浙江省嘉兴市桐乡市2023-2024学年高三上学期1月期末物理试题（原卷版）.docx

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2024年1月高三期末考试物理试题本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。考生注意：1．答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列单位属于国际单位制中基本单位的是（　　）A.赫兹（Hz）B.伏特（V）C.安培（A）D.瓦特（W）2.如图所示，下列四幅图像能描述物体做自由落体运动的是（　　）A.B.C.D.3.在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过年代检测，推算出文物的年代。其中的衰变方程为，则（　　）A.发生的是α衰变B.的比结合能比的要小C.是来源于原子外层的电子D.文物长时间埋在地下会导致的半衰期变大4.如图所示是户外露营中使用 一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离地高度为且小于杆长，吊锅和细铁链的总质量为，支架与铰链间的摩擦忽略不计，则（　　）A.吊锅受到3个力的作用B.铁链对吊锅的拉力大于吊锅的重力C.每根轻杆受到地面的作用力大小为D.减小时，每根轻杆对地面摩擦力增大5.2022年7月25日，问天实验舱成功与轨道高度约为430km的天和核心舱完成对接如图所示，对接后组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知地球半径R，引力常量G，地球表面重力加速度g，根据题中所给条件，下列说法正确的是（　　）A.组合体的周期大于24小时B.可以计算出地球的平均密度C.组合体的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度D.若实验舱内有一单摆装置，将摆球拉开一个小角度静止释放会做简谐运动6.如图所示是击打出羽毛球在空中运动过程的频闪照片。O、P、Q三点分别是羽毛球在上升、到达最高点和下落阶段，羽毛球的泡沫头所在的位置。从O运动到Q的过程中（　　）A.在O点，羽毛球受到的合力向上B.在P点，羽毛球只受到重力作用C.在Q点，羽毛球的机械能最小D.羽毛球在相等时间内发生的水平位移相等 7.如图所示，并列悬挂两个相同的弹簧振子，分别将小球A、小球B向下拉至、位置，此时两球离开平衡位置的距离分别为和（均在弹簧弹性限度范围内）。先把小球A由静止释放，当A第一次到达平衡位置时，由静止释放小球B，则（　　）A.小球A到达最高点时，小球B还没有到达平衡位置B.在平衡位置时，小球A与小球B的动能相等C.运动过程中，小球A和小球B的速度不可能相等D.小球B比小球A总是滞后四分之一个周期8.如图所示，水平地面（Oxy平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴，一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的是（　　）A.N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相反B.线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C.线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等9.如图所示是电容式位移传感器示意图，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断物体是否发生位移，将该传感器与恒压直流电源、电流表和开关串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系，则（　　） A.若物体向右移动，电容器极板间电压增大B若物体向左移动，电容器极板带电量增大C.当物体向左匀速运动时，流过电流表的电流均匀增大D.物体向不同方向移动时，流过电流表的电流方向不变10.如图甲所示，圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，圆心为O，半径为。P为圆弧上的一个点，连线逆时针转动，为连线从位置开始旋转的角度，P点电势随变化如图乙所示。下列说法正确的是（）A.匀强电场的场强大小为B.匀强电场场强方向垂直连线向上C.一电子从A点沿圆弧运动到C点，电势能减小D.一电子从B点沿圆弧逆时针运动到D点，电场力先做负功后做正功11.如图所示，直角三棱镜中，一细束单色光在棱镜的侧面上以大角度由点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至边的点。逐渐减小i，E点向B点移动，当时，恰好没有光线从边射出棱镜，且。则（　　）A.单色光射入棱镜后波长变长B.从边射出的光线与边射入的光线有可能平行 C.棱镜对该单色光的折射率为D.光线不可能垂直面射出棱镜12.球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。已知重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（　　）A.发动机的最大推力为B.当飞行器以5m/s匀速水平飞行时，发动机推力大小为C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为D.当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g13.我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为时，下列说法正确的是（）A.输送电功率为B.降压变压器匝数比为11∶5C.直流输电线上损失的功率为，损失的电压为D.若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）14.如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图摘自课本，下列说法正确的是（　　） A.图甲酱油的色素分子进入到蛋清内是扩散现象B.图乙灯焰在肥皂膜上形成条纹是光的干涉现象C.图丙电焊作业时发出耀眼的电焊弧光是紫外线D.图丁所示雪花形状规则，说明雪花具有各向同性15.如图所示，图甲为光电效应实验的电路图（电源正负极可对调），用一定强度的单色光、分别照射阴极K，用电流表A测量流过光电管的电流，用电压表V测量光电管两极间的电压，调节滑动变阻器，得到如图乙所示的与的关系图像。则（　　）A.用光照射时光电管的极限频率高于用光照射时光电管的极限频率B.光在水中的传播速度比光小C.光的光子动量大于光的光子动量D.