海南省琼海市嘉积中学2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题A卷（原卷版+解析版）

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一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 清晨 ，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠 ，这一物理过程中，水分子间的
A. 引力消失 ，斥力增大B. 斥力消失，引力增大
C. 引力、斥力都减小D. 引力、斥力都增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】气体、液体、固体分子之间都是有空隙的，气体分子之间的空隙比较大，分子的间距比较大，当空气中的水汽凝结成水珠变成液体时，分子的间距在减小，根据分子间的作用力跟距离的关系图中可以看出分子间的引力和斥力都是随距离的减小而增大，所以D项正确；ABC项错误。
故选D。
2. 物体由大量分子组成，下列说法正确的是
A. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动作越大
B. 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小
C. 物体的内能跟物体的温度和体积有关
D. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子运动剧烈，是分子的平均动能大而不是分子动能大；故A错误；
B．分子间作用力随距离减小而增大，故B错误；
C．内能包括分子动能和势能，分子平均动能与温度有关 ，而势能与体积有关所以说内能与他们都有关，故C正确，
D．改变内能的方式有做功和热传递，故D错误；
3. 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的
A. 速度变慢，波长变短B. 速度不变，波长变短
C. 频率增高，波长变长D. 频率不变，波长变长
【答案】A
【解析】
【详解】单色光由空气射入玻璃时，根据v＝知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据知光从空气射入玻璃时，波长变短，A正确，BCD错误。
故选A。
4. 小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是( )
A. 当θ为120°时，F＝
B. 当θ＝0时，F＝
C. 不管θ为何值，均有F＝
D. θ越大时，F越小
【答案】B
【解析】
【分析】分析水桶的受力情况，分析平衡条件，求解小娟、小明的手臂受到的拉力大小与重力的关系．由于两人手臂均与竖直方向成θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，从而根据列式，即可求解．
【详解】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F，由题小娟、小明的手臂夹角成θ 角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：2Fcs=G, 解得：，当θ=0°时，cs值最大，则F=，当θ为120°时，F=G，当θ越大时，则F越大；故B正确，ACD错误；故选B．
【点睛】本题要根据对称性得出两人对水桶的拉力大小相等，再由竖直方向力平衡即可求出小娟、小明的手臂受到的拉力大小与重力的关系，是解题的关键．
5. 与原子核内部变化有关的现象是 （ ）
A. 电离现象B. 光电效应现象
C. 天然放射现象D. α粒子散射现象
【答案】C
【解析】
【详解】电离现象是原子核外的电子脱离原子核的束缚，与原子核内部无关，故A不对
光电效应说明光的粒子性同样也与原子核内部无关，故B不对
天然放射现象是从原子核内部放出、、三种射线，说明原子核内部的复杂结构，放出、后原子核就变成了新的原子核，故C正确
α粒子散射现象说明原子有核式结构模型，与原子核内部变化无关，故D不对
6. 下列几个速度中属于平均速度的是（ ）
A. 子弹射出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标
B. 汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h
C. 汽车通过站牌时的速度是72 km/h
D. 小球在第3秒末的速度是5 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A．子弹射出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标，都是指瞬时速度，故A错误；
B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h，是指平均速度，故B正确；
C．汽车通过站牌时的速度是72 km/h，是指瞬时速度，故C错误；
D．小球在第3秒末的速度是5 m/s，是指瞬时速度，故D错误。
故选B。
7. 以下情景中，加着重号的人或物体可看成质点的是( )
A. 研究一列火车通过长江大桥所需的时间
B. 乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球
C. 研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
D. 用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．把物体看成质点的条件:物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题的影响可以忽略时，物体就可以看作质点．研究火车通过长江大桥的时间不能把火车看成质点；
B．项中研究的是工件的数量，与工件的大小无关，故可将工件视为质点；
C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，不能把翟志刚看成质点；
