山東省淄博市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末摸底質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

PAGEPAGE12023—2024學(xué)年度第一學(xué)期高三摸底質(zhì)量檢測物理1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號等填寫在相應(yīng)位置，認真核對條形碼上的姓名、考生號和座號等，并將條形碼粘貼在指定位置上。2.選擇題〖答案〗必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題〖答案〗必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題目的答題區(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。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每個題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.2023年12月1日，在北京觀測到了極光現(xiàn)象。來自太陽高能帶電粒子流被地磁場俘獲，形成極光現(xiàn)象。如圖所示，是某高能粒子被地磁場俘獲后的運動軌跡示意圖，忽略萬有引力和帶電粒子間的相互作用，以下說法正確的是（）A.圖中所示的帶電粒子帶正電B.洛倫茲力對帶電粒子做正功，使其動能增大C.圖中所示的帶電粒子做螺旋運動時，旋轉(zhuǎn)半徑越來越小D.若帶負電的粒子在赤道正上方垂直射向地面，一定會向東偏轉(zhuǎn)〖答案〗C〖解析〗A．地球的磁場由南向北，根據(jù)左手定則可知，粒子帶負電，故A錯誤；B．洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，動能不變，故B錯誤；C．粒子在運動過程中，南北兩極的磁感應(yīng)強度較強，由洛倫茲力提供向心力得出的半徑公式可知，當(dāng)磁感應(yīng)強度增加時，半徑減小，圖中所示的帶電粒子做螺旋運動時旋轉(zhuǎn)半徑一定越來越小，故C正確；D．若帶負電的粒子在赤道正上方垂直射向地面，由左手定則可知一定會向西偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。故選C。2.周村古商城有一件古代青銅“魚洗”復(fù)制品，在其中加入適量清水后，用手有節(jié)奏地摩擦“魚洗”的雙耳，會發(fā)出嗡嗡聲，并能使盆內(nèi)水花四濺，如圖甲所示。圖乙為某時刻相向傳播的兩列同頻率水波的波形圖，四個位置中最有可能“噴出水花”的位置是（）A.A位置 B.位置 C.位置 D.位置〖答案〗B〖解析〗由題意知“噴出水花”是因為兩列波的波峰與波峰或波谷與波谷發(fā)生了相遇，即振動加強。由圖像可知，兩列波的波峰傳到B位置時間相等，故B是振動加強點，其它三點振動不穩(wěn)定。所以最可能“噴出水花”的是B位置。故選B。3.洛埃鏡實驗可以得到楊氏雙縫干涉實驗的結(jié)果，其實驗的基本裝置如圖所示。為單色光源，為一平面鏡，發(fā)出的光直接照在光屏上，同時發(fā)出的光還通過平面鏡反射到光屏上，最終在光屏上得到明暗相間的干涉條紋。設(shè)光源到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為和，光的波長為，在光屏上形成干涉條紋。則（）A.若將平面鏡右移一小段距離，光屏上條紋間距變小B.若將平面鏡右移一小段距離，光屏上的條紋間距變大C.相鄰兩條亮紋（或暗紋）間的距離D.相鄰兩條亮紋（或暗紋）間的距離〖答案〗D〖解析〗CD．光源到屏的距離可以看做雙縫到屏的距離，光源到平面鏡中虛像的間距看做雙縫的間距，則有根據(jù)雙縫干涉相鄰條紋之間的距離公式可得故C錯誤，D正確；AB．若將平面鏡右移一小段距離，光源到平面鏡中虛像的間距看做雙縫的間距不變，光屏上的條紋間距不變。故AB錯誤。故選D。4.理論上利用三顆赤道上空位置適當(dāng)?shù)娜嗽煨l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊。已知地球的半徑為，地球表面重力加速度為，現(xiàn)用三顆衛(wèi)星來實現(xiàn)上述目的，則衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動線速度的最大值為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)地球半徑為R，畫出僅用三顆地球同步衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊時同步衛(wèi)星的最小軌道半徑示意圖，如圖所示由圖中幾何關(guān)系可得，同步衛(wèi)星的最小軌道半徑則在地球表面解得衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動線速度的最大值為故選A。