2023-2024學(xué)年科大附中高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2023-2024學(xué)年科大附中高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4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、2019年7月31日，一個(gè)國(guó)際研究小組在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志刊文稱，在一個(gè)距離我們31光年的M型紅矮星GJ357系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它們繞GJ357做圓周運(yùn)動(dòng)。GJ357d處于GJ357星系宜居帶，公轉(zhuǎn)軌道與GJ357的距離大約為日地距離的五分之一。GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，公轉(zhuǎn)周期為55.7天，很可能是一個(gè)宜居星球。不考慮行星間的萬(wàn)有引力，根據(jù)以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的軌道半徑與周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3倍D．GJ357的質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的2、筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為a、長(zhǎng)為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流I時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度v，當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U，以此控制屏幕的熄滅。則元件的（）A．前表面的電勢(shì)比后表面的低。B．前、后表面間的電壓U=BveC．前、后表面間的電壓U與I成正比D．自由電子受到的洛倫茲力大小為3、一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，速度為0.5m/s，周期為4s。t=1s時(shí)波形如圖甲所示，是波上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是（）A．這列波的波長(zhǎng)為1mB．t=0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度與質(zhì)點(diǎn)b的速度相等C．t=1s質(zhì)點(diǎn)a的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)b的加速度大D．如圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像4、“月亮正加速遠(yuǎn)離地球！后代沒月亮看了?！币豁?xiàng)新的研究表明，月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象，潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，同時(shí)也導(dǎo)致月球正在以每年38cm的速度遠(yuǎn)離地球。不考慮其他變化，則很多年后與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是（）A．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將減小B．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度增大C．地球同步定點(diǎn)衛(wèi)星的高度增大D．地球同步定點(diǎn)衛(wèi)星的角速度增大5、已知火星的半徑是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍，現(xiàn)分別在地球和火星的表面上以相同的速度豎直上拋小球，不計(jì)大氣的阻力。則小球在地球上上升的最大高度與在火星上上升的最大高度之比為()A．b/a B．b2/a C．a(chǎn)/b D．b/a26、如下圖所示，在自行車車輪的輻條上固定有一個(gè)小磁鐵，前叉上相應(yīng)位置處安裝了小線圈，在車前進(jìn)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從垂直于紙面向里看，下列i-t圖像中正確的是(逆時(shí)針方向?yàn)檎?A． B．C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的理想邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形線框，以速度v垂直磁場(chǎng)方向從圖示實(shí)線位置Ⅰ開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中的位置Ⅱ時(shí)，線框的速度為。則下列說法正確的是（）A．在位置Ⅱ時(shí)線框中的電功率為 B．在位置時(shí)Ⅱ的加速度為C．此過程中安培力的沖量大小為 D．此過程中通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為8、沿軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波傳播到處的質(zhì)點(diǎn)B，質(zhì)點(diǎn)A恰好位于波谷位置。C、D兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于和處。當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A恰好第一次（從計(jì)時(shí)后算起）處于波峰位置。則下列表述正確的是________________。A．該波的波速為B．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)D的位移為D．D點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間為0.6sE.質(zhì)點(diǎn)D第一次位于波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B恰好也位于波谷位置9、對(duì)于熱學(xué)的相關(guān)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．毛細(xì)現(xiàn)象可能表現(xiàn)為液體在細(xì)管中上升，也可能表現(xiàn)為下降B．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，則可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)C．水蒸汽凝結(jié)成水珠的過程中，分子間斥力減小，引力增大D．與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫作飽和汽10、如圖，條形磁鐵在固定的水平閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方，從離地面高h(yuǎn)處由靜止開始下落，下落過程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過，最后落在水平地面上。條形磁鐵A、B兩端經(jīng)過線圈平面時(shí)的速度分別為v1、v2，線圈中的感應(yīng)電流分別為I1、I2，電流的瞬時(shí)功率分別為P1、P2.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．從上往下看，I2的方向?yàn)轫槙r(shí)針B．I1：I2=v1：v2C．P1：P2=v1：v2D．磁鐵落地時(shí)的速率為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量立方體小鋼塊的邊長(zhǎng)d，測(cè)量結(jié)果如圖乙，則d=____cm。(2)用電磁鐵吸住小鋼塊，保持小鋼塊底面與水平面平行。用刻度尺測(cè)量小鋼塊與光電門的高度差h。(3)將電磁鐵斷電，小鋼塊由靜止開始下落，測(cè)得小鋼塊通過光電門的時(shí)間t=3.20ms。則小鋼塊通過光電門時(shí)的速度v=____________m/s。(4)改變小鋼塊與光電門的高度差h，重復(fù)步驟(2)(3)，得到多組數(shù)據(jù)。(5)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2一h圖像。若v2一h圖線為一條過原點(diǎn)的直線，且直線的斜率k=____，則說明小鋼塊下落過程中機(jī)械能守恒。（用題中給出的物理量符號(hào)表示）12．（12分）某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能定理”。他們?cè)跉鈮|導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=______mm。(2)下列實(shí)驗(yàn)要求中必要的一項(xiàng)是_______（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼質(zhì)量m，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，通過描點(diǎn)作出線性圖像，研究滑塊動(dòng)能變化與合外力對(duì)它做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出的圖像是______（填寫選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。A．B．M-FC．D．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)、外分別存在磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)和向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外部磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。P是圓外一點(diǎn)，OP＝2r。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直于OP射出，第一次從A點(diǎn)(圖中未畫出)沿圓的半徑方向射入圓內(nèi)后從Q點(diǎn)(P、O、Q三點(diǎn)共線)沿PQ方向射出圓形區(qū)域。不計(jì)粒子重力，＝0.6，＝0.8。求：(1)粒子在圓外部磁場(chǎng)和內(nèi)部磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(2)圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(3)粒子從第一次射入圓內(nèi)到第二次射入圓內(nèi)所經(jīng)過的時(shí)間。14．（16分）如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其上下水平邊界的間距為H；磁場(chǎng)的正上方有一長(zhǎng)方形導(dǎo)線框，其長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)、，質(zhì)量為m，電阻為?，F(xiàn)將線框從其下邊緣與磁場(chǎng)上邊界間的距離為h處由靜止釋放，測(cè)得線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程所用的時(shí)間為。線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，線框上下邊始終保持水平，重力加速度為。求：(1)線框下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框中感應(yīng)電流的大小和方向；(2)線框的上邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的速率；(3)線框下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到下邊緣剛離開磁場(chǎng)的全過程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q。15．（12分）2022年第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將在北京和張家口舉行，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示為簡(jiǎn)化的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖為助滑道為著陸坡。運(yùn)動(dòng)員從助滑道上的點(diǎn)由靜止滑下，然后從點(diǎn)沿水平方向飛出，最后在著陸坡上著陸。已知，點(diǎn)與點(diǎn)的高度差為，著陸坡的傾角為，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為，重力加速度為。將運(yùn)動(dòng)員和滑雪板整體看作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，求：(1)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大小v；(2)運(yùn)動(dòng)員從飛出到著陸的時(shí)間；(3)運(yùn)動(dòng)員的著陸點(diǎn)到點(diǎn)的距離。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4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【解析】

