2024年福建省福州教育学院附属第二中学物理高三上期末预测试题含解析

2024年福建省福州教育学院附属第二中学物理高三上期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、两车在平直的公路上沿同一方向行驶，两车运动的图象如图所示。在时刻，车在车前方处，在时间内，车的位移为，则（）A．若在时刻相遇，则B．若在时刻相遇，则C．若在时刻相遇，则下次相遇时刻为D．若在时刻相遇，则下次相遇时车速度为2、某天体平均密度为ρ，第一宇宙速度为v，已知万有引力恒量为G，天体可视为均匀球体，则（）A．该天体半径为B．该天体表面重力加速度为C．绕该天体表面附近飞行的卫星周期为D．若考虑天体自转，则维持该天体稳定的最小自转周期为3、如图所示，质量为4kg的物体在动摩擦因数为0.5的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力作用，则物体所受摩擦力为（g=10N/kg）A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左4、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球（可视为质点），小球置于半球面上的点，另一端绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从点滑向半球顶点未到顶点），在此过程中，小球对半球的压力大小及细绳的拉力大小的变化情况是（）A．不变，变小 B．变小，不变 C．变大，变大 D．变大，变小5、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量 C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量6、如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.2s，碰后的速度大小变为4m/s，当A与B碰撞后立即粘在一起运动，g取10m/s2，则（）A．A与墙壁碰撞过程中，墙壁对A的平均作用力的大小B．A和B碰撞过程中，A对B的作用力大于B对A的作用力C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圆弧的最大高度二、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、在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图所示，倾斜的传送带以恒定速率逆时针运行，皮带始终是绷紧的。质量的货物从传送带上端点由静止释放，沿传送带运动到底端点，两点的距离。已知传送带倾角，货物与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，。则（）A．货物从点运动到点所用时间为1.2sB．货物从运动到的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为0.8JC．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为11.2JD．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，货物减少的重力势能小于货物增加的动能与摩擦产生的热量之和8、如图所示，质量为m的飞行器绕中心在O点、质量为M的地球做半径为R的圆周运动，现在近地轨道1上的P点开启动力装置，使其变轨到椭圆轨道3上，然后在椭圆轨道上远地点Q再变轨到圆轨道2上，完成发射任务。已知圆轨道2的半径为3R，地球的半径为R，引力常量为G，飞行器在地球周围的引力势能表达式为Ep=，其中r为飞行器到O点的距离。飞行器在轨道上的任意位置时，r和飞行器速率的乘积不变。则下列说法正确的是（）A．可求出飞行器在轨道1上做圆周运动时的机械能是B．可求出飞行器在椭圆轨道3上运行时的机械能是-C．可求出飞行器在轨道3上经过P点的速度大小vP和经过Q点的速度大小vQ分别是、D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是9、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直纸面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的v﹣t图象，图中数据均为己知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则在线框穿过磁场的过程中，下列说法正确的是（）A．t1到t2过程中，线框中感应电流沿顺时针方向B．线框的边长为v1（t2﹣t1）C．线框中安培力的最大功率为D．线框中安培力的最大功率为10、下列说法正确的是（）A．布朗运动只能在液体里发生，且温度越高，布朗运动越激烈B．分子间距离增大，分子间作用力对外表现可能为斥力C．分子动能与分子势能的和叫作这个分子的内能D．滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙E.外界对某理想气体做功，气体对外放热，则气体温度升高三、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）某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d，测量结果如图乙，则d=____cm。(2)用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。(3)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间t=3.20ms。则小钢块通过光电门时的速度v=____________m/s。(4)改变小钢块与光电门的高度差h，重复步骤(2)(3)，得到多组数据。(5)利用实验数据作出v2一h图像。若v2一h图线为一条过原点的直线，且直线的斜率k=____，则说明小钢块下落过程中机械能守恒。（用题中给出的物理量符号表示）12．（12分）实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：（1）原表头G满偏电流I=_______，内阻r=_______．（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路_____（标识出所选用的相应器材符号）（3）某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材，测量一未知电阻Rx的阻值：电流表A量程0～5mA，内阻未知；最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；电源E（电动势约3V）；开关S、导线若干．由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电路连接____________，正确连线后读得电压表示数为2.40V，电流表示数为4.00mA，则未知电阻阻值Rx为____Ω．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）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口.初始时,右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱A左端管内用水银封闭有长为L2=14cm的空气柱B,这段水银柱液面高度差为h2=8cm,如图甲所示.已知大气压强P0=76.0cmHg,环境温度不变.(i)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；(ii)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出),如图乙所示当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h3.14．（16分）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是：F=．但是，在某些特殊情况下，非质点之间的万有引力计算及其应用的问题，我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论，而获得快速有效地解决：a．若质点m放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么m和M之间的万有引力总是为零．b．若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外（r≥r0），那么它们之间的万有引力为：F=，式中的r为质点m到球心之间的距离;r0为大球体的半径．假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞．若地球的半径为R，万有引力常数为G，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动．（1）求：小球运动到距地心为0.5R处的加速度大小a；（2）证明：小球在洞内做简谐运动；（3）求：小球在运动过程中的最大速度vm．15．（12分）半径为R的球形透明均匀介质，一束激光在过圆心O的平面内与一条直径成为60°角射向球表面，先经第一次折射，再经一次反射，最后经第二次折射射出，射出方向与最初入射方向平行。真空中光速为c。求：(1)球形透明介质的折射率；(2)激光在球内传播的时间。

