寧夏吳忠市青銅峽市高級中學2024屆高三下學期1月期末考試物理試題

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監考員收回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示，足夠長的小平板車"的質量為以水平速度均向右在光滑水平面上運動，與此同時，質量為機的小

物體A從車的右端以水平速度四沿車的粗糙上表面向左運動.若物體與車面之間的動摩擦因數為〃，則在足夠長的時

間內（）

A.若物體A對地向左的最大位移是2Mu。一

N（M+Mg

]/2

B.若MVm,小車B對地向右的最大位移是上區

"mg

C.無論M與機的大小關系如何，摩擦力對平板車的沖量均為機用

D.無論M與小的大小關系如何，摩擦力的作用時間均為、

以（M+m）g

2、下列關于原子物理知識的敘述正確的是（）

A.〃衰變的實質是核內的中子轉化為一個質子和一個電子

B.結合能越大，原子核內核子結合得越牢固，原子核越穩定

C.兩個輕核結合成一個中等質量的核，核子數不變質量不虧損

D.對于一個特定的氨原子，知道了半衰期，就能準確的預言它在何時衰變

3、如圖所示，兩個內壁光滑的圓形管道豎直固定，左側管道的半徑大于右側管道半徑。兩個相同小球A、B分別位于

左、右管道上的最高點，兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑。由于微小的擾動，兩個小球由靜止開始自由滑下，

當它們通過各自管道最低點時，下列說法正確的是（）

A.A球的速率等于B球的速率

B.A球的動能等于B球的動能

C.A球的角速度大于B球的角速度

D.A球、B球對軌道的壓力大小相等

4、甲、乙兩球質量分別為加h明,從不同高度由靜止釋放，如圖a所示。甲、乙兩球的“，圖象分別如圖b中的①、

②所示。球下落過程所受空氣阻力大小/滿足戶依。為球的速率，左為常數），力時刻兩球第二次相遇。落地前，兩球

的速度都己達到各自的穩定值力、也。下列判斷不正確的是（）

p

：O

圖b

A.網>呵

B.乙球釋放的位置高

C.兩球釋放瞬間，甲球的加速度較大

D.兩球第一次相遇的時刻在。時刻之前

5、一質點靜止在光滑水平面上，先向右做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小為4,經過時間/后加速度變為

零；又運動時間,后，質點加速度方向變為向左，且大小為生，再經過時間/后質點回到出發點。以出發時刻為計時零

點，則在這一過程中（）

A.a2=3^1

8■,

B.質點向右運動的最大位移為《生廠

4

C.質點回到出發點時的速度大小為《生，

D.最后一個時間/內，質點的位移大小和路程之比為3：5

6、如圖所示，有10塊完全相同的長方體木板疊放在一起，每塊木板的質量為100g,用手掌在這疊木板的兩側同時施

加大小為尸的水平壓力，使木板懸空水平靜止.若手與木板之間的動摩擦因數為0.5,木板與木板之間的動摩擦因數

為02最大岸摩擦力等于滑動摩擦力，g取lOm/s?,則尸至少為（）

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

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、在某空間建立如圖所示的平面直角坐標系，該空間有垂直紙面向外、磁感應強度大小為5的勻強磁場和沿某個方

向的勻強電場（圖中均未畫出）。一質量為，力帶電荷量為+夕的粒子（不計重力）從坐標原點。以初速度丫沿x軸正

方向射入該空間，粒子恰好能做勻速直線運動。下列說法正確的是（）

y

0]X

A.勻強電場的電場強度大小為陽

B.電場強度方向沿y軸負方向

C.若磁場的方向沿x軸負方向，粒子也能做勻速直線運動

D.若只改變磁場的方向，粒子不可能做勻變速直線運動

8、在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢。與該點到點電荷的距離「的關系如圖所示.電場中四個點a、b、c和d

的電場強度大小分別反、Eb、Ec和Ed,點。到點電荷的距離外與點。的電勢仰已在圖中用坐標（fa,如）標出，其

余類推.現將一帶正電的試探電荷由〃點依次經仄c點移動到d點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分

D.WbczWcj=l：3

易

(1)原表頭G滿偏電流1=,內阻r=.

(2)在虛線框中畫出修復后雙量程電壓表的電路(標識出所選用的相應器材符號)

(3)某學習小組利用修復的電壓表，再加上可以使用的以下器材，測量一未知電阻R、的阻值：

電流表A量程。?5mA,內阻未知；

最大阻值約為100。的滑動變阻器；

電源E(電動勢約3V)；

開關S、導線若干.

