2023~2024 学年度第一学期期末考试
高三物理
考生注意：
1.本试卷满分 100 分，测试时间 75 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括 I 卷和 II 卷两部分。
3.答题前，考生务必在答题纸上按要求填写信息，并将核对后的条形码贴在指定位置上。考生
需将答案涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。I 卷部分的作答必须涂在答题纸上相
应的区域，II 卷部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
第 I 卷
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一项符合
题目要求，每个小题 4 分；第 8~10 题有多项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全
的得 3 分，有错选或不答的得 0 分。
1. 1897 年英国物理学家约瑟夫约翰汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子，
下列有关电子的说法正确的是（ ）
A.电子的发现说明原子是有内部结构的
B.光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光强度有关
C.根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子动能增大
D. 射线是原子核外电子电离形成的电子流
2.我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的，“蜘蛛侠”利用 8 只“爪子”
上的吸盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁或玻璃上自由移动。如图所示，假设“蜘蛛
侠”在竖直玻璃墙面上由 A 点沿直线匀速“爬行”到右上方 B 点，在这一过程中，关于“蜘蛛侠”在竖直面
内的受力分析正确的是（ ）
A. B. C. D.
3.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端的地方，乙同学在直尺下端刻度
为零的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握住直尺，记录下
乙同学握住直尺的刻度，根据所学知识计算出不同刻度对应的反应时间，从而把这把尺子做成“反应时间测
量尺”。关于“反应时间测量尺”，下列说法正确的是（ ）
A.其“时间刻度”是均匀的，与长度刻度成正比例
B.其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密
C.其“时间刻度”是不均匀的，且远离直尺零刻度的地方“时间刻度”密
D.如果在月球上使用此刻度尺测得的“反应时间”与在地球上测得的相等
4.圆锥摆是一种简单的物理模型，四个形状相同的小球 A、B、C、D 在水平面内均做圆锥摆运动。如图甲所
示，其中小球 A、B 在同一水平面内做圆锥摆运动（连接 B 球的绳较长），小球 mA=mB；如图乙所示，小球
C、D 在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接 C、D 的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接 D 球的绳较
长），mC>mD，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.小球 A、B 向心加速度大小相等
B.小球 C 比 D 向心加速度大
C.小球 A 受到绳的拉力与小球 B 受到绳的拉力大小不等
D.小球 C 受到绳的拉力与小球 D 受到绳的拉力大小相等
5.金星是天空中较亮的星，大小、质量、密度非常接近于地球，其半径约为地球半径的 95%，质量约为地球
质量的 82%；已知地球表面重力加速度为 g，地球半径为 R，据此可求出（ ）
A.太阳的质量 B.金星公转的周期
C.金星表面重力加速度 D.金星公转的向心加速度
6.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1：n2=2：1，输入端接在 u 30 2 sin100t(V) 的交流电
源上，R1 为电阻箱，副线圈连在电路中的电阻 R=10，电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A.当 R1=0 时，电压表的读数为 30V
B.当 R1=0 时，若将电流表换成规格为“5V，10W”的灯泡，灯泡能正常发光
C.当 R1=10 时，电压表的读数为 6V
D.当 R1=10 时，电源的输出功率为 18W
7.一定质量的理想气体经历了 ABCDA 的循环，其 p-V 图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.状态 A 气体分子的平均动能比状态 B 气体分子的平均动能大
B.由 C 到 D 的过程中，外界对气体做功 8108J
C.由 B 到 C 的过程中，气体内能增大
D.经历 ABCDA 一个循环，气体吸收的总热量小于释放的总热量
