宁夏吴忠市青铜峡市某中学2024届高三年级下册1月期末考试物理试题

宁夏吴忠市青铜峡市高级中学2024届高三下学期1月期末考试物理试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，足够长的小平板车"的质量为以水平速度均向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为机的小

物体A从车的右端以水平速度四沿车的粗糙上表面向左运动.若物体与车面之间的动摩擦因数为〃，则在足够长的时

间内（）

A.若物体A对地向左的最大位移是2Mu。一

N（M+Mg

]/2

B.若MVm,小车B对地向右的最大位移是上区

"mg

C.无论M与机的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为机用

D.无论M与小的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为、

以（M+m）g

2、下列关于原子物理知识的叙述正确的是（）

A.〃衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子

B.结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定

C.两个轻核结合成一个中等质量的核，核子数不变质量不亏损

D.对于一个特定的氨原子，知道了半衰期，就能准确的预言它在何时衰变

3、如图所示，两个内壁光滑的圆形管道竖直固定，左侧管道的半径大于右侧管道半径。两个相同小球A、B分别位于

左、右管道上的最高点，两球的半径都略小于管道横截面的半径。由于微小的扰动，两个小球由静止开始自由滑下，

当它们通过各自管道最低点时，下列说法正确的是（）

A.A球的速率等于B球的速率

B.A球的动能等于B球的动能

C.A球的角速度大于B球的角速度

D.A球、B球对轨道的压力大小相等

4、甲、乙两球质量分别为加h明,从不同高度由静止释放，如图a所示。甲、乙两球的“，图象分别如图b中的①、

②所示。球下落过程所受空气阻力大小/满足户依。为球的速率，左为常数），力时刻两球第二次相遇。落地前，两球

的速度都己达到各自的稳定值力、也。下列判断不正确的是（）

p

：O

图b

A.网>呵

B.乙球释放的位置高

C.两球释放瞬间，甲球的加速度较大

D.两球第一次相遇的时刻在。时刻之前

5、一质点静止在光滑水平面上，先向右做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为4,经过时间/后加速度变为

零；又运动时间,后，质点加速度方向变为向左，且大小为生，再经过时间/后质点回到出发点。以出发时刻为计时零

点，则在这一过程中（）

A.a2=3^1

8■,

B.质点向右运动的最大位移为《生厂

4

C.质点回到出发点时的速度大小为《生，

D.最后一个时间/内，质点的位移大小和路程之比为3：5

6、如图所示，有10块完全相同的长方体木板叠放在一起，每块木板的质量为100g,用手掌在这叠木板的两侧同时施

加大小为尸的水平压力，使木板悬空水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数

为02最大岸摩擦力等于滑动摩擦力，g取lOm/s?,则尸至少为（）

A.25NB.20NC.15ND.ION

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。分。

7、在某空间建立如图所示的平面直角坐标系，该空间有垂直纸面向外、磁感应强度大小为5的匀强磁场和沿某个方

向的匀强电场（图中均未画出）。一质量为，力带电荷量为+夕的粒子（不计重力）从坐标原点。以初速度丫沿x轴正

方向射入该空间，粒子恰好能做匀速直线运动。下列说法正确的是（）

y

0]X

A.匀强电场的电场强度大小为阳

B.电场强度方向沿y轴负方向

C.若磁场的方向沿x轴负方向，粒子也能做匀速直线运动

D.若只改变磁场的方向，粒子不可能做匀变速直线运动

8、在一静止点电荷的电场中，任一点的电势。与该点到点电荷的距离「的关系如图所示.电场中四个点a、b、c和d

的电场强度大小分别反、Eb、Ec和Ed,点。到点电荷的距离外与点。的电势仰已在图中用坐标（fa,如）标出，其

余类推.现将一带正电的试探电荷由〃点依次经仄c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分

D.WbczWcj=l：3

易

(1)原表头G满偏电流1=,内阻r=.

(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标识出所选用的相应器材符号)

(3)某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材，测量一未知电阻R、的阻值：

电流表A量程。〜5mA,内阻未知；

最大阻值约为100。的滑动变阻器；

电源E(电动势约3V)；

开关S、导线若干.

