山東省煙臺(tái)市、菏澤市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末考試物理試題含答案

2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平診斷高三物理1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號(hào)、座號(hào)填寫在相應(yīng)位置。2.選擇題答案必須用2B鉛筆(按填涂樣例)正確填涂；非選擇題答案必須用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效t在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求.1.晴朗的夜空繁星閃爍，有的恒星顏色偏紅，有的恒星顏色偏藍(lán)。對(duì)于“紅星”、“藍(lán)星”以及它們發(fā)出的光，下列說(shuō)法中正確的是A、紅光的波長(zhǎng)比藍(lán)光的波長(zhǎng)短B.紅光的光子能量比藍(lán)光的光子能量大C.“紅星”的表面溫度比“藍(lán)星”的表面溫度高D.“藍(lán)星”的表面溫度比“紅星”的表面溫度高2.A、B兩車在同一條平直公路上行駛，在t=0時(shí)刻它們的位置如圖甲所示，速度隨時(shí)間的變化圖像如圖乙所示。t=4s時(shí)刻兩車恰好不相撞，t=5s時(shí)B車停止運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)A車超前B車5m.兩車均可視為質(zhì)點(diǎn)。則t=0時(shí)刻A車的位置為A.80mB.60mC.40mD.20m3.一豎直放置的輕質(zhì)圓環(huán)靜止于水平面上，質(zhì)量為m的物體用輕繩系于圓環(huán)邊緣上的A、B兩點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)恰位于圓環(huán)的圓心О點(diǎn)。已知物體靜止時(shí)，AO繩水平，BO繩與AO繩的夾角為150°.現(xiàn)使圓環(huán)沿順時(shí)針?lè)较蚓徛凉L動(dòng)，在AO繩由水平轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直的過(guò)程中A.AO繩中的拉力一直增大B.AO繩中最大拉力為2mgC.BO繩中的拉力先減小后增大D.BO繩中最小拉力為mg4。如圖所示，光滑細(xì)桿BO和AO構(gòu)成的直角三角形ABO位于豎直平面內(nèi)，其中AO桿豎直，BO桿和AO桿間的夾角θ=37，兩根細(xì)桿上分別套有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m、M質(zhì)量之比為1：3?，F(xiàn)將m、M兩個(gè)小球分別從桿AO、BO的頂點(diǎn)A、B由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6。則m、M兩個(gè)小球由靜止釋放后到運(yùn)動(dòng)至О點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A.重力的沖量大小之比為1：1B.重力的沖量大小之比為4：5C.合力的沖量大小之比為5：4D.合力的沖量大小之比為5：125.如圖，半徑為R的勻質(zhì)實(shí)心圓盤。盤面與水平面的夾角為θ，開(kāi)始時(shí)圓盤靜止。其上表面均勻覆蓋著一層細(xì)沙沒(méi)有掉落，細(xì)沙與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)讓圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，其角速度從0開(kāi)始緩慢增加到(未知)。此時(shí)圓盤表面上的細(xì)沙有被甩掉，重力加速度為g。則的值為A.B.C.D.6.如圖所示，直角桿AOB位于豎直平面內(nèi)，OA水平，OB豎直且光滑，用不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連的兩小球a和b分別套在OA和OB桿上，b球的質(zhì)量為1kg在作寶a用于α球的水平拉力F的作用下，a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)a球到О點(diǎn)的距離=0.3m。b球到О點(diǎn)的距離h=0.4m。改變力F的大小，使a球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知a球向右運(yùn)動(dòng)0.1m時(shí)速度大小為6m/s.g=10m/s2，則在此過(guò)程中繩對(duì)b球的拉力所做的功為A.33JB.32JC.19JD.10J7.將點(diǎn)電荷+Q和-Q(Q>0)分別固定在光滑絕緣的正四面體ABCD的兩個(gè)頂點(diǎn)A、B上，E、M、N分別是AB、AC、AD的中點(diǎn)。取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，點(diǎn)電荷周圍任一點(diǎn)的電勢(shì)為，式中q為場(chǎng)源電荷的電荷量，r為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離。下列說(shuō)法中正確的是A.M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同B.C、D、E三點(diǎn)的電勢(shì)C.在該靜電場(chǎng)中。沿線段ND電勢(shì)逐漸升高D.將試探電荷由E點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)。電場(chǎng)力做正功8.