2023-2024学年河南省信阳市普通高中物理高三上期末学业质量监测试题含解析.doc

1、2023-2024学年河南省信阳市普通高中物理高三上期末学业质量监测试题注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、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、2016年8月16日，我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，该

2、卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速星地量子通信，初步构建量子通信网络。“墨子号”卫星的质量为m(约640kg)，运行在高度为h(约500km)的极地轨道上，假定该卫星的轨道是圆，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。则关于运行在轨道上的该卫星，下列说法中正确的是（ ）A运行的速度大小为B运行的向心加速度大小为gC运行的周期为D运行的动能为2、下列关于电磁感应现象的认识，正确的是()A它最先是由奥斯特通过实验发现的B它说明了电能生磁C它是指变化的磁场产生电流的现象D它揭示了电流受到安培力的原因3、如图所示，粗糙水平地面上用拉力F使木箱沿地面做匀速直线运动设F的方向与水平面夹角从0逐渐增大到

3、90的过程中，木箱的速度和动摩擦因数都保持不变，则F的功率（）A一直增大B先减小后增大C先增大后减小D一直减小4、关于近代物理的知识，下列说法正确的有（ ）A结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定B铀核裂变的一种核反应方程为C中X为中子，核反应类型为衰变D平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能5、已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4已知普朗克常量为h，电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是（）A巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eVB氢原子从基

4、态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变C基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为D一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光6、分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）ABCD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，纸面内虚线1、2、3相互平行，且间距均为L。1、2间的匀强磁场

5、垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B，2、3间的匀强磁场垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。边长为的正方形线圈PQMN电阻为R，各边质量和电阻都相同，线圈平面在纸面内。开始PQ与1重合，线圈在水平向右的拉力作用下以速度为向右匀速运动。设PQ刚进入磁场时PQ两端电压为，线圈都进入2、3间磁场中时，PQ两端电压为；在线圈向右运动的整个过程中拉力最大为F，拉力所做的功为W，则下列判断正确的是（）ABCD8、一氘核自A点以某一初速度垂直进入场强为E的匀强电场，运动过程中经过B点。忽略空气阻力，不计重力，下列说法正确的是（）A把氘核换成动能相同的氕核，其他条件不变，氕核还能经过B点B把氘核换成动量相同的氕核

6、，其他条件不变，氕核还能经过B点C把氘核换成动能相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点D把氘核换成速度相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点9、如图，从P点以水平速度v将小皮球抛向固定在地面上的塑料筐，小皮球恰好能够入筐。不考虑空气阻力，则小皮球在空中飞行的过程中（）A在相等的时间内，皮球动量的改变量相同B在相等的时间内，皮球动能的改变量相同C下落相同的高度，皮球动量的改变量相同D下落相同的高度，皮球动能的改变量相同10、一列简谐横波沿 x 轴传播，t0 时的波形如图所示，质点 A 和 B 相距 0.5m，质点 A 速度沿 y 轴正方向；t0.03s 时，质点 A 第一次到达负向最大位

7、移处。则下列说法正确的是（）A该波沿 x 轴负方向传播B该波的传播速度为 25m/sC从 t0 时起，经过 0.04s，质点 A 沿波传播方向迁移了 1mD在 t0.04s 时，质点 B 处在平衡位置，速度沿 y 轴负方向E.某频率为 25Hz 的简谐横波与该波一定能发生干涉三、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）实验小组要测定一个电源的电动势E和内阻r。已知待测电源的电动势约为5V，可用的实验器材有：待测电源；电压表V1（量程03V；内阻约为3k）；电压表V2（量程06V；内阻约为6k）；定值电阻R1（阻值2.0）；滑动变阻器R2（

8、阻值020.0）；开关S一个，导线若干。（1）实验小组的某同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，M、N是电压表，P、Q分别是定值电阻R1或滑动变阻器R2，则P应是_（选填“R1”或“R2”）。（2）按照电路将器材连接好，先将滑动变阻器调节到最大值，闭合开关S，然后调节滑动变阻器的阻值，依次记录M、N的示数UM、UN。（3）根据UM、UN数据作出如图乙所示的关系图像，由图像得到电源的电动势E=_V，内阻r=_。（均保留2位有效数字）（4）由图像得到的电源的电动势值_（选填“大于”、“小于”、“等于”）实际值。12（12分）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并

9、用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器（发射器）的总质量不变，小车和位移传感器（发射器）的加速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射器）的加速度与力传感器的示数的关系图象如图乙所示。重力加速度取。 (1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是_（填写选项对应字母）A要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量B要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力C要

