辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高三上学期期末考试 物理 含解析

高三物理考试本试卷满分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。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1~7题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.如图所示，虚线为矩形线圈的对称轴，在其左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，右侧没有磁场。从上往下看，矩形线圈绕其对称轴逆时针匀速转动，以abcd为线圈中感应电流的正方向，则从图示位置开始一个周期内线圈中感应电流随时间变化的图像可能为（）A. B.C. D.2.如图所示，一同学在擦黑板过程中，对黑板擦施加一个与竖直黑板面成角斜向上的恒力，黑板擦恰好竖直向上做匀速直线运动。已知施加的力等于黑板擦所受重力的2倍，，则黑板擦与黑板间的动摩擦因数为（）A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.63.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两波源振动的频率均为。时刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，两列波的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.两波源的起振方向相同 B.两列波的波速均为C.时两列波相遇 D.两列波在处相遇4.在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（）A.电容器在放电 B.电场能转化磁场能C.A板所带的负电荷增加 D.L产生的自感电动势减小5.某同学利用如图所示双缝干涉实验装置测量黄光的波长，测得双缝之间的距离为，光屏与双缝之间的距离为。第1条到第6条黄色亮条纹中心间的距离为，则该黄光的波长为（）A. B. C. D.6.《天问》是战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。如图所示，“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，已知火星的平均密度为，火星的半径为R，轨道1的半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.“天问一号”在轨道3上运动的周期为B.“天问一号”在轨道2上运动的周期为C.“天问一号”在轨道1上运动的周期为D.火星第一宇宙速度为7.电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具，电动自行车的电机采用三个对称安装的霍尔元件检测电机的相位，油门转把使用磁铁和霍尔元件来实现车速的控制。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度大小B发生变化，霍尔元件产生的霍尔电压U就随之变化，从而改变车速。如图所示，该霍尔元件是一块厚度为h、宽度为d的矩形截面半导体，元件内的载流子是自由电子，霍尔元件处于垂直于前表面、方向向里的匀强磁场中，通入方向向右的恒定电流I时，霍尔电压，下列说法正确的是（）A.霍尔元件的上表面带正电 B.磁感应强度B增大时，k增大C.d增大时，k增大 D.k与厚度h有关8.发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器给用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变。当夜幕降临时，用户端接入的用电器越来越多，下列说法正确的是（）A.用户端的电压降低 B.发电机组输出功率不变C.输电线上损失的功率减小 D.降压变压器副线圈中的电流变大9.如图所示，质量为的薄木板静置于足够大的水平地面上，其右端有一可视为质点、质量为的物块，现对物块施加一水平向左、大小为的恒定拉力，后撤去拉力，物块恰好能到达木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.木板的长度为B.木板的最大速度为C.木板的减速距离为D.物块与木板间因摩擦产生的热量与木板与地面间因摩擦产生的热量之比为10.如图所示，长为、倾角为的光滑绝缘细杆垂直穿过半径为l、带电荷量为的固定大圆环的圆心O，细杆上的B点及圆心O恰好将细杆三等分。现从细杆的顶端A由静止释放一个套在细杆上的质量为m、带电荷量为、可视为点电荷的小滑环，小滑环恰好在A、C之间做往复运动。已知大圆环上的电荷分布均匀，静电力常量为k，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（）A.