2023学年第一学期向明中学期中考高三年级物理试卷含答案解析

2023学年第一学期向明中学期中考

高三年级物理试卷

一、填空题（共4分）

1.1897年汤姆孙发现能从原子中打出电子，打破了原子不可再分的理论，于是对原子是如何构成

的，科学家进行了大量实验与理论探索：

汤姆孙建立了原子模型，后被卢瑟福的实验否定，卢瑟福根据该实验建立了原子的

模型，但该模型在解释原子的稳定性和原子光谱线方面遇到了困难，于是玻尔在巴尔末经

验公式启发下建立了原子的模型，从而很好的解释氢原子及类氢原子光谱。但无法解释复

杂（原子序数大于2）的原子光谱。因为其保留了过多的经典概念。

【答案】（1）.枣糕##西瓜（2）.a粒子散射（3）.核式结构（4）.玻尔

【详解】

川汤姆孙发现电子后，猜想出原子内的正电荷均匀分布在原子内，提出了原子解构的“枣糕”

或“西瓜模型”；

⑵⑶卢瑟福a粒子散射实验否定了汤姆孙的原子解构的“西瓜模型”，根据该实验建立了原子

的核式结构模型；

⑷玻尔在巴尔末经验公式启发下建立了原子的玻尔模型。

二、单选题（共4分）

2.牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说。如今，人们对光的性质己有了进一步的认识。下

列四个示意图所表示的实验，能说明光性质的是（）

①②

照相底片

D.②④

【答案】B

【详解】

图①是a粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关。图②是

光的双孔干涉实验，干涉是波的特有性质，所以该实验可以说明光具有波动性。图③是光电效应

实验，说明光具有粒子性。图④是三种射线在电场偏转的实验，能判定射线的电性，不能说明光

的性质。故能说明光性质的是②③。

故选Bo

三、填空题(共12分)

3.置于铅盒中的放射源发射的a、/?和y三种射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一张铝箔，铝

箔后的空间有一匀强电场，射线进入电场后，变为a、分两束，射线a沿原来方向行进，射线。

发生了偏转，如图所示，则图中的射线。为射线，射线。为射线。

照

相

底

片

【详解】

[1]因a粒子无法穿透铝箔，故打在底片上的只有/?和y两种射线，因y光子不带电，在电场中不会

偏转，故。为y射线；

⑵射线带负电，在电场中会向正极偏转，故人为/?射线；

4.(1)完成下式核反应方程：汨e+汨ec+□;

