2024年山东省临沂市兰山区物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2024年山东省临沂市兰山区物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射K极时，下列说法正确的是A．K极中有无光电子射出与入射光频率无关B．光电子的最大初动能与入射光频率有关C．只有光电管加正向电压时，才会有光电流D．光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大2、如右图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置一个电荷量为＋Q的点电荷，关于C、D两点的电场强度和电势，下列说法正确的是()A．场强相同，电势相等B．场强不相同，电势相等C．场强相同，电势不相等D．场强不相同，电势不相等3、国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合发布了《中长期铁路网规划》，勾画了新时期“八纵八横”高速铁路网的宏大蓝图。设某高铁进站时做匀减速直线运动，从开始减速到停下所用时间为9t，则该高铁依次经过t、3t、5t时间通过的位移之比为（）A． B． C． D．4、据科学家推算，六亿两千万年前，一天只有21个小时，而现在已经被延长到24小时，假设若干年后，一天会减慢延长到25小时，则若干年后的地球同步卫星与现在的相比，下列说法正确的是（）A．可以经过地球北极上空B．轨道半径将变小C．加速度将变大D．线速度将变小5、一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度沿斜面向上运动，又返回底端。能够描述物块速度随时间变化关系的图像是（）A． B．C． D．6、物体做竖直上抛运动：v表示物体的瞬时速度，a表示物体的加速度，t表示物体运动的时间，h代表其离抛出点的高度，Ek代表动能，Ep代表势能，以抛出点为零势能面．下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（）A． B．C． D．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、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻波的图像，波源s位于原点O处，波速v=4m/s，振幅。t=0时刻，平衡位置在x=8m处的质点P刚好开始振动，质点M的平衡位置在处。则下列说法正确的是_________A．波源s的起振方向沿y轴正方向B．波源s的振动周期为0.5sC．t=ls时刻，质点P运动到M点D．质点P的振动方程为y=2sin(t)cmE.在t=0到t=3.5s这段时间内，质点M通过的路程为10cm8、大型对撞机是科学研究的重要工具，中国也准备建造大型正负电子对撞机，预计在2022至2030年之间建造，对撞机是在回旋加速器的基础上逐步发展出来的。回旋加速器的原理示意图如图所示，和是两个中空的半圆金属盒，均和高频交流电源相连接，在两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，中央O处是粒子源。若忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）A．带电粒子每运动一周被加速两次B．带电粒子在磁场中运动的周期越来越小C．粒子的最大速度与半圆金属盒的尺寸无关D．磁感应强度越大，带电粒子离开加速器时的动能就越大9、质谱仪又称质谱计，是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。如图所示为某品牌质谱仪的原理示意图，初速度为零的粒子在加速电场中，经电压U加速后，经小孔P沿垂直极板方向进入垂直纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，旋转半周后打在荧光屏上形成亮点。但受加速场实际结构的影响，从小孔P处射出的粒子方向会有相对极板垂线左右相等的微小角度的发散（其他方向的忽略不计），光屏上会出现亮线，若粒子电量均为q，其中质量分别为m1、m2（m2>m1）的两种粒子在屏上形成的亮线部分重合，粒子重力忽略不计，则下列判断正确的是（）A．小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角θ满足cosθ=B．小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角θ满足sinθ=C．两种粒子形成亮线的最大总长度为D．两种粒子形成亮线的最大总长度为10、电压表，电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表，电流表的改装图，以下说法正确的是（）A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再并一个较大的电阻B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再串联一个较大的电阻C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程是原来的倍D．为实现对改装电表的逐格校准，需要采用分压式电路三、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）在“DIS描绘电场等势线”的实验中，(1)给出下列器材，ab处的电源应选用_______，传感器应选用_______（用字母表示）。A．6V的交流电源B．6V的直流电源C．100V的直流电源D．电压传感器E．电流传感器F．力传感器(2)该实验装置如图所示，如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，则传感器示数的绝对值变化情况是__A．逐渐增大B．逐渐减小C．先变大后变小D．先变小后变大12．（12分）某同学用气垫导轨做“验证机械能守恒定律“的实验，如图所示，用质量为m的钩码通过轻绳带动质量为M的滑块在水平导轨上，从A由静止开始运动，测出宽度为d的遮光条经过光电门的时间△t，已知当地重力加速度为g，要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是______，在这过程中系统的动能增量为______。如果实验前忘记调节导轨水平，而是导轨略为向左倾斜，用现有测量数据______（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。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）如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点，B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某－初速度滑上小车最左端A处，当物块运动到小车最右端B处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg，轨道半径R=0.5m，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：(1)小车的运动时间t；(2)小车的长度L。14．（16分）如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，外部磁场的磁感应强度大小为B0。P是圆外一点，OP＝2r。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力，＝0.6，＝0.8。求：(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；(2)圆内磁场的磁感应强度大小；(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。15．（12分）如图所示，一根劲度系数为的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度处由静止自由下落。与物体A发生弹性正碰（碰撞时间极短且只碰一次），弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，取。求：(1)碰撞后瞬间物体A的速度大小；(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时，A物体的速度大小。

