2024届甘肃省武威市高三上学期期末考试物理试题及答案

高三阶段调考物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。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、单项选择题：本题共7小题，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。的1.光导纤维是利用光全反射来传输光信号的。光导纤维由内、外两种材料制成，内芯材料的折射率为1，外层材料的折射率为2，如图所示。关于两折射率的关系，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.12B.12C.弯曲的光导纤维也能导光D.光导纤维能够传输图像，但不能传输声音2.质子在加速器中加速到接近光速后，常被用来与其他粒子碰撞。下列核反应方程中，X代表电子的是（ꢀꢀ）31H12H42HeX234Th34PaX90A.C.B.D.424N7OX4270PX3.如图所示，这是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O点转动，在横梁前端B点固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O点转动的过程中（ꢀꢀ）第1页/共6页A.在横梁绕O点转动过程中，B、C两点的加速度大小相等B.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力C.在横梁绕O点转动过程中，B点的速度大于C点的速度D.脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中，舂米锤的重力势能增大4.一旅客在火车站某站台7号候车线处候车，他发现某动车进站时第5节车厢经过他用了0.83s，动车停下时他刚好在第7节车厢门口，车门靠近动车前进方向一端。每节车厢的长度相同，不计各节车厢连接处的长度，若动车进站时做匀减速直线运动，则第6节车厢经过他的时间约为（ꢀꢀ）A.0.64s5.已知地球半径为R，同步卫星到地心的距离约为6.6R，某人造卫星在离地球表面的距离为1.2R的轨道上做匀速圆周运动，则该卫星运动的周期约为（A.0.5天B.0.2天B.2sC.0.5sD.1s）C.5.2天D.9天6.如图甲所示，在真空中固定两个相同的点电荷A、B，它们关于x轴上的P点对称，在x轴上的电场强度E与坐标位置x的关系图像如图乙所示。若在坐标原点O由静止释放一个点电荷C（受到的重力可忽略x轴正方向运动。规定沿x轴负方向为电场强度的正方向，则点电荷C（ꢀꢀ）xA.带正电荷B.在处动能最大1xC.在处电势能最大D.将沿x轴做往返运动27.如图所示，两平行金属导轨（足够长）间接一阻值为R的定值电阻，导轨与金属棒间的动摩擦因数为10.5，金属棒的质量为m、电阻为R，导轨的倾角为37°，导轨电阻忽略不计，金属棒始终与导轨平面垂4直且接触良好。匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直导轨向上，导轨间距为L。在金属棒从静止开第2页/共6页始释放至其速度最大的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，重力加速度大小为g，取sin370.6，370.8，下列说法正确的是（ꢀꢀ）mgRA.金属棒的最大速度为4B22L45B.此过程中，金属棒沿导轨运动的距离为2BLqC.此过程中，金属棒运动的时间为4B2L25mgRqm3g2R2D.此过程中，定值电阻和金属棒产生的总热量为4BL32BL44二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图如图所示，电容器上极板固定，下极板（与上极板正对）可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。当材料温度降低时，极板上所带电荷量变多。下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.电容器的电容增大B.材料竖直方向的尺度减小C.极板间的电场强度变大D.保持降低后的温度不变，使下极板和材料一起水平向左移动，可使极板上所带电荷量继续变多9.在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用110kV的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW。下列说法正确的是（ꢀꢀ）第3页/共6页A.输电电流为222AB.输电电流为44AC.若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小D.若改用特高压输电，则输电效率减小10.一列沿x轴正方向传播的简谐横波的波源在坐标原点，波源从t=0时刻开始振动，t=0.4s时刻的波形如图所示（波恰好传播到x=2mA.该横波在这种介质中的波速大小为5m/sB.平衡位置在x=2m处的质点，在t=0.5s时刻位于波谷C.波源的振动方程为y=0.02sin（4πt）mD.平衡位置在x=1m处的质点在半个周期内向右移动半个波长三、非选择题：共57分。11.ht动，小铁球通过光电门的时间为。（1）用螺旋测微器测得小铁球的直径为d，如图乙所示，则该示数为____________。v（2）小铁球通过光电门时的速度大小____________（用d、、Δtg（3）当地重力加速度大小____________d、、Δt等字母表示）I的毫安表改装成量程U0g12.某物理兴趣小组将一个量程的电压表。RR0（1）先利用欧姆表测量了毫安表的内阻，然后将合适的电阻与该毫安表串联，从而改装成量程gU0R0IR、U、g0的电压表，请写出电阻的字母表达式_______（用0g第4页/共6页量程的标准电压表，连接成图甲所示电路，对改装后的电压表进行校对，但在滑动变阻器R从左到右调节时，发现改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大，出现这种现象的可能原因是：__________（2）为更进一步准确测量毫安表的内阻，利用图乙所示的电路进行了毫安表内阻的测量，具体步骤如下：RII2①闭合开关S，调节滑动变阻器1、电阻箱，分别记录毫安表的示数、电流表的示数及电阻箱RA21R2的数值；I2121R2II、、_______12。（3）改装时，应该把毫安表与阻值为_______的定值电阻串联。13.Rm的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用细线（未画出）连接并悬挂在足够高的天花板上。初始时汽缸内气体的热力学温度为T，活塞与容器上、下部的距离分别为h和2h。已知外界大气压强恒为，活塞气密性良好，不计活p00塞的摩擦，重力加速度大小为g。现让封闭气体的温度缓慢升高，求：（1）活塞刚与卡扣接触时，缸内气体的热力学温度；（2）缸内气体的热力学温度为T时气体的压强。014.如图所示，S为一离子源，MN为足够长的荧光屏，S到MN的距离为L,左侧区域有范围足够大的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方第5页/共6页qBLm向均匀地发出大量的质量为m、电荷量为q、速率为力，不考虑离子之间的相互作用力。求：（1）离子从发出到打中荧光屏的最短时间和最长时间；（2）离子打中荧光屏的宽度。15.带动下沿顺时针方向匀速转动。传送带上方所在区域存在水平向左的匀强电场。在平台左端固定一个轻质m的带正电的物块BB质量相同的绝缘物块A向B的距离l9m处由静止释放，物块向右运动恰好能与物块B接触。A将物块AB为l与物块B发生弹性正碰，碰撞前后物块B的电荷量不变，且碰撞时间极短，碰撞后物块B在传送带上运动，经过时t1间后与传送带共速，此时物块B的速度大小为碰撞后瞬间速度大小的一半，A（）B与平台、，取重力加速度大小g10m/s，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹2传送带间的动摩擦因数均为簧始终在弹性限度内，两物块均可视为质点。物块与物块B碰撞后撤去弹簧。（1）求物块碰撞后滑行的距离；（2）求物块B沿传送带向右运动的过程中克服电场力做的功及与传送带摩擦产生的热能；（3）物块B能否与物块再次相碰？通过计算说明。第6页/共6页高三阶段调考物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。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、单项选择题：本题共7小题，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.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。光导纤维由内、外两种材料制成，内芯材料的折射率为1，外层材料的折射率为2，如图所示。