2024届青海省西宁二十某中学高三年级下册期中物理试题文试题

2024届青海省西宁二十一中高三下学期期中物理试题文试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5亳米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，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、2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面，着陆前在离月球表面112km的高空仅在月球万有引

力作用下环月球做匀速圆周运动，向心加速度大小为。月，周期为7月；设贴近地面的近地卫星仅在地球万有引力作用

下环地球做匀速圆周运动，向心加速度大小为。地，周期为鼠。已知月球质量6.7xl()22kg,半径i.7xl(Tm；地球

质量6.0x1024kg,半径6.4x106m。则()

A.。月〉。地'戛

B.。月＞。地,蜃＜7］也

C・。月＜。地,C＞也

D.a月＜a地,7^＜7］也

2、当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时，产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中

定值电阻R的阻值为10Q,电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是()

A.矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sinl00泣(A)

B.矩形线框的转速大小为100r/s

C.若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，电容器不会被击穿(通过电容器电流可忽略)

D.矩形线框的转速增大一倍，则交变电流的表达式为i=L2sinl00M(A)

3、如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图.图中的实线分别表示横波甲和横波乙在，时刻的波形图，经过l.5s

后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示.已知两列波的周期均大于1.3s,则下列说法中正确的是

A.波甲的速度可能大于波乙的速度B.波甲的波长可能大于波乙的波长

C.波甲的周期一定等于波乙的周期D.波甲的频率一定小于波乙的频率

4、如图，在真空中的绝缘光滑水平面上,边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+。、+Q、-。的点电

荷，以图中顶点为圆心、0.5上为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为8、3Do下列说法正确的是（）

・----------------------------------4

A.4点场强等于C点场强

B.5点电势等于。点电势

C.由A点静止释放一正点电荷+g,其轨迹可能是直线也可能是曲线

D.将正点电荷+夕沿圆弧逆时针从〃经。移到。，电荷的电势能始终不变

5、战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度大小为40m/s,竖直分速度大小为20ir/s,离舰后它在水

平方向做加速度大小为lm/s2的匀加速运动，在竖直方向做加速度大小为2m/s2的匀加速运动，以战斗机离开甲板时的

位置为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为），轴建立直角坐标系，则在它离舰后的一段时间内，下列轨迹正确的

6、如图所示，两根粗细不同，两端开口的直玻璃管A和〃竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量

温度相同的理想气体，气柱长度又＜“2,水银柱长度九〉他，今使封闭空气降低相同的温度（大气压保持不变）,

则两管中空气柱上方水银柱的移动情况是（）

AB

A.均向下移动，A管移动较少B.均向下移动，A管移动较多

C.均向下移动，两管移动的一样多D.水银柱的移动距离与管的粗细有关

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、如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下述正确的是（）

A.若此短路，电流表示数变小，电压表示数变大

B.若M短路，电流表示数变大，电压表示数变小

C.若凡断路，电流表示数变大，电压表示数变小

D.若R断路,电流表示数变大，电压表示数变大

8、2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工1号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线一号火箭成功发射，进入地

球轨道。如图所示，“北理工1号”卫星与高轨道卫星都在同一平面内绕地球做同方向的匀速圆周运动，此时恰好相距

最近。已知地球的质量为高轨道卫星的角速度为如“北理工1号”卫星的轨道半径为引力常量为G,则下列

说法正确的是（）

高轨道卫星

广北理工1号”卫星

A.“北理工1号”卫星的运行周期大于高轨道卫星的运行周期

B.“北理工1号”卫星的机械能小于高轨道卫星的机械能

C.“北理工1号”卫星的加速度和线速度大于高轨道卫星的加速度和线速度

2/r

D.从此时到两卫星再次相距最近，至少需时间GM

9、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是2：1,48两点之间始终加〃二220拒sin100加（V）的交变电压。

K是输电线的电阻，L是标有“100V、100W”的白炽灯。M是标有“100V、200W”的电动机，其线圈电阻r=10Q。开

关S断开时，电动机正常工作。下列说法正确的是（）

A.输电线的电阻阻值R=20Q

B.电动机的输出功率为180W

C.开关S闭合后，电动机的电功率减小

D.开关S闭合后，白炽灯的功率为100W

10、质量为加物体从距地面高力处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，。为光滑斜面，b为粗糙斜面，c为光滑

曲面。在这三个过程中（）

A.重力做功相等

B.机械能变化的绝对值相等

C.沿c下滑重力势能增加最大

D.沿力下滑机械能变化的绝对值最大

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）某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：

