2024届山东德州市物理高三年级上册期末统考试题含解析

2024届山东德州市物理高三上期末统考试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示，贝版）

A.0时刻，甲车速度比乙车小

B.f2时刻，甲乙两车速度相等

C.0~fi时间内，甲车的平均速度比乙车大

D.0~以时间内，甲车通过的距离大

2、一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5m/s,周期为4s。f=ls时波形如图甲所示，a、b、c、d是波上的四个

质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）

A.这列波的波长为1m

B.f=0s时质点a的速度与质点分的速度相等

C.Uis质点a的加速度大小比质点b的加速度大

D.如图乙表示的是质点》的振动图像

3、如图所示，图甲为一简谐横波在UO.lOs时的波形图，尸是平衡位置在x=0.5m处的质点，。是平衡位置在尤=2m

处的质点；图乙为质点0的振动图象。下列说法正确的是（)

fem

A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度为2m/s

C.Z=0.15s,尸的加速度方向与速度方向相同D.从UO.lOs到U0.15s,尸通过的路程为10cm

4、有一种灌浆机可以将某种涂料以速度v持续喷在墙壁上，假设涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上，涂料的密度

为P，若涂料产生的压强为小不计涂料重力的作用，则墙壁上涂料厚度增加的速度“为（）

pv

PPD.—

vpvP

5、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫

星送入同步卫星轨道3（如图所示）。则卫星分别在1、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）

A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C.卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能

D.卫星在轨道3上经过P点的加速度大于它在轨道2上经过尸点的加速度

6、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当

显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为长为c的矩形半导体霍尔

元元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流/时，电子的定向移动速度也当显示屏闭

合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场5中，于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕的熄灭。

则元件的（）

A.前表面的电势比后表面的低。

B.前、后表面间的电压U-Bve

C.前、后表面间的电压。与/成正比

D.自由电子受到的洛伦兹力大小为一

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、一列周期为0.8s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个

质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处.此时5质点的速度方向为一y方向，下列说法正确的是（）

Vfr

.力Of--—--'---Jr---2----3------

A.该波沿x轴正方向传播，波速为10m/s

B.A质点比3质点晚振动0.1s

C.5质点此时的位移为1cm

D.由图示时刻经0.2s,8质点的运动路程为2cm

E.该列波在传播过程中遇到宽度为d=4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象

8、如图所示，在竖直方向上4、5两物体通过劲度系数为兀的轻质弹簧相连（轻质弹簧的两端分别固定在4、5上）,

5、。两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，A固定在水平地面上，C放在固定的倾角为30°的光滑斜面上。已知

5的质量为机，C的质量为4机，重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住G使细绳刚刚拉直但

无张力，并保证而段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态，释放C后，它沿斜面下

滑，斜面足够长，则下列说法正确的是

A.整个运动过程中5和C组成的系统机械能守恒

B.C下滑过程中，其机械能一直减小

C.当3的速度达到最大时，弹簧的伸长量为之纪

k

D.8的最大速度为2g

9、如图所示，将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圈中通入电流，并将其置于光滑水平面上，该空间存在竖直向下

的匀强磁场。已知磁感应强度为稣，硅胶绳的劲度系数为左，通入电流前绳圈周长为通入顺时针方向的电流/稳

定后，绳圈周长变为右。则下列说法正确的是（）

D[2

A.通电稳定后绳圈中的磁通量大于皿

47r

B.段绳圈所受安培力的合力大小为二区

2

C.图中AB两处的弹力大小均为空巴

2»

LInk-BI

D.题中各量满足关系式丁=G

427ck

10、如图所示，是小型交流发电机的示意图，正对的异名磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小

为B,A为理想交流电流表。匝数为〃、面积为S。阻值为，的线圈绕垂直于磁场的水平轴0。'以角速度/匀速转动,

定值电阻阻值为R,从图示位置开始计时。下列说法正确的是（）

A.线圈每转动一周，电流方向改变2次

B.图示位置时交流电流表的示数为/=壁?