关于两折射率的关系，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.12B.12C.弯曲的光导纤维也能导光【答案】CD.光导纤维能够传输图像，但不能传输声音【解析】nn2【详解】AB．光在内芯和外层的界面上发生全反射，则内芯的折射率大于外层的折射率，故AB错1误；C．光在光纤中传播主要是依据全反射原理。光线垂直光线端面射入，并与光纤轴心线重合时，光线沿轴心线向前传播；若弯曲度过大，就会造成部分光无法正常通过，其他光线还是可以正常通过，故C正确；D．光导纤维可以传输声音、图像和文字等信息，故D错误。故选C。2.质子在加速器中加速到接近光速后，常被用来与其他粒子碰撞。下列核反应方程中，X代表电子的是（ꢀꢀ）31H12H42HeX234Th34PaXB.90A.第1页/共16页424N7OX4270PXC.D.【答案】B【解析】10n【详解】A．根据电荷数守恒，质量数守恒，X代表，故A错误；01e，故B正确；B．根据电荷数守恒，质量数守恒，X代表C．根据电荷数守恒，质量数守恒，X代表11H，故C错误；10nD．根据电荷数守恒，质量数守恒，X代表，故D错误；故选B。3.如图所示，这是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O点转动，在横梁前端B点固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O点转动的过程中（ꢀꢀ）A.在横梁绕O点转动过程中，B、C两点的加速度大小相等B.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力C.在横梁绕O点转动过程中，B点的速度大于C点的速度D.脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中，舂米锤的重力势能增大【答案】D【解析】【详解】A．由题意可知，在横梁绕O点转动过程中，B与C两点属于同轴转动，则角速度相等，即ωB=ωC其向心加速度为a=ω2r因，可知C的加速度较大，A错误；第2页/共16页B．线速度v=ωr因，可知C的速度较大，B错误；C．舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力是一对相互作用力关系，由牛顿第三定律可知，这两个力大小相等，C错误；D．脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中，舂米锤上升，克服重力做功，舂米锤的重力势能增大，D正确。故选D。4.一旅客在火车站某站台7号候车线处候车，他发现某动车进站时第5节车厢经过他用了0.83s，动车停下时他刚好在第7节车厢门口，车门靠近动车前进方向一端。每节车厢的长度相同，不计各节车厢连接处的长度，若动车进站时做匀减速直线运动，则第6节车厢经过他的时间约为（ꢀꢀ）A.0.64sB.2sC.0.5sD.1s【答案】B【解析】【详解】设每节车厢的长度为L，动车做匀减速运动，末速度为零，则由逆向思维可看做初速度为零的匀加速直线运动，则第5节车厢经过他时有12Lat222第6节车厢经过他时有1Lat212且ttt21解得第6节车厢经过他的时间约为1故选B。5.已知地球半径为R，同步卫星到地心的距离约为6.6R，某人造卫星在离地球表面的距离为1.2R的轨道上做匀速圆周运动，则该卫星运动的周期约为（）A.0.5天【答案】B【解析】B.0.2天C.5.2天D.9天第3页/共16页【详解】根据开普勒第三定律，人造卫星的周期6.6R33T2同2.2RT2人代入数据解得1T人天天33故选B。6.如图甲所示，在真空中固定两个相同的点电荷A、B，它们关于x轴上的P点对称，在x轴上的电场强度E与坐标位置x的关系图像如图乙所示。若在坐标原点O由静止释放一个点电荷C（受到的重力可忽略x轴正方向运动。规定沿x轴负方向为电场强度的正方向，则点电荷C（ꢀꢀ）xA.带正电荷B.在处动能最大1xC.在处电势能最大D.将沿x轴做往返运动2【答案】D【解析】【详解】A．由Ex图像可知，在x轴上的P点对应点，在P点的左侧电场强度为正值，说明场强方x2向沿xPxAB原点O由静止释放一个点电荷C，释放后它先沿x轴正方向运动，点电荷C带负电荷，故A错误；BCC从O点到PP点沿xxx2势能增加，故点电荷C在处动能最大，在处电势能最小，故BC错误；2DO点关于P点的对称点为OC从O点到PP点到O点做减速运动，速度为零后从O点到P点反向做加速运动，然后从从P点到点做减速运动，如此反复，故点电荷OC将沿x轴做往返运动，故D正确。故选D。7.