广东省深圳市罗湖区2023-2024学年高三上学期期末质量检测物理试卷

2023-2024学年度第一学期期末质量检测高三物理2024.1说明：本试卷分为Ⅰ、Ⅱ卷两部分，共6页，满分为100分。考试时间75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型填涂在答题卡上。2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共7小题目，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2023年8月24日13时，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含高达64种放射性元素，其中氚（）衰变过程中产生的电离辐射可损害DNA，是致癌的高危因素之一，半衰期为12.5年。其衰变方程为，下列说法正确的是（）A.衰变方程中x=2，y=3B.是光子，其动量为零C.秋冬气温逐渐变低时，氚的衰变速度会变慢D经过25年，氚将全部衰变结束【答案】A【解析】【详解】A．由电荷数与质量数守恒可得，解得，故A正确；B．是光子，其动量不为零，故B错误；C．半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故C错误；D．半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间，经过25年，即两个半衰期，剩余氚为原来的四分之一，并没有完全衰变完，故D错误。故选A。2.我们在夜晚点亮蜡烛，可以看到蜡烛火焰呈向上升起的“锥形”，如图所示。如果在我国梦天实验舱中演示点亮蜡烛的实验，则可以看到（）A.蜡烛不能点燃，因为太空舱处于完全失重状态，氧气分子几乎不动B.蜡烛能点燃但瞬时熄灭，因为燃烧产生的二氧化碳隔断了氧气的供给C.如果氧气充足，点燃的蜡烛火焰也呈向上升起的“锥形”D.如果氧气充足，点燃的蜡烛火焰没有呈向上升起的“锥形”，而是向四周一样的“球形”【答案】D【解析】【详解】因为在地面上燃烧后的热气上升、冷气下降，所以火焰呈锥形。而在空间站里，空气分子完全失重，几乎消除冷热空气对流，燃烧后的气体向各个方向运动的趋势相同，所以它的火焰呈近似球形。故选D3.2023年09月21日在距离地球400公里的中国空间站，3位“太空教师”在“天宫课堂”进行了第四课授课，神舟十六号航天员在实验舱演示了钢球在太空舱中的悬停现象。则针对悬停的钢球有（）A.由于钢球悬停不动，可见太空舱里重力加速度为零B.钢球围绕地球做匀速圆周运动，比地面赤道上的物体转动快C.钢球围绕地球做匀速圆周运动，它离地的高度比地球同步卫星高D.由于钢球悬停不动，钢球所在的太空舱里无法称物体的质量【答案】B【解析】【详解】A.钢球在太空中一样受到地球对其的重力，所以重力加速度不为零，故A错误；BC.由得由题目数据可知空间站的高度比同步卫星低，所以钢球围绕地球做匀速圆周运动，比同步卫星转动得快，而由可知同步卫星比地面赤道上的物体转动快，所以钢球围绕地球做匀速圆周运动，比地面赤道上的物体转动快，故B正确，C错误；D.在太空中不能用天平称物体的质量，但可以通过其它方法称得物体质量，故D错误。故选B。4.小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托手机，从静止开始上下运动，手机软件显示竖直方向上的图像如图所示，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（）A.手机在时刻速度减到零B.手机在时刻改变运动方向C.在到时间内，手机受到的支持力先增大后减小D.在到时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态【答案】C【解析】【详解】A．手机在时刻向上的加速度最大，此时手机向上加速，选项A错误；B．手机在时刻加速度为零，此时手机向上的速度达到最大，以后将向上减速，则时刻手机没有改变运动方向，选项B错误；C．在到时间内，手机加速度向上且先增加后减小，则根据FN=ma+mg可知，手机受到的支持力先增大后减小，选项C正确；D．在到时间内，手机加速度先向上后向下，则手机先处于超重状态后处于失重状态，选项D错误。故选C。5.科学家常在云室中加入铅板以降低运动粒子的速度。图示为物理学家安德森拍下的正电子在云室中运动的径迹，已知图示云室中有垂直纸面方向的匀强磁场，由图可以判定（）A.匀强磁场方向向外B.正电子由下而上穿过铅板C.正电子在铅板上、下磁场中运动中动量大小相等D.正电子在铅板上、下磁场中运动角速度相同【答案】D【解析】【详解】AB．正电子在匀强磁场中，洛伦兹力提供向心力，则有解得由于正电子经过铅板后速度会减小，可知正电子经过铅板后的轨迹半径减小，从图中可以看出正电子在铅板上方轨迹半径比下方轨迹半径大，故正电子由上而下穿过铅板，由左手定则判断匀强磁场方向向里，故AB错误；C．正电子经过铅板后速度会减小，则正电子经过铅板后动量减小，正电子在铅板上、下磁场中运动中动量大小不相等，故C错误；D．