A．G357d和GJ357c都繞GJ357做圓周運(yùn)動(dòng)，由開普勒第三定律可知，它們軌道半徑的三次方與周期的二次方的比值相同，故A錯(cuò)誤；B．萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由于Rc<Rd，則，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B錯(cuò)誤；C．萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得求天體質(zhì)量時(shí)只能求得中心天體的質(zhì)量，不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，地球?yàn)榄h(huán)繞天體；GJ357d繞GJ357運(yùn)動(dòng)，GJ357d是環(huán)繞天體，雖然知道GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，但不能比較GJ357的質(zhì)量與地球質(zhì)量的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故D正確。故選D。2、C【解析】

A．電流方向向右，電子向左定向移動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷可知，電子所受的洛倫茲力方向向里，則后表面積累了電子，前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；B．由電子受力平衡可得解得，電流越大，電子的定向移動(dòng)速度v越大，所以前、后表面間的電壓U與I成正比，所以故B錯(cuò)誤，C正確；D．穩(wěn)定時(shí)自由電子受力平衡，受到的洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即故D錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】

A．由題可知，速度為0.5m/s，周期為4s，則波長(zhǎng)mA錯(cuò)誤；B．t=0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a在波峰處，速度為零，質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置，速度最大，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)橹芷赥=4s，所以當(dāng)t=1s時(shí)經(jīng)歷了，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置，位移為零，加速度為零，質(zhì)點(diǎn)b在波峰處，位移最大，加速度最大，C正確；D．由乙圖可知，當(dāng)t=1s時(shí)該質(zhì)點(diǎn)在波谷處，與此相符合的質(zhì)點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)c，D錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】