2238U206

9282Pb+x(He+y?ie,式中y=6,x

【答案】⑴.1H(2).8

【详解】

[1]根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，核反应方程为

12C+1H

61

⑵根据核反应过程满足质量数守恒可得

238=206+4%+6X0

解得

%=8

5.在光电效应实验中，当用光子能量E=3.1eV的单色光照射阴极K时(如图)，产生少量电流。

若K极接正，A极接负，当两极间电压为0.9V时，光电流恰好截止。那么当A极接正，K极接

负，电压仍为0.9V时光电子到达A极的最大动能舔2=eV,此金属的逸出功

【答案】⑴J8(2).2.2

【详解】

[1]若K的电势高于A的电势，旦电势差为0.9V,光电流刚好截止，有

1

ell=7

2

当A极接正，K极接负，电压仍为0.9V时，有

1,

eU=呢—-mvz

联立可得

Ek2=1.8eV

⑵根据光电效应方程

1,

—mv=E—W

2

所以

W=2.2eV

四、单选题（共8分）

6.马术比赛中跑马射箭就是骑手在纵马飞奔的行进过程中向目标发出箭支。在由西向东的跑马上

射箭，射击南方的目标。要击中目标，射击方向应该是（）

A.直接对准目标B.向西偏一些C.向东偏一些D.无法确定

【答案】B

【详解】

依题意，要击中目标，合速度的方向指向南方，跑马的速度向东，根据平行四边形定则可知，射

击的方向偏向西南，即向西偏一些。

故选Bo

7.如图，在男子吊环比赛中，运动员身体处于平衡状态（）

A.两边的吊环绳处于竖直状态

B.运动员受三个力的作用

C.运动员的重心与吊环绳拉力的合力可以不在同一直线上

D.两边吊绳中力的大小之和等于运动员的重力大小

【答案】B

【详解】

两边的吊环绳不处于竖直状态，运动员受到两吊环绳的两个拉力和重力，共三个力的作用；根据

受力平衡可知，运动员的重心与吊环绳拉力的合力一定在同一直线上，两边吊绳中力的合力大小

等于运动员的重力大小，但两边吊绳中力的大小之和不等于运动员的重力大小。

故选Bo

五、填空题（共12分）

8.年仅13岁的''山东小丫”崔宸曦，她是本届亚运会中国代表团年龄最小的运动员，也成为了

中国亚运历史上年龄最小的金牌得主。在某次“走线”比赛中，她从滑竿上以10m/s的速度滑

下，如图，滑竿与水平面成37。角，在滑竿底端她做了个潇洒动作，使其速度立即成水平且大小

不变跳出，则她受到的冲量大小为_____N.s,滑竿底端距离地面0.8m,她着地瞬间重力的瞬

时功率为_____Wo（崔宸曦体重为45kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,保留小

数点后一位有效数字）

【答案】(1).284.6(2).1800.0

【详解】

山从滑竿上以10m/s的速度滑下，在滑竿底端她做了个潇洒动作，使其速度立即成水平且大小不

变跳出，如图所示

根据三角形定则可知，速度变化量为

37°「

△v=2v0sin-y-=2V10m/s

根据动量定理可知，她受到的冲量大小为

/=Ap=mAv=90V10N-s〜284.6N•s

⑵水平跳出后做平抛运动，竖直方向有

2gh=Vy

解得落地时的竖直分速度为

vy=y/2gh=4m/s

着地瞬间重力的瞬时功率为

P=mgVy=1800.0W

9.下图为速滑赛道。在男子3000米短道速滑接力赛中，韩国队因过早庆祝被中国台北队选手黄

玉霖以领先0.01秒的奇迹压线，以4分05秒692,惊险胜过韩国的4分05秒702顺利夺金。冲

过终点线时运动员（可以，不可以）看作质点。黄玉霖团队平均速度为m/So（7T=

3.14)

终点线，起跑线

一圈:111.12m

【答案】(1).不可以(2).9.78x10-4m/s

【详解】

⑴冲过终点线时要看运动员的具体动作，比如身体的哪个部分最先触线，所以不可以看作质

点。

⑵赛道一圈111.12m,27圈共计3000.24m,由图可知，起跑线和终点线在同一直线赛道上，所

以起跑线与终点线直线距离0.24m,故位移为0.24m,而时间为

t«4X60s+5.5s=245.5s

则平均速度为

0.24m.

4

v=—.厂la9.78x10-m/s

245.5s/

10.10月3日杭州亚运会，号称“金牌收割机”中国跳水队的“水花消失术”还在继续。女子10

米台预赛，全红婵和陈芋汐分获前两名，以“断崖式”的领先优势晋级当晚的决赛。决赛中，两

位金牌好搭档上演“神仙打架”，引来现场观众阵阵惊呼。下图为全红婵10m跳台入水瞬间的

优美姿势，如入水过程中所受浮力为尸，入水深度为/?,则图大体反映尸与〃的关系。如

入水的最大深度为4m,则她受到水的平均阻力约为No（全红婵体重为50kg,g=

10m/s2)

【答案】⑴.A(2).1750

【详解】

[1]根据浮力的计算公式可知

F=pgV=pgSh

初始时随着入水深度力的增大，浮力逐渐增大，当运动员全部入水后V不变，则口不变;

故选Ao

⑵运动员刚接触水面的速度为

v2=2gH

设在水中的加速度为m则有

v2=2ah.

根据牛顿第二定律有

F—mg=ma

代入数据解得

F=1750N

六、多选题（共4分）

11.无人机体积小，使用方便且价格便宜，很多拍摄者会使用无人机进行航拍以获取俯瞰照片。

下列有关无人机的说法正确的是（）

A.无人机因为体积小，所以在研究无人机翻转动作时，可以将其视为质点

B.无人机有向上的、保持不变的加速度直线飞行，此时无人机一定是向上做匀加速直线运动

C.无人机有向上的、保持不变的速度，此时无人机一定是向上做匀速直线运动

D.可以用相机对直线飞行的无人机进行连续快速拍摄，利用照片计算无人机的速度和加速度

【答案】CD

【详解】

A.在研究无人机翻转动作时，无人机的形状大小不能忽略不计，不可以将其视为质点，故A错

误；

B.无人机有向上的、保持不变的加速度直线飞行，此时无人机可能向上做匀加速直线运动，也

可能向下做匀减速直线运动，故B错误；

C.无人机有向上的、保持不变的速度，此时无人机一定是向上做匀速直线运动，故C正确；

D.可以用相机对直线飞行的无人机进行连续快速拍摄，利用照片根据运动学公式计算无人机的

速度和加速度，故D正确。

故选CDo

七、单选题（共4分）

12.无人机甲与三楼阳台平齐悬于空中，从无人机上同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一

个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，它们落地的时间差为At；如果另一无人机乙与六楼阳台上平