正电子在磁场中做圆周运动的角速度为可知正电子在铅板上、下磁场中运动角速度相同，故D正确。故选D。6.某小组设计了一种呼吸监测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压，了解人的呼吸状况。如图所示，线圈P的匝数为N，磁场的磁感应强度大小为B，方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时，在t时间内每匝线圈面积增加了S，则线圈P在该时间内的平均感应电动势为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据法拉第电磁感应定律有故选A。7.如图所示，手摇发电机产生的正弦交流电经理想变压器给灯泡L供电，当线圈以角速度匀速转动时，灯泡L正常发光，电压表示数为U。已知理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比为k，发电机线圈的电阻为r，灯泡L正常发光时的电阻为R，其他电阻忽略不计，则（）A.手摇发电机输出电流为B.灯泡L电压的最大值为C.灯泡L的额定功率为D.若在灯泡L两端并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变【答案】C【解析】【详解】ABC．变压器可视为理想变压器，则原线圈电压为U，变压器原线圈与副线圈匝数比为k，由可得副线圈输出电压的有效值为则灯泡L电压的最大值为灯泡L的额定功率为手摇发电机输出电流为故AB错误，C正确；D．由于发电机有内阻，在负载端再并联一个相同的灯泡，副线圈总电阻减小，副线圈总电流增大，则原线圈电流增大，发电机内电压增大，发电机输出电压减小，原副线圈电压都减小，灯泡L变暗，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给岀的四个选项中，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，有选错的得0分。8.如图甲所示为某品牌负离子空气净化器，其产生负离子的原理如图乙所示，针状电极M和弧形电极N之间加上直流高压，使其间的空气发生电离，产生的负离子通过鼓风装置排出。在MN连线上，下列说法正确的是（）A.离M点越近，场强越大，电势越低B.离M点越近，同一正离子的加速度越小C.离M点越近，同一负离子的电势能越大D.各点的电势都大于零【答案】AC【解析】【详解】A．高压供电装置正极接地，针状电极接电源负极，而弧形电极接地，可知弧形电极N点的电势高于针状电极M点的电势，且离M点越近电势越低，而针状电极尖端处电荷的密集程度大，因此离M点越近，场强越大，故A正确；B．离M点越近，场强越大，由可知，离M点越近，同一正离子的加速度越大，故B错误；C．带负电的粒子在电势越低的地方电势能越大，因此可知离M点越近，同一负离子的电势能越大，故C正确；D．因为弧形电极N接地，电势为零，而MN连线各点上的电势都小于N点的电势，因此可知MN连线上各点（不包括N点）的电势都小于零，故D错误。故选AC。9.碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞，碰撞前后两人的位移时间图象（图象）如图所示。已知小孩的质量为，大人的质量为，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（）A.碰撞前后小孩的运动方向有改变B.碰碰车的质量为60kgC.碰撞过程中损失的机械能为600JD.碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为【答案】ABC【解析】【详解】A.位移-间图线的斜率表示速度，规定小孩初始运动方向为正方向，由图可知，碰后两车一起向反方向运动，故碰撞前后小孩的运动方向发生了改变，故A正确；B.由图可知，碰前瞬间小孩的速度为v1=大人的速度为碰撞后的共同速度为设碰碰车的质量为M，规定小孩的运动方向为正方向，由动量守恒定律有代入数据解得M=60kg故B正确；D.规定小孩开始运动方向为正方向，碰撞前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为碰后总动量为p1′=(M+m1)v=-80kg•m/s根据动量定理可知I=p=p1′-p1=-80-160kg•m/s=-240N•s故D错误；C.由能量守恒定律可得碰撞过程中损失的机械能为故C正确。故选ABC。10.比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，则下列说法正确的是（）A.单块电池充满电后储存的电荷量是B.单块电池充满电后储存的电能是C.若该车在某次行驶中平均能耗是，则其续航里程是D.若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量的30%充到80%【答案】BD【解析】【详解】A．单块电池充满电后储存的电荷量是故A错误；B．单块电池充满电后储存的电能是故B正确；C．该车充满电后储存的电能为则其续航里程是故C错误；D．