R2=8000Ω即电阻箱接入电路的阻值为8000Ω。(3)[4]．由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，所以需要设计成滑动变阻器分压接法，将电阻箱