由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电

路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40V,电流表示数为4.00mA,则未知电阻阻值为—Q.

12.(12分)某实验小组调试如图1所示的装置准备研究加速度与受力的关系，实验小组悬挂硅码及祛码盘打出纸带

并测量小车的加速度：已知小车的质量为M,祛码及祛码盘的总质量为加，打点计时器所接的交流电的率为50Hz。

(1)实验步骤如下：

①按图1所示，安装好实验装置，其中动滑轮与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直

②调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是一

③挂上祛码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度

④改变祛码盘中祛码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下的加速度

⑤弹簧测力计的读数为尸，则小车所受合外力为一

(2)实验过程中，关于硅码及硅码盘的总质量，"与小车的质量M的关系，下列说法正确的是一；

A.M必须远大于mB.M必须远小于m

C.可以不用远大于帆D.Af必须等于相

（3）实验中打出的一条纸带如图2所示，则由该纸带可求得小车的加速度为_m/s2。

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。水平直线下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷幺=lxl（）6c/kg的正

m

电荷置于电场中的。点由静止释放，经过乙二百乂1（）-5$后，电荷以%=1.5XIO,m/s的速度通过MN进人其上方的

匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度3按图b所示规律周期性变化（图〃中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第

一次通过MN时为U0时刻），计算结果可用文表示。

（1）求正电荷在正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期；

（2）如果在0点右方47.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。

14.（16分）如图所示，两个平行光滑金属导轨AB、CD固定在水平地面上，其间距L=0.5m,左端接有阻值R=3。的

定值电阻。一根长度与导轨间距相等的金属杆膜置于导轨上，金属杆的质量m=0.2kg,电阻尸2C,整个装置处在方

向竖直向下、磁感应强度大小B=4T的匀强磁场中，t=0肘刻，在MN上加一与金属杆垂直，方向水平向右的外力F,

金属杆由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，2s末撤去外力F,运动过程中金属杆与导轨始终垂直

且接触良好。（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长）求：

XMXXX

B

^|xrxX

cXNXXXD

（l）ls末外力F的大小；

⑵撤去外力F后的过程中，电阻R上产生的焦耳热。

15.（12分）如图所示，在坐标系中，在y<"的区域内分布由指向y轴正方向的匀强电场，在3d的区

域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的边界，在），=3〃处放置一垂直于y轴的足够大金属

挡板ab,带电粒子打到板上即被吸收（设轨迹圆与挡板ab相切的粒子刚好不会被吸收），一质量为m.电量为的粒

子以初速度1%由坐标原点O处沿X轴正方向射入电场，已知电场强度大小为E=沿，粒子的重力不计.

9qd

（1）要使粒子不打到挡板上，磁感应强度应满足什么条件？

（2）通过调节磁感应强度的大小，可让粒子刚好通过点P（4d,0）（图中未画出），求磁感应强度的大小.

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、D

【解题分析】

根据动量守恒定律求出M与m的共同速度，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体和小车相对于地面的位移.根

据动量定理求出摩擦力的作用的时间，以及摩擦力的冲量.

【题目详解】

规定向右为正方向，根据动量守恒定律有v,解得八（"—"）%；若A所受的摩

M-\-m

擦力/二〃％,对A,根据动能定理得：-相其，则得物体A对地向左的最大位移％=工，若

2

对比由动能定理得-〃〃7gx8=0—1M喏，则得小车吕对地向右的最大位移AB错误；根据动量定理

22jumg

知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即/=——广，C错误；根据动量定理得

m+M

-ft=Mv-MvQif=Rng，解得/=〃（M不.）g,D正确•

【题目点拨】

本题综合考查了动量守恒定律和动量定理，以及牛顿第二定律和运动学公式，综合性强，对学生的要求较高，在解题

时注意速度的方向.

