遼寧省撫順市六校協作體2023-2024學年高三上學期期末考試物理試題（解析版）

PAGEPAGE1高三物理考試本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖所示，虛線為矩形線圈對稱軸，在其左側存在垂直紙面向里的勻強磁場，右側沒有磁場。從上往下看，矩形線圈繞其對稱軸逆時針勻速轉動，以abcd為線圈中感應電流的正方向，則從圖示位置開始一個周期內線圈中感應電流隨時間變化的圖像可能為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗BD．在時間內，邊切割磁感線，感應電流沿方向且在增大，故BD錯誤；AC．在時間內，邊切割磁感線，感應電流仍沿方向且在減小，故A正確，C錯誤。故選A。2.如圖所示，一同學在擦黑板的過程中，對黑板擦施加一個與豎直黑板面成角斜向上的恒力，黑板擦恰好豎直向上做勻速直線運動。已知施加的力等于黑板擦所受重力的2倍，，則黑板擦與黑板間的動摩擦因數為（）A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6〖答案〗C〖解析〗如圖所示，對黑板擦進行受力分析，根據力的三角形法則知，當黑板擦勻速向上運動時有滑動摩擦力為由題知，，由三角函數關系知則有代入得故選C。3.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于和處，兩波源振動的頻率均為。時刻平衡位置在和的P、Q兩質點剛開始振動，兩列波的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.兩波源的起振方向相同 B.兩列波的波速均為C.時兩列波相遇 D.兩列波在處相遇〖答案〗D〖解析〗A．由題圖可知，處的波源起振方向向下，處的波源起振方向向上，兩波源的起振方向相反，故A錯誤；B．兩列波的波速故B錯誤；C．根據兩列波相遇的時刻故C錯誤；D．兩列波相遇的位置為故D正確。故選D。4.在如圖所示的電路中，L是直流電阻可以忽略的電感線圈，閉合開關S，電路穩定后突然斷開開關S并開始計時，已知LC振蕩電路的振蕩周期為T，則在時間內（）A.電容器在放電 B.電場能轉化為磁場能C.A板所帶的負電荷增加 D.L產生的自感電動勢減小〖答案〗C〖解析〗本題考查振蕩電路，目的是考查學生的推理論證能力。ABC．電路穩定后，電容器被短路，帶電荷量為0，斷開開關，電感線圈與電容器構成回路，時間內電容器充電，A板帶正電，時間內電容器放電，電場能轉化為磁場能，時間內電容器反向充電，B板帶正電，A板帶負電。磁場能轉化為電場能。故AB錯誤，C正確；D．時間內，此過程中電流在不斷減小，而電流的變化率增大，產生的自感電動勢增大，故D錯誤。故選C5.某同學利用如圖所示的雙縫干涉實驗裝置測量黃光的波長，測得雙縫之間的距離為，光屏與雙縫之間的距離為。第1條到第6條黃色亮條紋中心間的距離為，則該黃光的波長為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗本題考查光的干涉，目的是考查學生的推理論證能力。相鄰干涉條紋間距根據可得故選B。6.《天問》是戰國時期詩人屈原創作的一首長詩，全詩問天問地問自然，表現了作者對傳統的質疑和對真理的探索精神。我國探測飛船“天問一號”發射成功飛向火星，屈原的“天問”夢想成為現實，也標志著我國深空探測邁向一個新臺階。如圖所示，“天問一號”經過變軌成功進入近火圓軌道，其中軌道1是圓軌道，軌道2是橢圓軌道，軌道3是近火圓軌道，已知火星的平均密度為，火星的半徑為R，軌道1的半徑為r，引力常量為G，下列說法正確的是（）A.“天問一號”在軌道3上運動的周期為B.“天問一號”在軌道2上運動的周期為C.“天問一號”在軌道1上運動周期為D.火星的第一宇宙速度為〖答案〗C〖解析〗本題考查萬有引力與航天，目的是考查學生的推理論證能力。A．火星的半徑為，因軌道3為近火軌道，所以軌道3的半徑為，設火星的質量為，“天問一號”的質量為，根據萬有引力提供向心力有火星的密度解得選項A錯誤；BC．設“天問一號”在軌道1上運動的周期為，在軌道上2運動的周期為，根據開普勒第三定律可得解得選項B錯誤，C正確；D．火星的第一宇宙速度為選項D錯誤。故選C。7.