2023-2024学年辽宁省朝阳地区高三上学期期中物理试题（解析版）

PAGEPAGE3高三物理考试卷注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。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1~2只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.科学家用粒子等轰击原子核，实现原子核的转变并研究原子核的结构，还可以发现和制造新元素。关于核反应方程，下列说法正确的是（）A.X是电子 B.X是质子C.X是中子 D.X粒子由卢瑟福发现【答案】C【解析】ABC．设X的质量数为A，电荷数为Z，则根据质量数、电荷数守恒有解得，故X是中子，AB错误，C正确；D．中子由查德威克发现，D错误。故选C。2.如图所示，体育课上同学们在练习排球。排球竖直向上被垫起后，经0.8s又回到原出发点，则排球被垫起后上升的最大高度约为（）A.0.8m B.1.2m C.1.5m D.1.8m【答案】A【解析】排球被垫起后上升的最大高度约为故选A。3.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=2s时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在x=3m处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（）A.简谐横波沿x轴正方向传播 B.简谐横波的频率为2HzC.简谐横波的波速为1m/s D.t=1.5s时质点P在波峰【答案】A【解析】A．由乙图可知，时刻质点P在平衡位置且沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确；B．由乙图可知，简谐横波的周期为2s，则频率为故B错误；C．由甲图可知波长为，则简谐横波的波速为故C错误；D．由乙图可知，时质点P在波谷，故D错误。故选A。4.如图所示，水平光滑绝缘桌面上的正方形ABCD区域内存在竖直向上的匀强磁场，将一正方形导体框abcd分别从AB、BC边以速度v、2v匀速拉出磁场，则导体框两次被拉出磁场时拉力的功率之比为（）A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：4【答案】D【解析】两次将导体框拉出磁场的过程中，产生的感应电动势和感应电流E=BLv两次拉出产生的感应电动势之比为1：2，感应电流之比为1：2，安培力大小F安=BIL则两次拉出安培力大小之比为1：2，由于匀速拉出F=F安，由P=Fv，故拉力的功率之比为1：4。故选D。5.用倾角为30°的传送带向卡车内输送货物，如图所示。现将质量为4kg、可视为质点的货物P轻放到传送带底端，当货物P离开传送带时刚好与传送带共速。已知货物P和传送带间的动摩擦因数为，传送带始终以4m/s的速度顺时针转动，A、B两轮大小不计，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小为20NB.货物P在传送带上运动时的加速度大小为C.货物P在传送带上运动的时间为2sD.传送带B轮距地面的高度为1.6m【答案】D【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。A．货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小故A错误；B．货物P在传送带上运动时的加速度大小故B错误；C．货物P在传送带上运动的时间故C错误；D．传送带的长度所以传送带B轮距地面的高度为1.6m，故D正确。故选D。6.如图所示，质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点，当一颗质量为m的子弹以的速度水平向右射入木块后，它们一起向右摆动的最大摆角为60°。木块可视为质点，重力加速度大小为g，则轻绳的长度为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设子弹射入木块后它们共同的速度大小为v，根据动量守恒定律有设轻绳长度为L，根据动能定理有联立解得故选C。7.火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，地球上男子跳高的世界纪录为2.45m，其重心上升的最大高度为1.25m。把地球和火星都看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设火星经人类改造后成为适宜人类居住的星球，运动员离地时的速度不变，则在火星上男子跳高的世界纪录约为（）A.3.1m B.4.3m C.5.1m D.6.1m【答案】B【解析】物体在星球表面所受重力等于万有引力，即解得所以火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为在火星上跳高离地时的速度不变，则重心上升的最大高度与在地球时的最大高度之比为解得运动员越杆时高度与重心高度之差不变，为所以火星上男子跳高的世界纪录约为故选B。8.如图所示，一束复色光以的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线a、b，关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（）A.a光的频率比b光大B.a光在玻璃砖中的速度比b光快C.b光在玻璃砖中的波长比a光短D.b光先从玻璃砖上表面射出【答案】AD【解析】A．由题图作出完整光路图，如图所示则有，由于可知玻璃砖对a光的折射率比比b光的折射率大，由于折射率越大，光的频率越大，即a光的频率比b光大，故A正确；B．根据解得可知，折射率越大，光在介质中传播速度越小，即a光在玻璃砖中的速度比b光慢，故B错误；C．