广东省深圳市宝安区2023-2024学年高三上学期期末联考物理试卷

广东省深圳市宝安区2023-2024学年高三上学期期末联考物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、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．下列物理学实验借鉴了卡文迪许测量引力常量实验方法的是（）A．库仑通过扭秤实验发现了库仑定律B．赫兹用实验证实了电磁波的存在C．伽利略通过斜面实验研究自由落体运动D．法拉第通过实验发现产生感应电流的条件2．现代医学科技手段应用了丰富的物理学知识，在高质量医院建设和守护人民群众生命健康安全中发挥了重要的作用。下列说法正确的是（）A．“彩超”检查心脏、大脑和眼底血管的病变主要是利用光的折射原理B．纤维式内窥镜主要利用光的全反射原理检查人体胃、肠、气管等脏器的内部C．医学上可以用激光做“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤，这主要利用激光散射性好的特性D．医用电子直线加速器是放射治疗器械的一种，通过匀强磁场对电子起到加速作用3．在2023年杭州亚运会上，中国队包揽了男女链球金牌。链球投出前，链球的运动可简化为某倾斜平面内的加速圆周运动。忽略空气阻力，下列说法中正确的是（）A．相同时间内速度的变化量相同 B．链球受到的合外力提供向心力C．运动员应该在A点附近释放链球 D．运动员应该在最高点B释放链球4．3月30日，我国以“一箭四星”方式，成功将四颗干涉合成孔径雷达卫星运送到700km的轨道上。该组卫星在轨构成国际上首个车轮式卫星编队，三颗卫星围绕中心卫星，并保持车轮状绕地球运行。下列关于四颗卫星的说法正确的是（）A．该卫星编队的运行速度大于7B．四颗卫星均处于平衡状态C．四颗卫星绕地球运动的周期相同D．四颗卫星通过卫星间的万有引力保持队形5．中医作为中华优秀传统文化之一，因其博大精深在现代医疗中发挥着不可替代的作用。图为中医师给病人抓药采用的中药秤，由秤杆、秤砣、秤盘和细绳构成。某一中药秤的三根细绳对称地系在秤盘上且与水平面成60°，假设每根细绳能够承受的最大张力为103A．30N B．45N C．153N D．306．在某次魔术晚会，魔术师进行“魔力”表演：首先将一闭合线圈放在数显电子秤上，电子秤显示实重。接着魔术师五指握拳缓缓靠近闭合线圈但不与线圈、电子秤接触。观众发现电子秤示数竟然逐渐增加，当手停止运动，示数又恢复。根据此现象，下列说法正确的是（）A．魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈的惯性变大B．魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈处于超重状态C．魔术师拥有“魔力”可能是因为拳中有静电D．魔术师拥有“魔力”可能是因为拳中握有强磁体7．海底火山活跃的海域，火山附近的海水会受到加热形成水蒸气从而产生气泡。当气泡浮上水面的过程中温度下降，压强减小，体积减小。该过程中水蒸气可视作理想气体。下列关于该过程说法正确的是（）A．水蒸气上升过程中吸收热量B．水蒸气分子的平均动能增大C．水蒸气放出的热量大于其减小的内能D．该过程违反了热力学第二定律二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．彩绳是中国民间的一种艺术，能丰富人们的生活。上下抖动彩绳，在某时刻彩绳呈正弦波形状，如图所示，此时波刚好传播到A点。下列说法正确的是（）A．手首先向上抖动绳子B．