吉林省通化市某中学2023-2024学年高三年级上册1月期末考试物理试题

吉林省通化市梅河口市第五中学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

1.1897年英国物理学家约瑟夫•约翰•汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早

发现的基本粒子，下列有关电子的说法正确的是（）

A.电子的发现说明原子是有内部结构的

B.光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光强度有关

C.根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子动能增大

D.尸射线是原子核外电子电离形成的电子流

2.我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的，“蜘蛛侠”利

用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁或玻璃上自由移

动。如图所示，假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由/点沿直线匀速“爬行”到右上方8点，在

这一过程中，关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是（）

BZ.

3.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端的地方，乙同

学在直尺下端刻度为零的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰直尺，当乙同学看到甲同学放

开直尺时，立即握住直尺，记录下乙同学握住直尺的刻度，根据所学知识计算出不同刻度对

试卷第1页，共8页

应的反应时间，从而把这把尺子做成“反应时间测量尺”。关于“反应时间测量尺”，下列说法

正确的是（）

乙

A.其“时间刻度”是均匀的，与长度刻度成正比例

B.其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密

C.其“时间刻度”是不均匀的，且远离直尺零刻度的地方“时间刻度”密

D.如果在月球上使用此刻度尺测得的“反应时间”与在地球上测得的相等

4.圆锥摆是一种简单的物理模型，四个形状相同的小球A、B、C、。在水平面内均做圆锥

摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接2球的绳较长）,

小球机A=NB；如图乙所示，小球c、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的

绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），mc>则下列说法正确的是（）

〃/员/〃〃〃2〃/

_________1

甲乙

A.小球A、B向心加速度大小相等

B.小球C比D向心加速度大

C.小球A受到绳的拉力与小球B受到绳的拉力大小不等

D.小球C受到绳的拉力与小球D受到绳的拉力大小相等

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5.如图所示，三个完全相同的物体A、B、C用两根轻质细绳连接，作用在物体C上的水

平恒力F使整体沿粗糙水平面向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）

---------------F

A——B-C——>

//////////////////////////////

F

A.A、B间轻绳中的张力大小为万

F

B.A、B间轻绳中的张力大小为y

F

C.B、C间轻绳中的张力大小为y

F

D.B、C间轻绳中的张力大小为y

6.如图所示，质量为0.5kg的小球A和质量为1kg的物块B用跨过光滑定滑轮的轻质细绳

连接，物块B放在倾角为30。的固定斜面体C上。起初小球A静止在滑轮正下方，现在小

球A上施加一水平向右的外力R使滑轮右侧细绳缓慢逆时针转动60。，此过程中物块B始

终静止，取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.外力厂先增大后减小B.起初物块B受到4个力作用

C.物块B受到的静摩擦力不超过5ND.物块B受到的静摩擦力先增大后减小

7.如图所示，一束复色光以45。的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表

面反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线。、b,关于a、b两束单色光，下列说法正确

的是（）

涂层

A.a光的频率较小

B.。光在玻璃砖中的速度比6光快

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C.6光在玻璃砖中的波长比。光短

D.6光先从玻璃砖上表面射出

二、多选题

8.一定质量的理想气体，初始温度为300K,压强为lxl（）5pa。经等容过程，该气体吸收400J

的热量后温度上升100K；若经等压过程，需要吸收600J的热量才能使气体温度上升100K。

下列说法正确的是（）

A.初始状态下，气体的体积为6LB.等压过程中，气体对外做功400J

C.等压过程中，气体体积增加了原体积的;D.两个过程中，气体的内能增加量都为

400J

9.如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电

容为。的电容器和阻值为R的电阻。质量为沉、阻值也为R的导体棒儿W静止于导轨上，

与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。

开始时，电容器所带的电荷量为。，合上开关S后，（

A.通过导体棒电流的最大值为名

B.导体棒向右先加速、后匀速运动

C.导体棒速度最大时所受的安培力为0

D.电阻R上产生的焦耳热等于导体棒上产生的焦耳热

10.如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头Pi初始位置在副线圈正中间，输

入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R的阻值为尺，滑动变阻器史的最大阻值

为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U,理想电流表A的示数为/。

下列说法正确的是（）

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.2*

r-rlI

__y

A.保持Pl位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，/变大，。变小

B.保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R消耗的功率增大

C.保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，/减小，U增大

D.保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，处消耗的功率先增大后减小

三、实验题

II.某实验小组采用如图所示的装置来验证动量守恒定律。主要实验步骤如下:

①安装仪器，并将木板一侧适当垫高以平衡摩擦力；

②将另一小车B（图甲中未画出）静置于P处，在小车B中放入适当质量的重物；

③接通电源，轻推一下，使小车/沿木板向下运动，A、B碰撞后粘在一起运动，打出一条

如图乙所示的纸带（图乙中的毛、马均已测出）；

（1）关于步骤①中平衡摩擦力的操作，下列最准确的是（选填正确答案标号）;