R+r

7T

C.1=——时，线框中的磁通量最大，瞬时感应电动势最大

2G

D.电阻R消耗的热功率为p=理

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）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。

⑴图甲为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别

与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法正确的是

A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位

B.当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位

C.当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位

D.当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位

⑵用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。

A.若所选挡位为直流10mA挡，则示数为mAo

B若所选挡位为直流50V挡，则示数为Vo

（3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，需要继续测量一个阻值约2k。的电阻。在用红、

黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序写出步骤的序号。

A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点B把选择开关旋转到“x100”位置

C.把选择开关旋转到“xlk”位置D.将红表笔和黑表笔接触

（4）某小组同学们发现多用电表欧姆挡的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值氐

关系，他们分别画出了如图丙所示的几种图象，其中可能正确的是

12.（12分）某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因素，设计如图（a）所示的实验装置，弹簧左侧固定在

挡板A上，处于原长的弹簧右端位于C,弹簧与滑块接触但不拴接，滑块上安装了宽度为d的遮光板，轨道3处装有

光电门。

⑴实验的主要步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光片的宽度d,如图（b）所示，d=cm；

②将滑块向左压缩弹簧，由静止释放滑块，同时记录遮光片通过光电门的时间f;

③测量并记录光电门与滑块停止运动位置之间的距离X；

④改变弹簧压缩量，多次重复步骤②和③。

（2）实验手机的数据并处理如下。

序号I234S6

MMth0.040.050.060.080.100.12

KAx/cm17.0110.8S7.574.262.731.88

①实验小组根据上表数据在—x图中已描绘出五个点，请描绘出余下的点并作出丫2—*图像。

②根据所作图像，可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为（g取lOmH,结果保留两位有效数字）。

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，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E=履分布（X是轴上某点到O点的距

离），左=笠.x轴上，

有一长为心的绝缘细线连接A、5两个小球，两球质量均为“，5球带负电，带电量为q,

5qL

A球距。点的距离为乙两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。

⑴求A球的带电量务；

⑵将4、5间细线剪断，描述5球的运动情况，并分析说明理由；

⑶剪断细线后，求3球的最大速度Vm.

0'»一厂一

；L

AO-

I

L

I

B—-

!—q

▼X

14.（16分）如图所示，OO'为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子（初速度、重力均不计）在

电压为。的加速电场中由静止开始运动，从小孔。射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场（图中未画出）后沿0。做

直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为机、电荷量为e。求：

⑴板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向；

⑵若保留两金属板间的匀强磁场不变使两金属板均不带电，则从小孔0射入的电子在两板间运动了多长时间？

15.（12分）如图所示，有一竖直放置的绝热密闭气缸上端开口。气缸中有一绝热活塞，活塞质量为加，面积为S,

厚度可以忽略。不计活塞与气缸之间的摩擦，开始时刻活塞处于静止状态并距离气缸底部高度为“，距离上端口为

活塞下方有一定质量的理想气体，初始时刻温度为T。。已知大气压强为外，重力加速度为g。求：

⑴在活塞上放一重物时（图中未画出，重物与气缸壁不接触）活塞和重物下降至距离气缸底部g处静止不动，此时

气缸内气体温度为2心，则此重物的质量为多少？

（2）在⑴中状态后，用气缸内部的电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热直至活塞恰好与管口持平，则此时气缸内气体的

温度是多少？

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】

AB.因x-f图像的斜率等于速度，可知0时刻，甲车速度比乙车大，打时刻，甲乙两车速度不相等，选项AB错误；

C.O~fi时间内，甲车的位移大于乙，可知甲车的平均速度比乙车大，选项C正确；

D.072时间内，两车通过的距离相等，选项D错误。

故选C。

2、C

【解题分析】

A.由题可知，速度为0.5m/s,周期为4s,则波长

A=vT=0.5x4=2m

A错误；

B.UOs时质点。在波峰处，速度为零，质点分在平衡位置，速度最大，B错误；

C.因为周期T=4s,所以当Uis时经历了二，此时质点“在平衡位置，位移为零，加速度为零，质点》在波峰处，位

移最大，加速度最大，C正确;