若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量充到即为总容量的50%，故可将该电池从其容量的30%充到80%，故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图所示。（1）关于该实验，下列说法正确的是___________；A．干涉条纹与双缝垂直B．拿掉单缝也可以看到明显的干涉条纹C．干涉条纹疏密程度与单缝宽度有关D．若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小（2）某同学在做该实验时，在同一视野中选取了A、B两条纹，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图乙），游标尺的示数如图丙所示；第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图丁），游标尺的示数如图戊所示。已知双缝间距为0.50mm，双缝到屏的距离为1.00m，则图丙游标尺的示数为___________mm，两个相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离为___________mm。所测单色光波长为___________m。【答案】①.D②.11.5③.1.3④.6.5×10-7【解析】【详解】（1）[1]A．为使屏上的干涉条纹清晰，单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，故A错误；B．单缝的作用是产生相干光，所以拿掉单缝不可以看到明显的干涉条纹，故B错误；CD．根据公式可知，干涉条纹疏密程度与双缝间距离、双缝到屏的距离和光的波长有关，绿光的波长小于红光的波长，若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小，C错误，D正确。故选D。（2）[2][3][4]由图丙可知，读数为由图戊可知，读数为由图乙和图丁可知，A、B两条纹间有4个间距，则两个相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离为根据公式代入数据解得所测单色光波长为12.某研究性学习小组，设计如图（a）所示的实验电路图，研究伏安法测电阻及误差情况。电压表的内阻、电流表的内阻和待测电阻的真实值分别用字母RV、RA、Rx表示。（1）在图（b）中，用笔划线代替导线，将实验电路连接完整（）；（2）如果电键S1接端点2，电压表的示数为U，电流表的示数为I，该情况下电阻的测量值为___________；（3）如图（c）所示，两条伏安特性曲线中，一条是接端点1的测量图线，一条是接端点2的测量图线，则图线a是接端点___________（填写“1”或“2”）的测量图线；（4）若Rx约为80Ω，RV约为1000Ω，RA约为5Ω，则比较准确的测量方法是将电键S1接端点___________（填写“1”或“2”）。如果各电阻大约阻值未知，则可将电键S1依次接端点1和端点2。若观察两次测量中电流表的读数几乎未变，电压表读数变化较大，发生这种现象的原因是___________，则比较准确的测量方法是将电键S1接端点___________（填写“1”或“2”）。【答案】①.②.③.2④.2⑤.电压表内阻远大于待测电阻，电压表分流几乎零，但电流表内阻较大，分压较大⑥.1【解析】【详解】（1）[1]实物连接如图。（2）[2]根据欧姆定律电阻的测量值为（3）[3]两条伏安特性曲线中，接端点1的测量值为测量值偏小斜率小，接端点2的测量值为测量值偏大斜率较大，则图线a是接端点2的测量图线。（4）[4]Rx约为80Ω，RV约为1000Ω，RA约为5Ω，则故选用电流表内接法误差较小，应接端点2。[5][6]观察两次测量中电流表的读数几乎未变，电压表读数变化较大，发生这种现象的原因是电压表内阻远大于待测电阻，电压表分流几乎为零，但电流表内阻较大，分压较大。因此应采用电流表外接法，即接端点1。13.如图，某实验小组为测量一个玻璃葫芦的容积，在玻璃葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为的均匀透明足够长塑料管，密封好接口，用氮气排空内部气体，并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为300K时，气柱长度为；当外界温度缓慢升高到310K时，气柱长度变为50cm。已知外界大气压恒为，水柱长度不计。（1）求温度变化过程中氮气对外界做的功；（2）求葫芦的容积。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由功的定义式可得解得氮气对外界做的功（2）设葫芦的容积为，封闭气体的初、末态温度分别为T1、T2，体积分别为V1、V2，根据盖—吕萨克定律有又因为联立以上各式并代入数据得14.如图所示，一半径为r、质量为m、电阻为R细圆形闭合线圈，线圈匝数为n匝。在足够长的磁铁产生的径向辐射状磁场中由静止开始下落，线圈下落高度h时，速度达到最大值，此时线圈中的感应电流值为I。已知线圈下落