广东省梅州市某中学2023-2024学年高三年级上册1月期末考试物理试题（含答案解析）

广东省梅州市梅县东山中学2023-2024学年高三上学期1月期

末考试物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.日本于2023年8月24日将福岛第一核电站核废水排入大海，对海洋生态造成恶劣影响。

核废水中含有氤、锢90、锚137、碘129等放射性元素，其中他137的半衰期约30年，衰

变方程为啜Csf事Ba+X。下列说法正确的是（）

A.X是1粒子

B.X是月粒子

C.衰变过程中质量守恒

D.100个他137原子核经过30年后一定还有50个未衰变

2.图（a）为一列波在f=2s时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在x=1.5m处的质点产

的振动图像，下列说法正确的是（）

A.波沿x轴正向传播B.波在媒介中的传播速度为2m/s

C.f=4s时，P向y轴正方向运动D.当f=7s时，尸恰好回到平衡位置

3.2016年，我国发射了首颗量子科学实验卫星“墨子”和第23颗北斗导航卫星G7。“墨子”

在高度为500km的圆形轨道上运行，G7属地球同步轨道卫星（高度约为36000km）。则

（）

A.两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/s

B.两颗卫星内的设备不受地球引力的作用

C.卫星G7可以定点在长春正上方

D.卫星“墨子”的角速度比卫星G7大

4.壁虎是一种爬行动物，壁虎受到惊吓时它的尾巴会立即折断，壁虎也就乘机逃跑了。如

试卷第1页，共8页

图所示，壁虎在竖直墙壁沿图示路线I做匀速直线运动，下列说法正确的是（）

A.壁虎受到两个力

B.壁虎受到的摩擦力方向与运动方向相反

C.壁虎断尾后沿路线II做匀速直线运动的过程中受到的摩擦力不变

D.壁虎在尾巴断裂前后，受到的摩擦力不变

5.健身球是一种新兴、有趣的体育健身器材。如图所示，健身者正在挤压健身球，健身球

内的气体视为理想气体且在挤压过程中温度不变，下列说法正确的是（）

A.健身球内的气体向外界释放热量

B.健身球内的气体对外界做正功

C.健身球内的气体内能变大

D.健身球内的气体单位时间、单位面积撞击球壁的分子数不变

6.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1,原线圈接交流电和交流电压表,

副线圈接有“220V,440W”的热水器和“220V,220W”的抽油烟机。如果副线圈电压按图乙

所示规律变化，则下列说法正确的是（）

乙

A.电压表示数为1100亚V

B.1分钟内抽油烟机消耗的电能为1.32xl04j

C.热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

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D.副线圈两端电压的瞬时值表达式为"=220也sin50兀/（V）

7.甲、乙两质点以相同的初速度从同一地点沿同一方向同时开始做直线运动，以初速度方

向为正方向，其加速度随时间变化的图象如图所示.关于甲、乙在0〜勿时间内的运动情

况，下列说法正确的是

A.0〜加时间内，甲做减速运动，乙做加速运动

B.07。时间内，甲和乙的平均速度相等

C.在犯时刻，甲的速度比乙的速度小

D.在/（）时刻，甲和乙之间的间距最大

二、多选题

8.如图所示，甲同学在地面上将排球以大小为匕速度击出，排球沿轨迹①运动；经过最高

点后，乙同学跳起将排球以水平速度丫2击回，排球沿轨迹②运动，恰好落回出发点。忽略

A.沿轨迹②运动的最大速度可能为匕

B.沿轨迹①运动的最小速度为匕

C.沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量大小不同

D.沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度大小可能相同

9.如图所示，a、b两点位于以正点电荷。为中心的正方体顶点，c点在上表面中心，则（）

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ab

.。

A.a、6两点的场强相同

B.a、b、c三点的电势相等

C.负试探电荷在。点的电势能大于c点的电势能

D.正试探电荷沿仍连线从。到6,电场力先做负功再做正功

10.如图，横截面积为S的N匝线圈，线圈总电阻为尺，其轴线与大小均匀变化的匀强磁场

8/平行。间距为L的两平行光滑竖直轨道P。、足够长，底部连有一阻值为2尺的电阻,

磁感应强度史的匀强磁场与轨道平面垂直。K闭合后，质量为通电阻也为2尺的金属棒

仍恰能保持静止，金属棒始终与轨道连接良好，其余部分电阻不计。(重力加速度为g)()