D.由乙图可知，当Uis时该质点在波谷处，与此相符合的质点是质点c,D错误。

故选C。

3、C

【解题分析】

A.分析振动图像，由乙图读出，在UO.lOs时。点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x

轴负方向的传播，故A错误；

B.由甲图读出波长为7=4m,由乙图读出周期为7=0.2s,则波速为

A4

v=—=—m/s=20m/s

T0.2

故B错误；

c.从UO.lOs到U0.15s,质点尸振动了工，根据波动规律可知，U0.15s时，质点尸位于平衡位置上方，速度方向沿

4

y轴负方向振动，则加速度方向沿y轴负方向，两者方向相同，故C正确；

D.在UO.lOs时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从UO.lOs到Q0.15S,质点P通过的路程

#4=10cm

故D错误。

故选C。

4、B

【解题分析】

涂料持续飞向墙壁并不断附着在墙壁上的过程，速度从v变为0,其动量的变化源于墙壁对它的冲量，以极短时间Af

内喷到墙壁上面积为AS、质量为Am的涂料（微元）为研究对象，设墙壁对它的作用力为F,涂料增加的厚度为加由

动量定理得

F*\t=\m'v

又有

Nm=p,NSh

所以

_F_phv

P­=

ASAt

涂料厚度增加的速度为

h

u=——

At

联立解得

.P

u—

vp

故选B。

5、C

【解题分析】

ABD.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为机、轨道半径为人地球质量为

M,有

解得

轨道3半径比轨道1半径大，根据①②④三式，卫星在轨道1上线速度较大，角速度也较大，卫星在轨道3上经过P点

的加速度等于它在轨道2上经过P点的加速度，故ABD均错误；

C.卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故C正确；

故选C。

6、C

【解题分析】

A.电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电

子，前表面的电势比后表面的电势高，故A错误；

B.由电子受力平衡可得

e-=evB

a

解得。=电流越大，电子的定向移动速度v越大，所以前、后表面间的电压U与/成正比，所以故B错误，C

正确；

D.稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即

a

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、BCD

【解题分析】

丸8

由题图知，波长4=8m,则波速为v=^；=祕m/s=10m/s.此时3质点的速度方向为一y方向，由波形的平移法知，

Y1

该波沿X轴负方向传播,故A错误;4质点与3质点平衡位置相距x=lm,则波从3质点传到A质点的时间，=—=”s

v10

31

=0.1s,故B正确；5质点此时的位移为y=&sin[jrcm=lcm,故C正确；由题图所示时刻经0.2s=]T,由波

形平移法可知，x=5m处质点的状态传到3质点，3质点的运动路程为s=2y=2cm,故D正确；因该列波的波长为

8m,则该列波在传播过程中遇到宽度为d=4m的障碍物时会发生明显的衍射现象，故E错误.

8^BD

【解题分析】

A.整个运动过程中，弹簧对5物体做功，所以3和C组成的系统机械不守恒，故A错误；

B.C下滑过程中，绳子的拉力对C做负功，由功能关系可知，物体C的机械能减小，故B正确；

C.当3的速度最大时，其加速度为零，绳子上的拉力大小为2mg,此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量也满足