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、B【解题分析】

K极中有无光电子射出与入射光频率有关，只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出，选项A错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能与入射光频率有关，选项B正确；光电管加反向电压时，只要反向电压小于截止电压，就会有光电流产生，选项C错误；在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，选项D错误.2、B【解题分析】

根据电场的叠加原理，C、D两点的场强如图由于电场强度是矢量，故C、D两点的场强相等，但不相同；两个等量同种电荷的电场关于两电荷的连线和连线的中垂线对称，故根据电场的对称性，可知C、D两个点的电势都与P点的电势相同；故选B．3、D【解题分析】

可以将高铁进站时的匀减速直线运动等效成反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等的时间内的位移之比为可得题中依次经过t、3t、5t通过的位移之比ABC错误D正确。故选D。4、D【解题分析】

AB．由万有引力提供向心力得解得当周期变大时，轨道半径将变大，但依然与地球同步，故轨道平面必与赤道共面，故A、B错误；C．由万有引力提供向心力得可得轨道半径变大，则加速度减小，故C错误；D．由万有引力提供向心力得可得轨道半径变大，则线速度将变小，故D正确；故选D。5、C【解题分析】

根据牛顿第二定律：上滑过程：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，下滑过程：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，比较可知：a1＞a2，则物块上滑过程v-t图象的斜率比下滑过程的大。由速度-时间公式得：上滑过程有v0=a1t0，下滑过程有v0=a2t1，可得：t1＞t0，故C正确，ABD错误。

故选C。6、C【解题分析】

竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，物体运动过程中机械能守恒．根据运动学公式列出v与t的关系式，根据机械能守恒定律得出物体的动能与高度的关系式．再选择图象．【题目详解】AB．物体做竖直上抛运动，只有重力，加速度等于g，保持不变，所以a﹣t图象是平行于时间轴的直线，取竖直向上为正方向，则竖直上抛运动可看成一种匀减速直线运动，速度与时间的关系为v=v0﹣gtv﹣t图象是一条向下倾斜的直线，AB不符合题意；C．以抛出点为零势能面，则物体的重力势能为Ep=mgh则Ep﹣h图象是过原点的直线，C符合题意；D．根据机械能守恒定律得：mgh+Ek=mv02得Ek=mv02﹣mgh可见Ek与h是线性关系，h增大，Ek减小，Ek﹣h图象是向下倾斜的直线．D不符合题意。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、ADE【解题分析】

A．已知波沿x正方向传播，而P点刚好起振，由同侧法可知起振方向沿y轴正方向，故A正确；B．由图读出，根据故B错误；C．参与传播的质点振动在平衡位置沿y轴振动，并不会沿x轴传播，故C错误；D．质点的振幅为2cm，则振动方程，故D正确；E．时间关系为M点起振需要时间1s，剩下的时间振动的路程为故E正确。故选ADE。8、AD【解题分析】

A．带电粒子转动一周，两次经过电场，所以每运动一周被加速两次，故A正确；B．带电粒子在磁场中运动的周期与速度无关，故B错误；C．粒子从回旋加速器中射出时，最后一圈圆周运动的半径与金属盒半径相同，由得可知金属盒半径r越大，最大速度ν越大，故C错误；D．由，可知磁感应强度B越大，最大速度v越大，粒子动能越大，故D正确。故选AD。9、AD【解题分析】

由题意知解得同理设左右最大发射角均为时，粒子光斑的右边缘恰好与粒子光斑的左边缘重合，如图所示（图中虚线为半圆轨迹和向左发散角轨迹，实线为半圆轨迹和向左发散轨迹），则联立解得此时两种粒子光斑总宽度为解得故选AD。10、CD【解题分析】

A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，可以增大分流电阻使其分流少些，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻串联一个较小的电阻，A错误；B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，B错误；C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程得出C正确；D．分压式电路电压、电流可以从零开始调节，可以实现对改装电表的逐格校准，D正确。故选CD。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、BDD【解题分析】

(1)解答本题应抓住：本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要电源与电压表．电源要分正负即为直流电源，确保电势的高低；需要电压传感器；(2)根据顺着电场线，电势逐渐降低，分析感器示数的绝对值变化情况。【题目详解】(1)[1]本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要6V的直流电源，故选B；[2]要描绘电场等势线，要寻找等势点，即电势差为零的点，而电势差就是电压，所以传感器应选用电压传感器，故选D；(2)[3]从一个电极沿x轴到另一电极，电势逐渐升高或降低，则将一个探针固定置于y轴上的某一点，另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极的过程中，两探针处的电势差先变小后变大，则传感器示数的绝对值先变小后变大，故D正确，ABC错误；故选D。【题目点拨】本题关键理解并掌握实验的原理，懂得根据实验原理选择实验器材。12、A、B的距离L不能【解题分析】

[1]要验证机械能守恒，就需要求得动能的增加量和重力势能的减少量，而要知道重力势能的减少量则还需要测得A、B的距离L。[2]滑块通过光电门B时，因光电门宽度很小，用这段平均速度代替瞬时速度可得故滑块和钩码组成的系统从A到B动能的增加量为[3]如果导轨不水平，略微倾斜，则实验过程中滑块的重力势能也要发生变化，因不知道倾角，故不能求得滑块重力势能的变化，则不能验证机械能守恒定律。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