云南省曲靖市高三下学期第二次教学质量监测理科综合试题高中物理（原卷版）

曲靖市2023~2024学年高三年级第二次教学质量监测理科综合试题卷（满分300分，考试时间150分钟）注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．考生作答时，将答案答在答题卡上，在试卷上答题无效。3．考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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，有选错的得0分。1.当今，人工智能迅猛发展，形形色色的传感器是人工智能的基础。如图所示为某同学设计的测量材料竖直方向尺度随温度变化的传感器装置示意图，平行板电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板始终跟电源相连。若材料温度变化时，极板上所带电荷量增加，则（）A.电容器电容变小 B.极板间电场强度不变C.极板间电势差变小 D.材料竖直方向尺度增大2.光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的图线，、表示遏止电压。下列说法中正确的是（）A.甲、乙、丙三束光的光子动量B.若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能C.分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄D.甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大3.2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满完成发射，与天和核心舱成功对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图所示为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，运行周期为，P、Q分别为轨道②与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（）A.神舟十七号飞船先到③轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接B.神舟十七号飞船变轨前通过椭圆轨道远地点Q时加速度小于变轨后圆轨道经过Q点的加速度C.地球的平均密度为D.神舟十七号飞船在②轨道从P点运动到Q点的最短时间为4.近日根据国际报道，光纤通信速率创造出了新的记录，每秒可以传达，这相当于每秒可以传输约236个1TB硬盘的数据。目前正常的网速想要传输1TB硬盘的数据，需要花费四到八小时以上，如果这项技术能大规模商用，网速将得到大幅提升。光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所示。一束激光由光纤内芯左端的点O以的入射角射入置于真空中的直线光纤内芯，恰好在内芯的侧面（侧面与过O的法线平行）A点发生全反射，如图乙所示。已知内芯的长度为L，光在真空中的传播速度为c，下列说法中正确的是（）A.光纤内芯的折射率比外套的小B.频率越大的光在光纤中传播的速度越大C.内芯对这种激光的折射率为D.图乙中光在内芯中传播的时间为5.如图所示，真空室中y轴右侧存在连续排列的4个圆形边界磁场，圆心均在x轴上，相邻两个圆相切，半径均为R，磁感应强度均为B。其中第1、3个圆形边界的磁场方向垂直于纸面向里，第2、4个圆形边界的磁场方向垂直于纸面向外，第4个磁场右侧有一个粒子接收屏与x轴垂直，并与第4个磁场相切，切点为M，在磁场上方和下方分别有一条虚线与磁场相切，上方虚线以上有一方向向下的范围无限大的匀强电场，下方虚线以下有一方向向上的范围无限大的匀强电场，电场强度大小均为E。现将一群质量均为m、电荷量均为的带电粒子从坐标原点O向第一、四象限各个方向发射（不考虑平行于y轴方向发射的粒子），射出速度大小均为。不计粒子重力，则下列说法正确的是（）A.所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收时间相同B.所有被接收屏接收的粒子均从M点沿x轴正方向射出C.所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的过程中在电场中运动的时间均为D.所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的过程中在磁场中运动的时间均为6.一列简谐横波沿x轴传播，O点为波源，时刻该波的波形图如图甲所示，平衡位置在处的质点Q刚开始振动，图乙为质点Q的图像，设速度v的正方向与y轴正方向一致，质点P在处（图中未画出），下列说法中正确的是（）A.波传播速度为B.波源起振方向沿y轴的正方向C.从时刻起再经过，质点P的路程为D.从时刻起再经过，质点P第二次到达波峰7.如图所示，足够长的固定木板的倾角为，劲度系数为的轻质弹簧一端固定在木板上P点，图中AP间距等于弹簧的自然长度。现将质量的可视为质点的物块放在木板上，稳定后在外力作用下将弹簧缓慢压缩到某一位置B点后释放。