A.将小车轻放于木板上，小车静止不动

B.轻推一下小车，目测小车做匀速直线运动

C.将小车连上纸带，接通电源，轻推一下小车，在纸带上打出一系列点，纸带上点迹分布

均匀

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(2)在图乙中，(填“为”或“马”)段对应的点是两车碰撞前打出的；

(3)测得小车A的质量为叫，小车B的质量为啊，重物的质量为&〃，那么在误差允许

的范围内满足关系式(用叫、加2、Zn、a、/表示)，则在碰撞过程中系统

动量守恒。

12.某学习小组为了测定家用自来水的电阻率，在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水,

玻璃管两端用具有良好导电能力的活塞塞住管口，现有如下仪器：

电源E：具有一定内阻，电动势约为10V

电流表Ai:量程为0〜2mA.内阻n=50Q

电流表A2:量程为0〜5mA.内阻厂2约为100。

定值电阻凡=50。

定值电阻处=7000

滑动变阻器R：最大阻值约为50Q

多用电表一个

单刀单掷开关S,导线若干

(1)甲同学将多用电表欧姆挡旋至“x100”倍率位置，对玻璃管中水的电阻进行粗略测量如

(2)乙同学想要较精确测量水柱的阻值，他将电流表A,与定值电阻(填字母

代号)进行联，改装成量程为1.5V的电压表V。

(3)乙同学测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，实验电路应选用下面

的图最为合理。

试卷第6页，共8页

B.

(4)乙同学测得电流表Ai读数为"电流表A2读数为刀，玻璃管中有水部分的长度为/,

玻璃管内径为九则所测家用自来水的电阻率2=(用题中所给的字母表达)。

四、解答题

13.某饮料瓶内密封一定质量理想气体，1=27℃时，压强p=1.050xl05pa。

(1)，=37℃时，气压是多大?

(2)保持温度不变，挤压气体，使之压强与(1)时相同时，气体体积为原来的多少倍?

14.如图所示，一绝缘细直杆/C固定在水平向左、电场强度大小£=1.0xl05N/C的匀强

电场中，直杆与电场线成45。角，杆长/=£lm。一套在直杆上的电荷量为q=L0xl0-5c的

2

带负电荷的小环，从杆顶端A点由静止开始下滑，小环离开杆后恰好通过杆底端C点正下方

13

的尸点。已知小环的质量洸=0.2kg,环与杆间的动摩擦因数〃=芯，取重力加速度大小

g=10m/s2o求：

(1)C、P两点间的距离力；

试卷第7页，共8页

（2）小环运动到杆顶端A点正下方时的动能纭。

15.如图所示，在平面直角坐标系xQr第一象限、边长为2阮的正方形区域内存在垂直坐

标平面向外的匀强磁场，在第二象限、边长为轨的正方形区域内存在沿y轴正方向的匀强

电场，正方形N8CD的N点位于无轴上，1点坐标为（5£,o）,边与X轴的负方向成30。角。

一带负电的粒子从/点以速度％沿纸面射入磁场，速度方向与ND成30。角，粒子恰好从。

点离开磁场，穿过N轴进入匀强电场，从尸点（图中未画出）离开电场时的速度方向与射入

磁场时的速度方向垂直，不计粒子受到的重力，求：

（1）尸点的坐标（马,力）；

（2）粒子从A点运动到P点的时间电；

（3）匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值3-

E

试卷第8页，共8页

参考答案:

题号12345678910

答案ABBCBCDADACABD

1.A

【详解】A.电子的发现说明原子是可以再分的，故原子是有内部结构的，故A正确；

B.光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关，而与强度无关，故B错误；

C.根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，库仑力做负功，核外电子动能减小，故

C错误；

D.从原子核中发出的B射线是电子流，电子是由中子转化为质子而来的，不是原子核外电

子电离形成的电子流，故D错误。

故选Ao

2.B

【详解】“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由/点沿直线匀速“爬行”到右上方B点，“蜘蛛侠”处于