2、A

【解题分析】

A.»衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A正确；

B.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故B错误；

C.两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C错误；

D.半衰期是统计规律，对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发

生多少衰变，故D错误。

故选A。

3、D

【解题分析】

AB.对于任意一球，根据机械能守恒得

mg*2R=—mv1

2

解得

V=y]4gR

由于左侧管道的半径大于右侧管道半径，所以入球的速率大于B球的速率，A球的动能大于B球的动能，故A、B错

误；

C.根据i，=14gR=R①可得

则有

即A球的角速度小于B球的角速度，故C错误;

D.在最低点，根据牛顿第二定律可得

2

Fv

FN-mg=m—

K

解得

根据牛顿第三定律可得A球、B球对轨道的压力大小相等，故D正确;

故选D。

【解题分析】

A.两球稳定时均做匀速直线运动，则有

m=一

所以有

色=/

v2

由图知匕＞为，故叫〉根2，A正确，不符合题意；

B.y・f图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，0〜力时间内，乙球下降的高度较大，而，2时刻两球

第二次相遇，所以乙球释放的位置高，故B正确，不符合题意；

C.两球释放瞬间-0,此时空气阻力片0,两球均只受重力，加速度均为重力加速度g,故C错误，符合题意；

D.在A〜上时间内，甲球下落的高度较大，而仃时刻两球第二次相遇，所以两球第一次相遇的时刻在，।时刻之前，故

D正确，不符合题意；

故选C。

5、C

【解题分析】

A.以向右为正方向，由速度公式有

匕=卬

由题意知

0=X1+x2+x3

由位移公式得

解得

a2=5q

故A错误；

B.根据题意，作出质点运动的犬-，图象，如图所示,

设向右从匕减速到0所用的时间为则有

又

匕=卬

解得

tr=-t

5

根据I」/图象的面积表示位移大小可知，质点向右运动的最大位移

1118,

X=—V/+V/+-V1

故B错误；

C.质点回到出发点时所用的时间为

〃，4

5

则对应的速度大小为

4

%=。2产=工。2f

故C正确；

D.最后一个时间/内，质点的位移大小为

,3

x=石+毛=5卬

路程

11,417

—a,

212510

所以最后一个时间/内，质点的位移大小和路程之比为15：17,故D错误。

故选Co

6、B

【解题分析】

先将所有的书当作整体，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有

2M尸>10叫

再以除最外侧两本书为研究对象，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有

2p2F>8〃g

联立解得

F>20N

选项B正确，ACD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、AD

【解题分析】

AB.粒子恰好能沿x轴正向做匀速直线运动，可知受电场力和洛伦兹力平衡，因洛伦兹力沿y轴负向，可知电场力沿

y轴正向，且

qE=qvB

则

E=Bv

且方向沿），轴正方向，选项A正确，B错误；

C.若磁场的方向沿x轴负方向，则粒子不受洛伦兹力作用，粒子只在沿》轴正方向的电场力作用下不可能做匀速直

线运动，选项C错误；

D.若只改变磁场的方向，则洛伦兹力与电场力不再平衡，则粒子将做变速曲线运动，不可能做匀变速直线运动，选

项D正确；

故选AD.

8、AC

【解题分析】

由点电荷场强公式：E=k?,可得：纥：线=华：挈=4:1,故A正确；由点电荷场强公式：E=k?,可得:

r12r

Ec：Ed=等：=4:1,故B错误；从。到力电场力做功为：W2qg=g(仰那)=g(6-3)=3q,从5到c电场力

做功为：Wk=qUbc=q(^e)=q(3-2)=qt所以有：花制印儿二3：1,故C正确；从c到d电场力做功为：Wcd=qUcd=q

(仰・夕力=q(2-1)=q,所以W反：WcQl：1,故D错误。所以AC正确，BD错误。

9、ACD

【解题分析】

A.对整体进行分析：

F=2mg+2Eq

且

解得

F=4ing

故A正确；

BC.F撤去的瞬间，对整体进行分析

2mg+2Eq=2maxB

且

「mg

E=---

q

解得

“AB=2g

故B错，C正确：

D.川撤去的瞬间，由于GAB=2g,可知球A、B之间的绳子拉力为零，故D正确。

故选ACDo

10、ABD

【解题分析】

A.开关3始终接。不变，变压器输入电压不变，原、副线圈的匝数不变，变压器输出电压不变，即电压表V1示数不

变，当滑片尸向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，所以电流乙会减小，电流表A2示

数变小，而

5=5一h&

所以4会变大，即电压表V2示数变大，故A正确;