如图所示，两平行金属导轨（足够长）间接一阻值为R的定值电阻，导轨与金属棒间的动摩擦因数为第4页/共16页10.5，金属棒的质量为m、电阻为R，导轨的倾角为37°，导轨电阻忽略不计，金属棒始终与导轨平面垂4直且接触良好。匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直导轨向上，导轨间距为L。在金属棒从静止开始释放至其速度最大的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，重力加速度大小为g，取sin370.6，370.8，下列说法正确的是（ꢀꢀ）mgRA.金属棒的最大速度为4B22L45B.此过程中，金属棒沿导轨运动的距离为2BLqC.此过程中，金属棒运动的时间为4B2L25mgRqm3g2R2D.此过程中，定值电阻和金属棒产生的总热量为4BL32BL44【答案】A【解析】【详解】A．金属棒速度最大时，对金属棒有cos37安sin37又安mI5R4解得mgRvm4B2L2故A正确；B．又qIt第5页/共16页EI5R4ΦtEBLx解得5qRx4BL故B错误；C．对金属棒，由动量定理有mgcos37tBILtmgsin37tm55BLq解得t4B2L2故C错误；D．对金属棒，由能量守恒定律有1Qsin37cos372m2解得m3g2R2Q432B44L故D错误。故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图如图所示，电容器上极板固定，下极板（与上极板正对）可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。当材料温度降低时，极板上所带电荷量变多。下列说法正确的是（ꢀꢀ）第6页/共16页A.电容器的电容增大B.材料竖直方向的尺度减小C.极板间的电场强度变大D.保持降低后的温度不变，使下极板和材料一起水平向左移动，可使极板上所带电荷量继续变多【答案】AC【解析】【详解】A．电容两极板的电势差不变，根据QCU可知，极板上所带电荷量变多，则电容器的电容变大。故A正确；B．根据SC结合材料只可以上下移动，可知电容器电容变大，电容器两板间距变小，即材料竖直方向的尺度增大。故B错误；C．根据UEd而电容器两极板的电势差不变，两极板间距变小，则极板间的电场强度变大。故C正确；D．保持降低后的温度不变，使下极板和材料一起水平向左移动，则两极板的间距不变，正对面积变小，则根据SC可知，电容器电容变小，再结合QCU而电容两极板的电势差不变，则极板上所带电荷量变少。故D错误。故选AC。9.在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指1000kV及第7页/共16页以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用110kV的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW。下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.输电电流为222AB.输电电流为44AC.若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小D.若改用特高压输电，则输电效率减小【答案】BC【解析】【详解】AB用110kV的电压进行远距离输电，输送总功率为，输电电流4840kWPI44AU故A错误、B正确；C．若改用特高压输电，则输电电流减小，根据PI2线输电线上损耗的功率减小，故C正确；D．若改用特高压输电，输电线上损耗的功率减小，则输电效率提高，故D错误。故选BC。10.一列沿x轴正方向传播的简谐横波的波源在坐标原点，波源从t=0时刻开始振动，t=0.4s时刻的波形如图所示（波恰好传播到x=2mA.该横波在这种介质中的波速大小为5m/sB.平衡位置在x=2m处的质点，在t=0.5s时刻位于波谷C.波源的振动方程为y=0.02sin（4πt）mD.平衡位置在x=1m处的质点在半个周期内向右移动半个波长【答案】AB【解析】【详解】A．由题图可知，经t=0.4s，波传播的距离x=2m，故波速大小第8页/共16页xt2v0.4故A正确；B．由题可知该波的周期为0.4s，波沿x轴正方向传播，则可知该波的起振方向沿y轴负方向，t=0.5s时，1T平衡位置在x=2m处的质点沿y轴负方向振动了0.1s，即，该质点位于波谷，故B正确；4C．波源的振动方程为yAsin(t0.02sin5tm)T故C错误；D．质点只是沿y轴振动，不随波在x轴上移动，故D错误。故选AB。