如圖所示，質(zhì)景分別為m和2m的物塊A和靜置于光滑水平桌面上。連接兩物塊的細(xì)線通過(guò)桌子邊緣的兩個(gè)定滑輪拉著一個(gè)動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪下面掛質(zhì)量為4m的物塊C，桌面之上左右兩側(cè)細(xì)線互相平行且都與桌面平行，桌面之下總滑輪與動(dòng)滑輪之間的兩條細(xì)線呈豎直狀態(tài)，不計(jì)一切摩擦和滑輪的質(zhì)量?，F(xiàn)將A、B、C三者同時(shí)山靜止釋放，在A、B滑出桌面之前，三個(gè)物塊的加速度之比aA：aB：aC為A.1：2：4B.2：1：4C.4：2：3D.4：2：5二、多項(xiàng)選擇題本題共4小題，每小題4分。共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分。選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分.9.某同學(xué)為觀察雙縫干涉和單縫衍射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)備了玻璃片、刀片、蠟燭、紅藍(lán)兩支激光筆、光屏等器材。他先用蠟燭將玻璃片的一面熏黑，再用刀片在熏黑的一面割制成一組雙縫和一條單縫。實(shí)驗(yàn)中，他將玻璃片和光屏豎直平行放置，再用激光筆照射單、雙縫，得到如圖甲、乙圖樣，圖丙中激光筆垂直玻璃板照射，屏中心О到兩狹縫S1、S2的距離相等，Р為光屏上的一點(diǎn)。則下列說(shuō)法中正確的是A.圖乙是單縫衍射圖樣B.激光筆照射單縫時(shí)，紅光得到的圖樣的中央亮紋的寬度比藍(lán)光的稍寬C.激光筆照射雙縫時(shí)，若將屏向遠(yuǎn)離雙縫方向移動(dòng)，條紋間距將變寬D.激光筆照射雙縫時(shí)，若Р到兩狹縫S1、S2的距離差為入射光波長(zhǎng)的5倍，Р處為暗條紋10.如圖所示，天文觀測(cè)中觀測(cè)到有質(zhì)量相等的三顆天體位于邊長(zhǎng)為l的等邊三角形△ABC三個(gè)頂點(diǎn)上，三顆天體均做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G，不計(jì)其他天體對(duì)它們的影響，關(guān)于這個(gè)三星系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是A.三顆天體的質(zhì)量均為B.三顆天體的質(zhì)最均為C.三顆天體線速度犬小均為D.三顆天體線速度大小均為11.一列簡(jiǎn)諧橫波在某均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)向傳播，t=1s時(shí)的波形如圖甲所示，M和N是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置位于x=4m處，質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是A.該波的傳播速度為2m/sB.M、N兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距可能為5mC.t=3.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.質(zhì)點(diǎn)N做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為cm12.如圖甲所示，間距為l、電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上，在區(qū)域Ⅰ內(nèi)有垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B：在區(qū)域II內(nèi)有垂直于斜面向下的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間的變化如圖乙所示，其中tx未知，t=0時(shí)刻在導(dǎo)軌上端的金屬棒ab從如圖位置由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，同時(shí)處于區(qū)域Ⅰ的另一金屬棒cd也由靜止釋放，在時(shí)，ab棒剛好到達(dá)區(qū)域II。在ab棒運(yùn)動(dòng)至區(qū)域II的下邊界EF前，cd棒始終靜止不動(dòng)，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知ed棒的質(zhì)量為m，區(qū)域II沿斜面的長(zhǎng)度為l，從ab開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)至EF的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A.cd棒中電流的大小始終等于B.ab梅開(kāi)始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離為lC.ab棒從開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)至EF所用時(shí)間為D.ab棒開(kāi)始下滑至EF的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的總的熱景為三、非選擇題：本題共6小題，共60分。l3.(6分)某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。細(xì)線的一端固定在一力傳感器觸點(diǎn)上，力傳感器與電腦屏幕相連，能直觀顯示細(xì)線的拉力大小隨時(shí)間的變化情況，在擺球的平衡位置處安放一個(gè)光電門，連接數(shù)字計(jì)時(shí)器，記錄小球經(jīng)過(guò)光電門的次數(shù)及時(shí)間。