平衡状态，故在竖直面内受力平衡。

故选B。

3.B

【详解】ABC.根据题意，由公式城可得

可知，其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密，故AC错误，B

正确。

D.由于月球上的重力加速度小，可知如果在月球上使用此刻度尺，刻度尺下落比地球上慢,

同样的下落距离对应反映时间变长，在月球上使用此刻度尺测得的“反应时间”与在地球上测

得的不相等，故D错误。

故选B。

4.C

【详解】AC.对甲图AB分析：设细线与竖直方向的夹角为6,小球的质量为加，小球AB

到悬点。的竖直距离为〃，则

mgtan0=ma

Tcos3=mg

答案第1页，共12页

解得

a=gtan0

T=S

cos0

所以小球AB的加速度大小不相同；虽然也,=叫3,但两小球细线与竖直方向上的夹角不同，

故小球A受到绳的拉力与小球B受到绳的拉力大小不等，故A错误，C正确；

BD.对乙图CD分析：设细线与竖直方向的夹角为6,小球的质量为切，绳长为/,绳上拉

力为7，则有

mgtan0=ma

Tcos0=mg

得

a=gtan0

COS。

所以小球C、D向心加速度大小相同，由于夹角虽然相同，但可知小球CD受到

绳的拉力大小不相同，故BD错误。

故选C。

5.B

【详解】AB.设物体质量均为加，与地面间的动摩擦因数为〃，对A、B、C整体，有

F-ju3mg=3ma

解得

F

a=7——4g

3m

对A,有

7\g-jLimg=ma

解得

F=—

AB3

故A错误，B正确；

CD.将对A、B看成整体，有

"c-N2mg=2ma

答案第2页，共12页

解得

故CD错误。

故选Bo

6.C

【详解】A.当连接A的细绳与竖直方向的夹角为1时，对A受力分析，如下图所示

根据平衡条件有

F=mAgtana

水平缓慢拉动时，夹角为a逐渐变大，则外力尸逐渐增大，故A错误；

B.一开始时，细绳的拉力等于A的重力为5N,而B沿斜面向下的分力为

wBgsin30°=5N

则开始时物块B不受斜面的摩擦力，只受到重力、斜面的支持力和细绳的拉力，故B错误;

