辽宁省锦州市高三上学期1月期末考试-物理试题+答案

2024-01-12·9页·780.5 K

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

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。

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