天津市红桥区2023-2024学年高三年级上册期中物理试题（解析版）

高三物理

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分共100分第I卷（选择题，共

40分）

一、单选题（本题共5小题，每小题5分共25分）

1.在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实

验描述正确的是（）

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXX

XX

XX

XX

A.卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子

B.汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型

C.C图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开

D.D图放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强

【答案】D

【解析】A.卢瑟福通过A图所示的实验确立了原子的核式结构理论，并没有发现质子和中

子，选项A错误；

B.汤姆孙通过B图所示的气体放电管发现了电子，选项B错误；

C.C图所示的实验中，从锌板中逸出光电子，则锌板带上正电，验电器因为带上正电指

针张开，选项C错误；

D.D图放射源产生的三种射线中，射线1是a粒子，其电离本领最强，选项D正确。

故选D。

2.雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水

滴时再折射一次，就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，纵b是其中的两条

出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是

)

B.遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射

C.a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间短

D.增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴中射出

【答案】B

【解析】A.由光路图可知，。光线的偏折程度较大，则折射率较大，频率较大，则。是紫

光，b光线是红光，选项A错误；

B.红光的波长比紫光长，则遇到同样的障碍物，6光比。光更容易发生明显衍射，选项B

正确；

C.根据

c

V=—

n

可知，。光在水滴中的传播速度较小，但是在水滴中传播距离较大，则。光在水滴中的传

播时间比6光在水滴中的传播时间长，选项C错误；

D.增大太阳光在水滴表面的入射角，则光线在水滴的背面的入射角变大，光线仍能在水

滴的背面发生全反射，到正面下方时，入射角等于光在正面上方时的折射角，根据折射定

律知光会从正面下方折射出来，折射角等于光在正面上方时的入射角，选项D错误。

故选B。

3.关于牛顿运动定律的理解，下列说法正确的是（）

A.抛出去小球，离手后仍能运动，说明小球已经失去惯性

B.物体不受力时处于静止或匀速运动的状态

C.物体所受的合力方向与物体的加速度方向可能相反

D.甲、乙双方进行拔河比赛，甲方胜利，说明甲对乙的力大于乙对甲的力

【答案】B

【解析】A.抛出去的小球，小球的质量不变，惯性不变，故A错误；

B.根据牛顿第一定律可知，物体不受力时处于静止或匀速运动的状态，故B正确；

C.物体所受的合力方向与物体的加速度方向一定相同，故C错误；

D.甲对乙的力与乙对甲的力是相互作用力，大小相等，故D错误。

故选Bo

4.如图所示是氢原子的能级图，大量处于〃=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射

出多种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光

子。下列说法正确的是（）

n£/eV

00--------------------------0

4-----------------------------0.85

3-----------------------------1.51

2---------------------------3.40

1---------------------------13.60

A.最多可放出6种频率不同的光子，全部属于巴耳末系

B,放出的光子中波长最长的是〃=4激发态跃迁到片3激发态时产生的

C.用动能为12.7eV的电子撞击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁至〃=4的激发态

D.用能量为2.56eV的光子照射处于〃=2能级的氢原子，可以使它跃迁到〃=4的激发态

【答案】B

【解析】A.大量原子跃迁时辐射出光子的种数机为

m=Cn

则可知大量处于77=4能级的氢原子最多可辐射出6种频率的光子，而属于巴耳末系的只有

两种，故A错误；

B.氢原子跃迁时释放的能量为

E=Em-Ea{m>n）

而根据

E=hv,c-Xv

可知，放出的光子中波长最长的是〃=4激发态跃迁到"=3激发态时产生的，故B正确；

C.氢原子与实物粒子发生碰撞而跃迁，实物粒子的能量需大于等于能级差值，则处于基

态的氢原子跃迁至"=4的激发态需要的能量为

△E=E「E\=-0.85eV-（-13.60eV）=12.75eV

因此，用动能为12.7eV的电子撞击氢原子，不能使处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发

态，故C错误；

D.处于n=2能级的氢原子跃迁到"=4能级需要吸收的能量

AE=4一区=-0.85eV—（―3.40eV）=2.55eV

而氢原子吸收光子发生跃迁，必须吸收等于能级差值的光子的能量，故D错误。

故选B。

5.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V-T图像如图所示。下列

说法正确的有（）

A.A—B的过程中，气体对外界做功

B.AT8的过程中，气体放出热量

C.B-C的过程中，气体压强变小

D.A—8TC的过程中，气体内能增加

【答案】B

【解析】AB.由图可知，A-8的过程中，气体的温度不变，内能不变，体积减小，外界

对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故A错误，B正确；

C.由图可知，8-C的过程中，V—T图像过原点，则为等压变化，气体压强不变，故C

错误；

D.由图可知，过程中，气体温度降低，气体内能减小，故D错误。

故选Bo

二、多选题。（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个

选项符合题意，全部选对的得5分生选不全的得3分，有错选或不答的得0分）

6.汽车由甲地开出，沿平直公路开到乙地时，刚好停止运动。它的速度-时间图像如图所

示，在0~/（）和~3f（）两段时间内，汽车的（）

A.加速度大小之比为2：1B.位移大小之比为1:2

C,平均速度大小之比为2：1D.平均速度大小之比为1:2

【答案】AB

【解析】A.由公式。=竺可知，在0~。和4~3/（）两段时间内加速度大小之比为2:1,

A正确;