齐悬于空中，以与甲同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为位'。不计空气阻力，和

△t相比较，有（）

A.Atz<AtB.=AtC.Atz>AtD.无法判断

【答案】B

【详解】

设小球的抛出高度为〃，竖直上抛和竖直下抛经历的时间分别为，则有

11

+gth=vt2+9

h.=-voti2^°2^

整理可得

即时间差是一个定值，与高度无关。

故选Bo

八、多选题（共4分）

13.2022年11月20日，卡塔尔足球世界杯开幕式期间，中国无人机表演惊艳世界。如图所示为

其中一架无人机表演时竖直上升过程的V"图像，则无人机（）

A.4〜7s内处于悬停状态

B.在第2s末与第8s末的加速度大小之比为1：2

C.上升的最大高度为36m

D.在上升过程中的平均速度大小为3m/s

【答案】BC

【详解】

A.4〜7s内处于匀速直线运动上升状态，故A错误；

B.第2s末的加速度大小

△%6—0

%F=^m/s2=1.5m/s2

第8s末的加速度大小

6—0

ms73ms7

a2=^777/=/

在第2s末与第8s末的加速度大小之比为1：2,故B正确；

C.v"图像与坐标轴围成的面积表示位移，上升的最大高度为

7-4+9

h=-----------x6m=36m

2

故C正确；

D.上升过程中的平均速度大小为

_x36

u=2=—m/s=4m/s

故D错误。

故选BCo

九、填空题（共4分）

14.如图甲所示的无人机在飞行的某60s内，前30s沿正东方向做水平直线运动，后30s沿正北方

向做水平直线运动，其速率v随时间/变化的关系如图乙。则无人机运动的前、后30s的平均速

度大小之比为；60s内，无人机飞行的位移大小为

甲

【答案】(1).3:4(2).700

【详解】

川根据t图像与横轴围成的面积表示位移，可知0〜30s内无人机的位移大小为

1

=-x20x30m=300m

则0〜30s内无人机的平均速度大小为

—300

V1=—=—m/s=10m/s

30〜60s内无人机的位移大小为

1

x

%2-2（I。+30）x20m=400m

30〜60s内无人机的平均速度大小为

_%40040

2ms

v2=—=—m/s=—/

则无人机运动的前、后30s的平均速度大小之比为

____40

％=1。：—=3:4

[2]60s内，无人机飞行的位移大小为

x=+x2=700m

十、解答题（共4分）

15.如图所示为无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练使用中，片0时无

人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞，z=4s时无人机出现故障突然失去升力，此时离地

面高度为/?=40m。无人机运动过程中所受空气阻力不计，g取10m/s2。求：

（1）无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小；

（2）无人机从出现故障到刚坠落地面的时间。（结果可用根式表示）

【答案】（1）5m/s2；（2）2（1+V3）s

【详解】

（1）无人机匀加速上升阶段

1

h.=-at2

2

解得匀加速竖直向上起飞的加速度大小

a=5m/s2

（2）无人机刚失去升力时

v=at=20m/s

规定竖直向下为正方向，则

1.

h=一%+那好

解得

J=2（1+V3）s

十一、单选题（共4分）

16.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为〃-0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处

自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度u和弹簧

压缩量之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损

失不计，g取10m/s2,则下列说法正确的是

O/一

A.小球刚接触弹簧时加速度最大

B.该弹簧的劲度系数为20.0N/m

C.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小

D.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒

【答案】B

【详解】

A.小球刚接触弹簧时的加速度为g,不是最大，小球在速度减小到最小时加速度最大，A错

误；

B.由图像可知，弹簧压缩量为=0.1m,此时弹簧对小球的力等于小球的重力，由胡克定律

mg=kAx,解得该弹簧的劲度系数为20.0N/m,B正确；

CD.从小球接触弹簧到压缩至最短的过程中，刚开始弹簧对小球的力小于小球的重力，小球的

速度继续增大，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，当弹簧对小球的力大于小球的重力时，小

球的速度减小，直到减为零，此时弹簧的弹性势能最大，所以整个过程，弹簧的弹性势能一直在

增大，由于小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒，故CD错误.