電動自行車已成為大家出行的便捷交通工具，電動自行車的電機采用三個對稱安裝的霍爾元件檢測電機的相位，油門轉把使用磁鐵和霍爾元件來實現車速的控制。當轉動轉把時，施加在霍爾元件上的磁場的磁感應強度大小B發生變化，霍爾元件產生的霍爾電壓U就隨之變化，從而改變車速。如圖所示，該霍爾元件是一塊厚度為h、寬度為d的矩形截面半導體，元件內的載流子是自由電子，霍爾元件處于垂直于前表面、方向向里的勻強磁場中，通入方向向右的恒定電流I時，霍爾電壓，下列說法正確的是（）A.霍爾元件的上表面帶正電 B.磁感應強度B增大時，k增大C.d增大時，k增大 D.k與厚度h有關〖答案〗B〖解析〗A．根據左手定則可知，自由電子向霍爾元件的上表面偏轉，霍爾元件的上表面帶負電，故A錯誤；BCD．霍爾元件穩定后有電場強度為根據電流微觀表達式可得故故增大磁感應強度時，增大，增大時，減小，與厚度無關，故B正確，CD錯誤。故選B。8.發電站通過理想升壓變壓器和理想降壓變壓器給用戶端供電，發電機組輸出交變電壓的有效值恒定，輸電線總電阻r保持不變。當夜幕降臨時，用戶端接入的用電器越來越多，下列說法正確的是（）A.用戶端的電壓降低 B.發電機組輸出功率不變C.輸電線上損失的功率減小 D.降壓變壓器副線圈中的電流變大〖答案〗AD〖解析〗AD．發電機組輸出交變電壓的有效值恒定，則升壓變壓器副線圈電壓不變，而用戶端接入的用電器越來越多，電阻越小，變壓器線圈的電流都增大，則輸電線的分壓變大，則用戶端的電壓降低，故AD正確；B．發電機組輸出交變電壓的有效值恒定，而電流增大，則發電機組輸出功率增大，故B錯誤；C．輸電線的分壓變大，則輸電線上損失的功率變大，故C錯誤。故選AD9.如圖所示，質量為的薄木板靜置于足夠大的水平地面上，其右端有一可視為質點、質量為的物塊，現對物塊施加一水平向左、大小為的恒定拉力，后撤去拉力，物塊恰好能到達木板的左端。已知物塊與木板間的動摩擦因數為0.4，木板與地面間的動摩擦因數為0.1，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.木板的長度為B.木板的最大速度為C.木板的減速距離為D.物塊與木板間因摩擦產生的熱量與木板與地面間因摩擦產生的熱量之比為〖答案〗ACD〖解析〗A．分析可知，在拉力作用下物塊在木板上滑動，設此時物塊的加速度大小為，木板的加速度大小為，撤去拉力后物塊的加速度大小為，兩者共速后一起勻減速的加速度大小為，令有解得a1=2m/s2a2=0.5m/s2a3=4m/s2a4=1m/s2撤去F之前物塊相對木板運動的距離從撤去F到相對靜止物塊相對木板的相對初速度相對加速度物塊相對木運動的距離從撤去F到達到共速時運動的時間即木板的長度最小值選項A正確；B．兩者共速時木板的速度最大，最大速度選項B錯誤；C．木板的減速距離選項C正確；D．物塊與木板間因摩擦產生的熱量木板與地面間因摩擦產生的熱量物塊與木板間因摩擦產生的熱量與木板與地面間因摩擦產生的熱量之比為，選項D正確。故選ACD。10.如圖所示，長為、傾角為的光滑絕緣細桿垂直穿過半徑為l、帶電荷量為的固定大圓環的圓心O，細桿上的B點及圓心O恰好將細桿三等分?，F從細桿的頂端A由靜止釋放一個套在細桿上的質量為m、帶電荷量為、可視為點電荷的小滑環，小滑環恰好在A、C之間做往復運動。已知大圓環上的電荷分布均勻，靜電力常量為k，重力加速度大小為g，，下列說法正確的是（）A.小滑環在B點的速度大小為B.A、C兩點的電勢差為C.大圓環在C點產生的電場的電場強度大小為D.小滑環在A點時的加速度最大〖答案〗AC〖解析〗A．由對稱性可得，小滑環從A點運動到B點的過程中，靜電力對小滑環做的功為0，有解得選項A正確；B．小滑環從A點運動到C點的過程中，合力做的功為0，電場力做的功AC兩點的電勢差選項B錯誤；C．圓環上的電荷分布均勻，取環上一點，設其電荷量為，該點到C點的距離在C點產生的電場的電場強度大小沿細桿方向的分量大圓環在C點產生的電場的電場強度大小選項C正確；D．在AO之間任取一點P，設圓環上任意一點與P點的連線與細桿所成的角為，則圓環在點產生的電場的電場強度大小當時，E存在最大值，選項D錯誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某探究學習小組的同學們要探究加速度與力、質量的關系，他們在實驗室組裝了一套如圖甲所示的裝置，木板上安裝兩個光電門，小車上固定有擋光板，細線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實驗時，調整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力。