A.8/均匀减小

A3,4Rmgsina

B.B的变化率为尊

NB2SL

…一、sina

C.断开K之后，金属棒的最大速度为"=一^—

D.断开K之后，金属棒的最大加速度为。=gcosa

三、实验题

11.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情形如图甲所示，图乙是在白纸上

根据实验结果画出的图。

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图甲图乙

（1）本实验采用的科学方法是O

A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法

（2）如果操作没有失误，图乙中的尸与尸两力中，方向一定沿/。方向的是0

（3）下列操作有利于减小实验误差的是（填字母代号）。

A.实验前将两弹簧测力计校零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计

B.用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大

C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

D.拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些

12.某同学用伏安法测金属丝的电阻&（阻值约5。左右）。实验所用器材为：电池组（电

动势3V）、电流表（内阻约0.1。）、电压表（内阻约3k。）、滑动变阻器R（0-20Q）开关、

导线若干。

（1）图中电压表的右端应与（选填'”或“6”）点连接。

（2）图是测量尺的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片尸置于变

阻器的右端。请根据（1）问中的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬

间，电压表或电流表读数均为最小值___________=

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图中描绘出I-U图线，利用图线可得该金属丝的阻值凡=Q（结果

（4）通过电路元件的/-U图像可以了解其性能。该同学查阅说明书，了解到某元件具有维

持用电器两端电压稳定的作用，其正常工作电压为3.0V,电流约为83mA,/-。图像如图所

示。若使用该元件与一额定电压为3.0V的用电器与并联，通过适当的电阻4构成如图所示

的电路。当输入电压在一定范围内波动时，用电器此两端电压能够稳定在3.0V不变，请分

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四、解答题

13.半圆形玻璃砖的横截面如图所示，圆心为。，半径为尺，48是水平直径，C为半径

的中点，一光线沿与48夹角6=53。的方向从C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点。

射出。取sin53°=0.8,cos530=0.6,真空中的光速为c,求:

（1）光线在C点发生折射的折射角r的正弦值sinr；

（2）玻璃砖对该光线的折射率小

（3）该光线在玻璃砖中传播的速度大小V。

14.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。离子注入工作原理的示意图如图

所示。静止于/处的离子，经电压为u的加速电场加速后，沿图中半径为尺的虚线通过;圆

弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从尸点沿直径PQ方向进

入半径也为我的圆柱形、方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域，离子经磁场偏转，最后打在

竖直放置的硅片上的"点（图中未画出）时，其速度方向与硅片所成锐角为60°。已知离

子的质量为加，电荷量为不计重力。求：

（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度V。和静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E;

（2）匀强磁场的磁感应强度3的大小。

加速电之

一广静电分析器

+U~

15.如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中间有一个以v尸3m/s的速度逆时针匀

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速转动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平轨道尸”平滑连接，左侧有一光滑圆弧

的最低点与尸河在尸点平滑连接，在尸点处安装有自动控制系统，当物块6每次向右经过尸

点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带右端与半径7=0.8m的四分之一光滑圆弧轨

道平滑连接，物块a从右侧圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带，经过M点时控制系统会

使静止在P点的物块6自动解锁，之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知物块°、6的质量

分别为根/=0.6kg、m2=6.6kg,两物块均可视为质点，物块。与传送带间的动摩擦因数〃=0.25,

'间的距离为£=1.5m,取g=10m/s2,

求：

(1)物块。运动到圆弧轨道最低点N口寸对轨道的压力；

(2)物块a第一次碰后的速度大小；

(3)若物块a每次经传送带到达M点时，物块6都已锁定在尸点，即将碰撞时物块6自动

解锁，求：物块。第1次碰撞后经过M点到第2次碰撞前经过"点因摩擦而产生的热量

Q;两物块从第1次碰撞后到最终都静止，物块。与传送带之间由于相对运动产生的总热量

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参考答案:

题号12345678910

答案BCDCABDACCDABC

1.B

【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒可得X的质量数为0,电荷数为-1,则X是月粒

子，故A错误，B正确;

C.衰变过程存在质量亏损，质量不守恒，故C错误;

D.半衰期是针对大量放射性元素的统计规律，对少量放射性元素不适用，故D错误;

