黑龍江省牡丹江市普通高中共同體第二共同體2023-2024學年高三上學期1月期末考試物理試題

牡丹江市第二共同體高三大聯(lián)考物理試題一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8-10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．游樂場里的旋轉飛椅是很多小朋友都喜歡玩的項目，其運動模型可以簡化為下圖所示，將飛椅看作是兩個小球，兩根長度不同的纜繩分別系住1、2兩個質量相同的飛椅，纜繩的上端都系于點，繩長大于現(xiàn)使兩個飛椅在同一水平面內做勻速圓周運動，下列說法中正確的有（）A．球2運動的角速度大于球1的角速度B．球1運動的線速度比球2大C．球2所受的拉力比球1大D．球2運動的加速度比球1大2．如圖1所示小王開著新能源汽車去外婆家，在筆直的公路上以某一速度勻速行駛，發(fā)現(xiàn)正前方處有一隊小朋友要過馬路，小王為了禮讓行人立即剎車。假設剎車過程中新能源汽車運動的圖像如圖2所示，則新能源汽車（）A．剎車的加速度大小為B．在時停下來C．最終停在人行道前10米處D．在內行駛的位移大小為3．如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊，細線跨過位于點的輕質光滑定滑輪，一端連接，另一端懸掛小物塊，物塊質量相等。為點正下方桿上的點，滑輪到桿的距離，重力加速度為。開始時位于點，與水平方向的夾角為，現(xiàn)將由靜止釋放，下列說法正確的是（）A．物塊運動到點過程中機械能變小B．物塊經過點時的速度大小為C．物塊在桿上長為的范圍內做往復運動D．在物塊由點出發(fā)第一次到達點過程中，物塊克服細線拉力做的功等于重力勢能的減少量4．如圖所示，靜止懸掛著一正方形線框，質量為，電阻為，邊長為1，一個三角形磁場垂直于線框所在平面，磁場方向垂直紙面向里，且線框中磁場面積為線框面積的一半，磁感應強度變化規(guī)律為，已知重力加速度為，則（）A．線框保持靜止時，整個線框受到向下的安培力B．從時刻至線框開始運動，線框中的感應電動勢大小為C．線框開始運動的時刻為D．從時刻至線框開始運動這段時間，線框產生的熱量為5．汽車輪胎內氣體壓強過高或過低都將縮短輪胎的使用壽命，夏季輪胎內氣體壓強過高還容易爆胎。假設某型號輪胎容積是30升，冬天最低氣溫時胎內壓強值為，為了確保夏季某天最高氣溫為時胎內壓強不超過，當天早晨給輪胎放氣，以避免溫度最高時胎內壓強過高，則放出氣體的質量與輪胎內原有氣體質量比至少約為（已知時大氣壓強為。）（）A．B．C．D．6．在如圖一所示的光電管的實驗中（電源正負極可以對調），用同一光電管得到了三條可見光的光電流與電壓之間的關系曲線（如圖二）。下列說法中正確的有（）A．同一光電管對不同顏色的單色光有各自不同的截止頻率B．圖二中如果乙光是黃光，則丙光可能是紅光C．由圖二可判斷，丙光激發(fā)的光電子的最大初動能最大D．在圖一中電流表的電流方向可以是流向7．為了探索宇宙中是否還有可以適合人類居住的星球，假如有一天你駕駛著宇宙飛船登上某未知星球，在飛船上有表、鈞碼、天平、彈簧測力計等器材，以下判斷正確的是（）A．你不能測出該星球表面的重力加速度B．如果知道該星球的赤道線，則你可以測出該星球的密度C．利用手頭上的器材，你可以測出該星球的質量D．即使知道該星球的半徑你也不能得到該星球的第一宇宙速度8．如圖，某玻璃工藝品的橫截面是由一個等腰直角三角形和一個圓組成，，一束單色光從邊中點垂直進入透明體，第一次到達邊上的點，恰好發(fā)生全反射，再經過邊上的點到達邊上的點（部分光路未畫出），已知光在真空中的傳播速度為，下列說法正確的是（）A．光線從點到點的時間為B．光線從點到點的時間為C．光線在點也恰好發(fā)生全反射D．光線在點的折射角等于在點的折射角9．如圖，理想變壓器原線圈與定值電阻串聯(lián)后接在電壓為的交流電源上，副線圈接理想電壓表、理想電流表和滑動變阻器，原、副線圈幣數比為．已知的最大阻值為。下列說法正確的是（）A．當向下移動時，電壓表示數不變，電流表示數變大B．副線圈交變電流頻率為C．當時，電壓表示數為D．當時，獲得的功率最大10．如圖所示，寬為的足夠長“”形傾斜導軌與水平面的夾角為，導軌電阻忽略不計導軌底部連著一個電阻為的小燈泡。一根電阻為、質量為的金屬棒與導軌垂直且接觸良好，金屬棒與導軌之間的動摩擦因數，磁感應強度大小為的勻強磁場垂直導軌平面向上，現(xiàn)用一個方向沿斜面向上大小為的恒力將金屬棒由靜止向上拉動，則（）A．