5.距地面高的水平直軌道上有兩點相距，在點用細線懸掛一小球，離地高度為，如圖。小車沿軌道向右做加速度為的勻加速直線運動，以的速度經(jīng)過點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運動至點時細線被軋斷，兩球在距離地面處相碰，小球落地后不反彈。不計空氣阻力，取重力加速度。可求得等于（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗經(jīng)過A點，將小球自由卸下后，A球做平拋運動，小車從A點運動至點，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律解得所用時間小車運動至點時細線被軋斷，兩球在距離地面處相碰，設(shè)又經(jīng)歷時間，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律可得A球和B球聯(lián)立解得故選B。6.如圖所示，一個直角邊長為的等腰直角三角形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個邊長也為的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直，三角形的高與導(dǎo)線框的一條邊垂直，的延長線平分導(dǎo)線框。在時，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿方向移動，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域。表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強度，取逆時針方向為正。下列關(guān)于感應(yīng)電流的強度隨時間變化關(guān)系的圖像中，可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，感應(yīng)電流也逐漸增大，如圖的位置Ⅰ；從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界，切割磁感線的有效長度不變，感應(yīng)電流不變，如圖的位置Ⅰ→Ⅱ；當(dāng)正方形線框下邊離開磁場，上邊尚未進入磁場過程中，穿過線圈的磁通量不變，感應(yīng)電流為零。如圖的位置Ⅱ→Ⅲ；當(dāng)正方形線框下邊繼續(xù)離開磁場，上邊也進入磁場過程中，上下兩邊線框切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相反，切割磁感線的有效長度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流增大，如圖的位置Ⅲ→Ⅳ。從正方形線框上邊完全進入到上邊完全離開過程中，切割磁感線的有效長度不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，感應(yīng)電流不變。如圖的位置。故選C。7.如圖所示，是利用電流天平測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度的一種方法。它的右臂掛著等腰梯形線圈，且，匝數(shù)為。線圈底邊水平，一半的高度處于虛線框內(nèi)的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通入順時針電流時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達到平衡。然后使電流反向，大小不變。在左盤中增加質(zhì)量為的砝碼時，兩臂再次達到新的平衡，重力加速度為，則（）A.虛線框內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B.虛線框內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度C.虛線框內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度D.虛線框內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度〖答案〗B〖解析〗線圈一半處于勻強磁場中，則有效長度為，安培力大小為電流反向時，需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，說明原來的安培力方向向上，根據(jù)左手定則可知，方框內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，當(dāng)電流反向，安培力變?yōu)橄蛳聲r，再次平衡，說明安培力等于mg的一半，即所以故選B。