根据根据上述可知，a光的频率比b光大，a光在玻璃砖中的速度比b光慢，则b光在玻璃砖中的波长比a光长，故C错误；D．设玻璃砖的厚度为d、光线进入玻璃砖后的折射角为γ，则光在玻璃砖中传播的时间根据上述光路图可知可知则有则有故D正确。故选AD。9.如图所示，理想变压器与定值电阻R、理想交流电压表V、理想交流电流表A按图甲所示方式连接。已知变压器的原、副线圈的匝数比为，，测得电阻R两端的电压u随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.电压表V的示数为311V B.电流表A的示数为0.44AC.变压器的输入功率为484W D.变压器原线圈两端的电压为550V【答案】CD【解析】电阻R两端电压的峰值则有效值电表所测的值均为有效值，所以电压表V的示数为220V，选项A错误；通过电阻R的电流变压器输入电流电流表A的示数为0.88A，选项B错误；变压器的输入功率选项C正确；变压器原线圈两端的电压选项D正确。故选CD。10.一辆汽车在水平平直公路上由静止开始匀加速启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车的速度达到后功率保持不变，汽车能达到的最大速度为。已知汽车的质量为，运动过程中所受的阻力恒为，下列说法正确的是（）A.汽车的最大功率为B.汽车匀加速时的加速度大小为C.汽车做匀加速直线运动的时间为D.汽车的速度从增加到的过程中，其加速度逐渐减小【答案】BD【解析】A．汽车的最大功率为故A错误；B．汽车匀加速时，根据牛顿第二定律有汽车速度为时的牵引力大小汽车匀加速时的加速度大小为故B正确；C．汽车做匀加速直线运动的时间为故C错误；D．汽车的速度从增加到的过程中，根据牛顿第二定律有汽车的牵引力为汽车的速度从增加到的过程中，汽车的牵引力逐渐减小，汽车的加速度逐渐减小，故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验并测某轻质弹簧的劲度系数，如图甲所示，将轻质弹簧的一端固定在点，另一端A处系上两根细绳及绳套，弹簧测力计P、Q通过细绳套互成角度地拉动轻质弹簧，在实验过程中，保持轻质弹簧的伸长量恒为。（1）当弹簧测力计的轴线与轻质弹簧垂直时，两弹簧测力计的示数如图乙、丙所示，则弹簧测力计的示数为________N，弹簧测力计的示数为________。（2）轻质弹簧的劲度系数为________。（3）保持图甲中结点及弹簧测力计拉伸方向不变，使弹簧测力计逆时针缓慢转动至示数最小，其最小示数为________N。【答案】（1）4.005.00（2）100（3）2.40【解析】（1）[1][2]由图乙、丙可知，两弹簧测力计的分度值为0.1N，根据估读原则，弹簧测力计P的示数为4.00N，弹簧测力计的示数为5.00N。（2）[3]两弹簧测力计的合力方向沿轻质弹簧向下，由几何关系可知，合力大小为由胡克定律可知轻质弹簧的劲度系数为（3）[4]保持图甲中结点O位置不变，则两测力计的合力不变，测力计Q的拉伸方向不变，根据平行四边形定则，测力计P逆时针旋转时，两测力计的拉力、的变化情况如图所示由图可知，与垂直时，最小。由几何知识可知，与F夹角的正弦值为所以的最小示数为12.某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻，现备有下列器材：A.电流表（量程为10mA，内阻约为10Ω）；B.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）；C.滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）；D.定值电阻（阻值为750Ω）；E.直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）；F.开关S和导线若干。（1）实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数，则图______（填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。（2）若采用（1）中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为______V，电流表的示数为______mA，由此组数据可得待测电阻的测量值______Ω，若所用电压表和电流表的内阻分别按3kΩ和10Ω进行计算，则由此可得待测电阻的真实值______Ω（计算结果均保留三位有效数字）。【答案】（1）甲（2）1.605.0320310【解析】（1）[1]由于可知电压表分流更明显，故采用电流表内接法，则题图甲所示的电路测量更准确，测量值更接近待测电阻的真实值。（2）[2]根据读数规律可知，电压表的示数[3]根据读数规律可知，电流表的示数[4]根据欧姆定律可得待测电阻的测量值[5]电路误差在于电流表的分压，则解得13.如图所示，一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时，管内高度为h的水银柱上方封闭气体的体积为，现让细管自由下落，水银柱很快与细管相对静止。已知大气压强恒为，水银的密度为。细管下落过程中始终竖直，管内气体温度不变且可视为理想气体，重力加速度大小为，求：（1）细管固定时封闭气体的压强；（2）细管自由下落时封闭气体的体积。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设细管的横截面积为，则有解得（2）水银柱和细管一起做自由落体运动，处于完全失重状态，因此封闭气体的压强等于，有解得14.如图所示，在平面直角坐标系xOy纵轴右侧的一矩形区域内，存在垂直纸面向里的匀强磁场。点P（0，a）处的粒子源沿与y轴负方向成θ=30°角向下发射一电荷量为-q、质量为m、速率为v0的带负电粒子，由于矩形区域内的磁场作用，带电粒子恰好垂直y轴从坐标原点射出磁场。