已知木板PA段光滑，AQ段粗糙，物块与木板间的动摩擦因数，物块在B点释放后向上运动，第一次到达A点时速度大小为，取重力加速度，。（）A.施力前弹簧压缩量为B.外力做的功为C.物块第一次向下运动到A点时的速度大小为D.物块在A点上方运动的总路程为8.如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量也为m的球C，球C可视为质点。现将球C拉起使细线水平伸直，并同时由静止释放A、B、C。下列说法正确的是（）A.球C下摆过程中，A、B、C系统机械能守恒，动量守恒B.A、B两木块分离时，A的速度大小为C.球C第一次到达轻杆左侧最高处时，与O点的竖直距离为D.当C第一次向右运动经过O点正下方时，C的速度大小为三、非选择题：共174分。9.如图甲所示，某探究小组用能够显示并调节转动频率的小电动机验证匀速圆周运动的向心力关系式①把转动频率可调的小电动机固定在支架上，转轴竖直向下，将摇臂平台置于小电动机正下方的水平桌面上；②在转动轴正下方固定一不可伸长的细线，小电动机转轴与细线连接点记为O。细线另一端穿过小铁球的球心并固定；③启动电动机，记录电动机的转动频率f，当小球转动稳定时，将摇臂平台向上移动，无限接近转动的小球；④关闭电动机，测量O点到摇臂平台的高度h；⑤改变电动机的转动频率，重复上述实验。(1)探究小组的同学除了测量以上数据，还用游标卡尺测量了小球的直径D，如图乙所示，读数为________mm；本实验___________（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量。(2)实验中测得了O点到摇臂平台的高度h、小球的直径D和电动机的转动频率f，已知当地的重力加速度为g，若所测物理量满足g=_________，则成立。（用所测物理量符号表示）10.测量一个量程为（最小刻度为）的电压表的内阻，可进行如下实验。（1）先用多用表进行正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为_______。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为，则此时电压表的示数为_______V（结果保留两位有效数字）。（2）为了更准确地测量该电压表的内阻，可设计如图2所示的电路图，实验步骤如下：A.断开开关S，按图2连接好电路B.把滑动变阻器R滑片P滑到b端C.将电阻箱的阻值调到零D.闭合开关SE.移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到的位置F.保持滑动变阻器R的滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表指针指到的位置，读出此时电阻箱的阻值，此值即为电压表内阻的测量值G.断开开关S实验中可供选择的实验器材有：a.待测电压表b.滑动变阻器：最大阻值c.滑动变阻器：最大阻值d.电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为e.电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为f电池组：电动势约，内阻可忽略g.开关，导线若干按照设计的实验方法，回答下列问题：①除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________（填“b”或“c”），电阻箱中选用________（填“d”或“e”）。②电压表内阻的测量值和真实值相比，__________（填“>”或“<”）；若越大，则越__________（填“大”或“小”）11.如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞横截面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，开始时理想气体的温度与外界大气温度相同均为，大气压强为。现接通电热丝电源加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向上移动距离后停止，整个过程中理想气体吸收的热量为Q，理想气体内能的增加量。忽略活塞与汽缸间的摩擦，重力加速度为g。求：（1）活塞移动停止后理想气体的温度T；（2）活塞的质量m。12.如图所示，在竖直平面内的斜面AB与水平传送带的左端平滑连接，水平传送带的右端与竖直面内圆心角为的光滑圆弧轨道CD在最低点C处平滑连接，整个装置固定。斜面高为、倾角为，传动带BC长为，以的速度逆时针转动，圆弧轨道的半径。将质量m为的小物块P从斜面上静止释放，小物块与斜面和传送带的动摩擦因数均为0.2。取重力加速度。求：（1）若P从斜面高处释放，P滑至B处的速度大小；（2）若P从斜面高处释放，物体P运动到D处的过程中摩擦力做功的大小；（3）若P从斜面高的不同位置释放，以D点为坐标原点，P从D射出后，这些轨迹的最高点构成什么形状？13.如图所示，用金属制成的平行导轨由水平和弧形两部分组成，水平导轨窄轨部分间距为L，有竖直向上的匀强磁场，宽轨部分间距为，有竖直向下的匀强磁场，窄轨和宽轨部分磁场的磁感应强度大小分别为和B，质量均为m金属棒a、b垂直于导轨静止放置