故选B。

2.C

【详解】A.图（b）为媒质是平衡位置在x=1.5m处的质点尸的振动图像，则在f=2s时,

振动方向为y轴负方向，则图（a）中，根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可知波

的传播方向向左,故A错误;

B.图（a）可知,机械波的波长为2=2m；图（b）可知振动周期为T=4s,则波速为

v=4=2m/s=0.5m/s

T4

故B错误;

C.图（b）可知,在/=4s时尸向y轴正方向运动，故C正确;

D.图（b）可知,在f=7s时，P在y轴负方向最大位置，故D错误。

故选C。

3.D

【详解】A.两颗卫星的运行速度不可能大于第一宇宙速度，A错误;

B.设备及卫星本身都会受到地球引力，B错误;

C.同步卫星轨道位于赤道上空，长春不在赤道上空，C错误;

D.根据

加疗”G当

则

GM

CD=

因此，半径越大，角速度越小，D正确。

故选D。

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4.C

【详解】A.壁虎所受摩擦力和重力平衡，墙壁对壁虎有摩擦力，一定也有弹力，故A错误;

B.壁虎受到的摩擦力为静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故B错误；

C.壁虎断尾后沿路线II做匀速直线运动的过程，摩擦力与重力平衡，保持不变，故C正确;

D.壁虎在尾巴断裂前后，重力变小，受到的摩擦力变小，故D错误。

故选C。

5.A

【详解】B.健身者正在挤压健身球，即外界对气体做正功，故B错误；

C.健身球内的气体视为理想气体，其内能只有分子动能，则内能由温度决定，而温度不变,

则健身球内的气体内能不变，故C错误；

A.因外界对气体做正功

W>0

气体内能不变

AC/=O

根据热力学第一定律

\U=Q+W

可得

。<0

即气体向外界释放热量，故A正确；

D.气体的温度不变，即所有分子的平均速率不变，而体积变小，则单位体积的分子数变多,

由压强的决定式

nRT

p=------

V

可知压强变大，则健身球内的气体单位时间，单位面积撞击球壁的分子数变多，故D错误。

故选Ao

6.B

【详解】A.电压与匝数成正比，则有

{7；=5x220V=1100V

则电压表示数为1100V,故A错误；

B.Imin内抽油烟机消耗的电能为

答案第2页，共10页

冷尸片220x60J=L32xl()4j

故B正确；

C.热水器的发热功率为440W,而抽油烟机的发热功率远小于220W,热水器的发热功率不

是抽油烟机功率的2倍，故C错误；

D.由图乙可知，交变电流的峰值是

%=220④V

角速度为0=100兀rad/s,则副线圈两端电压的瞬时值表达式为

〃=220&sinlOOirf(V)

故D错误。

故选B。

7.D

【详解】0〜%时间内，甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，选项A错

误；两物体的初速度相同，由图像可知，速度的变化量相同，则在稔时刻两物体的速度相同，

但是由于甲做加速度减小的加速运动，乙做加速度增加的加速运动，则甲的位移大于乙的位

移，可知甲的平均速度大于乙，选项BC错误；在to时刻，甲和乙速度相同，则甲乙之间的

间距最大，选项D正确；故选D.

点睛：此题关键是先搞清a-t图像的物理意义，知道图像的“面积”等于速度的变化量；可借

助于v-t图像进行分析.

8.AC

【详解】B.根据图像可知，轨迹①最高点大于轨迹②最高点，分析两轨迹在最高点往左运

动过程，根据平抛规律可知

,12

h=-gt'

x=vt

轨迹①运动时间长，但水平位移小，所以轨迹①水平分速度小，沿轨迹①运动的最小速度即

水平分速度小于轨迹②运动的水平分速度内，故B错误；

A.在甲位置时竖直分速度

v^y/2gh

则轨迹①在甲位置时竖直分速度大于轨迹②，又在甲位置时轨迹①水平分速度小，则在甲位

答案第3页，共10页

置时轨迹②的合速度可能等于轨迹①，故沿轨迹②运动的最大速度可能为匕，故A正确;

