辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高三上学期末考试物理试题（解析版）

第16页/共16页辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年上学期末考试高三物理试卷本试卷满分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、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.用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波．其中a、b、c、d是绳上的四个质点，某时刻的波形如图所示，此时质点a在平衡位置，质点b、c、d偏离平衡位置的位移大小相等，此后关于a、b、c、d四个质点的运动，下列说法正确的是（）A.质点a先到达波峰 B.质点b先到达波谷 C.质点c先到达波峰 D.质点d先到达波谷【答案】C【解析】【详解】由于横波向右传播，根据波形平移法可知，此时质点a向下振动，质点b向下振动，质点c向上振动，质点d向上振动；则a、b、c、d四个质点中，质点c先到达波峰，质点a先到达波谷。故选C。2.8根对称分布的特制起吊绳通过液压机械抓手连接圆钢筒，在起重船将圆钢筒缓慢吊起的过程中，每根绳与竖直方向的夹角均为，如图所示，已知圆钢筒受到的重力大小为G，则每根起吊绳对圆钢筒的拉力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的推理论证能力。由物体的平衡条件可得解得故选B。3.如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，AC、DE是圆的两条互相垂直的直径，质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从A点沿纸面与AC成45°斜向上射入磁场后，恰好从D点离开，不计粒子受到的重力，则粒子射入磁场时的速度大小为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】粒子从A点沿纸面与AC成45°斜向上射入磁场后，恰好从D点离开，可知轨迹圆心在AD中点处，由几何关系可得由洛伦兹力作为向心力可得解得故选B。4.如图所示，光滑水平面上有质量均为m物块A和B，B的左侧固定一水平轻质弹簧，B原来静止。若A以速度水平向右运动，与弹簧发生相互作用，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧弹性势能的最大值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】详解】当两个滑块速度相等时弹簧压缩量最大，弹性势能最大，滑块A、B系统动量守恒，根据守恒定律，有解得系统减少的动能等于弹簧增加的弹性势能，故弹簧获得的最大弹性势能为解得故选C。5.如图所示，“天问一号”在近火圆轨道的线速度大小为v，测得火星的半径为R，已知引力常量为G，则火星的平均密度为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】火星的半径为R，设火星的质量为M，“天问一号”的质量为m，根据万有引力提供向心力有火星的密度火星的第一宇宙速度解得故选C。6.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，a、b接入电压有效值恒定的交变电源，其中为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向下移动后，电流表及两个电压表示数变化量的绝对值分别用、和表示，下列判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．、分别测的的电压和电流，是定值电阻，所以故AB错误；CD．根据变压器原副线圈电压之比等于匝数之比，电流之比等于匝数反比原线圈电压电流分别为把看成电源的内阻，根据闭合电流欧姆定律得故C错误，D正确。故选D。7.如图所示，质量为1kg的薄木板B放在水平地面上，O点在木板右端的正上方，高度为3.6m，长为3.6m的轻绳一端系于O点，另一端系一质量为2kg、可视为质点的物块A。将轻绳拉至与竖直方向成60°角，由静止释放物块A，物块A到达最低点时轻绳断裂，物块A滑上木板B后恰好能到达木板B的左端。已知木板B的长度为3m，木板B沿地面先匀加速、后匀减速，运动的最大距离为2m，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.物块A与木板B间的动摩擦因数为0.4B.木板B与地面间的动摩擦因数为0.1C.木板B与地面间因摩擦产生热量为10JD.物块A与木板B间因摩擦产生的热量为20J【答案】A【解析】【详解】AB．设轻绳的长度为，轻绳断裂时物块的速度大小为，则有解得轻绳断裂后两者运动的图像如图所示，设木板B的长度为，木板B沿地面运动的最大距离为，物块与木板B间的动摩擦因数为，木板B与地面间的动摩擦因数为，根据图中的面积关系有（以为底边的三角形，高等于，而等于图像斜率的绝对值，等于加速度的绝对值，其它三角形类似可算出面积）解得故A正确，B错误；C．木板B与地面间因摩擦产生的热量为故C错误；D．物块与木板B间因摩擦产生的热量为故D错误。故选A。8.图为核电站的反应堆示意图，下列说法正确的是（）A.水泥防护层主要起保温作用B.镉棒的作用是吸收中子控制反应速度C.反应堆放出的热量可直接全部转化为电能D.核反应堆中的核废料需要装入特定的容器深埋地下【答案】BD【解析】【详解】A．水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，故A错误；B．镉棒的作用是可以吸收中子，以控制反应速度，故B正确；C．反应堆放出的热量不可以直接全部转化为电能，故C错误；D．核反应堆中的核废料需要装入特定的容器深埋地下，故D正确。故选BD。9.如图所示，ABC是某三棱镜的横截面，∠B=30°，∠C=90°，直角边AC＝2L，一平行于BC的单色光从斜边上的D点射入棱镜，经棱镜两次折射后，从AC边的中点E射出，出射光线与AC边的夹角θ=30°。