燈泡的功率一直保持不變B．金屬棒的最大速度為C．金屬棒的最大加速度為D．若從開始到金屬棒速度剛好最大時，金屬棒向上運動了，則這個過程中小燈泡消耗的電能約為二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（6分）某同學用如圖甲所示的裝置測量當地的重力加速度大小，實驗步驟如下：（1）用螺旋測微器測量小球的直徑如圖乙所示，小球的直徑________。（2）將小球從點由靜止釋放，小球通過光電門的遮光時間為。（3）用刻度尺測量出小球下落的高度（4）調整的大小，重復上述過程，得到多組數據，以為縱軸、為橫軸，畫出圖像，該圖像為過原點、斜率為的直線，則當地的重力加速度大小________（用表示）。（5）若某同學在安裝器材時小球的釋放點稍向左邊偏移了一些，導致小球經過光電門時，雖然小球也能遮光，但光線無法對準球心。大家都沒注意到這個問題，用這樣的裝置完成了實驗，這會導致重力加速度的測量值________（填“偏小”“偏大”或“不變”）。12．（8分）日常生活中充電寶可以像電源一樣使用，小明嘗試測量充電寶的電動勢及內阻（約為約為）。實驗室提供的器材如下：（8分）A．充電寶；B．電壓表（量程，內阻約）：C．電阻箱（限值范圍）；D．充電寶；E．開關、導線若干。（1）根據題中的器材，設計一個實驗原理圖；（2）實驗時，改變電阻箱的值，記錄下電壓表的示數，得到若干組的數據：（3）根據實驗數據繪出如圖所示的圖線，由圖像得出電池組的電動勢________，內電阻________。（結果保留兩位有效數字）（4）本實驗系統(tǒng)誤差產生的原因是________，內阻測量值比真實值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。13．（10分）艦載飛機被稱為“航母之矛”，受限于航母的起降距離，為完成安全起降，航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，使飛機在較短時間內獲得一定的初速度，之后飛機在跑道上的運動看作勻加速直線運動。設航空母艦處于靜止狀態(tài)。某次飛機起飛過程，從離開彈射器開始計時，前內運動的位移為，前內運動的位移，最后飛機以的速度起飛；問：（1）該次起飛過程，飛機的加速度；（2）飛機依靠彈射系統(tǒng)獲得的初速度以及勻加速段的位移；（3）飛機在航母上降落時，需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為，飛機鈞住阻攔索后經過停下來。將這段運動視為勻減速直線運動，此過程中飛機滑行的距離是多少？14．（13分）實驗室的粒子分析裝置由粒子發(fā)射源、加速電場、靜電分析器、偏轉電場四部分組成。如圖所示，在平面直角坐標系中，第二象限內有豎直向下的勻強電場，第一象限內有一靜電分析器，分析器中存在電場線沿半徑方向指向圓心的均勻幅向電場。自點沿與軸夾角為的方向發(fā)射一個初速度為、帶正電的粒子，粒子會沿平行于軸的方向從點進入靜電分析器，且恰好在分析器內做勻速圓周運動，運動軌跡處的電場強度大小為。若帶電粒子質量為，電荷量為，不計粒子重力。求：（1）間的距離；（2）第二象限勻強電場的電場強度大?。唬?）粒子在靜電分析器中運動的時間。15．（17分）如圖，一小車靜止于光滑水平面上，小車由兩部分組成，左側傾角的粗糙斜面通過一小段圓?。▓D中未畫出）和右側半徑為的四分之一光滑圓周平滑連接，小車整體質量，剛開始靠在豎直墻壁上，一質量為的滑塊（可視為質點）從斜面上與圓心等高的位置以一定的初速度沿斜面滑下，第一次恰好可以沿圓周上升到圓周最高點。已知滑塊與斜面間的動摩擦因數為0.125，重力加速度，求：（1）滑塊沿斜面滑下的初速度；（2）滑塊第一次返回斜面上升的最大高度；（3）經足夠長的時間，滑塊與小車組成的系統(tǒng)因摩擦產生的熱量。牡丹江市第二共同體高三大聯(lián)考物理試題1．B【詳解】CD．設細線與豎直方向的夾角為，小球的質量為，加速度大小為，細線的拉力大小為，小球在豎直方向合力為零，則①在水平方向根據牛頓第二定律有②根據①②解得因為，所以故CD錯誤；A．設小球的角速度大小為，在水平方向根據牛頓第二定律有③根據①③解得因為兩小球在同一水平面上做勻速圓周運動，則相同，所以兩小球的角速度大小相同，故A錯誤；B．球1的運動半徑比球2的運動半徑大，根據可知球1運動的線速度比球2大，故B正確。故選B。2．B【詳解】A．