2024学年广东省惠州市示范名校高三物理第一学期期末质量检测试题含解析

2024学年广东省惠州市示范名校高三物理第一学期期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，放在光滑水平桌面上的、木块之间夹着一被压缩的弹簧。现释放弹簧，、木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。的落地点到桌左边的水平距离为，的落地点到桌右边的水平距离为，则（）A．、离开弹簧时的速度大小之比为1∶2B．、离开弹簧时的速度大小之比为2∶1C．、质量之比为1∶2D．、质量之比为1∶12、如图所示，一条质量分布均匀的柔软细绳平放在水平地面上，捏住绳的一端用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度为v，重力势能为Ep(重力势能均取地面为参考平面)。若捏住绳的中点用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度和重力势能分别为（）A．v，Ep B．， C．， D．，3、如图所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象中能正确描述该过程的是A． B．C． D．4、继我国探月工程之后，2020年我国计划启动火星探测任务，择机发射火星探测器。若已知引力常量G和火星的半径R，火星探测器环绕火星表面飞行的周期T，那么根据这些已知条件可估算（）A．火星的第一宇宙速度 B．火星的自转角速度C．探测器的质量 D．探测器受火星的引力5、氢原子的能级如图，大量氢原子处于n=4能级上。当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，辐射光的波长为1884nm，已知可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内，下列判断正确的是（）A．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级，辐射的光子是可见光光子B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量C．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时，辐射光的波长大于1884nmD．用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射W逸=6.34eV的铂，能发生光电效应6、下列说法正确的是（）A．由公式v＝ωr可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大B．由公式可知，所有人造地球卫星离地球越远则其线速度越小C．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于7.9km/sD．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小于地球自转的角速度二、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，光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，下端与阻值为R的电阻相连。匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为B。一质量为m、长为L、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，从ab位置以初速度v沿导轨向上运动，刚好能滑行到与ab相距为s的a′b′位置，然后再返回到ab。该运动过程中导体棒始终与导轨保持良好接触，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．向上滑行过程中导体棒做匀减速直线运动B．上滑过程中电阻R产生的热量为C．向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为D．电阻R在导体榛向上滑行过程中产生的热量小于向下滑行过程中产生的热量8、如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s1．由题给数据可以得出A．木板的质量为1kgB．1s~4s内，力F的大小为0.4NC．0~1s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.19、如图，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率向上运动。现将一质量为的小物体（视为质点）轻轻放在处，小物体在甲传动带上到达处时恰好达到传送带的速率；在乙传送带上到达离竖直高度为的处时达到传送带的速率。已知处离地面的高度皆为。则在物体从到的过程中（）A．两种传送带对小物体做功相等B．将小物体传送到处，两种传送带消耗的电能相等C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D．将小物体传送到处，两种系统产生的热量相等10、传感器是智能社会的基础元件。如图为电容式位移传感器的示意图，观测电容C的变化即可知道物体位移x的变化，表征该传感器的灵敏度。电容器极板和电介质板长度均为L，测量范围为≤x≤。下列说法正确的是（）A．电容器的电容变大，物体向-x方向运动B．电容器的电容变大，物体向+x方向运动C．电介质的介电常数越大，传感器灵敏度越高D．电容器的板间电压越大，传感器灵敏度越高三、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）某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验，一钢球通过轻绳系在O点，由水平位置静止释放，用光电门测出小球经过某位置的时间，用刻度尺测出该位置与O点的高度差h。（已知重力加速度为g）（1）为了完成实验还需测量的物理量有________（填正确答案标号）。A．绳长lB．小球的质量mC．小球的直径dD．小球下落至光电门处的时间t（2）正确测完需要的物理量后，验证机械能守恒定律的关系式是________________（用已知量和测量量的字母表示）。12．（12分）为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥。已知A的质量为m1，遮光片的宽度为d；打开电源，调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通过光电门1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为△t1和△t2，由此可知碰撞前滑块A的速度为____________，锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=______，B的质量m2=________。（用已知和测得物理量的符号表示）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）如图所示，xOy坐标系中，在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场，在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为＋q的粒子以初速度v0由坐标（0，－y0）处沿x轴正方向射入电场。已知电场强度大小粒子重力不计。求：(1)粒子第一次到达x轴速度的大小和方向；(2)要使粒子不从y＝y0边界射出磁场，求磁感应强度应满足的条件；(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P（50y0，0）（图中未画出），求磁感应强度的大小。14．（16分）一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑。若给滑块施加一水平向右的恒力F，使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m。求：（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；（2）推力F的大小。15．（12分）如图所示，一质量为m的小物块，以v0＝15m/s的速度向右沿水平面运动12.5m后，冲上倾斜角为37o的斜面，若物块与水平面及斜面的动摩擦因数均为0.5，斜面足够长，物块从水平面到斜面的连接处无能量损失。求（1）物块在斜面上能达到的最大高度；（2）物块在斜面上运动所需的时间。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）