C.沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量

Av=gAt

因为运动时间不同，则速度变化量大小不同，故c正确；

D.因为位移大小相同，但时间不同，沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度大小不同，故

D错误。

故选ACo

9.CD

【详解】A.a、6两点距离正点电荷。的距离相等，a、b两点的场强大小相等，方向不同，

故A错误；

B.a、6两点距离正点电荷0的距离相等，电势相等，c点距离正点电荷0的距离比0、b

近，有

(PcXPa=(Pb

故B错误；

C.根据

E0=(pq

可知负试探电荷在。点的电势能大于c点的电势能，故C正确；

D.正试探电荷沿/连线从。到"距离正点电荷。的距离先变小再变大，则电势先变大

后变小，正电荷电势能先变大后变小，故电场力先做负功后做正功，故D正确。

故选CDo

10.ABC

【详解】A.根据安培定则和平衡条件可知，金属棒仍所受安培力沿斜面向上，则金属棒

必中的电流方向为b到。，根据楞次定律可知，次均匀减小，故A正确；

AD

B.设8/的变化率为竽，螺线管中感应电动势为

A?

E=N2S

Nt

回路中总电阻为

金属棒中电流为

答案第4页，共10页

EE

R总2R

金属棒受到的安培力为

m

F安=B2=Ssina

即

N金

BL=mgsina

24R

解得

_4mgRsina

-

-ZTNB2SL

故B正确;

C.断开K之后，金属棒做匀速直线匀速时速度最大，由平衡条件得

B2IL-mgsina

由闭合电路的欧姆定律得

EBLv

1T=——=—?—

4R4R

解得

4Rmgsina

v=

Bll3

故C正确;

D.断开K之后，刚开始时金属棒的加速度最大，由牛顿第二定律得

mgsina=mam

最大加速度为

am=gsina

故D错误。

故选ABCo

II.BF'AC/CA

【详解】（1）[1]“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验采用的科学方法是等效替代法。

故选B。

（2）[2]r是根据平行四边形作出的合力，具有一定的误差，尸是用一只弹簧测力计拉橡皮

条时的拉力，可知尸一定沿方向;

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（3）[3]A.实验前将两弹簧测力计校零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计,

故A正确；

B.用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差没有要求，故B错误;

C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C正确；

D.拴在橡皮条上的两条细绳不要太短即可，不必等长，故D错误。

故选ACo

【详解】（1）[1]依题意，金属丝的电阻较小，采用电流表外接法。电压表的右端应与a点

连接。

（2）[2]实物图连接如图所示

（3）[3]/-。图线如图所示

答案第6页，共10页

凡」=4.3Q

xk

(4)[5]当输入电压有所升高时，鸟两端的电压瞬间大于3.0V,元件中电流从83mA急剧

增大，使用两端的电压增大，豆两端的电压又回到3.0V；当输入电压有所下降时，用两端

的电压瞬间小于3.0V,元件中电流从83mA急剧减小，使用两端的电压减小，&两端的电

压又回到3.0V。因此，用电器与两端电压能够稳定在3.0V不变。

13.(1)—；(2)述；(3)—

553

解得

75

smr=——

5

答案第7页，共10页

(2)根据折射定律有

sin(90°-6>)

n=-----------------

sinr

解得

3#)

n=------

5

(3)光线在玻璃砖中传播的速度大小

C

v=—

n

解得

y/5c

V二---------

3

14.(1)v=辿，E=6mqU

Vm

【详解】(1)离子加速电场加速后，根据动能定理

qU=-mv2

2

解得

一

Vm

离子在圆弧形静电分析器中，根据牛顿第二定律

qE=m—

R

解得

R

(2)从尸点进入圆形磁场后，离子经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上的M点时，速

度方向与硅片所成锐角为60。，设粒子在磁场中的轨迹半径入由牛顿第二定律有

v2

qvB=m——

r

①若粒子打在硅片图中右上方，由几何关系可知,

r=Atan60°=辰

解得

J6mqU

D-------------

3Rq

答案第8页，共10页

②若粒子打在硅片图中右下方，由几何关系可知,

r=7?tan3O°=^-

3

解得

15.(1)18N,方向竖直向下；(2)2.5m/s；(3)54J

【详解】(1)。从出发点到N点，由动能定理有

12

mlgr^-mlvN

在N点对物块。分析，由牛顿第二定律有

V

外"一/g=W］上N

r

得物块。运动到圆弧轨道最低点N时受到的支持力大小

仄=18N

根据牛顿第三定律可知：物块。对轨道的压力大小为18N,方向竖直向下。

(2)a在传送带上，由牛顿第二定律有

pimxg=mxa

由运动学公式有

V：-说=2ax

解得a在传送带上减速的位移为

x=1.4m<L

故物块。到达M点时速度