小灯泡L,规格“3.6V、0.3A”；

电流表A,量程0.2A,内阻门=0.6C；

电压表V,量程3V,内阻「2=3kQ；

标准电阻修阻值1.2H；

标准电阻出阻值1k£2；

标准电阻心阻值10kC；

滑动变阻器R,阻值范围0~10Q;

学生电源E,电动势4V,内阻不计；

开关S及导线若干。

(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于(填“。”或端。

闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V,其故障原因可能是__________(填“4间L支路

短路”或“cd间L支路断路”)；

⑵排除故障后，某次电压表的示数如图2所示，其读数为V；

⑶学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在甲同学的基础上利用所供器

材，在图3所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号；

(4)按图3重新连接好电路，移动滑片在某个位置，读出电压表、电流表示数分别为U、/,如果不考虑电压表的分流，

则此时刻灯泡L的电阻(用U、/及数字表示)。

12.(12分)从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电阻&的阻值。要求方法简捷，得到多组数据，有尽

可能高的测量精度。

器材规格

将■电胤«.)用优妁iog

电流&(A,)0-WOjiA.内胤妁IOOQ

电流袅(A2)0-0.6A,内口1约0.I2M1

电仄衣(V,)。〜3V.内附妁3kD

电伍友(V,)0-I5V.内现杓15g

海动金网容(*)启用优妁5OQ

电源(£)电磁3V.内用很小

电・(S)

号线若干

(1)电流表应选用,电压表应选用。

⑵完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

⑶在实验中，有的同学连成下图所示的电路，其中。，C,…，k是表示接线柱的字母。请将图中接线错误（用导

线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），填在图中表格相应的位置中。

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，，坐标系在竖直平面内，第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，第二象限有一半

径为R的圆形匀强磁场区域，圆形磁场区域与x轴相切于A点，与丁轴相切于。点，磁场的磁感应强度为3,方向垂

直纸面向外。在A点放置一粒子发射源，能向x轴上方180。角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为加、

电荷量为4,速度大小为呻丝些,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

m

（1）当粒子的发射速度方向与丁轴平行时，粒子经过X轴时，坐标为（2K,0）,则匀强电场的电场强度是多少？

⑵保持电场强度不变，当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60。角时，该带电粒子从发射到达到K轴上所用的时间

为多少?粒子到达的位置坐标是多少？

⑶从粒子源发射出的带电粒子到达x轴时，距离发射源的最远距离极限值应为多少？

y

AOx

14.（16分）二十世纪初，卢瑟福进行。粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。

（1）如图1所示，有两个。粒子均以速度妙射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分

别画出两个。粒子此后的运动轨迹示意图；

⑵如图2所示，一个。粒子以速度帛射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原

子的作用，可将a粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明a

粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；

⑶实验发现，绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数々粒子发生了大角度偏转（超过

90。）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：

①将。粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；

②金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；

③各层原子核前后不互相遮蔽；

④大角度偏转是。粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L,金原子直径为。，大角度偏转的

。粒子数占总a粒子的比例为〃，且P<<1。

。.请估算金原子核的直径”；

尻上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径”的估算产生影响。已知金箔的厚度约10一76，金原子

直径约107°m,金原子核直径约10-14m。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。

a粒子二。流子

......•金原子核F..........•金原子核

图］图2

15.（12分）如图，水平地面上固定着竖直面内半径K=2.75m的光滑圆弧槽，圆弧对应的圆心角为37、槽的右端与质

量〃0kg、长度L=2m且上表面水平的木板相切，槽与木板的交接处静止着质量，川=2kg和叱=lkg的两个小物块（可

视为质点）。现点燃物块间的炸药，炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能，使两物块都获得水平速度，此后，血沿

圆弧槽运动，离开槽后在空中能达到的最大高度为〃=0.45m。已知如与木板间的动摩擦因数〃尸0.2,木板与地面间的

动摩擦因数42=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2。求：

⑴物块到达圆弧槽左端时的速率V；

⑵炸药爆炸释放的化学能E；

⑶木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。

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】

Mm

根据万有引力提供向心力有：G—r=/^,解得：

R

ci—G--,

R2

根据万有引力提供向心力有：G丝=加驾R,解得:

R2T2

7=24旦

\GM

可得:

。月一M月院「6.7x1022x(6.4x106)2,

4地M地(R月+112丫6.()X1(户x(1.7x1()6+112000)2

艮［J。月V。地；

周期比为:

6324

丁月_"%也(即+112)3_(1.7xlO+H2OOO)x6xlO14

6322

戛VM/V(6.4X10)X6.7X10

所以T月＞7地。

A.。月＞4地，＞狐,故A不符合题意；

B.。月＞。地，今＜［也，故B不符合题意；

C.。月＜“地，为》［也，故C符合题意；

D.。月＜1他，4＜4也，故D不符合题意。

故选C正确。

2、A

【解题分析】

A.由图象可知，矩形线框转动的周期T=0.02s,则

27r

69=—=1007trad/s

T

所以线框中产生的交变电流的表达式为

f=0.6Mn100ff/(A)