B.图像中图线与坐标轴所围成的面积表示位移，故由图可知在0~。和办~3/0两段时间

内位移大小之比为1:2,B正确；

CD.根据匀变速直线运动的平均速度公式工=匕也可知，在。和2~3办两段时间内

平均速度大小之比为1:1,CD错误。

故选ABo

7.如图所示，质量为加的小物体静止一个半球体上，半球体的质量是M,小物体与半球

体间的动摩擦因数为〃，小物体与球心连线与水平地面的夹角为夕，则下列说法正确的是

A.地面对半球体的支持力等于+

B.小物体对半球体摩擦力大小为机？sing

C.地面与半球体之间没有摩擦力

D.增加小物体的质量，地面与半球体的摩擦力增加

【答案】AC

【解析】ACD.小物体静止说明处于平衡状态，以小物体和半球体作为整体来研究，受到

重力和地面对半球的支持力，地面对半球体没有摩擦力。由平衡条件可得，地面对半球体

的支持力为国=（M+m）g

故D错误，AC正确；

B.对小物体进行受力分析如图

TT

由几何关系可知&=——0

2

JI

摩擦力为f=mgsina=mgsin（.--O'）=mgcosd

故B错误。故选AC。

8.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为夕，在

斜杆的下端固定有质量为m的小球。重力加速度为go现使小车以加速度大小为a向右做

匀减速直线运动，下列说法正确的是（）

A.杆对小球的弹力一定竖直向上

B.杆对小球的弹力不沿杆向上

C.杆对小球的弹力大小为F=+（ma?

D.杆对小球的弹力大小为mg

【答案】BC

【解析】ABD.小车以加速度大小为。向右做匀减速直线运动，则小球的加速度向左，合

外力水平向左，对小球受力分析如图所示。

F

masL-\---

、

\\

\X

、、

\X

\X

mg

可知杆对球的弹力斜向左上方，不沿杆向上，由三角形中斜边大于直角边可知p＞机g,选

项AD错误，B正确；

C.杆对小球的弹力大小为

F=yl（mg）~+（ma）2

选项C正确。

故选BC。

第II卷（非选择题共60分）

三、实验题（本题满分12分）

9.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液

中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入表面撒有琲子

粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的

轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图，坐标系中正方形方格的边长为

①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________mLo

②某次实验测得油膜面积为S,纯油酸的体积为V,则油酸分子直径。=

（用题中给定的字母表示）

V

【答案】8x10-6

【解析】①[1]每滴溶液中含纯油体积为

V,=-^-x—mL=8x106mL

°10475

②⑵这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜

可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，油酸分子直径为

0」

S

10.如图（甲）为一实验小组“探究牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的质量为

加，小车和祛码的总质量为实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大

小。

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的

高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（）

A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节

加的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂

桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是

否做匀速运动

（2）实验中要进行质量机和"的选取，以下最合理的一组是（）”

A.M=200g,m=10g>15g、20g、15g、30g、40g

B.Af=200g,m=20g>40g、60g>80g、100g、120g

C.M=400g,m=20g>40g、60g、80g、100g、120g

D.M=400g,徵二10g、15g、20g、25g、30g、40g

（3）如图（乙）是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数

点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：

SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、scD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm。已知打点

计时器的工作频率为50Hz,则打8点时车速以=m/s,小车的加速度

a=m/s2（结果保留2位有效数字）。

()A•B・C・•D・EF••G()

(乙)

【答案】(1)B(2)C(3)0,440.42

【解析】(1)[1]为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮

的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当

的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻

推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力。

故选Bo

(2)[2]当加."时，即当砂和砂桶总质量远远小于小车和祛码的总质量，绳子的拉力

近似等于砂和砂桶的总重力。因此最合理的一组是Co

故选C。

(3)[3]两相邻计数点间的时间间隔

t=5x—=0.10s

由匀变速直线运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，则打B点时车速

S4.22+4.65

_AB+$BCxlO-2m/s«0.44m/s

2x0.10

⑷由逐差法求小车的加速度

a=SDE+SEF+SFG-SM—SBC—SCD^042m/s2

9r

四、计算题：(本大题共3个小题，共48分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

11.建筑工人安装搭手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一个物体

脱落，使物体从高45m的空中由静止开始自由下落。(不计空气阻力，g取10m/s2。)求:

(1)物体下落过程经历的时间；

(2)物体落地时的速度大小；

(3)物体落地前最后1s内的位移大小。

【答案】(1)3s；(2)30m/s；(3)25m

【解析】(1)由位移一时间公式有

,12

h=2gt

得

Z=3s

(2)由速度一时间公式有

v=gt

解得

v=30m/s

(3)由位移时间公式有

H=^gt2-^g(t-l)2

解得

H=25m

12.如图所示，质量为g=5kg的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为

40N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量根2=l°kg,且始终静止，

sin37°=0.6,cos37°=O8,g=10N/kgo求：

(1)斜面对物体的动摩擦因数；

(2)地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。

【答案】⑴0.25；(2)/地=32N,然地=126N

【解析】(1)对滑块作受力分析，设滑块受到的摩擦力为了,如图所示

根据受力平衡可得

F=m1gsin370+f

FN=%gcos37°

解得y=10N,R=40N

则斜面对物体的动摩擦因数为

〃，3=0.25

外40

（2）因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体看成一个整体来研究，设地面对

斜面体的摩擦力大小和支持力大小分别为九、/地，其受力如图所示

在水平方向上，根据受力平衡可得

加=Pcos37°=32N

在竖直方向上，根据受力平衡可得

然地+Fsin37°=（叫+m2）g

解得

心地=126N

13.如图所示，传送带与地面夹角9=37。，从A到B长度为L=1