此时B点正在向下运动C．若人加快抖动绳子，则在相同时间内波的传播距离会增大D．若人加快抖动绳子，则两个相邻波峰之间的距离会减小9．如图所示，一小物块以某速度v冲上斜面，物块到达最大高度后滑回斜面底部，此过程中摩擦力不能忽略。下列图像中能够正确描述该物块的速度v及加速度a随时间变化特征的有（以沿斜面向上为正方向）（）A． B．C． D．10．某同学通过理想变压器把电压u=2202(100πt)V的交变电流降压后，给一个标有“20V、1A”的灯泡供电，变压器原、副线圈的匝数比为10：1。为使灯泡正常工作，可以在原线圈串联一个电阻A．RB．RC．R1消耗的电功率大于D．该交变电流方向每秒钟改变100次三、非选择题：共54分。第11~12题为实验题，第13~15题为计算题。11．某实验小组在验证机械能守恒定律中，设计了如图所示的实验装置，由倾角为θ的平滑导轨、小车（带遮光条）和光电门组成。（1）在轨道上安装两个光电门，从刻度尺中测算出光电门间的距离L=cm，用游标卡尺测量出遮光条的宽度为d。（2）小车从轨道某固定位置释放，记录小车经过光电门1的遮光时间为t1，经过光电门2的遮光时间为t2，则小车经过光电门1的速度为（用题目中的符号表示）。若满足关系式：（用字母d、t1、t12．某实验小组想测量一个“充电宝”（电源）电动势和内阻大小。设计了如图所示的电路图。实验器材如下：充电宝（带引线，电动势约为5V，内阻约为0.1Ω）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~15V）内阻很大、定值电阻R0=3.（1）按照电路图连接电路；定值电阻R0的作用是（2）闭合开关后，电流表指针闪跳一下然后指针示数显示为零，但电压表上示数正常，故障原因可能为。（3）由于电流表损坏，实验小组找来一个电阻箱替代滑动变阻器和电流表。请在下图方框内画出相应的实验电路图。（4）在（4）的基础上进行数据采集，读出多组U和R的值，描点绘制出1U−1R图像，图线斜率为k，图线与纵轴的截距为b，可以得到电源电动势E=，电源内阻r=13．如图所示，某研究小组通过检测宝石颗粒的折射率以检验宝石的真伪。利用激光照射一长方体宝石。长方形ABCD为激光在宝石中的光路所在截面。入射光线PO从AB的中点O射入，从C点射出，PO与法线之间的夹角为θ1=45°。AB=2cm，（1）请通过计算判断该宝石是否为伪造产品；（2）若该宝石AB边和CD边足够长，入射光线PO与法线之间的夹角调整为60°，请问折射光线OP14．如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成60°的方向射入第一象限内的垂直纸面向外的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。第二象限分布着水平向左的匀强电场，电场强度为E。已知OP=3（1）带电粒子电性以及第一次穿出第一象限的坐标；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）带电粒子从P点入射到第三次穿过y轴的时间。15．如图所示，在空间有一个半径为L的圆形金属圈及足够长的水平光滑平行金属导轨MN、M'N'（1）判断导体棒op两端的电势高低及产生的电动势大小；（2）求导体棒ab能达到的最大速度vm（3）导体棒ab达到最大速度后，若棒op中突然停止转动，导体棒ab还能滑行多远才能停下。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.库仑借鉴了卡文迪许测量引力常量实验方法，通过扭秤实验发现库仑定律，A符合题意；