不计粒子受到的重力，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；（2）带电粒子从P点运动到O点的时间t。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设粒子在磁场中运动的轨道半径为R，如图所示，根据几何关系可得解得根据牛顿第二定律有解得（2）粒子做匀速直线运动路程为粒子做匀速圆周运动的路程为粒子从P点运动到O点的时间为15.如图所示，由竖直平面内的细管做成的轨道固定在水平地面上，其中段是半径为的四分之一光滑圆弧，段是半径均为的四分之一光滑圆弧，段水平，长度可调。一质量为的小球自点由静止进人轨道，从点离开轨道后做平抛运动，落到水平地面上的点（图中未画出）。已知小球在段运动时受到的阻力始终等于小球所受重力的一半，重力加速度大小为。求：（1）段的长度需要满足的条件；（2）小球对轨道的最大作用力；（3）落点距点最远时，小球着地时的动能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根据功能关系有解得（2）小球经过点时对轨道的压力最大，设小球经过点时的速度大小为，经过点时轨道对小球的支持力大小为，则有解得（3）设小球到达点时速度大小为，离开点后做平抛运动的时间为点到点的水平距离为，则有上式可变形为当取最大值时有根据动能定理联立解得高三物理考试卷注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。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1~2只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.科学家用粒子等轰击原子核，实现原子核的转变并研究原子核的结构，还可以发现和制造新元素。关于核反应方程，下列说法正确的是（）A.X是电子 B.X是质子C.X是中子 D.X粒子由卢瑟福发现【答案】C【解析】ABC．设X的质量数为A，电荷数为Z，则根据质量数、电荷数守恒有解得，故X是中子，AB错误，C正确；D．中子由查德威克发现，D错误。故选C。2.如图所示，体育课上同学们在练习排球。排球竖直向上被垫起后，经0.8s又回到原出发点，则排球被垫起后上升的最大高度约为（）A.0.8m B.1.2m C.1.5m D.1.8m【答案】A【解析】排球被垫起后上升的最大高度约为故选A。3.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=2s时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在x=3m处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（）A.简谐横波沿x轴正方向传播 B.简谐横波的频率为2HzC.简谐横波的波速为1m/s D.t=1.5s时质点P在波峰【答案】A【解析】A．由乙图可知，时刻质点P在平衡位置且沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确；B．由乙图可知，简谐横波的周期为2s，则频率为故B错误；C．由甲图可知波长为，则简谐横波的波速为故C错误；D．由乙图可知，时质点P在波谷，故D错误。故选A。4.如图所示，水平光滑绝缘桌面上的正方形ABCD区域内存在竖直向上的匀强磁场，将一正方形导体框abcd分别从AB、BC边以速度v、2v匀速拉出磁场，则导体框两次被拉出磁场时拉力的功率之比为（）A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：4【答案】D【解析】两次将导体框拉出磁场的过程中，产生的感应电动势和感应电流E=BLv两次拉出产生的感应电动势之比为1：2，感应电流之比为1：2，安培力大小F安=BIL则两次拉出安培力大小之比为1：2，由于匀速拉出F=F安，由P=Fv，故拉力的功率之比为1：4。故选D。5.用倾角为30°的传送带向卡车内输送货物，如图所示。现将质量为4kg、可视为质点的货物P轻放到传送带底端，当货物P离开传送带时刚好与传送带共速。已知货物P和传送带间的动摩擦因数为，传送带始终以4m/s的速度顺时针转动，A、B两轮大小不计，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小为20NB.货物P在传送带上运动时的加速度大小为C.货物P在传送带上运动的时间为2sD.传送带B轮距地面的高度为1.6m【答案】D【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。A．货物P在传送带上运动时受到的摩擦力大小故A错误；B．货物P在传送带上运动时的加速度大小故B错误；C．货物P在传送带上运动的时间故C错误；D．传送带的长度所以传送带B轮距地面的高度为1.6m，故D正确。故选D。6.如图所示，质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点，当一颗质量为m的子弹以的速度水平向右射入木块后，它们一起向右摆动的最大摆角为60°。木块可视为质点，重力加速度大小为g，则轻绳的长度为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设子弹射入木块后它们共同的速度大小为v，根据动量守恒定律有设轻绳长度为L，根据动能定理有联立解得故选C。7.火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，地球上男子跳高的世界纪录为2.45m，其重心上升的最大高度为1.25m。