故A项正确；

B.矩形线框转动的周期r=0.02s,所以线框Is转50转，即转速为50r/s,故B项错误；

C.若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，通过电容器电流可忽略，则定值电阻两端电压为

H=I/^=0.6X1Osin1OOTTZ(V)=6sinl00兀/(V)

由于最大电压大于电容器的击穿电压，电容器将被击穿，故C项错误；

D.若矩形线框的转速增大一倍，角速度增大一倍为

ft/=200?rrad/s

角速度增大一倍，电流的最大值增大一倍，即为

/%=1.2A

则电流的表达式为

i2=1.2sin200nr(A)

故D项错误。

3、A

【解题分析】

AC.经过1.5s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示，且周期均大于L3s,则根据N7+1r=0.5s,可知，两

波的周期分别可能为1s和2s,则根据波速度y=4，可知，若甲的周期为2s,而乙的周期为1s,则甲的速度大于

乙的速度，故A正确，C错误：

B.由图可知，横波甲的波长为4m,乙的波长为6m,故说明甲波的波长比乙波的短，故B错误；

D.若甲的周期为Is而乙的周期为gs,则由/二，可知，甲的频率大于乙的频率，故D错误。

故选A。

4、B

【解题分析】

A.由场强叠加可知，A点和C点场强大小和方向都不同，选项A错误；

B.由于底边上的正负电荷在50两点形成电场的电势叠加后的总电势均为零，则30两点的电势就等于顶端电荷在

50两点的电势，则B点电势等于。点电势，选项B正确；

C.两个正电荷形成的电场在两个电荷连线的垂直平分线上，即与过-Q的电荷的直线上，可知A点与-Q连线上的电场

线是直线，且指向・。，则由A点静止释放一正点电荷”，其轨迹一定是指向•。的直线，选项C错误；

D.由B的分析可知，8。两点电势相等，但是与。点的电势不相等，则将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到O,

电荷的电势能要发生变化，选项D错误。

故选B。

5、D

【解题分析】

AB.战斗机在水平方向和竖直方向分别做匀加速直线运动，且竖直方向的加速度大于水平方向的加速度，其轨迹应该

向上弯曲，故AB错误；

CD.根据匀变速直线运动位移公式，竖直方向

y=20r+-x2r

-2

即

r+20t-y=0

当j=200m时

产+20-200=0

解得

r=（10x/3-10）s«7.3s

水平方向

x=4（»-t--xlxr=318.6m

2

结合CD图象，D图象更加符合轨迹图象，故D正确。

故选D。

【解题分析】

D.因为大气压保持不变，封闭空气柱沟做等压变化，放封闭空气柱下端的水银面高度不变，根据盖一吕萨克定律

V

-=c,可得

T

S^H=^SH

化简得

\H=­H

则空气柱长度的变化与玻璃管的粗细无关，D错误；

ABC.因管中的封闭空气柱初温/相同，温度的变化也相同，则△”与“成正比。又△7<0,所以△〃<(),

即A、3管中空气柱的长度都减小，水银柱均向下移动，因为所以

K|<|AH2|

所以A管中空气柱长度减小得较少，A正确，BC错误。

故选A。

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.若Q短路，电路总电阻减小，电路总电流/增大，电源内电压增大，电源的路端电压U减小，流过&的电流4=h

减小，电流表示数变小；电源的路端电压U减小，流过心的电流乙=4■减小，流过肥的电流人=/一人一。增大，

Q的两端的电压4=/因增大，电压表示数变大；故A项正确，B项错误。

,u

CD.若用断路，电路总电阻增大，电路总电流/减小，电源内电压减小，电源的路端电压U增大,流过&的电流^3=-

增大，电流表示数变大；电源的路端电压U增大，品的两端的电压4=益方尺增大，电压表示数变大；故c项

错误，D项正确。

8、CD

【解题分析】

A.由

「Mm4/

G——=m——

,T2

可知

7=乒

VGM

卫星的轨道越高，周期越大，A项错误；

B.卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，故B项错误；

C.由

-M，n

G——=ma

r~

可知轨道半径越大，向心加速度越小，故“北理工1号”卫星的加速度较大，由

「Mtnv2

G——=m—

可知

轨道半径越小，线速度越大，故“北理工1号”卫星的线速度较大，C项正确;