十二、填空题(共4分)

17.两长度相同的轻弹簧，其劲度系数分别为七=1500N/m,k2=2000N/m,在它们下面挂上

同样重物时，它们的伸长量之比不:％2=；当它们伸长同样长度时，所挂重物的重力之比

Gi：=o

【答案】(1).4:3(2).3:4

【详解】

⑴根据胡克定律尸=依可得，在它们下面挂上同样重物时

x1k24

x2h3

⑵当它们伸长同样长度时，所挂重物的重力之比

GiA匕工3

G2一五2一k2X~4

十三、实验题(共4分)

18.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力

与弹簧伸长量的关系。

(1)为完成实验，还需要的实验器材有：o

(2)图乙是弹簧弹力尸与弹簧伸长量x的f一x图线，由此可求出弹簧的劲系数为

N/m。图线不过原点的原因是由于。

【答案】(1).刻度尺(2).200(3).弹簧自身重力的作用

【详解】

（1）[1]该实验还需要刻度尺测量弹簧的伸长量。

（2）[2]由图像可知弹簧的劲系数为

6

k=——N/m=200N/m

[3]图像横轴截距的含义是尸为零时有伸长量，可知测量原长时弹簧横放，竖直悬挂后由于自身

重力的作用有了伸长量。

十四、解答题（共4分）

19.实验小组按如图（A）所示，一质量为初的物体系于长度分别为匕、%的两根轻质不可伸长的

细线上，的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为仇。水平拉直，物体处于平衡状态。现将

L线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。

（1）下面是小组中某同学对该题的一种解法：

解：设I1线上拉力为A，%线上拉力为72,重力为〃际，物体在三力作用下保持平衡：7;cos6=

mg,TiSin。=T2>T2=mgtanO

剪断线的瞬间，72突然消失，物体即在72反方向获得加速度。因为mgtane=ma,所以加速度

a=gtanO,方向在心反方向。

你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。

（2）然后实验小组将图A中的细线4改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图（B）所示，其他

条件不变，求解的步骤与（1）完全相同，即a=跳2116,你认为这个结果正确吗？请说明理由。

【答案】（1）见解析；（2）见解析

【详解】

（1）这个结果是错误的，当S被剪断的瞬间，因72突然消失，而引起以上的张力发生突变，

使物体的受力情况改变，瞬时加速度沿垂直L1斜向下方，为

a=gsin。

（2）这个结果是正确的。当上被剪断时，72突然消失，而弹簧还来不及形变，因而弹簧的弹力

T1不变，它与重力的合力与72是一对平衡力，等值反向，所以乙2剪断时物体的瞬时加速度为

a=gtan9

方向在72的反方向上。

十五、单选题（共12分）

20.如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为

〃，面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时

线圈平面与磁场垂直。现把探测线圈翻转180。，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为小由上述

数据可得出被测磁场的磁感应强度为（）

X

X

X

X

C•黑噂

【答案】C

【详解】

由题意知

_En-A7-△-①n-2BS

q—,At=---•At=n---

RRR-R~

则

B_qR

故选C。

21.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，Al、A?、A3是三个完全相

同的灯泡。实验时，断开开关冬瞬间，灯Ai突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2,灯A2逐

渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是

（）

A.图甲中，Ai与Li的电阻值相同

B.图甲中，闭合Si,电路稳定后，Ai中电流大于Li中电流

C.图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同

D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

【答案】C

【详解】

AB.断开开关Si瞬间，灯Ai突然闪亮，由于线圈L的自感，通过L的电流逐渐减小，且通过

A（,即自感电流会大于原来通过AI的电流，说明闭合Si,电路稳定时，通过Ai的电流小于通过

L的电流，Li的电阻小于Ai的电阻，故AB错误；

C.闭合S2,电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的

电阻值相同，故C正确；

D.闭合开关S2,A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D

错误。

故选Co

22.如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器（也称滤速器）中场强E

的方向竖直向下，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度历的方向垂直纸面

向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和8入射到速度选择器中，若血甲=

、

m乙＜771丙=mT，f甲=＜「乙="丙＜。丁，在不计重力的情况下，则分别打在Pl尸2、23、P4

四点的离子分别是（）

A