D．用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，可以把“武汉”舰看成质点，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，质量为m的小物块静止地放在半径为R的半球体上，小物块与半球体间的动摩擦因数为，小物块与球心连线与水平地面的夹角为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小物块所受摩擦力大小为
B. 小物块对半球体的压力大小为
C. 小物块所受摩擦力大小为
D. 小物块所受摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【分析】对小物块受力分析，并将重力分解到半球半径方向和接触点的切线方向，由平衡条件求对小物块所受的支持力和摩擦力。
【详解】AB．对小物块受力分析如图1，
将重力正交分解，如图2，
由于物体静止在半球上，处于平衡态，沿半径方向列平衡方程：
得
由牛顿第三定律知小物块对半球体的压力大小为，故AB错误；
CD．沿切向列平衡方程
解得
故C错误，D正确；
故选D。
9. 如图所示，质量为的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端的距离为，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以、的速度做逆时针转动时（），绳中的拉力分别为、；若剪断细绳，物体到达左端所用的时间分别为、，则下列说法一定正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由于滑动摩擦力与相对速度无关，两种情况下的受力情况完全相同，根据共点力平衡条件，必然有
故B正确，A错误；
CD．绳子断开后，木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力，重力和支持力平衡，合力等于摩擦力，水平向左加速时，根据牛顿第二定律，有
解得
木块可能一直向左做匀加速直线运动，也可能先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动
①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动，则
②若传送带速度为时，木块先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；传送带速度为时，木块一直向左做匀加速直线运动，则
③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动，则
故CD错误。
故选B。
10. 关于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 质点速度变化率越大，则加速度越大
B. 质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零
C. 质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零
D. 位移的方向就是质点运动的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据加速度的定义式可知质点速度变化率越大，则加速度越大，A正确；
B．质点的速度大小与加速度大小无关，加速度为零，速度不一定为零，速度变化为零，BC错误；
D．瞬时速度的方向就是质点的运动方向，D错误。
故选A。
11. 如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v-t图像．由图可知 ( )
A. 在t时刻两个质点在同一位置
B. 在t时刻两个质点速度相等
C. 在0-t时间内质点B比质点A位移大
D. 0-t时间内合外力对两个质点做功相等
【答案】BCD
【解析】
【详解】试题分析：从图中可以看出在t时刻两个质点速度相等，不一定在同一位置，所以B项正确；A项错误；v-t图象中面积代表位移，在0-t时间内质点B比质点A面积大，所以C项正确；合外力做功等于动能变化量，在0-t时间内合外力对两个质点做功相等，所以D项正确．
考点：本题考查了图象和动能定理
12. 甲、乙两车从同一地点出发，向同一方向行驶，它们的图象如图所示，则由图可看出（ ）
A. 乙比甲先出发，甲比乙先到达距出发点处
B. 甲比乙先出发，乙比甲先到达距出发点s0处
C. 两车的平均速度相同
D. 两车行驶时的速度不相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由图像可知甲从时刻出发，而乙后出发，乙比甲先到达距出发点处，故A错误，B正确；
C．根据图像可知，两次位移相等，但甲的时间大于乙的时间，所以甲的平均速度小于乙的平均速度，故C错误；
D．位移时间图像的斜率表示速度，根据图像可知，甲运动时的斜率与乙的斜率相等，所以两车行驶时的速度相同，故D错误。
故选B。
13. 某质点做直线运动的速度v和时间t的关系如图所示，那么该质点在3 s内通过的位移是（ ）
A. 4.5 mB. 3 mC. 1 mD. 0.5 m
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，故有，A正确．
考点：考查了速度时间图像
14. 下列所给质点位移图像和速度图像中能反映运动质点回到初始位置的是（ ）
A. ①②B. ③④C. ①④D. ②③
【答案】C
【解析】
【详解】从①中图像可知，质点先向正方向运动，后向负方向运动，在时，质点回到初始位置；
从②图像可知，质点在一直向正方向运动，所以质点没有回到初始位置；
从③中图像可知，质点一直向负方向运动，所以质点没有回到初始位置；
从④图像可知，质点在内向正方向运动，内向负方向运动，根据图像与横轴围成面积表示位移，可知在时，质点回到初始位置。
故选C。
二、非选择题（共52分）
15. 气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验．现提供以下实验器材：
利用以上实验器材可以完成“验证动量守恒定律”的实验．为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0=(m1+m2)v
（1）针对此原理，应选择的器材编号为________________（填写器材编号）．