8.如图，在某种液体内，有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩 ABC，底面水平，罩内为空气。发光点 D
位于 AB 中点，发出的垂直于 BC 的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是（ ）
2 3
A.液体的折射率为
3
B.液体的折射率为 3
C. D 发出的光照射到 CB 界面时不可能发生全反射
D.液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮
9.一列简谐横波在均匀介质中沿 x 轴传播，t=0 时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标 x=5m 处的一质点 A
的振动图像如图乙所示，B 是图甲中纵坐标为 y= 2.5cm 的另一质点。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.该横波的传播方向为 x 轴负方向
B.该横波的传播速度大小为 1m/s
C. B 点的横坐标为 6.5m
D. t=3s 时 A 点的位移是 5cm
10.如图，倾角 =30的足够长传送带向上匀速传动，与传送带运动方向垂直的虚线 MN 与 PQ 间存在垂直传
送带向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。质量为 m、边长为 L 的正方形单匝导线框 abcd 随传送带一起向
上运动；经过一段时间，当线框 ab 边越过虚线 MN 进入磁场后，线框与传送带间发生相对运动；当线框完全
1
进入磁场时，速度大小变为线框 ab 边刚进入磁场时速度大小的 ，当线框 ab 边到达虚线 PQ 处时，线框恰
3
25 3
好与传送带相对静止。已知两虚线间距离为 L ，线框的阻值为 R，线框与传送带间的动摩擦因数
9 2
，重力加速度为 g，整个过程中线框 ab 边始终与两虚线平行，下列说法正确的是（ ）
mgR
A.穿过磁场过程中，线框的最小速度不小于
4B2 L2
3B2 L2
B.线框从开始进入磁场到开始离开磁场的过程中，摩擦力的冲量为
R
C.传送带的速度大小为 2gL
25
D.线框离开磁场的过程中产生的焦耳热为 mgL
36
第 II 卷
二、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分）
11.（6 分）某实验小组采用如图所示的装置来验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：
甲 乙
安装仪器，并将木板一侧适当垫高以平衡摩擦力；
将另一小车 B（图甲中未画出）静置于 P 处，在小车 B 中放入适当质量的重物；
接通电源，轻推一下，使小车 A 沿木板向下运动，A、B 碰撞后粘在一起运动，打出一条如图乙所示的纸
带（图乙中的 x1、x2 均已测出）；
（1）关于步骤中平衡摩擦力的操作，下列最准确的是 （选填正确答案标号）；
A.将小车轻放于木板上，小车静止不动
B.轻推一下小车，目测小车做匀速直线运动
C.将小车连上纸带，接通电源，轻推一下小车，在纸带上打出一系列点，纸带上点迹分布均匀
（2）在图乙中， （填“x1”或“x2”）段对应的点是两车碰撞前打出的；
（3）测得小车 A 的质量为 m1，小车 B 的质量为 m2，重物的质量为 m ，那么在误差允许的范围内满足关系
式 （用 m1、m2、 m 、x1、x2 表示），则在碰撞过程中系统动量守恒。
12.（8 分）某学习小组为了测定家用自来水的电阻率，在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两
端用具有良好导电能力的活塞塞住管口，现有如下仪器：
电源 E：具有一定内阻，电动势约为 10V；
电流表 A1：量程为 0~2mA，内阻 r1=50；
电流表 A2：量程为 0~5mA，内阻 r2 约为 100；
定值电阻 R1=50；定值电阻 R2=700；
滑动变阻器 R：最大阻值约为 50；
多用电表一个，单刀单掷开关 S，导线若干。
（1）甲同学将多用电表欧姆挡旋至“100”倍率位置，对玻璃管中水的电阻进行粗略测量如图所示，该同
学所测阻值为 。
（2）乙同学想要较精确测量水柱的阻值，他将电流表 A1 与定值电阻 （填字母代号）进行
联，改装成量程为 1.5V 的电压表 V。
（3）乙同学测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，实验电路应选用下面的图 最
为合理。
A. B. C. D.
（4）乙同学测得电流表 A1 读数为 I1，电流表 A2 读数为 I2，玻璃管中有水部分的长度为 l，玻璃管内径为
d。则所测家用自来水的电阻率 = （用题中所给的字母表示）。
13.（10 分）如图所示，光滑圆弧槽的末端与水平传送带相切，一质量 m=1kg 的小物体（可视为质点）在距
传送带高 h=1.8m 的地方由静止开始沿圆弧槽轨道滑下，小物体与传送带之间的动摩擦因数 =0.4，传送带长
度 d=10m，且传送带以 v=4m/s 逆时针匀速转动.重力加速度 g=10m/s2，求：
（1）小物体距传送带右端 Q 的最近距离；
（2）小物体第二次经过 P 点后滑上圆弧槽的最大高度是多少？从开始运动到第二次经过 P 点，小物体在传
送带上运动的时间是多少？
14.（12 分）利用电、磁场控制和改变带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图