三、非选择题：共57分。11.ht动，小铁球通过光电门的时间为。（1）用螺旋测微器测得小铁球的直径为d，如图乙所示，则该示数为____________。v（2）小铁球通过光电门时的速度大小____________（用d、、Δtg（3）当地重力加速度大小____________d、、Δt等字母表示）dtd2【答案】【解析】①.4.700②.③.2h(Δt)21）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm（2）[2]根据极短时间的平均速度近似等于瞬时速度可知小铁球通过光电门时的速度大小dtv第9页/共16页（3）[3]根据2v2gh可知d2g2h(Δt)2I的毫安表改装成量程U0g12.某物理兴趣小组将一个量程的电压表。RR0（1）先利用欧姆表测量了毫安表的内阻，然后将合适的电阻与该毫安表串联，从而改装成量程gU0R0IR、U、g0的电压表，请写出电阻的字母表达式_______（用0g量程的标准电压表，连接成图甲所示电路，对改装后的电压表进行校对，但在滑动变阻器R从左到右调节时，发现改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大，出现这种现象的可能原因是：__________（2）为更进一步准确测量毫安表的内阻，利用图乙所示的电路进行了毫安表内阻的测量，具体步骤如下：RII2①闭合开关S，调节滑动变阻器1、电阻箱，分别记录毫安表的示数、电流表的示数及电阻箱RA21R2的数值；I2121R2II、、_______12。（3）改装时，应该把毫安表与阻值为_______的定值电阻串联。U0IggR③.100【答案】①.②.测量毫安表内阻时，测得内阻偏大##定值电阻偏小0④.2900【解析】1）[1]根据电压表改装原理有第10页/共16页UI(RR)0gg0R电阻的字母表达式为0U0Ig0g（2）[2]发现改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大，出现这种现象的可能原因是：测R量毫安表内阻时，测得内阻偏大或定值电阻偏小。0（3）[3]根据电流关系可得1Rg1I22整理得I211g12图象的斜率表示毫安表的内阻，则毫安表的内阻为61gk10035010[4]改装时，毫安表与定值电阻串联，定值阻值为U0Ig30g1002900311013.Rm的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用细线（未画出）连接并悬挂在足够高的天花板上。初始时汽缸内气体的热力学温度为T，活塞与容器上、下部的距离分别为h和2h。已知外界大气压强恒为，活塞气密性良好，不计活p00塞的摩擦，重力加速度大小为g。现让封闭气体的温度缓慢升高，求：（1）活塞刚与卡扣接触时，缸内气体的热力学温度；（2）缸内气体的热力学温度为T时气体的压强。0第11页/共16页2TTp2p20【答案】（1）2）10R2【解析】1）气体做等压变化，有2hh0T1解得10（2）升温前缸内气体的压强pp10R2继续升温，缸内气体做等容变化，当气体的热力学温度为T时，有012T12解得2p2p20R214.如图所示，S为一离子源，MN为足够长的荧光屏，S到MN的距离为L,左侧区域有范围足够大的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方qBL向均匀地发出大量的质量为m、电荷量为q、速率为m力，不考虑离子之间的相互作用力。求：（1）离子从发出到打中荧光屏的最短时间和最长时间；（2）离子打中荧光屏的宽度。mm，【答案】（1）2）(3L2qB第12页/共16页【解析】1）根据v2mrLr可得离子在磁场中运动的轨迹半径离子的运动轨迹对应的弦长最短时，离子的运动时间最短，即离子的运动轨迹恰好经过P点，如图甲所示离子在磁场中做完整的圆周运动的周期mTqB根据几何关系可知，轨迹对应的圆心角为，能打中荧光屏的最短时间1mtT16qBvv离子速度为时从下侧回旋，刚好和边界相切，离子速度为时从上侧回旋，刚好和上边界相切，离子的12运动轨迹如图乙所示，离子打中荧光屏的最长时间270m2qBt2T360（2）离子打中荧光屏范围的总长度为图丙中AB的长度，由几何关系可知打中荧光屏的宽度|AB2rcos30L解得|(3L15.第13页/共16页带动下沿顺时针方向匀速转动。传送带上方所在区域存在水平向左的匀强电场。在平台左端固定一个轻质m的带正电的物块BB质量相同的绝缘物块A向B的距离l9m处由静止释放，物块向右运动恰好能与物块B接触。A将物块AB为l与物块B发生弹性正碰，