10、使细线与水平轨道保持平行D要将力传感器的示数作为小车所受的合外力(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数_（用分数表示）。(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”，那么应该将轨道斜面调整到_（用角度表示）。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，轴、y轴和直线将x=L平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电场，II区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，III区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场，II、III

11、区域的磁感应强度大小相同。质量为m、电量为q的粒子从P点（L，y）以垂直于电场方向、大小为v0的速度出发，先后经O点（0，0）、M点（L，0）到达N点（L，L），N点位于磁场分界线处。已知粒子到达O点时速度方向偏转了，不计粒子的重力，回答下面问题。(1)求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量；(2)若粒子从P点出发依次通过O点、M点并于M点第一次射出磁场分界线后到达N点，则粒子运动的时间为多少？(3)粒子到达N点时在磁场中运动的路程为多少？14（16分）如图所示，间距为L的平行金属板MN、PQ之间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。MN板带正电荷，PQ板带等量负电荷，板间磁场方向垂直纸面向里，是平

12、行于两金属板的中心轴线。紧挨着平行金属板的右侧有一垂直纸面向外足够大的匀强偏转磁场，在其与垂直的左边界上放置一足够大的荧光屏。在O点的离子源不断发出沿方向的电荷量均为q、质量均为m，速度分别为和的带正电的离子束。速度为的离子沿直线方向运动，速度为的离子恰好擦着极板的边缘射出平行金属板其速度方向在平行金属板间偏转了，两种离子都打到荧光屏上，且在荧光屏上只有一个亮点。已知在金属板MN、PQ之间匀强磁场的磁感应强度。不计离子重力和离子间相互作用。已知在金属板MN、PQ之间的匀强磁场磁感应强度。求：(1)金属板MN、PQ之间的电场强度；(2)金属板的右侧偏转磁场的磁感应强度；(3)两种离子在金属板右侧

13、偏转磁场中运动时间之差。15（12分）如图所示，一质子自M点由静止开始，经匀强电场加速运动了距离d后，由N点沿着半径方向进入直径为d的圆形匀强磁场区域，在磁场中偏转了 弧度后飞出磁场，求质子在电场和磁场中运动的时间之比。 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、D【解析】A对卫星，根据牛顿第二定律，有：解得：在地面，重力等于万有引力，故：联立解得：故A错误；B向心加速度由万有引力产生，由于在h高处，卫星的万有引力小于其在地面的重力，根据牛顿第二定律故B错误；C对卫星，根据牛顿第二定律有： 在地面，重力等于万有引力故：联

14、立解得：故C错误；D由选项A的分析知，故卫星的动能故D正确；故选D。2、C【解析】电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C正确3、D【解析】木箱的速度和动摩擦因数都保持不变，据平衡条件可得：解得：F的功率从0逐渐增大到90的过程中，增大，F的功率一直减小，故D项正确，ABC三项错误。4、D【解析】A. 比结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A错误；B. 铀核裂变的核反应方程中，反应物必须有中子，选项B错误；C. 中X质量数为4电荷数为2，为粒子，核反应类型为衰变，选项C错误；D. 平均结合能是核子与核子结合成

15、原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能。故D正确。故选D。5、C【解析】A巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（32、42、52、62），则能级差最小的为红光（32），其频率最小，波长最长，对应的能量为故A错误；B氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力可得故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；C基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离，由能量守恒

16、定律，有解得自由电子的速度为故C正确；D一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种，故D错误；故选C。6、C【解析】根据光电效应方程，有由题意，此金属板的逸出功为故C正确，ABD错误。故选C。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、ABD【解析】A只有PQ进入磁场，PQ切割磁感线产生电动势电路中电流PQ两端电压选项A正确；C受到的安培力进入过程克服安培力做功都进入1、2间后磁场回路无电流，不受安培力，拉力为0，不做功；PQ进

17、入右边磁场、MN在左边磁场中，MN切割磁感线产生电动势，PQ切割右边磁感线产生电动势回路中电流PQ和MN受到安培力大小分别为需要拉力最大为选项C错误；BPQ进入右边磁场过程中克服安培力做功都进入右边磁场后，PQ和MN都切割磁场，回路无电流，安培力为0，选项B正确；DPQ出磁场后，只有MN切割磁感线，线圈受到安培力PQ出磁场过程中安培力做功整个过程克服安培力做功选项D正确。故选ABD.8、AD【解析】根据粒子的运动特点整理得到A该项动能和电荷量均相等，则y相同，即氕核还能经过B点，选项A正确；B该项动量相等，但是质量和电荷量的乘积不相等，则y不同，氕核不能经过B点，选项B错误；C该项动能相同，但