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、B【解题分析】

A．根据题述，在时刻，车在车前方处，在时间内，车的位移为，若在时刻相遇，根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有解得，故A错误；B．若在时刻相遇，根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有解得，故B正确；C．若在时刻相遇，则下次相遇的时刻为关于对称的时刻，故C错误；D．若在时刻相遇，则下次相遇时刻为，下次相遇时车速度故D错误。故选B。2、C【解题分析】

A.设该天体的质量为M，半径为R，则：根据万有引力提供向心力可得：联立可得该天体半径为:选项A错误；B.根据第一宇宙速度的公式有：解得：选项B错误；C.绕该天体表面附近飞行的卫星周期：选项C正确；D.若考虑天体自转，则维持该天体稳定的自转周期最小时，天体表面的物体受到的万有引力恰好提供向心力，有：解得：选项D错误。故选C。3、D【解题分析】

物体相对地面向右运动，则滑动摩擦力的方向向左，大小为：故选D。4、A【解题分析】

小球受重力支持力和拉力作用，将三力平移可构成首尾连接的三角形，其中重力与过点竖直线平行，支持力沿半球面半径方向且拉力沿绳方向，力的三角形与小球、滑轮构成的三角形相似，设小球与滑轮间的绳长为，滑轮到点的距离为，半球面半径为，则有：小球从点滑向半球顶点过程中，小球到点距离为不变，不变，减小，所以不变，变小故选A。5、A【解题分析】

棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动能增大．根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和．【题目详解】A．棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由动能定理：WF+WG+W安=△EK得WF+W安=△EK+mgh即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．故A正确．B．由动能定理，动能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和．故B错误．C．棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量．故C错误．D．棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量．故D错误【题目点拨】本题运用功能关系分析实际问题．对于动能定理理解要到位：合力对物体做功等于物体动能的增量，哪些力对物体做功，分析时不能遗漏．6、D【解题分析】

A．规定向右为正方向，则，对A在与墙碰撞的过程，由动量定理得所以A错误；B．A和B碰撞过程中，A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力，应该大小相等，方向相反，所以B错误；C．由题意可知，A和B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得所以C错误；D．A和B碰后一起沿圆轨道向上运动，在运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得所以D正确。故选D。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、AC【解题分析】

A．物块在传送带上先做a1匀加速直线运动，对物体受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1解得a1=10m/s2加速到与传送带共速时的时间物块运动的距离因为mgsinθ>μmgcosθ，可知共速后物块将继续加速下滑，加速度：mgsinθ-μmgcosθ=ma2解得a2=2m/s2根据即解得t2=1s，则货物从A点运动到B点所用时间为t=t1+t2=1.2s选项A正确；B．货物在前半段加速阶段相对传送带的位移货物在后半段加速阶段相对传送带的位移则从A到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为选项B错误；C．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为选项C正确；D．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，对货物由动能定理：即货物减少的重力势能与摩擦力做功之和等于货物增加的动能；选项D错误；故选AC.8、BC【解题分析】

A．飞行器在轨道1上做圆周运动，则则动能势能机械能选项A错误；BC．飞行器在椭圆轨道3上运行时解得选项BC正确；D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是选项D错误。故选BC。9、BD【解题分析】

A．金属线框刚进入磁场时，磁通量增加，磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针方向，故A错误；B．由图象可知，金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为v1，匀速运动的时间为t2﹣t1，故金属框的边长：L＝v1（t2﹣t1），故B正确；CD．在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg＝BIL，又，又L＝v1（t2﹣t1），联立解得：；线框仅在进入磁场和离开磁场过程中受安培力，进入时安培力等于重力，离开时安培力大于重力，开始减速，故开始离开磁场时安培力最大，功率最大，为Pm＝F安t2，又，联立得：，故C错误，D正确．10、BDE【解题分析】

A．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动；布朗运动可以在液体里发生，也可以在气体里发生，且温度越高，布朗运动越激烈，故A错误。

B.在分子间距离rr0范围内，即使距离增大，分子间作用力表现为斥力，故B正确；

C.所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能，单个分子的内能没有意义，故C错误；

D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙，故D正确；

E.外界对某理想气体做功W=2.0×105J，气体对外放热Q=-1.0×105J，根据热力学第一定律，则气体的内能变化E=W+Q=2.0×105J-1.0×105J=1.0×105J所以气体的内能增大，温度升高，故E正确。

故选BDE。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、0.963.02g【解题分析】

(1)[1]．用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。(3)[2]．小钢块通过光电门时的速度(4)[3]．由，则v2=2gh，则做出的v2-h图像的斜率为2g。12、1mA100Ω750Ω【解题分析】

（1）由图示电路图可知，电压表量程：

Ig（rg+R1）=3VIg（rg+R2）=15V

代入数据解得：Ig=1mA，rg=100Ω；

（2）修复电压表，表头满偏电流为，Ig=1mA，电阻应为：