把地球和火星都看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设火星经人类改造后成为适宜人类居住的星球，运动员离地时的速度不变，则在火星上男子跳高的世界纪录约为（）A.3.1m B.4.3m C.5.1m D.6.1m【答案】B【解析】物体在星球表面所受重力等于万有引力，即解得所以火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为在火星上跳高离地时的速度不变，则重心上升的最大高度与在地球时的最大高度之比为解得运动员越杆时高度与重心高度之差不变，为所以火星上男子跳高的世界纪录约为故选B。8.如图所示，一束复色光以的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线a、b，关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（）A.a光的频率比b光大B.a光在玻璃砖中的速度比b光快C.b光在玻璃砖中的波长比a光短D.b光先从玻璃砖上表面射出【答案】AD【解析】A．由题图作出完整光路图，如图所示则有，由于可知玻璃砖对a光的折射率比比b光的折射率大，由于折射率越大，光的频率越大，即a光的频率比b光大，故A正确；B．根据解得可知，折射率越大，光在介质中传播速度越小，即a光在玻璃砖中的速度比b光慢，故B错误；C．根据根据上述可知，a光的频率比b光大，a光在玻璃砖中的速度比b光慢，则b光在玻璃砖中的波长比a光长，故C错误；D．设玻璃砖的厚度为d、光线进入玻璃砖后的折射角为γ，则光在玻璃砖中传播的时间根据上述光路图可知可知则有则有故D正确。故选AD。9.如图所示，理想变压器与定值电阻R、理想交流电压表V、理想交流电流表A按图甲所示方式连接。已知变压器的原、副线圈的匝数比为，，测得电阻R两端的电压u随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.电压表V的示数为311V B.电流表A的示数为0.44AC.变压器的输入功率为484W D.变压器原线圈两端的电压为550V【答案】CD【解析】电阻R两端电压的峰值则有效值电表所测的值均为有效值，所以电压表V的示数为220V，选项A错误；通过电阻R的电流变压器输入电流电流表A的示数为0.88A，选项B错误；变压器的输入功率选项C正确；变压器原线圈两端的电压选项D正确。故选CD。10.一辆汽车在水平平直公路上由静止开始匀加速启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车的速度达到后功率保持不变，汽车能达到的最大速度为。已知汽车的质量为，运动过程中所受的阻力恒为，下列说法正确的是（）A.汽车的最大功率为B.汽车匀加速时的加速度大小为C.汽车做匀加速直线运动的时间为D.汽车的速度从增加到的过程中，其加速度逐渐减小【答案】BD【解析】A．汽车的最大功率为故A错误；B．汽车匀加速时，根据牛顿第二定律有汽车速度为时的牵引力大小汽车匀加速时的加速度大小为故B正确；C．汽车做匀加速直线运动的时间为故C错误；D．汽车的速度从增加到的过程中，根据牛顿第二定律有汽车的牵引力为汽车的速度从增加到的过程中，汽车的牵引力逐渐减小，汽车的加速度逐渐减小，故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验并测某轻质弹簧的劲度系数，如图甲所示，将轻质弹簧的一端固定在点，另一端A处系上两根细绳及绳套，弹簧测力计P、Q通过细绳套互成角度地拉动轻质弹簧，在实验过程中，保持轻质弹簧的伸长量恒为。（1）当弹簧测力计的轴线与轻质弹簧垂直时，两弹簧测力计的示数如图乙、丙所示，则弹簧测力计的示数为________N，弹簧测力计的示数为________。（2）轻质弹簧的劲度系数为________。（3）保持图甲中结点及弹簧测力计拉伸方向不变，使弹簧测力计逆时针缓慢转动至示数最小，其最小示数为________N。【答案】（1）4.005.00（2）100（3）2.40【解析】（1）[1][2]由图乙、丙可知，两弹簧测力计的分度值为0.1N，根据估读原则，弹簧测力计P的示数为4.00N，弹簧测力计的示数为5.00N。（2）[3]两弹簧测力计的合力方向沿轻质弹簧向下，由几何关系可知，合力大小为由胡克定律可知轻质弹簧的劲度系数为（3）[4]保持图甲中结点O位置不变，则两测力计的合力不变，测力计Q的拉伸方向不变，根据平行四边形定则，测力计P逆时针旋转时，两测力计的拉力、的变化情况如图所示由图可知，与垂直时，最小。由几何知识可知，与F夹角的正弦值为所以的最小示数为12.某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻，现备有下列器材：A.电流表（量程为10mA，内阻约为10Ω）；B.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）；C.滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）；D.定值电阻（阻值为750Ω）；E.直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）；F.开关S和导线若干。（1）实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数，则图______（填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。（2）若采用（1）中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为______V，电流表的示数为______mA，由此组数据可得待测电阻的测量值______Ω，若所用电压表和电流表的内阻分别按3kΩ和10Ω进行计算，则由此可得待测电阻的真实值______Ω（计算结果均保留三位有效数字）。【答案】（1）甲（2）1.605.0320310【