由于不知道未知電阻的阻值范圍，學習小組為精確測出未知電阻的阻值，選擇合適的電路，請你幫助他們補充完整電

路連接,正確連線后讀得電壓表示數為2.40V,電流表示數為4.00mA,則未知電阻阻值為—Q.

12.(12分)某實驗小組調試如圖1所示的裝置準備研究加速度與受力的關系，實驗小組懸掛硅碼及祛碼盤打出紙帶

并測量小車的加速度：已知小車的質量為M,祛碼及祛碼盤的總質量為加，打點計時器所接的交流電的率為50Hz。

(1)實驗步驟如下：

①按圖1所示，安裝好實驗裝置，其中動滑輪與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直

②調節長木板的領角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動，其目的是一

③掛上祛碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度

④改變祛碼盤中祛碼的質量，重復步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度

⑤彈簧測力計的讀數為尸，則小車所受合外力為一

(2)實驗過程中，關于硅碼及硅碼盤的總質量，"與小車的質量M的關系，下列說法正確的是一；

A.M必須遠大于mB.M必須遠小于m

C.可以不用遠大于帆D.Af必須等于相

（3）實驗中打出的一條紙帶如圖2所示，則由該紙帶可求得小車的加速度為_m/s2。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖。所示。水平直線下方有豎直向上的勻強電場，現將一重力不計、比荷幺=lxl（）6c/kg的正

m

電荷置于電場中的。點由靜止釋放，經過乙二百乂1（）-5$后，電荷以%=1.5XIO,m/s的速度通過MN進人其上方的

勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度3按圖b所示規律周期性變化（圖〃中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第

一次通過MN時為U0時刻），計算結果可用文表示。

（1）求正電荷在正向磁場和負向磁場中運動的半徑及周期；

（2）如果在0點右方47.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發運動到擋板所需的時間。

14.（16分）如圖所示，兩個平行光滑金屬導軌AB、CD固定在水平地面上，其間距L=0.5m,左端接有阻值R=3。的

定值電阻。一根長度與導軌間距相等的金屬桿膜置于導軌上，金屬桿的質量m=0.2kg,電阻尸2C,整個裝置處在方

向豎直向下、磁感應強度大小B=4T的勻強磁場中，t=0肘刻，在MN上加一與金屬桿垂直，方向水平向右的外力F,

金屬桿由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動，2s末撤去外力F,運動過程中金屬桿與導軌始終垂直

且接觸良好。（不計導軌和連接導線的電阻，導軌足夠長）求：

XMXXX

B

^|xrxX

cXNXXXD

（l）ls末外力F的大小；

⑵撤去外力F后的過程中，電阻R上產生的焦耳熱。

15.（12分）如圖所示，在坐標系中，在y<"的區域內分布由指向y軸正方向的勻強電場，在3d的區

域內分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場，MN為電場和磁場的邊界，在），=3〃處放置一垂直于y軸的足夠大金屬

擋板ab,帶電粒子打到板上即被吸收（設軌跡圓與擋板ab相切的粒子剛好不會被吸收），一質量為m.電量為的粒

子以初速度1%由坐標原點O處沿X軸正方向射入電場，已知電場強度大小為E=沿，粒子的重力不計.

9qd

（1）要使粒子不打到擋板上，磁感應強度應滿足什么條件？

（2）通過調節磁感應強度的大小，可讓粒子剛好通過點P（4d,0）（圖中未畫出），求磁感應強度的大小.

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、D

【解題分析】

根據動量守恒定律求出M與m的共同速度，再結合牛頓第二定律和運動學公式求出物體和小車相對于地面的位移.根

據動量定理求出摩擦力的作用的時間，以及摩擦力的沖量.

【題目詳解】

規定向右為正方向，根據動量守恒定律有v,解得八（"—"）%；若A所受的摩

M-\-m

擦力/二〃％,對A,根據動能定理得：-相其，則得物體A對地向左的最大位移％=工，若

2

對比由動能定理得-〃〃7gx8=0—1M喏，則得小車呂對地向右的最大位移AB錯誤；根據動量定理

22jumg

知，摩擦力對平板車的沖量等于平板車動量的變化量，即/=——廣，C錯誤；根據動量定理得

m+M

-ft=Mv-MvQif=Rng，解得/=〃（M不.）g,D正確?

【題目點撥】

本題綜合考查了動量守恒定律和動量定理，以及牛頓第二定律和運動學公式，綜合性強，對學生的要求較高，在解題

時注意速度的方向.