kx2=mg

得

_mg_

一丁

故C错误；

D.释放瞬间，对5受力分析，弹簧弹力

F-kxx-mg

得

mg

V丁

物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为

h=X\+X2

由于X1K2,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，设B物体的最大速度为Pm,由机

械能守恒定律得

12

4mghsina—mgh=—(m+4m)v

解得：

…g店

故D正确。

9、ACD

【解题分析】

A.通入顺时针方向电流/稳定后，绳圈周长为右，由

L,=2町

可得（=二，面积

27r

2

5=町2=〃（幺T）2二T」

12兀4〃

由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下，绳圈内磁感应强度大于综，由磁通量公式

<T>=BS

D[2

可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于3,故A正确；

4%

B.ACB段的等效长度为%,故AC3段所受安培力

F=BJ-2r.=2舔/刍=

U1Uc

2〃71

故B错误；

C.设题图中A3两处的弹力大小均为耳，对半圆弧ACB段，由平衡条件有

2月二皿

71

解得耳=曳4,故C正确;

2兀

D.由胡克定律有

-L）

解得右-L=两侧均除以乙，得

2K7T

1_JL=JV

L{Ikn

L2k兀一B°I

即尸故D正确。

L\2k兀

故选ACDo

10、AD

【解题分析】

A.线圈每转动一周，正弦交流电一个周期内，电流方向改变2次。故A正确；

B.交流电流表的示数为电流的有效值，为

Em

I,=―J2----n--B--S-(-o---

R+r向R+r)

故B错误；

兀T

c.。=匕-=—时，线框转到中性面位置，磁通量最大，瞬时感应电动势为零，故c错误;

2CD4

D.电阻R消耗的热功率为

D耳空臂

2\R+r)

故D正确。

故选ADo

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、ACD4.80BDA24.0A

【解题分析】

⑴灵敏电流计G与分流电阻并联可以改装成电流表，与分压电阻串联可以改装成电压表，与滑动变阻器、电源一起可

以改装成欧姆表，分析图示电路图答题；

⑵根据电流表量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；

(3)用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零；

(4)根据闭合电路欧姆定律求出LRx以及/口的表达式，进而选择图象即可。

~]-Rx

【题目详解】

(1)由图示电路图可知，当开关置于2位置时多用电表是欧姆表，A与内置电源负极相连，A为红表笔，B与内置电源

正极相连，B为黑表笔；

A项：由图示电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，故A正确；

B、C项：由图示电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，故B错误，C

正确；

D项：由图示电路图可知，当S接触点3时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，故D正确。

故应选：ACD；

⑵A、若所选挡位为直流50mA挡，由图乙所示可知，示数为4.80mA；

B、若所选挡位为直流50V挡，则示数为24.0V；

(3)用多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，要继续测量一个阻值约2ko的电阻，

首先要把选择开关置于xlOO挡位位置，然后进行欧姆调零，把红黑表笔短接，

调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是：BDA；

(4)设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,电流表内阻与调零电阻的和为Rg,则有：

T_E，则L&图象是双曲线的一条，随着Rx的增大，I减小，

Rg+r+&

上式的倒数/r+&+&,可知/0是线性函数，Rx=0时，/、〃且有最小值，1随着Rx的增大而增大。

1=­T-JR*1>01

故应选：Ao

【题目点拨】

本题考查了多用电表结构、多用电表读数与欧姆表的使用方法，知道电流表。电压表与欧姆表的改装原理是解题的前

提，分析清楚图示电路结构、掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。

12>1.650cm0.048-0.052

【解题分析】

(1)[□游标卡尺的主尺读数为：L6cm,游标尺上第10条刻度线和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为

10x0.05mm=0.50mm,所以最终读数为：L6cm+0.50mm=1.650cm

⑵[2]第5点速度为

%=L650.10-2向s=0.33m/s

0.05

则

Vj-(0.33)2m2/s2=0.1089m2/s2

将余下的点描在坐标纸上，且将所有点拟合成直线，如图

V2/(m2/s:)

⑶[3]由实验原理得

2/jgx=v2

则图像斜率

左=2〃g

由图像可得

,0.18,

K=------=1

0.18

解得

〃=0.050

由于误差，则0.048-0.052均可

四、计算题：本