（1）實驗前先用游標卡尺測出擋光板的寬度，測量示數如圖乙所示，則擋光板的寬度______，為了完成該實驗，砝碼和砝碼盤的總質量______（填“需要”或“不需要”）遠小于小車的質量。（2）該小組獲得以下測量數據：小車和擋光板的總質量；擋光板的寬度；當砝碼和砝碼盤（距地面足夠高）的總質量為時，擋光板從光電門1運動到光電門2所用的時間為，擋光時間分別為。已知當地重力加速度大小為，則小車的加速度大小______，該實驗要驗證______?！即鸢浮剑?）2.45需要（2）〖解析〗（1）[1]擋光板的寬度[2]為使繩子的拉力等于砝碼和砝碼盤的總重力，砝碼和砝碼盤的總質量應遠小于小車的質量。（2）[3]由于擋光板的寬度很小，故小車在光電門1處的速度大小在光電門2處的速度大小由加速度的定義式得[4]根據牛頓第二定律故驗證的關系式為12.學習了傳感器之后，某物理興趣小組找到了一個熱敏電阻，想利用熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大的特點來制作一個簡易的溫度計。興趣小組查到了該熱敏電阻的阻值隨溫度變化的一些信息如圖甲所示。他們準備的實驗器材如下：干電池（電動勢為，內阻很小可以忽略不計）、靈敏毫安表（量程為，內阻為）、開關、導線若干。（1）直接將干電池、開關、靈敏毫安表、熱敏電阻串接成一個電路作為測溫裝置，如圖乙所示，則該電路能測量的最低溫度為______。（2）該實驗小組將熱敏電阻做防水處理后放入的開水中，穩定后靈敏毫安表的示數為______。（3）在之間，毫安表的電流（單位為）和溫度（單位為）的關系式為______。（4）忽略干電池的內阻，會使溫度的測量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真實值?！即鸢浮剑?）0（2）7.5（3）（4）大于〖解析〗（1）[1]要保證通過電路的電流不超過，電路的總電阻不能小于，即熱敏電阻的阻值不能小于，所以該電路能測量的最低溫度為。（2）[2]時熱敏電阻的阻值為，此時電路中的總電阻為，靈敏毫安表的示數為。（3）[3]熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規律為毫安表的電流（單位為）和溫度（單位為）的關系式滿足代入數據整理得（4）[4]設電源的內阻為r則得所以溫度的測量值大于真實值。13.某透明介質的截面為如圖所示的等腰三角形，點和點分別是和的中點，點是的中點，兩束相同的光線分別從兩點沿平行邊的方向射入透明介質，從點射入的光線經邊反射后恰好從點射出透明介質，從點射入的光線經邊反射后從點（圖中未畫出）射出透明介質。已知真空中的光速為，，，不考慮光在界面的反射，求：（1）點到三角形頂點A的距離；（2）從點射入的光線在透明介質中的傳播時間?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）從點射入的光線的光路圖如圖甲所示，根據對稱性及幾何關系可知入射角折射角從點射入的光線的光路圖如圖乙所示，點到三角形頂點A的距離為（2）設透明介質的折射率為，有從點射入的光線在透明介質中的傳播時間解得14.如圖所示，半徑為的圓形區域內存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為的勻強磁場，兩個完全相同的微粒分別從圓上的兩點同時以不同的速率射入磁場，最后都從圓上的點離開磁場。已知微粒的質量為、帶電荷量為，兩個微粒射入磁場時的速度方向相同，從點射入的微粒速度沿直徑方向，從點射入的微粒離開磁場時的速度方向與圖中的虛線垂直，圓心到右側虛線的距離為，不計微粒所受的重力及微粒間的相互作用力，求：（1）從點射入磁場的帶電微粒速度大?。唬?）從點射入磁場的帶電微粒速度大小。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）如圖甲所示，設從點射入磁場的微粒的軌道半徑為，圓心到的距離為，到的距離為為微粒運動軌跡的圓心，由幾何關系有解得（2）設從點射入的微粒的軌道半徑為，如圖乙所示，為微粒運動軌跡的圓心，則有