B.赫兹根据麦克斯韦理论设计实验验证电磁波存在，这是典型的理论指导实验的例子，B不符合题意；

C.伽利略主要通过理想实验法研究自由落体运动，C不符合题意；

D.法拉第主要运用了控制变量法研究电磁感应现象的产生条件，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据物理学史和物理方法进行分析2．【答案】B【解析】【解答】A.“彩超”利用了超声波的多普勒效应，A不符合题意；

B.纤维式内窥镜利用的是光的全反射，B符合题意；

C.“光刀”主要是利用了激光亮度高、能量高的特点，C不符合题意；

D.电子直线加速器，利用的是电场对电子加速，电子在磁场中运动时受到的洛伦兹力总与速度垂直，永远不做功，所以磁场不能使粒子加速，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】了解生活中高中所学物理知识在现代科技中的常见应用，掌握其利用的物理原理。3．【答案】C【解析】【解答】A.因为链球做加速圆周运动，加速度的大小和方向都做不断的发生变化，根据∆v=at可知，相同时间内速度变化量∆v不同，A不符合题意；

B.只有在匀速圆周运动中，合力才等于向心力，而链球在倾斜平面内做加速圆周运动，所以链球受到的合外力不是向心力，B不符合题意；

CD.由xh=-其中h近似人的身高，θ为抛出时与水平方向的夹角，整理得g关于tanθ一元二次方程，一定有解，因此∆≥0x≤即tan时x如果身高忽略不计h≈0，则x=θ=45°时x因此，在A点附近达到最大速度v0，以一定的夹角θ抛出，可以获得更好的成绩，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据∆v=at4．【答案】C【解析】【解答】A.第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星编队的运行速度一定小于7.9km/s，A不符合题意；

B.卫星做圆周运动，受到地球的引力作用，处于非平衡态，B不符合题意；

C.四颗卫星绕地球做圆周运动，并保持队形不变，故周期相同，C符合题意；

D.卫星间的引力极小，不足以影响卫星的队形，事实上该卫星队列处于太阳同步轨道，24小时不间断接收太阳能，通过太阳能驱动卫星保持队列，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】第一宇宙速度是最大的环绕速度，所有卫星的运行速度都不可能大于第一宇宙速度；卫星受到地球的引力作用，合力不为零；根据这四颗卫星的运行方式分析四颗卫星的周期关系；卫星间的引力极小，不足以影响卫星的队形。5．【答案】B【解析】【解答】对秤盘及中药整体受力分析，受三根绳子拉力F以及重力G，其中一根绳的受力如图所示，根据对称性以及共点力平衡条件可得3F又因为F≤10可解得G≤45NB符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】分析秤盘及中药整体的受力，由共点力平衡条件，结合每根细绳能够承受的最大张力，求解该秤盘能提起中药的最大重量。6．【答案】D【解析】【解答】A.惯性大小只与质量有关，魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈的惯性不变，A不符合题意；

B.魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，线圈一直保持静止，所以线圈始终处于平衡状态，不会是超重状态，B不符合题意；

C.如果魔术师手中有静电，就会发生静电感应现象，而静电感应产生的静电力整体上互相吸引，应该导致弹力减小而不是增大，C不符合题意；

D.如果魔术师手中有强磁体，手运动时，闭合线圈由于磁通量发生变化，会出现电磁感应现象，根据楞次定律的推论——来拒去留可知，当强磁体靠近线圈时，磁体与线圈互相排斥（安培力），线圈弹力增大，电子秤示数增加，停止时，电磁感应现象消失，电子秤示数恢复，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据根据楞次定律的推论——来拒去留的规律，分析该魔术表演的原理。7．【答案】C【解析】【解答】A.气泡浮上水面的过程中，气体温度下降，故内能减小，即∆U<0体积减小，外界对气体做功，即W>0根据热力学第一定律∆U=W+Q可知，Q必须为负，可知水蒸气上升过程中放出热量，A不符合题意；

B.温度是分子平均动能的标志，水蒸气的温度下降，分子平均动能减小，B不符合题意；

C.因W>0，∆U<0由Q=∆U-W可知，故水蒸气放出的热量大于其减小的内能，C符合题意；

D.该过程不单是从热源吸热并用于做功，同时也引起了海水重力势能变化，故没有违反热力学第二定律，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据热力学第一定律分析水蒸气上升过程中热量和内能的变化及关系；温度是分子平均动能的标志；根据热力学第二定律的内容分析该过程是否违反热力学第二定律。8．【答案】A,D【解析】【解答】AB.由图可知，质点A、B两点大致处于平衡位置，波向右传播，根据波形平移法，可以判断质点A、B此时均向上运动，质点的起振方向与波源起振方向相同，质点A的向上起振，则手（波源）起始的振动方向为向上，A符合题意，B不符合题意；