B.开关酬始终接儿由于原、副线圈的匝数不变，变压器输入电压不变，则变压器输出电压不变，即电压表V1示数

不变，当滑片尸向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据欧姆定律可知，电流表A2示数增大，电阻与消

耗的电功率增大，将原线圈和电阻与看作等效电源，则V?示数的变化量与Az示数的变化量之比等于等效电源的内阻,

恒定不变，故B正确；

C.保持滑片尸的位置不变，将开关S1由力改接。时，原线圈匝数4增大，根据变压比可知

U?”2

可知&变小，根据

可知副线圈输出功率变小，则原线圈输入功率变小，故c错误；

D.保持滑片P的位置不变，将开关酬由。改接九原线圈匝数々减小，根据变压比可知

七一%

可知6增大，电容器两端电压增大

Q=CU

所带电荷量增大，故D正确。

故选ABDo

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。

1但］&

11、1mA100。版口同(跖

11

3V15V1

一.—

【解题分析】

(1)由图示电路图可知，电压表量程：

IK(rR+Ri)=3V

Ig(rg+R2)=15V

代入数据解得：1=lmA,“=100。；

(2)修复电压表，表头满偏电流为，I8=lmA,电阻应为：*=100Q,需要的实验器材为：表头的满偏电流0.5mA,内

阻为2000的表头以及口，即将表头和门并联在电路中使用，电路图如图所示：

(3)根据题意可明确实验中应采用分压接法，电流表采用外接法，故实物图如图所示：电压表量程为3V,则其内阻

U2.4

高；=3OOOQ,根据欧姆定律可知—

0.0014x10------

3000

12、平衡摩擦力

【解题分析】

(D②[1]调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是平衡摩擦力;

⑤⑵弹簧测力计的读数为尸，则小车所受合外力为尸;

(2)⑶实验过程中，由于有弹簧测力计测得小车的拉力，则小车的质量"可以不用远大于硅码及硅码盘的总质量如

故选C；

(3)[4]根据加:二^片，贝ij工〃一工力=,则

二(7.51-7.21)x10-2

m/s2=O.15m/s2

2T22x0.12

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、(l)5cm>—x10's；3cm,—x10's；(2)---^rx10's

3545

【解题分析】

⑴当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为4

由

4

得

=5cm

qB、

当磁场垂直纸面向里时,设电荷运动的半径为弓

钎烈=3cm

双

由圆周运动规律得

.2九m

1=---

qB

当磁场垂直纸面向外时，周期

7；=到3x10-S

当磁场垂直纸面向里时，周期

,2乃_

7；=----=—xliOn5s

泡5

(2)故电荷从，=0时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知运动轨迹如图所示

电荷第一次通过MN开始。其运动的周期

f,冗.127r127r［八-5441八-5

T=(——x4+—x--F—x——)x10s=——xlOs

1523255

此时粒子距离。点的水平距离为

AJ=2（/^-^）=4cm

即每经过一个周期，粒子在水平方向向右前进4cm,根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为

10个，即

s=10M=40cm

则最后7.5cm的距离如图所示

有

4+4cosa=7.5cm

解得

cosa=0.5

则

a=60"

故电荷运动的总时间

o

-5

%+107+，7；—义7；=—^xl0s

总।2136045

14、(1)2N(2)0.96J

【解题分析】

(1)t=ls时刻，金属杆MN的速度大小为vi=ati=2xl=2m/s

金属杆MN产生的感应电动势为E=BLvi

F

金属杆MN中的电流大小/=-=-

R+r

金属杆MN受到的安培力大小FS=BIL

联立得七二包工

根据牛顿第二定律得F-F«=ma

联立解得F=2N

(2)t=2s时刻，金属杆MN的速度大小为、，2=at2=2x2=4m/s

2

撤去外力F后的过程中，根据能量守恒定律得知电路中产生的总焦耳热Q=imv?=ixO.2x4=1.6J

22

R3

电阻R