小滑环在B点的速度大小为B.A、C两点的电势差为C.大圆环在C点产生的电场的电场强度大小为D.小滑环在A点时的加速度最大二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，木板上安装两个光电门，小车上固定有挡光板，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力。（1）实验前先用游标卡尺测出挡光板的宽度，测量示数如图乙所示，则挡光板的宽度______，为了完成该实验，砝码和砝码盘的总质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量。（2）该小组获得以下测量数据：小车和挡光板的总质量；挡光板的宽度；当砝码和砝码盘（距地面足够高）的总质量为时，挡光板从光电门1运动到光电门2所用的时间为，挡光时间分别为。已知当地重力加速度大小为，则小车的加速度大小______，该实验要验证______。12.学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻，想利用热敏电阻的阻值随温度的升高而增大的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为，内阻很小可以忽略不计）、灵敏毫安表（量程为，内阻为）、开关、导线若干。（1）直接将干电池、开关、灵敏毫安表、热敏电阻串接成一个电路作为测温装置，如图乙所示，则该电路能测量的最低温度为______。（2）该实验小组将热敏电阻做防水处理后放入开水中，稳定后灵敏毫安表的示数为______。（3）在之间，毫安表的电流（单位为）和温度（单位为）的关系式为______。（4）忽略干电池的内阻，会使温度的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。13.某透明介质的截面为如图所示的等腰三角形，点和点分别是和的中点，点是的中点，两束相同的光线分别从两点沿平行边的方向射入透明介质，从点射入的光线经边反射后恰好从点射出透明介质，从点射入的光线经边反射后从点（图中未画出）射出透明介质。已知真空中的光速为，，，不考虑光在界面的反射，求：（1）点到三角形顶点A的距离；（2）从点射入的光线在透明介质中的传播时间。14.如图所示，半径为的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，两个完全相同的微粒分别从圆上的两点同时以不同的速率射入磁场，最后都从圆上的点离开磁场。已知微粒的质量为、带电荷量为，两个微粒射入磁场时的速度方向相同，从点射入的微粒速度沿直径方向，从点射入的微粒离开磁场时的速度方向与图中的虚线垂直，圆心到右侧虚线的距离为，不计微粒所受的重力及微粒间的相互作用力，求：（1）从点射入磁场的带电微粒速度大小；（2）从点射入磁场的带电微粒速度大小。15.如图所示，在足够大的光滑水平地面上，静置一质量为的滑块，滑块右侧面的圆弧形槽的半径为点切线水平，离地面的距离为。质量为、可视为质点的小球以一定的水平速度从点冲上滑块，恰好能到达点，重力加速度大小为，不计空气阻力，求：（1）滑块的最大速度；（2）小球离开滑块时受到的支持力大小；（3）小球落地时到滑块上点的距离。高三物理考试本试卷满分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。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1~7题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.如图所示，虚线为矩形线圈对称轴，在其左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，右侧没有磁场。从上往下看，矩形线圈绕其对称轴逆时针匀速转动，以abcd为线圈中感应电流的正方向，则从图示位置开始一个周期内线圈中感应电流随时间变化的图像可能为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】BD．在时间内，边切割磁感线，感应电流沿方向且在增大，故BD错误；AC．在时间内，边切割磁感线，感应电流仍沿方向且在减小，故A正确，C错误。故选A。2.如图所示，一同学在擦黑板的过程中，对黑板擦施加一个与竖直黑板面成角斜向上的恒力，黑板擦恰好竖直向上做匀速直线运动。已知施加的力等于黑板擦所受重力的2倍，，则黑板擦与黑板间的动摩擦因数为（）A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6【答案】C【解析】【详解】如图所示，对黑板擦进行受力分析，根据力的三角形法则知，当黑板擦匀速向上运动时有滑动摩擦力为由题知，，由三角函数关系知则有代入得故选C。3.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两波源振动的频率均为。时刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，两列波的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.两波源的起振方向相同 B.两列波的波速均为C.时两列波相遇 D.两列波在处相遇【答案】D【解析】【详解】A．由题图可知，处的波源起振方向向下，处的波源起振方向向上，两波源的起振方向相反，故A错误；B．两列波的波速故B错误；C．根据两列波相遇的时刻故C错误；D．两列波相遇的位置为故D正确。故选D。4.在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（）A.电容器在放电 B.电场能转化为磁场能C.A板所带的负电荷增加 D.L产生的自感电动势减小【答案】C【解析】【分析】本题考查振荡电路，目的是考查学生的推理论证能力。【详解】ABC．电路稳定后，电容器被短路，带电荷量为0，断开开关，电感线圈与电容器构成回路，时间内电容器充电，A板带正电，时间内电容器放电，电场能转化为磁场能，时间内电容器反向充电，B板带正电，A板带负电。磁场能转化为电场能。故AB错误，C正确；D．时间内，此过程中电流在不断减小，而电流的变化率增大，产生的自感电动势增大，故D错误。故选C5.某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量黄光的波长，测得双缝之间的距离为，光屏与双缝之间的距离为。第1条到第6条黄色亮条纹中心间的距离为，则该黄光的波长为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】本题考查光的干涉，目的是考查学生的推理论证能力。相邻干涉条纹间距根据可得故选B。6.《天问》是战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。如图所示，“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，已知火星的平均密度为，火星的半径为R，轨道1的半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.“天问一号”在轨道3上运动的周期为B.“天问一号”在轨道2上运动的周期为C.“天问一号”在轨道1上运动周期为D.火星的第一宇宙速度为【答案】C【解析】【分析】本题考查万有引力与航天，目的是考查学生的推理论证能力。【详解】A．火星的半径为，因轨道3为近火轨道，所以轨道3的半径为，设火星的质量为，“天问一号”的质量为，根据万有引力提供向心力有火星的密度解得选项A错误；BC．设“天问一号”在轨道1上运动的周期为，在轨道上2运动的周期为，根据开普勒第三定律可得解得选项B错误，C正确；D．火星的第一宇宙速度为选项D错误。故选C。7.电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具，电动自行车的电机采用三个对称安装的霍尔元件检测电机的相位，油门转把使用磁铁和霍尔元件来实现车速的控制。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度大小B发生变化，霍尔元件产生的霍尔电压U就随之变化，从而改变车速。如图所示，该霍尔元件是一块厚度为h、宽度为d的矩形截面半导体，元件内的载流子是自由电子，霍尔元件处于垂直于前表面、方向向里的匀强磁场中，通入方向向右的恒定电流I时，霍尔电压，下列说法正确的是（）A.霍尔元件的上表面带正电 B.磁感应强度B增大时，k增大C.d增大时，k增大 D.k与厚度h有关【答案】B【解析】【详解】A．根据左手定则可知，自由电子向霍尔元件的上表面偏转，霍尔元件的上表面带负电，故A错误；BCD．霍尔元件稳定后有电场强度为根据电流微观表达式可得故故增大磁感应强度时，增大，增大时，减小，与厚度无关，故B正确，CD错误。故选B。8.发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器给用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变。当夜幕降临时，用户端接入的用电器越来越多，下列说法正确的是（）A.用户端的电压降低 B.发电机组输出功率不变C.输电线上损失的功率减小 D.降压变压器副线圈中的电流变大【答案】AD【解析】【详解】AD．发电机组输出交变电压的有效值恒定，则升压变压器副线圈电压不变，而用户端接入的用电器越来越多，电阻越小，变压器线圈的电流都增大，则输电线的分压变大，则用户端的电压降低，故AD正确；B．发电机组输出交变电压的有效值恒定，而电流增大，则发电机组输出功率增大，故B错误；C．输电线的分压变大，则输电线上损失的功率变大，故C错误。故选AD9.