已知该单色光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（）A.D点到A点的距离为LB.单色光在D点的折射角γ=45°C.三棱镜对该单色光的折射率为D.该单色光从D点传播到E点的时间为【答案】AC【解析】【详解】A．设光线从D点射入的入射角为，从E点射入的入射角为，射出时折射角为，三棱镜对该单色光的折射率为，根据折射定律，有根据几何关系有，所以有因为∠A=60°，所以为等边三角形，有A正确；BC．由几何关系可得B错误，C正确；D．该单色光在介质中的传播速度为该单色光从D点传播到E点的时间为D错误。故选AC。10.如图所示，间距为L的固定平行双轨道由足够长的水平光滑段和倾角为θ的粗糙段构成，所在空间存在与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直放在水平、倾斜导轨上且与导轨接触良好。起初cd棒恰好静止，ab棒在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右加速，当ab棒达到最大速度时，cd棒又恰好静止；导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.cd棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为B.ab棒最大加速度为C.ab棒的最大速度为D.恒力F的最大功率为【答案】BC【解析】【详解】A．起初cd棒恰好静止时，对cd棒受力分析，根据平衡条件可得解得，cd棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为故A错误；B．当ab棒达到最大速度时，对cd棒受力分析，根据平衡条件可得对ab棒分析有开始运动时ab棒的加速度最大，根据牛顿第二定律有故B正确；C．当ab棒达到最大速度时，安培力为解得，ab棒的最大速度为故C正确；D．恒力F的最大功率为故D错误。故选BC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度，一端垫起的木板上有一木块，木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连，电磁打点计时器接频率为50Hz的交流电源，接通电源后，由静止释放木块，木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E是选取的计数点，每相邻两计数点间还有四个点未画出。根据图乙中的数据可知，电磁打点计时器打C点时木块的速度大小________m/s，木块加速度大小________。（结果均保留两位有效数字）【答案】①.1.0②.3.0【解析】【详解】[1]电磁打点计时器接频率为50Hz的交流电源，每相邻两计数点间还有四个点未画出，因此每打两个计数点的周期为根据中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度，可得打C点时木块的速度大小为[2]根据，可得木块加速度大小为12.电流表G的表盘既无刻度值又不知其内阻，某同学用以下实验器材测量该电流表的参数：A．待测电流表G；B．电阻箱；C．定值电阻；D．滑动变阻器；E．的直流电源，内阻不计；F．双量程电压表V；G．开关、导线若干。（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱的阻值调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表G满偏，此时电压表V的指针恰好半偏，如图乙所示，电压表V的示数________V。（2）保持电压表V的示数不变，反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器滑片的位置，使电流表Ⓖ的指针指到，此时电阻箱的阻值为。（3）由上可知电流表G的内阻________，满偏电流________。（4）将电流表G改装成量程为的电压表，需将电阻箱的阻值调为________，然后与电流表G________（填“串”或“并”）联。【答案】①.1.50②.100③.3④.900.0⑤.串【解析】【详解】（1）[1]如图乙所示，电压表V的示数1.50V；（3）[2][3]由欧姆定律得代入数据得解得（4）[4][5]要将电流表G改装成量程为的电压表，需串联一个电阻，阻值为即需将电阻箱的阻值调为。13.篮球是中学生喜欢的一项体育运动。如图所示，初始篮球内部气压等于标准大气压，某同学使用简易充气筒给篮球充气，该充气筒每次可以将压强为、体积为的空气打进篮球，用充气筒向篮球打了20次，篮球内部空气的气压升至。已知篮球的容积，空气可视为理想气体，忽略所有过程中温度及篮球容积的变化。（1）求篮球内部的气压；（2）若篮球内部的气压，可以采取缓慢放气的办法使篮球内部的气压恢复到，求放出的空气质量与放气前篮球内空气质量的比值k。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）篮球内原有气体以及打入的体积的气体经历等温压缩过程，根据玻意耳定律有由于解得（2）设篮球内空气压强从下降到等温膨胀过程，放出压强为的空气体积为，对应的质量为，根据玻意耳定律有解得14.如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框垂直固定在磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，将M、N两点接电源两端，通过电源的电流I=3A，导体框受到的安培力大小F=3N，已知电源（内阻不计）的电动势E=6V，求：（1）导体框中MN边受到的安培力大小；（2）电阻丝单位长度的电阻。【答案】（1）2N；（2）【解析】【详解】（1）设三角形的边长为L，通过MON的电流为I＇，则通过MN的电流为2I＇，有解得（2）设导体框每边的电阻为R，则有解得15.如图所示，斜面与平台平滑连接，右下侧有一沿竖直方向固定的轨道，其中为半径、圆心角的圆弧轨道，为半径未知的圆轨道。质量、可视为质点的小球从斜面上距平台高处由静止释放，之后从平台右端点沿水平方向飞出，恰好从点无碰撞地进入轨道，沿轨道运动到点水平飞出后，又恰好无碰撞经过点，取重力加速度大小，，不计一切阻力，求：（1）小球进入轨道时的速度大小；（2）两点的高度差；（3）小球对