2、A

【解題分析】

A.?衰變所釋放的電子，是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的，故A正確；

B.比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定，結合能大，原子核不一定越穩定，故B錯誤；

C.兩個輕核結合成一個中等質量的核，會釋放一定的能量，根據愛因斯坦質能方程可知存在質量虧損，故C錯誤；

D.半衰期是統計規律，對于一個特定的衰變原子，我們只知道它發生衰變的概率，并不知道它將何時發生衰變，發

生多少衰變，故D錯誤。

故選A。

3、D

【解題分析】

AB.對于任意一球，根據機械能守恒得

mg*2R=—mv1

2

解得

V=y]4gR

由于左側管道的半徑大于右側管道半徑，所以入球的速率大于B球的速率，A球的動能大于B球的動能，故A、B錯

誤；

C.根據i，=14gR=R①可得

則有

即A球的角速度小于B球的角速度，故C錯誤;

D.在最低點，根據牛頓第二定律可得

2

Fv

FN-mg=m—

K

解得

根據牛頓第三定律可得A球、B球對軌道的壓力大小相等，故D正確;

故選D。

【解題分析】

A.兩球穩定時均做勻速直線運動，則有

m=一

所以有

色=/

v2

由圖知匕＞為，故叫〉根2，A正確，不符合題意；

B.y?f圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，0?力時間內，乙球下降的高度較大，而，2時刻兩球

第二次相遇，所以乙球釋放的位置高，故B正確，不符合題意；

C.兩球釋放瞬間-0,此時空氣阻力片0,兩球均只受重力，加速度均為重力加速度g,故C錯誤，符合題意；

D.在A?上時間內，甲球下落的高度較大，而仃時刻兩球第二次相遇，所以兩球第一次相遇的時刻在，?時刻之前，故

D正確，不符合題意；

故選C。

5、C

【解題分析】

A.以向右為正方向，由速度公式有

匕=卬

由題意知

0=X1+x2+x3

由位移公式得

解得

a2=5q

故A錯誤；

B.根據題意，作出質點運動的犬-，圖象，如圖所示,

設向右從匕減速到0所用的時間為則有

又

匕=卬

解得

tr=-t

5

根據I」/圖象的面積表示位移大小可知，質點向右運動的最大位移

1118,

X=—V/+V/+-V1

故B錯誤；

C.質點回到出發點時所用的時間為

〃，4

5

則對應的速度大小為

4

%=。2產=工。2f

故C正確；

D.最后一個時間/內，質點的位移大小為

,3

x=石+毛=5卬

路程

11,417

—a,

212510

所以最后一個時間/內，質點的位移大小和路程之比為15：17,故D錯誤。

故選Co

6、B

【解題分析】

先將所有的書當作整體，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有

2M尸>10叫

再以除最外側兩本書為研究對象，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有

2p2F>8〃g

聯立解得

F>20N

選項B正確，ACD錯誤。

故選B。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AD

【解題分析】

AB.粒子恰好能沿x軸正向做勻速直線運動，可知受電場力和洛倫茲力平衡，因洛倫茲力沿y軸負向，可知電場力沿

y軸正向，且

qE=qvB

則

E=Bv

且方向沿），軸正方向，選項A正確，B錯誤；

C.若磁場的方向沿x軸負方向，則粒子不受洛倫茲力作用，粒子只在沿》軸正方向的電場力作用下不可能做勻速直

線運動，選項C錯誤；

D.若只改變磁場的方向，則洛倫茲力與電場力不再平衡，則粒子將做變速曲線運動，不可能做勻變速直線運動，選

項D正確；

故選AD.

8、AC

【解題分析】

由點電荷場強公式：E=k?,可得：紇：線=華：挈=4:1,故A正確；由點電荷場強公式：E=k?,可得:

r12r

Ec：Ed=等：=4:1,故B錯誤；從。到力電場力做功為：W2qg=g(仰那)=g(6-3)=3q,從5到c電場力

做功為：Wk=qUbc=q(^e)=q(3-2)=qt所以有：花制印兒二3：1,故C正確；從c到d電場力做功為：Wcd=qUcd=q

(仰?夕力=q(2-1)=q,所以W反：WcQl：1,故D錯誤。所以AC正確，BD錯誤。

9、ACD

【解題分析】

A.對整體進行分析：

F=2mg+2Eq

且

解得

F=4ing

故A正確；

BC.F撤去的瞬間，對整體進行分析

2mg+2Eq=2maxB

且

「mg

E=---

q

解得

“AB=2g

故B錯，C正確：

D.川撤去的瞬間，由于GAB=2g,可知球A、B之間的繩子拉力為零，故D正確。

故選ACDo

10、ABD

【解題分析】

A.開關3始終接。不變，變壓器輸入電壓不變，原、副線圈的匝數不變，變壓器輸出電壓不變，即電壓表V1示數不

變，當滑片尸向下滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據歐姆定律可知，所以電流乙會減小，電流表A2示