如图所示，质量为的薄木板静置于足够大的水平地面上，其右端有一可视为质点、质量为的物块，现对物块施加一水平向左、大小为的恒定拉力，后撤去拉力，物块恰好能到达木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.木板的长度为B.木板的最大速度为C.木板的减速距离为D.物块与木板间因摩擦产生的热量与木板与地面间因摩擦产生的热量之比为【答案】ACD【解析】【详解】A．分析可知，在拉力作用下物块在木板上滑动，设此时物块的加速度大小为，木板的加速度大小为，撤去拉力后物块的加速度大小为，两者共速后一起匀减速的加速度大小为，令有解得a1=2m/s2a2=0.5m/s2a3=4m/s2a4=1m/s2撤去F之前物块相对木板运动的距离从撤去F到相对静止物块相对木板的相对初速度相对加速度物块相对木运动的距离从撤去F到达到共速时运动的时间即木板的长度最小值选项A正确；B．两者共速时木板的速度最大，最大速度选项B错误；C．木板的减速距离选项C正确；D．物块与木板间因摩擦产生的热量木板与地面间因摩擦产生的热量物块与木板间因摩擦产生的热量与木板与地面间因摩擦产生的热量之比为，选项D正确。故选ACD。10.如图所示，长为、倾角为的光滑绝缘细杆垂直穿过半径为l、带电荷量为的固定大圆环的圆心O，细杆上的B点及圆心O恰好将细杆三等分。现从细杆的顶端A由静止释放一个套在细杆上的质量为m、带电荷量为、可视为点电荷的小滑环，小滑环恰好在A、C之间做往复运动。已知大圆环上的电荷分布均匀，静电力常量为k，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（）A.小滑环在B点的速度大小为B.A、C两点的电势差为C.大圆环在C点产生的电场的电场强度大小为D.小滑环在A点时的加速度最大【答案】AC【解析】【详解】A．由对称性可得，小滑环从A点运动到B点的过程中，静电力对小滑环做的功为0，有解得选项A正确；B．小滑环从A点运动到C点的过程中，合力做的功为0，电场力做的功AC两点的电势差选项B错误；C．圆环上的电荷分布均匀，取环上一点，设其电荷量为，该点到C点的距离在C点产生的电场的电场强度大小沿细杆方向的分量大圆环在C点产生的电场的电场强度大小选项C正确；D．在AO之间任取一点P，设圆环上任意一点与P点的连线与细杆所成的角为，则圆环在点产生的电场的电场强度大小当时，E存在最大值，选项D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，木板上安装两个光电门，小车上固定有挡光板，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力。（1）实验前先用游标卡尺测出挡光板的宽度，测量示数如图乙所示，则挡光板的宽度______，为了完成该实验，砝码和砝码盘的总质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量。（2）该小组获得以下测量数据：小车和挡光板的总质量；挡光板的宽度；当砝码和砝码盘（距地面足够高）的总质量为时，挡光板从光电门1运动到光电门2所用的时间为，挡光时间分别为。已知当地重力加速度大小为，则小车的加速度大小______，该实验要验证______。【答案】①.2.45②.需要③.④.【解析】【详解】（1）[1]挡光板的宽度[2]为使绳子的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量。（2）[3]由于挡光板的宽度很小，故小车在光电门1处的速度大小在光电门2处的速度大小由加速度的定义式得[4]根据牛顿第二定律故验证的关系式为12.学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻，想利用热敏电阻的阻值随温度的升高而增大的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为，内阻很小可以忽略不计）、灵敏毫安表（量程为，内阻为）、开关、导线若干。（1）直接将干电池、开关、灵敏毫安表、热敏电阻串接成一个电路作为测温装置，如图乙所示，则该电路能测量的最低温度为______。（2）该实验小组将热敏电阻做防水处理后放入的开水中，稳定后灵敏毫安表的示数为______。（3）在之间，毫安表的电流（单位为）和温度（单位为）的关系式为______。（4）忽略干电池的内阻，会使温度的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。【答案】①.0②.7.5③.④.大于【解析】【详解】（1）[1]要保证通过电路的电流不超过，电路的总电阻不能小于，即热敏电阻的阻值不能小于，所以该电路能测量的最低温度为。（2）[2]时热敏电阻的阻值为，此时电路中的总电阻为，灵敏毫安表的示数为。（3）[3]热敏电阻的阻值随温度的变化规律为毫安表的电流（单位为）和温度（单位为）的关系式满足代入数据整理得（4）[4]设电源的内阻为r则得所以温度的测量值大于真实值。13.某透明介质的截面为如图所示的等腰三角形，点和点分别是和的