所示，平面直角坐标系 xOy 中，第一象限存在垂直于平面向外的匀强磁场，第三象限存在沿 y 轴正方向的匀
强电场，Q 点坐标为 (40cm,10cm) 。质量为 m 21012 kg ，带电量为 q 11010 C 的带电粒子从 Q
点以速度 v0 10m / s 沿 x 轴正方向飞入电场，从 x 轴上的 S 点离开电场时速度方向与 x 轴正方向成 45角，
经过第二象限后又进入磁场，最终从 x 轴上的 P 点垂直于 x 轴射出磁场，不计粒子重力，求：
（1）S 点的横坐标；
（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。
15.（18 分）某款游戏装置固定于水平地面上，由竖直轨道 AB、半径为 R 的四分之一圆弧轨道 BC、水平轨
道 CDE 平滑连接组成。轨道 DE 段粗糙，其余均光滑。劲度系数为 k 的轻弹簧右端固定于轨道 E 点，左端与
质量为 m 的小物块 P 拴接，弹簧处于原长时，物块静止于 D 点。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势
1 2
能 Ep 与形变量 x 的关系为 E kx 。物块与水平轨道 DE 间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩
p 2
擦力。现将一质量为 m 的光滑小球 Q 从距地面高 h（h>R）处由静止释放，在 D 点与 P 发生弹性碰撞，游戏
规则视 P 能向右运动且最终停在更远位置为胜利。（重力加速度为 g，计算结果均用题中所给字母表示。）
（1）求小球 Q 第一次运动到最低 C 点时对轨道的压力大小；
（2）求物块 P 只能向右运动一次，并停在最远位置时，小球 Q 释放点距地面的高度应多大？
2023~2024 学年度第一学期期末考试
高三物理参考答案及评分标准
第 I 卷
一、选择题（本题共 10 小题共 46 分。1~7 题为单选题，每小题 4 分，8~10 题为多选题，全部
选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 A B B C C D B
题号 8 9 10
答案 AC BD AD
第 II 卷
二、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分）
11.（6 分，每空 2 分）（1）C （2）x1 （3） m1x1 (m1 m2 m)x2
12.（8 分，每小题 2 分，其中（2）小题每空 1 分）
2
d I1(r1 R2 )
（1）1100 （2）R2（1 分）；串联（1 分） （3）C （4）
4l(I2 I1)
13．（10 分）（1）5.5m（2 分） （2）3.125S（8 分）
解：（1）设小物体距传送带右端 Q 的最近距离为 x，从 P 到距传送带右端 Q 最近的过程，根据动能定理
0 0 mgh mg(d x)
解得 x 5.5m
（可用动力学等其他方法，正确的给 2 分）
mg
（2）小物体在传送带上的加速度大小 a 4m / s2
m
2
反向加速到与传送带共速 2ax2 v x2 2m (d x)
所以小物体先加速后匀速，第二次经过 P 点后滑上圆弧轨道的最大高度
1
mv2 mgh
2 m
解得 hm 0.8m
设小物体滑上传送带做减速运动的时间为 t1，反向加速的时间为 t2，匀速的时间为 t3
1
d x at 2
2 1
v at2
d x x1 vt3
t t1 t2 t3 3.125s
【评分说明】
（1）用其它方法解答，符合题意可酌情给分；
（2）最终结果正确，有重要的解题步骤和公式即可给满分，最终结果若不正确，分步给分。
14．（12 分）（1） 20cm（5 分）（2）10:1（7 分）
1
解：（1）粒子在电场中，竖直方向 L at 2
2
vy
tan 45
v0
vy at
x v0t
所以 x 2L ，则 S 点的横坐标为 xs 20cm
（2）粒子在电场中运动 qE ma
联立解得 E 10N / C
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R 2 2L
v
粒子进入磁场时的速度为 v 0
sin 45
v2
根据 qvB m
R
得 B 1T
E 10
则
B 1
2mgh 3 2mg
15.（18 分）（1） mg （6 分） （2） （12 分）
R 2k
1
解：（1）根据动能定理 mgh mv2
2
v2
根据向心力公式 F mg m
N R
2mgh
得 F mg
N R
根据牛顿第三定律，小球 Q 第一次运动到最低点 C 时对轨道的压力大小
2mgh
F F mg
N N R
（2）设碰撞前小球 Q 的速度为 vQ，碰撞后物体 P 的速度为 vP，Q 的速度为 vQ '
1 2
设小球 Q 释放点距地面的高度为 h1，根据动能定理 mgh mv
1 2 Q
则 vQ 2gh1
因为 P、Q 发生弹性碰撞 vQ mvp mvQ
1 1 1
mv2 mv2 mv'2
2 Q 2 p 2 Q
解得 vQ 0
vP vQ
1
设 P 从开始到最远点的距离为 x ，根据功能关系 mgx E mv2
p 2 p
若停在最远位置时，有 kx mg
1
又因为 E kx2
P 2
3 2mg
则 h
1 2k
【评分说明】
（1）用其它方法解答，符合题意可酌情给分；
（2）最终结果正确，有重要的解题步骤和公式即可给满分，最终结果若不正确，分步给分。