福建省安溪一中养正中学惠安一中泉州实验中学四校2023-2024学年高三下学期寒假返校联考物理试卷

安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2024年春季高三年返校联考满分：100分考试时间：75分钟一、单选题：本题共4小题，每小题4分，共16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。1．2021年12月9日，航天员王亚平在时隔8年后再次进行太空授课，在其中一个环节，王亚平通过向水膜注水形成了一个小水球，视频中可以清晰地看到小水球在不断地进行周期性振动（即小水球形状在不断发生周期性变化），研究表明，小水球振动的频率fkm。其中表面张力系数的单位为“牛顿每米（N/m）”，m为小水球质量，下列关于kA．k是无单位的物理量B．k与时间的单位相同C．k与频率f的单位相同D．k与表面张力系数的单位相同2．2023年11月22日，“夸父一号”先进天基太阳天文台卫星，完成在轨初步评估，卫星工作正常，性能稳定。“夸父一号”卫星最终运行在太阳同步晨昏轨道II（距离地面720km的圆形轨道）上，其轨道面和地球晨昏线始终近似重合。该卫星先被发射到椭圆轨道I上运行，在A处通过变轨转移至圆形轨道II上运行，A、B分别为椭圆轨道I的远地点和近地点，地球同步卫星距离地面36000km，下列说法中正确的是（）A．卫星经过B点时的速度小于沿轨道II经过A点时的速度B．卫星沿轨道I、II经过A点时的加速度相等C．“夸父一号”卫星的周期与地球同步卫星的周期相等D．“夸父一号”卫星的机械能小于地球同步卫星的机械能3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电阻R=55Ω，电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交变电压，则（）A.电流表的示数为4.0AB.t=0.005s时，电压表示数为552VC.副线圈中的电流方向每秒改变50次D.原线圈的电流最大值为244．如图所示，某煤矿有一水平放置的传送带，已知传送带的运行速度为v0=0.8m/s，开采出的煤块以50kg/s的流量（即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传送带上）垂直落在传送带上，并立即与传送带以相同的速度一起运动。为了使传送带保持匀速传动，电动机的功率应该增加（）A．32WB．40WC．16WD．20W二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5．一列沿x轴传播的简谐横波，在t0时的波形如图甲所示，P、Q是波上的两个质点，此时质点P沿y轴负方向运动，图乙是波上某一质点的振动图像，下列说法正确的是（）A．该波沿x轴正方向传播B．图乙可能为Q点的振动图像C．0~0.10s内，质点P通过的路程等于10cmD．该波的波速为40m/s6．日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素碘131被更多的人所了解。利用质谱仪可分析碘的各种同位素。如图所示，电荷量均为+q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场（入场速度忽略不计），经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上。下列说法正确的是（）A．磁场的方向垂直于纸面向里B．碘131进入磁场时的速率为C．碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为D．打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为7．某电场沿x轴上各点的电场强度大小变化如右图所示：场强方向与x轴平行，规定沿x轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动，到达xl位置时速度第一次为零，到达x2位置时速度第二次为零，不计粒子的重力．下列说法正确的是（）A．点电荷从xl运动到x2的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小B．点电荷从O沿x轴正方向运动到x2的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小C．电势差UOx1<UOx2D．在整个运动过程中，点电荷在xl、x2位置的电势能最大8．如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图．光滑游戏面板与水平面成一夹角θ，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一轻质手柄P．将球投入AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获得不同的奖励．假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠视为质点．某次缓慢下拉手柄，使弹珠距B点为L，释放手柄，弹珠被弹出，到达C点速度为v。已知弹珠的质量为m，当地重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中，弹簧弹力一直做正功，弹珠动能一直增大B．调整手柄的位置，可以使弹珠从C点离开后做匀变速直线运动，直到碰到障碍物C．弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能之和达到最大D．此过程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L+R)sinθ+12mv2三、填空题：每空1分，共9分。考生根据要求作答。9．由甲、乙两种不同颜色的光，垂直于直角三棱镜的AC边界面射入，照射到斜面上的D点，甲光恰好发生全反射，乙光可以从D点折射出棱镜，如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1C和k2C（C为真空中的光速），则可以判断k1k2（选填“>”或“<”）；甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比为（用k1、k2表示）；在同一双缝干涉装置中，甲光形成的条纹间距乙光形成的条纹间距（选填“>”或“<”）。10．一定质量理想气体先后经历AB、BC、CA三个阶段，其pV图像如图所示。在CA的过程中气体内能的变化趋势为__________________（填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。在ABC过程中气体（填“吸收”或“放出”）的热量为J。11．一位质量为50kg的同学从8楼乘电梯下降到1楼，在此过程中利用内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示（重力加速度g取10m/s2）。当t10s时，a=0.4m/s2，该同学处于状态（填“超重”或“失重”），此时他对电梯地板的压力大小N。若每层楼高3米，则整个过程中电梯运行的平均速度为m/s。（计算结果保留两位有效数字）。四、实验题：5分+7分。考生根据要求作答。12．(5分)如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（Hd），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=cm。（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出1t2随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：时，可判断小球下落过程中机械能守恒。（3）实验中发现动能增加量Ek总是稍小于重力势能减少量Ep，增加下落高度后，则EpEk将（选填“增大”“减小”或“不变”）。13．(7分)根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻Rx，先把选择开关调至“1k”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至（填“100”或“10k”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为k；（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路。实验室提供的器材如下：A、电压表V1（量程5V，内阻r150.0kΩ）B、电压表V2（量程3V，内阻r230.0kΩ）C、电流表A（量程0.6A，内阻r1Ω）D、滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值50Ω）E、电源E（电动势6.0V，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择（请填写器材前的序号）；②请把实验电路图补充完整；③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表V1的示数为U1，则待测电阻Rx（用题中所给的物理量符号表达）。五、解答题：11分+12分+16分。考生根据要求作答。14．(11分)在倾角37°足够长的斜面底端有一个质量为1kg的物体（可看成质点），物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5。物体先在沿斜面向上的拉力F作用下，以v05m/s的速度匀速上升2s，紧接着撤去拉力F，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则：（1）拉力F有多大？（2）物体沿斜面上升的最大距离有多少？（3）物体返回斜面底端时的速度有多大？15．（12分）如图所示，在光滑水平面上放置一矩形线框abcd，ab边的长度为L1=2m，bc边的长度为L2=1m，线框的质量为m=1kg，电阻为r=1Ω，线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连，滑轮的质量不计，重物的质量为M=2kg；水平面上ef和gh是有界匀强磁场的边界，边界与水平面的底边平行，ef和gh间距为L=3m，磁场方向垂直于水平面向下，磁感应强度为B=1T，开始时cd边与ef边界的距离为x=1m。现由静止释放重物，线框恰好能匀速穿过边界gh，线框运动过程中cd边始终与水平面的底边平行，设水平面足够长，矩形线框abcd不会与滑轮接触，重力加速度为g=10m/s2。求：（1）线框穿过gh边界时速度的大小v；（2）线框进入磁场过程中通过线框的电量q；（3）线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q。16．（16分）如图所示，绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内，其中MN段是长度为L的水平轨道，PQ段为足够长的光滑竖直轨道，NP段为光滑的四分之一圆弧，圆心为O，半径为R，直线NN′右侧有方向水平向左的电场（图中未画出），电场强度E3mgq，在包含圆弧轨道NP的ONO′P区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（边界处无磁场），轨道MN最左端M点处静止一质量为m、电荷量绝对值为q的带负电物块A，一