D.设“北理工1号”卫星的角速度为电，根据万有引力提供向心力有

「Mm

G——=2

可知轨道半径越大，角速度越小，两卫星由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为27n即

CD}t-COt=27l

可得经历的时间

L2乃

[GM

故D项正确。

故选CD,

9、AC

【解题分析】

A.开关S断开时，电动机正常工作，副线圈两端电压100V,副线圈电流

1、=—=2A

2U

根据变压器原理可知，原线圈两端电压200V,原线圈电流1A,在原线圈回路

解得

R=20Q

故A正确；

B.电动机的输出功率为

2

^=P-/2/?M=160W

故B错误；

CD.开关S闭合后，副线圈回路电流变大，则原线圈回路电流变大，电阻K上分压变大，则原线圈两端电压减小，

根据变压器原理，副线圈两端电压减小，小于100V,则电动机的电功率减小，白炽灯的功率小于1D0W,故C正确D

错误。

故选AC,

10、AD

【解题分析】

A.在这三种过程中物体下降的高度相同，由用=7咫/2可知，重力做功相同，故A正确；

BD.在c面上滑行时机械能守恒，在力面上滑行时机械能减小，则在c面上滑行时机械能变化小于在力面上滑

行时机械能变化的绝对值，选项B错误，D正确；

C.重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故c错误;

故选AD,

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。

W

IKacd间L支路断路2.30

97

【解题分析】

(1)口北2］闭合开关前，为了保证电路安全，滑动变阻器的滑片应该置于。端，闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无

示数，电压表示数接近3V,其故障原因可能是cd间L支路断路；

⑵网电压表最小分度为0.1V,则电压表读数为2.30V；

(3)［4］电压表、电流表需要扩大量程，结合灯泡的额定电压和电流，电流表并联拈，量程扩大到0.3A,电压表串联

量程扩大到4.0V,根据扩程后的电表内阻和灯泡的额定电压下的内阻，选用电流表外接法。如图

43

(4)⑸根据图3电路图，可以得到灯泡两端的电压为彳0,电流为1/,根据欧姆定律得

12、AiV)ce不利于调节电压，调节不当，电源可能短路，损坏

电源撤消ce连线

【解题分析】

(1)［1］器材中的电源为3V,被测电阻约为10k。，故通过电阻的电流最大约为

Z=3V/10kQ=0.3mA=300nA

刚好不超Ai的量程，而Ai的量程是0.6A就太大了:

［2］电压表就选3V量程的Vi,因为V2的量程也是太大了。

（2）[3]因为题中要求得到多组数据，所以用分压式较好，再说所给的变阻器的最大阻值是50C,它比被测电阻小多

了，也不能用限流的方法连接，又因为需要尽可能高的测量精度，所以电阻测量需要用电压表外接法，因为被测电阻

的电阻值较大，外接法的误差较小；又因为使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏，所以闭合开关前，应

该使电压表的示数接近0,故电路的实物图如图所示；

（3）[4][5]⑹接线错误的两个接线柱是ce,因为它接起来后，电压表与电源直接连接，变阻器的滑片如何滑动都不会

影响电压表示数的变化了，当滑动滑片移动到最下端时，电源也可能短路，故是不可以的，应该将其去掉才行。

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，要求写山必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、（1）应羽；⑵也^+（2-6）小+但以；（研怪?，0）；（3冰+2研

2m3Bq2Bq\EqVmEVmE

【解题分析】

（1）根据洛伦兹力提供向心力得

V

qvB=m——

解得

r=R

当粒子的发射速度方向与），轴平行时，粒子经磁场偏转恰好从。点垂直电场进入电场，在电场中做匀变速曲线运动,

因为粒子经过x轴时，坐标为（2R,0）,所以

1,

R=—at2

2

2R=vt

Eq

a=----

m

联立解得

F_B%R

E--------------

2m

⑵当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60。角时，带电粒子在磁场中转过120。角后从O点离开磁场，再沿直线到达

与),轴上的尸点垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达X轴，运动轨迹如图所示。

y

F

粒子在磁场中运动的时间为

T2兀

—荡

粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，位移为

x=R(1-cos9)=―—―R

2

匀速直线运动的时间为

x(2-6)m

ti=—=------------

v2Bq

由几何关系可得点F到x轴的距离为

Xi=K(1+sinO')=1.5R

在电场中运动的时间为

修借T

解得

_pmR

Eq

粒子到达的位置到y轴的距离为

x'=vb=BR但^

VmE

故粒子从发射到达到x轴上所用的时间为

2nm(2-6)m求

/=-------1---------------h/------

3Bq2Bq\Eq

粒子到达的位置坐标为(8R,0)。

⑶从粒子源发射出的带电粒子与x轴方向接近180。射入磁场时，粒子由最接近磁场的最上边界离开后平行X轴向右运