根據可得由圖像可知即選項A錯誤；BC．停下的時間停下來的位移則選項B正確，C錯誤。D．在內已經停下，則行駛的位移大小為，選項D錯誤。故選B。3．【答案】D【詳解】A．物塊A運動過程中，細線對始終做正功，其他力不做功，則物塊的速度始終增大，故A錯誤；B．物塊經過點時，細線與物塊的運動方向垂直，則物塊的速度為0，根據系統(tǒng)機械能守恒此時物塊的速度為故B正確；C．由于機械能守恒，物塊在水平光滑桿上往復運動，運動范圍為故C錯誤；D．在物塊由點出發(fā)第一次到達點過程中，物塊的動能變化量為0，則物塊克服細線拉力做的功等于重力勢能的減少量，故D正確。故選D。4．【答案】D【詳解】A．根據磁場變化規(guī)律可知，磁感應強度增大，穿過線圈的磁通量增大，根據楞次定律可知線框中的電流為逆時針方向，根據右手定則，安培力向上，故A錯誤；B．從時刻至線框開始運動，線框中的感應電動勢大小為故B錯誤；C．設線框開始運動時刻為，線框開始運動時有又解得故C錯誤；D．從時刻至線框開始運動這段時間，線框產生的熱量為故D正確。故選D。5．答案C解析：對輪胎內氣體初態(tài)溫度、體積、壓強分別為對輪胎內氣體末態(tài)：留在輪胎內的部分溫度、體積、壓強分別為，對輪胎內氣體末態(tài)：留在輪胎內的部分溫度、體積、壓強分別為，根據理想氣體狀態(tài)方程分態(tài)式，代入數據可得對輪胎內剩余氣體，在時將它等溫變化到壓強為的體積為，對這部分氣體由等溫變化過程有，代入數據可得；放出氣體質量與輪胎內原有質量比為，答案6．答案C解析光電管的截止頻率由光電管本身決定，與入射光的顏色無關，故A錯誤；三種光中，當丙光照射光電管，遏止電壓最大，即光電子的最大初動能較大，根據光電效應方程知丙光的頻率最大，如果乙光是黃光，則丙光不可能是紅光，丙光激發(fā)的光電子的最大初動能最大，故B錯誤，C正確；光電子從光電管的右端逸出，流過電流表的電流方向為到，故D錯誤。故選C。7．答案B解析利用天平可以測出鉤碼質量，利用彈簧測力計可以測出鉤碼的重力，利用可得星球表面的重力加速度，故A錯誤；知道該星球的赤道線，駕駛飛船繞星球轉一圈，利用表測出繞行周期，利用公式和可得星球密度為，故B正確；根據公式可知，星球半徑未知，則不能得出星球質量，故C錯誤。由第一宇宙速度公式或可知星球半徑未知，第一宇宙速度無法求出。故D錯誤。8．BD【詳解】光線圖如圖所示AB．第一次到達邊上的點，恰好發(fā)生全反射，則全反射臨界角為，則有解得折射率為光在透明體中的傳播速度為根據幾何關系，光線從點到點的傳播距離為光線從點到點的時間為故A錯誤，B正確；C．設光線在點的入射角為，則有可得可知光線在點不能發(fā)生全反射，故C錯誤；D．由圖中幾何關系可知，光線在點的入射角為，在點的入射角也為，則光線在點的折射角等于在點的折射角，故D正確。故選BD。9．【答案】BD【詳解】AB．由理想變壓器的特點可知可得滑動變阻器的滑片向下滑動，減小，所以變大，則變大，可知電流表示數變大，而電源的輸出功率為則電源的輸出功率變大，原線圈兩端電壓因為變大，所以減小，減小，電壓表示數減小，故A正確；根據，可以知道，則，B正確；C．原線圈與副線圈兩端電壓之比為電流之比聯(lián)立可得當時，電壓表示數為故C錯誤；D．獲得的功率當時，獲得的功率最大，此時故D錯誤。故選BD。10．答案：BD解析：導體棒在外力拉動下向上運動，設某時刻速度為，則感應電動勢為，電路中的電流為，燈泡功率為，可見，金屬棒速度越大，燈泡功率越大，故A錯誤；速度為時金屬棒所受安培力大小為，根據牛頓第二定律有，將代入可得，可見，變大變小，時時，代入數據可求得最大加速度，故C錯誤；由可知當時最大，代入數值可求得最大速度為故B正確。從開始到速度最大，對金屬棒用動能定理有，將和代入求得，則電路中產生的電能即為，根據燈泡和金屬棒串聯(lián)，且電阻之比為可得，該過程中燈泡消耗的電能為，故D正確。11．（1）3.340（4）（5）偏大【詳解】（1）[1]由題圖乙，主尺讀數未知，則（4）[2]根據運動學公式有得則解得（5）若某同學在安裝器材時小球的釋放點稍向左邊偏移了一些，導致小球經過光電門時，雖然小球也能遮光，但光線無法對準球心，則實際擋光寬度小于小球直徑，則可知重力加速度的測量值偏大12．【答案】原理圖如詳解2.8/2.90.65/0.66/0.67/0.68/0.69/0.70/0.71/0.72/0.73/0.74電壓表分流偏小【詳解】（1）實驗的原理圖如下圖所示，（3）[1][2]根據閉合電路歐姆定律有可得