數變小，而

5=5一h&

所以4會變大，即電壓表V2示數變大，故A正確;

B.開關酬始終接兒由于原、副線圈的匝數不變，變壓器輸入電壓不變，則變壓器輸出電壓不變，即電壓表V1示數

不變，當滑片尸向上滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，根據歐姆定律可知，電流表A2示數增大，電阻與消

耗的電功率增大，將原線圈和電阻與看作等效電源，則V?示數的變化量與Az示數的變化量之比等于等效電源的內阻,

恒定不變，故B正確；

C.保持滑片尸的位置不變，將開關S1由力改接。時，原線圈匝數4增大，根據變壓比可知

U?”2

可知&變小，根據

可知副線圈輸出功率變小，則原線圈輸入功率變小，故c錯誤；

D.保持滑片P的位置不變，將開關酬由。改接九原線圈匝數々減小，根據變壓比可知

七一%

可知6增大，電容器兩端電壓增大

Q=CU

所帶電荷量增大，故D正確。

故選ABDo

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。

1但］&

11、1mA100。版口同(跖

11

3V15V1

一.—

【解題分析】

(1)由圖示電路圖可知，電壓表量程：

IK(rR+Ri)=3V

Ig(rg+R2)=15V

代入數據解得：1=lmA,“=100。；

(2)修復電壓表，表頭滿偏電流為，I8=lmA,電阻應為：*=100Q,需要的實驗器材為：表頭的滿偏電流0.5mA,內

阻為2000的表頭以及口，即將表頭和門并聯在電路中使用，電路圖如圖所示：

(3)根據題意可明確實驗中應采用分壓接法，電流表采用外接法，故實物圖如圖所示：電壓表量程為3V,則其內阻

U2.4

高；=3OOOQ,根據歐姆定律可知—

0.0014x10------

3000

12、平衡摩擦力

【解題分析】

(D②[1]調節長木板的領角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動，其目的是平衡摩擦力;

⑤⑵彈簧測力計的讀數為尸，則小車所受合外力為尸;

(2)⑶實驗過程中，由于有彈簧測力計測得小車的拉力，則小車的質量"可以不用遠大于硅碼及硅碼盤的總質量如

故選C；

(3)[4]根據加:二^片，貝ij工〃一工力=,則

二(7.51-7.21)x10-2

m/s2=O.15m/s2

2T22x0.12

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

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

3545

【解題分析】

⑴當磁場垂直紙面向外時，設電荷運動的半徑為4

由

4

得

=5cm

qB、

當磁場垂直紙面向里時,設電荷運動的半徑為弓

釬烈=3cm

雙

由圓周運動規律得

.2九m

1=---

qB

當磁場垂直紙面向外時，周期

7；=到3x10-S

當磁場垂直紙面向里時，周期

,2乃_

7；=----=—xliOn5s

泡5

(2)故電荷從，=0時刻開始做周期性運動，結合磁場的周期性可知運動軌跡如圖所示

電荷第一次通過MN開始。其運動的周期

f,冗.127r127r［八-5441八-5

T=(——x4+—x--F—x——)x10s=——xlOs

1523255

此時粒子距離。點的水平距離為

AJ=2（/^-^）=4cm

即每經過一個周期，粒子在水平方向向右前進4cm,根據電荷的運動情況可知，電荷到達擋板前運動的完整周期數為

10個，即

s=10M=40cm

則最后7.5cm的距離如圖所示

有

4+4cosa=7.5cm

解得

cosa=0.5

則

a=60"

故電荷運動的總時間

o

-5

%+107+，7；—義7；=—^xl0s

總?2136045

14、(1)2N(2)0.96J

【解題分析】

(1)t=ls時刻，金屬桿MN的速度大小為vi=ati=2xl=2m/s

金屬桿MN產生的感應電動勢為E=BLvi

F

金屬桿MN中的電流大小/=-=-

R+r

金屬桿MN受到的安培力大小FS=BIL

聯立得七二包工

根據牛頓第二定律得F-F?=ma

聯立解得F=2N

(2)t=2s時刻，金屬桿MN的速度大小為、，2=at2=2x2=4m/s

2

撤去外力F后的過程中，根據能量守恒定律得知電路中產生的總焦耳熱Q=imv?=ixO.2x4=1.6J

22

R3

電阻R