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d，結(jié)果如圖乙所示，則擺球直徑d=___________cm；(2)將擺球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)合適的角度，由靜止釋放擺球，擺球在豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動(dòng)后，啟動(dòng)數(shù)字計(jì)時(shí)器，擺球某次通過(guò)光電門時(shí)從1開(kāi)始計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球第n次(n為大于3的奇數(shù))通過(guò)光電門時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄的時(shí)間為t，此單擺的周期T=___________(用t、n表示)。此過(guò)程中計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖丙所示的F-t圖像，可知圖像中兩相鄰峰值之間的時(shí)間間隔為_(kāi)_________。(3)若在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)未測(cè)量擺球直徑d，在測(cè)得多組細(xì)線長(zhǎng)度l和對(duì)應(yīng)的周期T后，畫出圖像。在圖線上選取M、N兩個(gè)點(diǎn)，找到兩點(diǎn)相應(yīng)的橫、縱坐標(biāo)。如圖丁所示，利用該兩點(diǎn)的坐標(biāo)可得重力加速度表達(dá)式g=___________，理論上圖線在縱軸截距的絕對(duì)值等于_____________。14.(8分)某同學(xué)測(cè)量一段圓柱形合金材料的電阻率，其電阻小于10Ω，步驟如下：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖所示，圓柱形合金材料直徑為_(kāi)________mm；(2)用伏安法測(cè)合金材料的電阻時(shí)。除待測(cè)合金材料外。實(shí)驗(yàn)室還備有如下器材：A.電流表A1(錄程為200μA，內(nèi)阻r1=2000Ω)B.電流表A2量程為0.3A，內(nèi)阻約0.1Ω)C.滑動(dòng)變阻器R1(0~5，額定電流1.0A)D.電阻箱R(阻值范圍為0~9999.9Ω)E.1節(jié)干電池F.開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。①由于沒(méi)有電壓表，該同學(xué)把電流表A1串聯(lián)電阻箱R改為量程為2V的電壓表，他需要把電阻箱的阻值調(diào)為_(kāi)________Ω；②為使電表示數(shù)能夠從零開(kāi)始連續(xù)變化，較準(zhǔn)確地測(cè)出特測(cè)電阻的阻值，請(qǐng)?jiān)谟覀?cè)的虛線框中補(bǔ)充完整的電路圖；③按正確的電路連接，閉合開(kāi)關(guān)，記錄電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組數(shù)據(jù)。并作出I1-I2圖像如圖所示，則待測(cè)電阻Rx=_______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。已知該合金材料的長(zhǎng)度為10m，則合金材料的電阻率為_(kāi)_______Ω·m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。15.(7分)如圖所示，一束光線以45°的入射角射到水平放置的平面鏡M上，反射后射到平面鏡上方與平面鏡平行的光屏N上的Р點(diǎn)。現(xiàn)在將一塊上、下表面平行的透明玻璃磚(虛線所示)放到平面鏡M上。則進(jìn)入玻璃磚的光線經(jīng)平面鏡反射后再?gòu)牟ＡТu的上表面射出，射到光屏上的另一點(diǎn)Q點(diǎn)(圖中未畫出)。已知玻璃磚的厚度d=3cm，玻璃磚的折射率，光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s，求：(1)P與Q之間的距離A；(2)光在玻璃磚中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.16.(9分)一只小青蛙在樹(shù)林里遇到一棵放在水平地面上的半徑為R的樹(shù)干橫亙?cè)谒拿媲?，?shù)干的橫截面如圖所示，小青娃想跳過(guò)樹(shù)干，它從左側(cè)地面上的某點(diǎn)以最小的初速度起跳時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡與樹(shù)干左側(cè)相切于B點(diǎn)，重力加速度為g。求：(1)青蛙在B點(diǎn)的速度方向與水平面的夾角θ；(2)背蛙起跳時(shí)的最小初速度的大小.17.(14分)如圖所示，S為一離子源，MN為熒光屏。由S到MN做垂線，垂足為P，SP=L，整個(gè)裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。某時(shí)刻離子源S一次性沿平行紙面的各個(gè)方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質(zhì)量都為m，電荷量都為q，速率v均相同，不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用力。