变阻器滑片滑到最左端时，光电流为零非选择题部分16.利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）17.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。（1）小飞同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，正确的是______。A．单缝和双缝必须平行放置B．观察到的干涉条纹与双缝垂直C．将绿色滤光片改成红色滤光片，能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离D．增大单缝和双缝之间的距离，能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离（2）实验中，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图所示，此时手轮上的读数为______mm。18.如图所示为某同学用单摆利量重力加速度的实验，他测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是（　　） A.开始摆动时振幅较小B.开始计时时，过早按下秒表C.在测量完摆长之后悬挂点细线松动D.测量周期时，误将摆球29次全振动的时间记为30次19.在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。（1）该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图所示，金属丝电阻______。（2）除电源（电动势，内阻不计）、电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约）、开关、导线若干外，还提供滑动变阻器：A．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）B．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）为调节方便、测量准确，实验中滑动变阻器应选用______（选填实验器材前对应的字母）。 （3）该同学测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图所示。根据图线得出该金属丝电阻______（结果保留三位有效数字）。（4）将定值电阻替换为小灯泡，改用电流传感器测得小灯泡的电流随时间变化的图线，会是哪个图（填“图甲”或“图乙”）______，并分析说明原因是______。20.以下实验中，说法正确的是（　　）A.“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，每次增加的钩码数量必须相等B.“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽末端要保持水平C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，应快速压缩活塞，以防止漏气D.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，测量时弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦21.一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－T图上从a到b的线段所示。在此过程中（　　）A.气体一直对外做功B.气体的内能一直增加C.气体一直从外界吸热D.气体吸收的热量等于其内能的增加量22.如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、，面积分别为、S，弹簧原长为。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度为）（1）求封闭气体的压强和弹簧的劲度系数；（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。 23.如图所示，固定斜面AB平滑连接固定光滑圆弧BCD，C为圆弧最低点，圆弧最高点D与光滑半圆管DE相切，E与长度的传送带相连，传送带右侧为足够长的粗糙水平面。一个质量=0.1kg的小物块从斜面顶端A下滑。已知斜面高，倾角，与物体间动摩擦因数；圆弧BCD和半圆管DE半径分别为R=0.5m，r=0.1m；传送带以速度逆时针转动，与物体间动摩擦因数。管的内径可忽略，物体可视为质点。（1）若小物块初速度为零开始下滑，经过C点时对轨道的压力是多大；（2）若给小物块合适的沿斜面向下的初速度，它就可到达E点，则与此初速度对应的初动能最小值是多少；（3）若给小物块沿斜面向下的初速度，使其运动过程中不脱离轨道，则与此初速度对应的初动能应满足什么条件。24.在小车上竖直固定着一个高h=0.1m、长为l、总电阻的单匝闭合矩形线圈。小车以的速度在光滑的水平面上向右运动，随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里且边界宽度为d（），如图甲所示。已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图像如图乙所示。求：（1）矩形线圈的长度l和磁场的宽度d；（2）小车在位移时的速度v大小和线圈中的电流大小I；（3）线圈和小车通过磁场的过程中克服安培力做的功。 25.双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其模型图如图1所示，原理图如图2所示。如图2，加速电场的电压为U，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直纸面的匀强磁场。若质量为m、电荷量为+q的离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，进入辐射状电场，恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场区域后，垂直磁场左边界从P点进入圆心为O1的四分之一圆形磁场区域，PO1=d，之后垂直磁场下边界O1O2从K点射出并进入检测器，检测器可在O1M和O2N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。（1）求电场分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（2）求磁场区域磁感应强度B；（3）若两种不同离子，经过电场分析器和磁场分析器后，分别打到M和N点，且探测器在M点和N点接收到的两种离子离开O1O2时速度方向与O1O2所夹锐角相同，求探测器在M点和N点接收到的两种离子比荷之比。