8.如圖所示，為游樂場的“旋轉(zhuǎn)飛椅”的示意圖。“旋轉(zhuǎn)飛椅”有一座椅的質(zhì)量為，“旋轉(zhuǎn)飛椅”靠電機帶動，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時繩與豎直方向的夾角；若改變電機轉(zhuǎn)速通過繩對座椅做功，使繩與豎直方向的夾角增大為，座椅穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。已知繩的長度為，繩懸點到轉(zhuǎn)軸的水平距離為，重力加速度為，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，座椅可視為質(zhì)點。則該過程中，繩對座椅做的功為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗初始時有末狀態(tài)有該過程中，由功能關(guān)系可知，其做功為解得故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每個題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.圖甲為一理想變壓器的工作原理圖。輸入端所接電壓隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡的電阻恒為，額定電壓為，定值電阻，滑動變阻器的最大阻值為。下列說法正確的是（）A.電源輸入電壓隨時間變化的規(guī)律是B.電源輸入電壓隨時間變化的規(guī)律是C.調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的電阻為時，燈泡正常工作，則理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為D.滑動變阻器的滑片向下移動時，燈泡變亮〖答案〗AC〖解析〗AB．電源輸入電壓隨時間變化的規(guī)律是故A正確，B錯誤；C．燈泡正常工作，通過燈泡的電流為設(shè)兩端電壓為，根據(jù)電流關(guān)系有變壓器原線圈電壓為變壓器副線圈電壓為理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為故C正確；D．滑動變阻器的滑片向下移動時，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路總電阻增大，變壓器原、副線圈電壓不變，電路總電流減小，燈泡變暗，故D錯誤。故選AC。10.在絕緣光滑水平面上的的A處、的處分別固定正電荷，如圖甲所示。圖乙是之間連線上的電勢與位置之間的關(guān)系圖像，圖中點為電勢的最低點。若在的點由靜止釋放一個帶正電小球（可視為質(zhì)點），下列說法正確的是（）A.小球運動到處的加速度最大 B.兩正電荷帶電量之比C.小球在處的動能最大 D.小球不能經(jīng)過的位置〖答案〗BC〖解析〗A．圖像中，斜率即為合電場強度，點處斜率為0，即合電場強度為0。小球運動到處的加速度為零，最小。故A錯誤；B．處場強為零，根據(jù)點電荷場強則有解得故B正確；C．從到的過程中，電勢降低，帶正電小球電勢能減小，電場力做正功，動能增加。從再向右運動過程中，電勢升高，帶正電小球電勢能增大，電場力做負功，動能減小。小球在處的動能最大。故C正確；D．設(shè)點和小球運動能到達的最右端處電勢差為，根據(jù)動能定理得，得所以小球能運動到電勢與出發(fā)點相同的位置。由乙圖可知，和處電勢相等的點在的右側(cè)，故小球能經(jīng)過的位置。故D錯誤。故選BC。11.為取得良好的保溫效果，一窗戶安裝了雙層平行玻璃，雙層玻璃由厚度均為的單層玻璃組成，兩玻璃板平行且中間有空氣。如圖所示，一束光線從窗外射入室內(nèi)，入射光線與玻璃面的夾角，光線通過雙層玻璃后出射光線與入射光線會有一個偏移量（兩光線的垂直距離），玻璃的折射率，取，則（）A.這束光進入玻璃后折射角的正弦值為 B.這束光進入玻璃后折射角的正弦值為C.這束光從室外到室內(nèi)的偏移量為 D.這束光從室外到室內(nèi)的偏移量為〖答案〗AD〖解析〗AB．光線射入玻璃面的入射角射入玻璃的折射角為r，根據(jù)光的折射定律可得解得故A正確，B錯誤；CD．如圖由光路可逆性可知，空氣中的光線都是平行的，玻璃中的光線也是平行的，設(shè)光線通過第一塊玻璃光線的側(cè)移量為，光線通過第二塊玻璃光線的側(cè)移量為，根據(jù)光路圖中的幾何關(guān)系可得則出射光線相對于入射光線的側(cè)移量故C錯誤，D正確。故選AD。12.在一種新的“子母球”表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B，從距水平地面高度為（）和h的地方同時由靜止釋放，如圖所示。