C.若人加快抖动绳子，则波的频率会变大，但波的传播速度只与介质本身有关，与频率无关，所以波速不变，根据s=vt，可知相同时间，传播距离不变，C符合题意；

D.若人加快抖动绳子，波频率f增大，根据λ=可知，波速不变，相邻波峰距离（波长）减小，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据波形平移法判断A、B两点的振动方向；再由A点的起振方向，分析波源的起振方向；波的传播速度只与介质本身有关，与频率无关，加快抖动绳子，绳波的传播速度不变；根据λ=v9．【答案】A,D【解析】【解答】物块向上运动时，受到的摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律可得物块的加速度大小为a加速度a1a加速度a2av-t图像中图线的斜率代表加速度，又规定以沿斜面向上为正方向，AD符合题意，BC不符合题意。

故答案为：AD。

【分析】分析物块上滑和下滑过程中的受力，由牛顿第二定律得出物块上滑的下滑的加速度关系，选出正确图像。10．【答案】B,D【解析】【解答】D.根据u=220可得T=一个周期改变电流方向2次，一秒50个周期，因此该交流电1s共改变电流方向100次，D符合题意；

A.输入的交流电电压有效值为U=当电阻R1U电流I根据变压器原理U1U得UI根据串联规律可得U=由欧姆定律RR1PA不符合题意；

BC.当电阻R2U得U根据串联规律U以及欧姆定律R消耗的电功率P所以PB符合题意，C不符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据瞬时值表达式求出该交流电的周期，得出每秒钟电流方向的改变的次数；根据理想变压器电压和电流与匝数的关系以及串并联电路特点，分析变压器电路各部分的电压和电流，再结合欧姆定律求出R1和R2的阻值，由电功率的公式P=UI比较R111．【答案】（1）20.55（20.5020.60均可）（2）dt1【解析】【解答】（1）由图可知刻度尺的最小分度为0.1cm，根据读数规则可得，光电门1对应的读数15.45cm，光电门2对应的读数为36.00cm，因此光电门间的距离

L=36.00cm-15.45cm=20.55cm

（2）遮光条挡光时间极短，所以可以认为遮光条挡光时间内小车做匀速运动，故小车经过光电门1的速度为v若小车下滑过程中机械能守恒，则应满足mgL又v联立解得gL【分析】（1）根据刻度尺的读数规则读数，求出两光电门之间的距离；（2）遮光条挡光时间极短，所以可以认为遮光条挡光时间内小车做匀速运动，求出小车经过光电门1速度；根据机械能守恒定律求出该实验应满足的关系式。12．【答案】（1）充电宝内阻太小，分压太小，不利于测量，串联一个定值电路R0（2）闭合前，滑动变阻器没有滑到最大阻值，导致电路中电流过大，超过电流表的最大允许通过的电流，导致电流表烧了即断路（3）（4）1b；【解析】【解答】（1）充电宝内阻太小，分压太小，不利于测量，串联一个定值电路R0，增大分压，可以使滑动变阻器滑片滑动时，电压表和电流表的示数有明显变化。

（2）闭合开关后，电流表指针闪跳一下然后指针示数显示为零，但电压表上示数正常，故障原因可能为：闭合前，滑动变阻器没有滑到最大阻值，导致电路中电流过大，超过电流表的最大允许通过的电流，导致电流表烧了即断路；

（3）用电压表和电阻箱测量电动势和内阻，电路如图

（4）根据实验电路，由闭合回路欧姆定律可得E=I(电路中的电流I=得1结合1Ub=1E解得E=r=【分析】（1）根据实验原理分析定值电阻R0的作用；（2）根据电路结构和故障表现，分析故障原因；（3）分析实验原理，做出实验电路图；（4）由闭合电路欧姆定律推导1U−13．【答案】（1）解：由几何关系可知，tanθ2=根据折射定律有n=sin解得n=sin而宝石折射率为2.4，因此是伪造产品………………（2）解：当OP光线与法线的夹角θ1=60°时，经界面AB折射后，射到CD边M又根据几何关系θ2得，θ4因此可以透过CD边界………………【解析】【分析】（1）由折射率公式n=sinθ114．【答案】（1）解：粒子从P点以速度v沿与x轴成60°的方向射入，垂直y轴从A点射出，根据左手定则，运动轨迹如图所示，可知粒子带负电………………由几何关系可知，R=OP/cosOA=R