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、A【解题分析】

AB．由于、下落的高度相同，则下落过程中的时间相同，两者做平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，则水平初速度之比等于水平位移之比则A正确，B错误；CD．、被弹开的过程，对于、和弹簧构成的系统，动量守恒，则可得则C、D均错误。故选A。2、D【解题分析】

重力势能均取地面为参考平面，第一次，根据动能定理有第二次，根据动能定理有联立解得，，故D正确，ABC错误。故选D。3、D【解题分析】

AB．滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零；滑块下滑过程中做匀减速直线运动，下滑过程中，其速度时间图线是一条斜向下的直线；下滑过程中，其加速度时间图线与时间轴平行．故AB两项错误．CD．用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，据速度位移关系可得：解得：所以下滑过程中，其速度位移图线是一条切线斜率变大的向下弯曲的曲线；故C项错误，D项正确．4、A【解题分析】

A．由题中条件可求火星的第一宇宙速度选项A正确；B．由题中条件不能求解火星的自转角速度，选项B错误；C．根据而探测器的质量m从两边消掉了，则不能求解探测器的质量，选项C错误；D．探测器的质量未知，则不能求解探测器受火星的引力，选项D错误。故选A。5、D【解题分析】

A．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级，辐射的光子的能量为此能量比可见光光子的能量小，不可能是可见光光子，故A错误；B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，故B错误；C．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子能量小于从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量，根据可知从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长小于1884nm，故C错误；D．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光子的能量值故用该光照射的铂，能发生光电效应，故D正确。故选D。6、C【解题分析】

A．由公式可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小，选项A错误；B．由公式可知，所有人造地球卫星绕地球做圆周运动时，离地球越远则其线速度越小，选项B错误；C．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于7.9km/s，选项C正确；D．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度等于地球自转的角速度，选项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、BC【解题分析】

向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况；上滑过程中根据功能关系结合焦耳定律求解电阻R产生的热量；根据电荷量的计算公式求解向下滑行过程中通过电阻R的电荷量；根据分析电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量与向下滑行过程中产生的热量的大小。【题目详解】A．向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据右手定则可得棒中的电流方向，根据左手定则可得安培力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律可得：其中：解得：由于速度减小，则加速度减小，棒不做匀减速直线运动，故A错误；B．设上滑过程中克服安培力做的功为W，根据功能关系可得：克服安培力做的功等于产生的焦耳热，则：上滑过程中电阻R产生的热量为：故B正确；C．向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为：故C正确；D．由于上滑过程中和下滑过程中导体棒通过的位移相等，即导体棒扫过的面积S相等，根据安培力做功计算公式可得：由于上滑过程中的平均速度大于，下滑过程中的平均速度，所以上滑过程中平均电流大于下滑过程中的平均电流，则电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量大于向下滑行过程中产生的热量，故D错误。故选BC。8、AB【解题分析】

结合两图像可判断出0-1s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；1-5s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对1-4s和4-5s列运动学方程，可解出质量m为1kg，1-4s内的力F为0.4N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.9、AC【解题分析】

A．传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，则机械能的增加量相同，所以两种传送带对小物体做功相等，故A正确；C．由0加速到v，甲图中的加速位移大于乙图中的加速位移，根据可知，根据牛顿第二定律有解得，即两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同，故C正确；D．对甲图分析，可知小物体加速的位移为此时传送带匀速的位移为则两者的相对位移为根据摩擦生热的公式解得对乙图分析，可知小物体加速的位移为此时传送带匀速的位移为则两者的相对位移为根据摩擦生热的公式解得在甲图、乙图，对小物体分析，根据牛顿第二定律和运动学公式有，，解得，将、代入、的表达式，解得，则有，即产生的热量不相等，故D错误；B．根据能量守恒定律，电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和，因物块两次从A到B增加的机械能增加量相同，而，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误。故选AC。10、AC【解题分析】

AB．根据电容公式可知，电容器的电容变大，两板间电介质部分增多，物体向-x方向运动，故A正确，B错误；C．电介质的介电常数越大，当物体沿左右方向运动，移动相同距离时，电容器的变化量变大，即传感器的灵敏度变大，故C正确；D．电容器的电容和板间电压无关，电容器的板间电压变大，电容器的变化量不变，即传感器的灵敏度不变，故D错误。故选AC。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、C【解题分析】

（1）[1]系统机械能守恒时满足又解得还需要测量的量是小球的直径d。（2）[2]由（1）知成立时，小球机械能守恒。12、【解题分析】

[1]由滑块A通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A的速度[2]解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能，故弹性势能[3]由碰撞后，AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB整体的速度为A、B碰撞过程中动量守恒，则有联立解得四、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