球A的質(zhì)量為m，球B的質(zhì)量為3m。設(shè)所有碰撞都是彈性碰撞，忽略球的直徑、空氣阻力及碰撞時間，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.當(dāng)球B第一次落地時，球A的速度大小為B.若，則兩球在球B第一次上升到最高點時相碰C.若球B在第二次落地之前與球A相碰，則D.若，球A在第一次碰后能達到的最大高度為〖答案〗ABD〖解析〗A．由于兩球同時釋放，所以球B第一次落地時A球下落的高度為h，設(shè)此時A球的速度大小為v，有解得故A項正確；B．設(shè)B反彈后經(jīng)時間t后與A碰，A、B碰撞時，A球自由下落高度B球豎直上升的高度因為相碰，所以有其中，因為B球上升到最高點，所以有解得故B項正確；C．若B球第二次落地前與A球相碰，則時間t有結(jié)合之前的分析有故C項錯誤；D．若，則由之前的分析可知，碰撞用時為由之前分析可知，B球從地面彈起到最高點時間為，所以其AB兩球在落地瞬間碰撞，則此時A球的速度設(shè)為，B球的速度設(shè)為碰后A球的速度為，B球的速度為，有兩球碰撞有A球碰后上升的高度為H，有解得故D項正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗小組用圖甲所示的雙線擺和光電計數(shù)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。測得圖中細線長度均為，與水平方向夾角均為，小球兩側(cè)為光電計數(shù)器。（1）用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑__________。（2）雙線擺的等效擺長__________（用所測物理量的符號表示）。（3）將擺球垂直于紙面向外拉開一個較小的角度后釋放。啟動光電計數(shù)器，光電計數(shù)器示數(shù)為“0”，由靜止釋放小球，小球每經(jīng)過平衡位置時光電計數(shù)器計數(shù)一次。當(dāng)小球第一次經(jīng)過平衡位置時，用秒表開始計時，當(dāng)光電計數(shù)器上顯示的計數(shù)次數(shù)為時，測得所用的時間為，由此可知：單擺的振動周期__________。（4）可測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_________（用符號表示）?！即鸢浮剑?）1.86（2）（3）（4）〖解析〗（1）[1]小球的直徑為（2）[2]擺長等于擺線的有效長度與小球的半徑之和，即等效擺長為（3）[3]當(dāng)光電計數(shù)器顯示數(shù)為“1”時是0時刻，故計數(shù)次數(shù)剛好為n時，周期次數(shù)為故單擺的振動周期（4）[4]根據(jù)單擺的周期公式可知可得14.半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器阻值會隨壓力變化而改變。某小組設(shè)計實驗測量一薄膜壓力傳感器在不同壓力下的阻值，其阻值約幾十千歐，現(xiàn)有以下器材：電源：電動勢，內(nèi)阻不計電流表：量程，內(nèi)阻約為電流表：量程，內(nèi)阻約為電壓表V：量程，內(nèi)阻約為滑動變阻器：阻值范圍壓力傳感器，開關(guān)，導(dǎo)線若干請完成下列問題：（1）為了提高測量的準確性，電流表應(yīng)選__________（選填“”或“”），并請補充完整圖甲中虛線框內(nèi)的測量電路。（）（2）通過多次實驗測得其阻值隨壓力變化的圖像如圖乙所示，由圖乙可知壓力越大，壓力傳感器的阻值__________（選填“越大”或“越小”）。（3）完成前面的實驗工作后，將該壓力傳感器接入如圖丙所示電路中，制作成簡易電子秤，它主要構(gòu)成有：壓力傳感器，定值電阻，理想電流表（量程），電動勢為的電源，電源內(nèi)阻不計。將該電子秤水平放置在豎直方向運動的電梯里，在托盤上放一砝碼，托盤和砝碼的總質(zhì)量為，電流表示數(shù)為，取重力加速度。通過計算可知壓力傳感器的阻值為__________，可得電梯的加速度大小為__________，電梯的運動狀態(tài)可能是__________?！即鸢浮剑?）（2）越小（3）160.2向上加速運動或向下減速運動〖解析〗（1）[1]電路中最大電流為故為了提高測量的準確性，電流表應(yīng)選；[2]由于滑動變阻器的阻值相比壓力傳感器阻值小得多，且使電表示數(shù)變化范圍更大，滑動變阻器采用分壓式接法，根據(jù)所以電流表采用內(nèi)接法，故電路圖連接如圖所示（2）[3]由圖乙可知，壓力越大，壓力傳感器的阻值越小；（3）[4][5][6]由閉合電路的歐姆定律代入數(shù)據(jù)解得由圖乙可知，當(dāng)時，壓力傳感器的示數(shù)為由牛頓第二定律解得因為加速度方向豎直向上，且不知道電梯的運動方向，所以電梯的運動狀態(tài)可能是向上加速運動或向下減速運動。