CD.由上述分析可得，在水平缓慢拉动时，细绳的拉力为

cosa

对物块B分析，沿斜面方向，根据平衡条件有

T=mBgsin300+f

可知，此过程中物块B受到的静摩擦力从0逐渐增大至5N,故C正确，D错误。

故选C。

7.D

【详解】根据题意，由折射定律和反射定律做出完整的光路图，如图所示

答案第3页，共12页

涂层

A.由折射定律可知，两束单色光的折射率分别为

sin45°sin45°

n=-：-,nb=-；

asin6sina

由图可知

a>3

则有

na>nb

即玻璃砖对。光的折射率比6光的折射率大，由于折射率越大，光的频率越大，则。光的频

率较大，故A错误；

B.根据

c

n=—

V

可得

v=—

n

可知，折射率越大，光在介质中传播的速度越小，即。光在玻璃砖中的速度比6光慢，故B

错误；

C.根据

V=A/

可得

A=-

f

由于。光的速度慢，频率大，贝心光的波长短，故C错误；

D.设玻璃砖的厚度为小光线进入玻璃砖后的折射角为尸，则光在玻璃砖中传播的速度为

ccsin/?.八

v=—=---------=csmp

nsin45°

传播距离为

答案第4页，共12页

COSPCOSP

则传播时间为

t—L—2d_4d

vcsin/?cosy0csin2/3

根据上述光路图可知

0</?<45°

则有

0<26><2a<90°

则有

sin20<sin2a<1

可得

ta>tb

即6光先从玻璃砖上表面射出，故D正确。

故选D。

8.AD

【详解】C.令理想气体的初始状态的压强，体积和温度分别为

口=%,匕=匕工=300K

等容过程为状态二

p2=l,V2=匕=匕,4=400K

等压过程为状态三

△=4,匕=?工=400K

由理想气体状态方程可得

P招2匕

T\一「

解得

44

Pi=gPo,匕=/

体积增加了原来的;，C错误；

D.等容过程中气体做功为零，由热力学第一定律

AU"+Q=400J

答案第5页，共12页

两个过程的初末温度相同即内能变化相同，因此内能增加都为400J,D正确；

AB,等压过程内能增加了400J,吸收热量为600J,由热力学第一定律可知气体对外做功为

200J,即做功的大小为

"&[iJ=200J

解得

《=6L

A正确B错误；

故选AD-

9.AC

【详解】MN在运动过程中为非纯电阻，上的电流瞬时值为

.u-Blv

i=---------

R

A.当闭合的瞬间，可知

Blv=0

此时MV可视为纯电阻R,此时反电动势最小，故电流最大，则

C

可得

maxRCR

故A正确；

B.当时，导体棒加速运动，当速度达到最大值之后，电容器与及R构成回路,

由于一直处于通路的形式，由能量守恒可知，最后终极速度为零，故B错误；

C."N在运动过程中为非纯电阻电路，上的电流瞬时值为

.u—Blv

i=---------

R

当时，血W上电流瞬时为零，安培力为零此时，速度最大，故C正确；

D.在加速度阶段，由于反电动势存在，故上电流小于电阻火上的电流，电

阻R消耗电能大于上消耗的电能（即鸟＞回冲），故加速过程中，当儿W减

速为零的过程中，电容器的电流和导体棒的电流都流经电阻R形成各自的回路，因此可知

此时也是电阻夫的电流大于的电流，电阻R消耗电能大于"V上消耗的电能，综上分

答案第6页，共12页

析可知全过程中电阻R上的热量大于导体棒上的热量，故D错误。

故选AC-

10.ABD

【详解】AB.由题意可知，原副线圈的匝数比为2,则副线圈的电流为2/,根据欧姆定律

可得副线圈的电压有效值为

U2=2典

则变压器原线圈的电压有效值为

2U2=4/R]

设输入交流电的电压有效值为。0,则

=4困+次2

可得

7=—^—

4R、+R?

保持R位置不变，B向左缓慢滑动的过程中，/不断变大，根据欧姆定律

U、=4IR

可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则用两端的电压不断变小，

则电压表示数U变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等,

可知K消耗的功率增大，故AB正确；

CD.设原副线圈的匝数比为〃，同理可得

则

2

U0=nIRt+IR2

整理可得

保持B位置不变，R向下缓慢滑动的过程中，〃不断变大，则/变小，对鸟由欧姆定律可知

U=IR]

答案第7页，共12页

可知u不断变小，根据原副线圈的功率相等可知K消耗的功率

P\1=iU\1=12^—场一?陷）

nRt+R2n-Rx+R,

整理可得

12

nR}

可知〃=3时，4消耗的功率有最大值，可知4消耗的功率先增大，后减小，故C错误，D

正确。

故选ABDo

11.cX]加1玉=（m1+加2+△根）X2

【详解】（1）[1]平衡摩擦力是让小车在运动过程中平衡，小车运动时很难通过视觉判断是

否为匀速运动，故将小车连上纸带，接通电源，轻推一下小车，在纸带上打出一系列点，纸

带上点迹分布均匀，此时小车匀速运动，摩擦力等于重力沿斜面的分力。

故选C。

（2）[2]因为两车碰撞后粘在一起，所以碰撞后两车的共同速度小于碰撞前小车A的速度，

在题图乙中，X]对应的点是两车碰撞前打出的。

（3）[3]设图乙中两段距离对应的时间为则两车碰撞前后的速度分别为

匕=土，匕=逡

tt

两车碰撞过程中动量守恒

冽1匕=（加1+以2+即X

则有

加1项=（冽]+加2+Am）x2

12.1100R2串联Ap=1"

【详解】⑴口]该同学所测阻值为

&=11X100Q=1100Q

⑵[2][3]两个电流表一个测量电流，一个改装成电压表，由实验题意可知，将电流表Ai改装

成电压表，由

答案第8页，共12页

心（4+7?）=1.5V

可得

R=700Q

所以电流表Ai与定值电阻处串联；

(3)[4]测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，且A2的电阻约为100Q,不

准确，所以A2外接，滑动变阻器分压式接法，故A正确，BCD错误。

故选A；

(4)[5]玻璃管中水的电阻

R=+R)

「A-A

由电阻定律可得

R=必

*S

联立可得

I^+R^d-

13.(1)1.085xlO5Pa;(2)0.97

【详解】(1)瓶内气体的始末状态的热力学温度分别为

T=(27+273)K=300K,T'=(37+273)K=31OK

温度变化过程中体积不变，故由查理定律有

T~T'

解得

y=1.085xlO5Pa

(2)保持温度不变，挤压气体，等温变化过程，由玻意耳定律有

pV=p'V'

解得

*0.97/

14.(1)A=1.2m；(2)Ek=13.7J

答案第9页，共12页

【详解】（1）设小环在细直杆上运动时的加速度大小为。，受到的支持力大小为心，受到

的摩擦力大小为了，小环离开直杆时的速度大小为y,小环从。点运动到P点的时间为J

有

mgsin45°-qEcos45°-f=ma

=mgcos45°+qEsin45°

v2=2al

0=vcos45°A-——A2

12ml

1

h=ysin45%+—9

解得

h=1.2m

（2）设小环从。点运动到A点正下方所用的时间为,2,小环在A点正下方时的水平分速度

为匕、竖直分速度为「，有

v=vcos45°--

xm

-/cos45°=vcos45%—^2

2m2

vy=vsin45°+g/2

/=/（v；+Vy）

解得

Ek=13.7J

15.⑴"半［⑵Q扃+%（3）2

I3J3Vo%

【详解】（1）粒子从垂直匀强电场的方向进入电场，之后做类平抛运动，假设尸点在x轴上,

尸点速度方向与x轴负方向夹角为6,则粒子离开电场时