（2）在所选的器材中，________（填写器材编号）器材对应原理中的m1．
【答案】 ①. （1）ABC ②. （2）B
【解析】
【详解】（1）[1]．题给原理说明碰撞前只有一个滑块运动，碰撞后两滑块结合为一体，所以需要ABC．
（2）[2]．碰前运动的滑块需要测其速度，所以应选带遮光板的B作为m1．
16. 图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管___________（填“向上”或“向下”）移动，直至___________。
【答案】 ①. 向下 ②. B、C两管内水银面等高
【解析】
【详解】[1][2]气体温度升高，压强变大，B管水银面下降，为保证气体压强不变，应适当降低C管，所以应将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高，即保证了气体压强不变。
17. 氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV（结果保留3位有效数字）。
【答案】 ①. （或中子） ②. 17.6
【解析】
【详解】[1]根据核反应方程遵循的规律可得
[2]根据爱因斯坦质能方程
可得
18. 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求：
（i）木块在ab段受到的摩擦力f；
（ii）木块最后距a点的距离s。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（i）设木块和物体P共同速度为v，两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得：
mv0=(m+2m）v
得

（ii）设木块最后离a端距离s，木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒）全过程能量守恒得
得
19. 汽车以的速度行驶5分钟后突然刹车如刹车过程是做匀变速运动，加速度大小为，则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少？
【答案】10m
【解析】
【详解】汽车刹车时间为：，故刹车3s时汽车已经停止，故3s内的位移为：．
即刹车后3秒钟内汽车所走的距离是10m.
【点睛】本题重点是判定汽车的停止时间，若此时间内车停止，即末速度为零，且运动时间就是刹车时间，其位移应该按照刹车时间来算若刹车时间内没停止，则可以按照匀变速规律位移时间关系来求解是一类易错的题目．
20. 某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物．
①为完成实验，下述操作中必需的是____________．
a．测量细绳的长度
b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后像皮筋的长度
d．记录悬挂重物后结点O位置
②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是_________
【答案】 ①. bcd ②. 更换不同的小重物
【解析】
【详解】①a、b、c：三条橡皮筋遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示，故a错误，bc正确．
d：为了使两次实验效果相同，必须记下O点的位置来作参照．故d正确．故选bcd．
②在其他条件不变的情况下，要改变实验效果，只有改变重物的质量．故可采用的方法是：更换质量不同的重物．
21. 一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a=3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一人骑自行车以v0=6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问：
（1）汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?
（2）当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大?
【答案】（1）2s；6m（2）12m/s
【解析】
【分析】
【详解】（1）两车相距最远时速度相等，即有
根据速度时间关系求得汽车运动时间
此过程中的自行车位移
汽车的位移
所以汽车追上前两车相距最远距离为
（2）汽车追上自行车时两车位移相等，距离最近，故有
解得相遇时间为
汽车的速度是
22. 如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动。B固定不动，通过光滑铰链连接长为0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向，按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数
④取下钩码，移动传感器A改变θ角
重复上述实验步骤，得到表格。
（1）根据表格，A传感器对应的是表中力________（选填“F1”或“F2”）。钩码质量为________kg（g取10m/s2，结果保留1位有效数字）。
（2）本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是___________。
A．因为事先忘记调零
B．何时调零对实验结果没有影响
C．为了消除横杆自身重力对结果的影响
D．可以完全消除实验的误差
【答案】 ①. F1 ②. 0.05 ③. C
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1][2]A传感器中的力均为拉力，为正值，故A传感器对应的是表中力F1，平衡时，
mg=F1sinθ
当θ=30°时，F1=1.001N，可求得
m=0.05kg
（2）[3]在挂钩码之前，对传感器进行调零，是为了消除横杆自身重力对结果的影响，故C正确。F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
-0.868
-0.291
…
0.865
…
30°
60°
…
150°
…