15.一款語音控制電動窗簾軌道盒的工作原理如圖所示，電動機通過輕繩拉動質(zhì)量為的滑塊（正常使用時滑塊與窗簾布連接），質(zhì)量為的防撞滑塊B，用一輕繩與左墻面連接。從語音控制電動機接收到打開窗簾的指令開始計時，電動機以額定輸出功率牽引滑塊（未連接窗簾布）由靜止出發(fā)，向左運動。當(dāng)滑塊達到最大速度后，與滑塊B發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞時間極短，碰撞瞬間電動機自動切斷電源停止對滑塊提供拉力，滑塊、B到達墻面時速度剛好為零。已知滑塊、B在軌道上滑動時所受阻力均為滑塊重力的0.2倍，最初位置與滑塊B相距。取重力加速度。求：（1）電動機正常工作時的額定輸出功率；（2）滑塊由靜止出發(fā)到最后停止運動所用的時間?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）滑塊達到最大速度時又而解得電動機正常工作時的額定輸出功率（2）與B碰撞前，對物體，由動能定理得解得和B碰撞過程，由動量守恒定律得解得和B碰撞后，根據(jù)牛頓第二定律解得又根據(jù)運動學(xué)公式解得故滑塊由靜止出發(fā)到最后停止運動所用的時間16.新一代航母攔阻系統(tǒng)采用了電磁阻攔技術(shù)，其工作原理如圖所示，兩根電阻不計的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，間距為，兩軌道之間存在垂直軌道向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，兩軌道左端點間接有阻值為的電阻，一個長度也為、阻值為的導(dǎo)體棒垂直于放在軌道上。質(zhì)量為的飛機水平著艦鉤住導(dǎo)體棒上的絕緣繩（導(dǎo)體棒和絕緣繩的質(zhì)量均忽略不計），同時關(guān)閉動力系統(tǒng)，飛機與導(dǎo)體棒、絕緣繩瞬間達到共同速度，在第一次試降測試中，兩軌道之間未施加磁場，它們受到恒定阻力，飛機從著艦到停止滑行的距離為，在第二次試降測試中，兩軌道之間施加磁場，導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好且垂直于軌道，飛機從著艦經(jīng)時間停在甲板上，除受到安培力外，還受到與第一次試降相同的恒定阻力作用。取重力加速度為。求飛機在第二次測試中，（1）導(dǎo)體棒所受安培力的最大值；（2）從著艦到停止滑行的距離?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）當(dāng)速度最大時，導(dǎo)體棒所受安培力最大，有解得（2）第一次測試：可得第二次測試過程由動量定理可得（或）解得17.如圖所示，有一圓心為、半徑為的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，半徑與水平半徑之間的夾角。圓弧軌道右側(cè)某處有一光滑水平桌面，桌面邊緣與木板C的左側(cè)對齊，木板C長為且厚度不計，在木板C左端點有一靜止的小滑塊B?，F(xiàn)將小球A從圓弧軌道內(nèi)側(cè)點由靜止釋放，并從圓弧軌道末端點飛出，到最高點時恰好與滑塊B發(fā)生彈性碰撞，A、B可視為質(zhì)點且碰撞時間極短。已知質(zhì)量的球A表面光滑，滑塊B與木板C的質(zhì)量，B、C兩者之間的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度，空氣阻力忽略不計，，。（1）求球A到達點時速度的大小；（2）求點與點之間的水平距離；（3）求A、B碰撞后，滑塊B和木板C組成的系統(tǒng)損失的機械能；（4）若僅將滑塊B初始位置向右移動，使滑塊B到木板C左端點的距離等于，球A仍從點由靜止釋放，求A、B發(fā)生彈性碰撞后整個過程中摩擦力對滑塊B所做的功?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）；（4）當(dāng)時，，當(dāng)時，〖解析〗（1）球A從點運動到點，由動能定理得解得（2）球A離開點后做斜拋運動，水平方向豎直方向解得（3）A、B物體碰撞，動量守恒、能量守恒解得B在C板上滑動過程中，若共速前不從C板上滑下。由動量守恒、能量守恒得解得則物塊B未從C板滑下?；瑝KB和木板C組成的系統(tǒng)損失的機械能為（4）當(dāng)時，B不會從C板滑下，對B物體由動能定理得解得當(dāng)時，B能從C板滑下，由動量守恒和能量守恒得解得由動能定理得解得18.如圖所示，在平面內(nèi)，的區(qū)域中，存在沿軸正方向的勻強電場，電場上邊界正上方和下邊界正下方填充某特殊物質(zhì)，粒子進入即被吸收，的整個區(qū)域