18、是电荷量加倍，则y不同，氦核不能经过B点，选项C错误，D该项速度相等，比荷也相等，则y相同，即氦核还能经过B点，所以D正确故选AD。9、AD【解析】A因物体在空中只受重力，所以在相等的时间间隔内，皮球受到的冲量均为mgt，故皮球受到的冲量相同，根据动量定理可得，皮球动量的改变量相同，故A正确；B在相等的时间间隔内，皮球下落的高度不同，故重力做的功不相等，即合外力做功不等，故皮球动能的改变量不同，故B错误；C下落相同的高度，时间并不相等，故皮球受到的重力的冲量不相等，故皮球动量的增量不相同，故C错误；D下落相同的高度，重力做功均为mgh，故重力做功相等，小球动能的增量相同，故D正确。故选AD。1

19、0、ABD【解析】At0 时质点 A 速度沿 y 轴正方向，可知该波沿 x 轴负方向传播，选项A正确；Bt0.03s 时，质点 A 第一次到达负向最大位移处，可知周期T=0.04s，波长=1m，则该波的传播速度为选项B正确；C波传播过程中，质点只能在平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，选项C错误；D在 t0.04s=T 时，质点 B 回到平衡位置，速度沿 y 轴负方向，选项D正确；E波的频率为则该波与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，选项E错误。故选ABD。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、R2 4.9 0. 901

20、. 0 小于 【解析】（1）1由电路图可知，电压表M测量P、Q总电压，电压表N测量Q的电压，故M为大量程的电压表V2，N为小量程的电压表V1，根据部分电路欧姆定律可知P为大量程的滑动变阻器R2，Q为小阻值的定值电阻R1。（3）23设电压表M的示数为UM，电压表N的示数为UN，由图示电路图可知，电源电动势为整理得：由UM-UN图象可知，电源电动势为E=4.9V，由图可知图线的斜率为：又从UM-UN的关系可知：则电源内阻为：r=kR1=0.94。（4）4根据题意可知：变形得：所以图象的纵截距为：则电源电动势为所以根据图象得到的电源电动势值小于实际值。12、C 【解析】（1）1小车所受到的水平拉力即

21、为力传感器的示数，由图象可知当，小车开始有加速度，即摩擦力为5N，由牛顿第二定律可知：，得：，所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力，选项ABD错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示数，选项C正确。故选：C。（2）2选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿第二定律可得，即，由图乙可知图象的斜率，即，得：，由时可解得：；（3）3若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车

22、和位移传感器（发射器）受力分析可得：，即，所以。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、 (1)，方向竖直向下；(2)；(3)当粒子到达M处时，为奇数次通过磁场边界，路程为L；当粒子到达M处时，为偶数次通过磁场边界，路程为【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动，粒子到达O点时速度方向偏转了，分解速度得取竖直向下方向为正方向，根据动量定理，电场力的冲量得方向竖直向下。(2)设粒子在电场中运动的时间为，水平方向上做匀速直线运动，则粒子在磁场中运动速度为粒子运动轨迹如图甲所示：由几何关系知两段轨迹半径相等，圆心角之和为2，粒

23、子运动的时间为一个周期所以(3)对图甲粒子做圆周运动的路程为圆周长粒子运动轨迹还可以如图乙：粒子做圆周运动的半径为路程为当粒子到达M处时是第三次通过磁场边界，粒子做圆周运动的半径为路程为当粒子到达M处时是第四次通过磁场边界，粒子做圆周运动的半径为路程为依次类推，当粒子到达M处时，为奇数次通过磁场边界，路程为L；当粒子到达M处时，为偶数次通过磁场边界，路程为。14、 (1) ；(2) ；(3) 【解析】(1)速度为的离子沿直线方向匀速运动，则：得(2)如图所示，速度为，的离子在平行金属板间运动时，由动能定理可知得设金属板的右侧匀强磁场的磁感应强度为，由牛顿第二定律可知：在点速度为的离子进入右侧偏转磁场后则在点速度为，的离子进入右侧偏转磁场后得两种离子都打到荧光屏同一点，由几何关系可知得(3)在点速度为的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间：在点速度为的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间：这两种离子在金属板的右侧偏转匀强磁场中运动时间之差得15、【解析】由题可知在磁场中，周期为偏转的时间根据洛伦兹力提供向悯力有且运动半径为解得：电场中加速：解得：所以有：