(1)若所有離子都打不到熒光屏上，求射出離子速率的取值范圍；(2)若熒光屏足夠大，當(dāng)離子的速率時(shí)，求同一時(shí)刻發(fā)射出的離子達(dá)到熒光屏上的最大時(shí)間差；(3)若熒光屏足夠大，當(dāng)離子的速率時(shí)，求熒光屏上被離子打中的區(qū)域長(zhǎng)度；(4)當(dāng)離子的速率，P為熒光屏MN的中點(diǎn)，要便MN右側(cè)能全部被離子打中，求MN的長(zhǎng)度應(yīng)滿足怎樣的條件?18.(16分)如圖所示，光滑水平地面上固定一輕質(zhì)彈簧，右側(cè)通過(guò)一小段光滑圓弧與傾角θ=30°的直軌道平滑連接，整個(gè)裝置固定在同一豎直平面內(nèi)。用力將兩個(gè)質(zhì)量分別為m、2m的小滑塊A、B向左擠壓彈簧后由靜止釋放。兩小滑塊沖上直軌道，且A第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)與B的距離為L(zhǎng)。已知A與傾斜直軌道問(wèn)無(wú)摩擦，B與傾斜直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度為g。(1)求釋放小滑塊前彈簧的彈性勢(shì)能；(2)若A、B之間的碰撞為彈性碰撞，求A、B第一次碰撞后A與傾斜直軌道底端的最大距離；(3)若A、B每次相碰都為完全非彈性碰撞，但兩者并不粘連，求滑塊A在傾斜直軌道上經(jīng)過(guò)的總路程；(4)在滿足(3)的條件下，求整個(gè)過(guò)程中A、B碰撞損失的機(jī)械能。2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平診斷高三物理參考答案及評(píng)分意見(jiàn)一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.D，2.A，3.B，4.D，5.D，6.A，7.B，8.C二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.BC；10.AD；11.ABD；12.AC三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.(6分)(1)1.240(2分)；(2)，(每空1分)；(3)，(或擺球半徑)(每空1分)14.(8分)(1)1.700(2分)；(2)①8000.0(1分)；②見(jiàn)解析圖(2分)；③6.0(2分)；1.4×10-6(或1.3×10-6)(1分)15.(7分)(1)光線剛進(jìn)入玻璃磚由...........……......…............…(1分)θ=30°….............…......…......…......…......…(1分).................…(1分)cm(或2.5cm)...…........……(1分)(2)…......…(1分)cm….........……(1分)t=S_4√6s.........……(1分)16.(9分)解：⑴設(shè)青蛙在B點(diǎn)的速度為v，從B點(diǎn)到最高點(diǎn)C的時(shí)間為t，則有...................……①(1分)由拋物線的對(duì)稱性可知，最高點(diǎn)C位于圓心O點(diǎn)的正上方，則有…….....……②(1分)由①②得….....……③設(shè)青蛙的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)到B點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律得，...............…④(1分)由③④得……⑤(1分)……............….............…⑥(1分)當(dāng)初速度最小時(shí)，……..…..........…........⑦(1分)解得θ=45°.....................……⑧(1分)(2)將⑦式帶入④式得最小初速度的大小為...............……⑨(2分)17.(14分)(1)分析知只要離子沿平行于MN方向向下射出時(shí)打不到屏上，則所有離子都打不到屏上，所以離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑……………①(1分)由..........……②(1分)，解得..…..........……③(1分)所有離子都打不到熒光屏上，射出離子速率的取值范圍(2)當(dāng)時(shí)，由②得R1=L……...………④(1分)離子距離熒光屏最短弦長(zhǎng)為SP，對(duì)應(yīng)圓心角最小，離子能打中熒光屏的時(shí)間最短，如圖所示，由幾何關(guān)系可得=60°............…⑤(1分)離子能打中熒光屏的最短時(shí)間為.........⑥(1分)離子能打中熒光屏在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)軌跡如圖所示，軌跡與MN相切，對(duì)應(yīng)圓心角=270°離子能打中熒光屏的最長(zhǎng)時(shí)間為同一時(shí)刻發(fā)射出的離子達(dá)到熒光屏上的最大時(shí)間差.......…⑦(1分)(3)如圖所示，上側(cè)一個(gè)圓與MN相切與A點(diǎn)，A為離子能打中的上側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)；下側(cè)一個(gè)圓以SO為直徑，Q就是離子能打中的下側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)?！?2分)熒光屏上被離子打中的區(qū)域長(zhǎng)度……….…⑧(1分)(4)當(dāng)時(shí)，由②得，……⑨(1分)要使MN右側(cè)能全部被離子打中，MN的長(zhǎng)度應(yīng)在如圖所示的圓內(nèi)，…....