A．月球繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故有：解得：隨著地月間距增加，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大，故A錯(cuò)誤；B．月球繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故有：解得：隨著地月間距增加，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變小，故B錯(cuò)誤；CD．潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，則地球自轉(zhuǎn)周期增加，故自轉(zhuǎn)角速度變小，故同步衛(wèi)星的角速度變小，根據(jù)可知軌道半徑變大，故高度增大，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。5、D【解析】

根據(jù)在星球表面重力與萬(wàn)有引力相等，有：，可得：，故；豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度，所以有；故A，B，C錯(cuò)誤；D正確；故選D.6、D【解析】

磁鐵靠近線圈時(shí)，線圈中向外的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向里，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向（負(fù)方向）；當(dāng)磁鐵離開線圈時(shí)，線圈中向外的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向外，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向（正方向），ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．線框經(jīng)過位置Ⅱ時(shí)，線框左右兩邊均切割磁感線，所以此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為故線框中的電功率為A正確；B．線框在位置Ⅱ時(shí)，左右兩邊所受安培力大小均為根據(jù)左手定則可知，線框左右兩邊所受安培力的方向均向左，故此時(shí)線框的加速度為B錯(cuò)誤；C．整個(gè)過程根據(jù)動(dòng)量定理可知安培力的沖量為所以安培力的沖量大小為，C正確；D．根據(jù)線框在位置Ⅰ時(shí)其磁通量為，而線框在位置Ⅱ時(shí)其磁通量為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。8、ACD【解析】

A．由圖可知波長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)第一次在波峰，則周期為則波速故A正確；B．可知波傳到所用時(shí)間為之后點(diǎn)開始向上振動(dòng)，做2次全振動(dòng)后到平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間為之后點(diǎn)開始向上振動(dòng)，再經(jīng)過到達(dá)波谷，位移為-2cm，故CD正確；E．B、D間相距，其振動(dòng)情況總是相反，則當(dāng)質(zhì)點(diǎn)第一次位于波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)恰好位于波峰位置，故E錯(cuò)誤。故選ACD。9、AD【解析】

A．毛細(xì)現(xiàn)象表現(xiàn)為浸潤(rùn)細(xì)管的液體在細(xì)管中上升、不浸潤(rùn)細(xì)管的液體在細(xì)管中下降，毛細(xì)現(xiàn)象可能表現(xiàn)為液體在細(xì)管中上升，也可能表現(xiàn)為下降，故A正確；B．阿伏加德羅常數(shù)是1mol任何質(zhì)量所含有的微粒數(shù)目阿伏加德羅常數(shù)等于摩爾質(zhì)量與分子質(zhì)量之比，已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量無法確定分子質(zhì)量，故無法確定阿伏加德羅常數(shù)，故B錯(cuò)誤；C．空氣中的水蒸氣凝結(jié)成水珠的過程中，水分子之間的距離減小，斥力和引力均增大，故C錯(cuò)誤；D．與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫作飽和汽，故D正確。故選AD。10、AB【解析】

A．條形磁鐵B端經(jīng)過線圈平面時(shí)，穿過線圈的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，I2的方向?yàn)轫槙r(shí)針，選項(xiàng)A正確；BC．條形磁鐵AB端經(jīng)過線圈平面時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，根據(jù)E=BLv以及可知I1：I2=v1：v2根據(jù)P=I2R可知電流的瞬時(shí)功率之比為選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；D．若磁鐵自由下落，則落地的速度為；而由于磁鐵下落過程中有電能產(chǎn)生，機(jī)械能減小，則磁鐵落地時(shí)的速率小于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.963.02g【解析】

(1)[1]．用游標(biāo)卡尺測(cè)量立方體小鋼塊的邊長(zhǎng)d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。(3)[2]．小鋼塊通過光電門時(shí)的速度(4)[3]．由，則v2=2gh，則做出的v2-h圖像的斜率為2g。12、2.25BA【解析】

(1)[1]．游標(biāo)尺的主尺讀數(shù)為2mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為5×0.05mm=0.25mm，則d=2mm+5×0.05mm=2.25mm。

(2)[2]．A、拉力是直接通過力傳感器測(cè)量的，故滑塊質(zhì)量與鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量無關(guān)，故A不必要；

B、應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，保持拉線方向與木板平面平行，這樣拉力才等于合力，故B是必要的。

故選B。

(3)[3]．研究滑塊的受力，根據(jù)動(dòng)能定理可知利用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，則遮光條通過光電門的瞬時(shí)速度則解得研究滑塊動(dòng)能變化與合外力對(duì)它做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出的圖象為圖象，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。