安徽省亳州市普通高中2023-2024學年高三上學期1月期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1亳州市普通高中2023-2024學年度第一學期高三期末質量檢測物理考生注意：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示為河南鄭州到安徽合肥的手機導航路線圖，下列說法正確的是（）A.圖中“明天凌晨4：10到達”，“4：10”是時刻B.圖中“5小時39分”是時刻C.圖中推薦方案“567公里”距離最短，“567公里”是位移大小D.研究汽車高速上超越大貨車時，可將汽車看成質點〖答案〗A〖解析〗A．圖中“明天凌晨4：10到達”，“4：10”是時刻，選項A正確；B．圖中“5小時39分”是時間間隔，選項B錯誤；C．圖中推薦方案“567公里”距離最短，“567公里”是路程，選項C錯誤；D．研究汽車在高速上超越大貨車時，汽車的大小不能忽略不計，不可將汽車看成質點，選項D錯誤。故選A。2.如圖所示是自然界的一顆“磁星”，“磁星”（Magnetar）是中子星的一種，擁有極強的磁場，通過磁場的衰減，使之能源源不絕地釋放出以X射線及γ射線為主的高能量電磁輻射，下列說法正確的是（）A.X射線是高速電子流 B.X射線的波長小于γ射線的波長C.X射線可以消毒 D.γ射線可以摧毀病變的細胞〖答案〗D〖解析〗A．β射線是高速電子流，X射線不是高速電子流，選項A錯誤；B．X射線的頻率小于γ射線的頻率，X射線的波長大于γ射線的波長，選項B錯誤；C．紫外線具有波長短、頻率高、能量大的特點可以進行消毒，X射線可以用來進行透視以診斷病情，故C錯誤；D．γ射線穿透能力較強，可以摧毀病變的細胞，選項D正確。故選D。3.北京時間2023年10月31日8時11分，神舟十六號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。若返回艙進入大氣層后先加速下落，在距離地面一定高度時打開降落傘，如圖所示，返回艙減速，經(jīng)過一段時間后返回艙勻速下落，下落到離地面很近時啟動反推發(fā)動機，最終使返回艙安全軟著陸。下列說法正確的是（）A.返回艙進入大氣層后加速下落時，返回艙的機械能增加B.打開降落傘返回艙減速過程，返回艙處于超重狀態(tài)C.返回艙勻速下落過程，返回艙的機械能不變D.啟動反推發(fā)動機后返回艙的動能將增大〖答案〗B〖解析〗A．返回艙進入大氣層后加速下落時，空氣阻力做負功，則返回艙的機械能減小，選項A錯誤；B．打開降落傘返回艙減速過程，加速度向上，則返回艙處于超重狀態(tài)，選項B正確；C．返回艙勻速下落過程，返回艙的動能不變，重力勢能減小，則機械能減小，選項C錯誤；D．啟動反推發(fā)動機后返回艙做減速運動，則動能減小，選項D錯誤。故選B。4.如圖所示，一個傾斜的鐵板可以繞O點轉動，鐵板上吸附一個質量為m的強磁鐵，當鐵板從豎直線左側θ角位置緩慢轉到右側θ角位置的過程中，磁鐵相對于鐵板始終靜止。已知θ=30°，下列說法正確的是（）A.鐵板對磁鐵的摩擦力逐漸變大B.鐵板對磁鐵的彈力先變小后變大C.鐵板對磁鐵的彈力逐漸變小D.鐵板對磁鐵的摩擦力與彈力的合力先變小后變大〖答案〗C〖解析〗A．摩擦力為靜摩擦力，等于重力的下滑分力，因此在轉動的過程中，摩擦力先增大后減小，A錯誤；BC．彈力，重力在垂直鐵板方向的分力，鐵板對磁鐵的吸引力合力為零，在開始旋轉θ角的過程中，重力在垂直鐵板方向的分力逐漸減小，鐵板對磁鐵的彈力逐漸減??；在后來旋轉θ角的過程中，重力在垂直鐵板方向的分力逐漸增大，但分力的方向背離鐵板，造成鐵板對磁鐵的彈力繼續(xù)減小，因此在整個過程中，鐵板對磁鐵的彈力一直減小，B錯誤，C正確；D．磁鐵受重力，鐵板的吸引力，鐵板對磁鐵的摩擦力和彈力四個力的作用。鐵板對磁鐵的摩擦力與彈力的合力跟磁鐵所受重力與鐵板的吸引力的合力等大反向，磁鐵所受鐵板的吸引力大小不變始終垂直鐵板指向鐵板，在轉動的過程中，吸引力與重力的夾角逐漸增大，合力逐漸減小，因此鐵板對磁鐵的摩擦力與彈力的合力逐漸減小，D錯誤。故選C。5.在x軸上x1=0和x2=14m處各有一個波源在t=0時刻開始振動，形成的波分別沿x軸正方向和負方向傳播。t=0.4s時形成如圖所示的波形，其余數(shù)據(jù)圖中已標出，下列說法正確的是（）A.這兩列波波速大小均為0.1m/sB.當兩列波都傳播到x=7m處的質點后，x=7m處質點的振幅為5cmC.從t=0到t=1.2s，x=6m處的質點振動的路程為24cmD.t=1.2s時，x=6m處質點的位移大小為5cm〖答案〗C〖解析〗A．由題意可知，兩列波的周期均為，由圖可知，兩列波的波長均為，則這兩列波的波速大小均為故A錯誤；B．由圖可知，當此時處于處波谷傳到處時，處于處的波峰剛好傳到處，則當兩列波都傳播到處的質點后，該質點為振動減弱點，該質點的振幅為故B錯誤；C．左側波從傳到處所用時間為右側波從傳到處所用時間為則內，左側波在處的質點引起振動通過的路程為由圖可知，左右兩側波的波峰同時傳到處，則在處的質點為振動加強點，從左右兩側波在處的質點引起振動通過的路程為則從到，處的質點振動的路程為故C正確；D．在時，左側波剛傳到處，則時，左側波的振動使處的質點位于平衡位置；在時，左側波剛傳到處，右側波剛傳到處，則時，右側波的振動使處的質點位于平衡位置；故時處質點的位移大小為0，故D錯誤。故選C。6.如圖所示的電路中，R2是光敏電阻（阻值隨光照強度增加而減?。?，R1、R3是定值電阻，C1是電容器，電源的電動勢為E，內阻為r，且R1=r。當開關S閉合后，光照強度增加時，下列說法正確的是（）A.電容器C1的電荷量增加 B.電源的輸出功率一定增加C.光敏電阻R2的功率一定減小 D.電源的效率一定增加〖答案〗B〖解析〗A．當光照強度增加時，電阻減小，電路中的總電阻減小，電路中總電流增大，電源內電壓增大，由可知，路端電壓減小，由部分電路歐姆定律可知，電容器C1的兩端電壓減小，根據(jù)可知，電容器C1的電荷量減小，故A錯誤；B．電源的輸出功率為當時，輸出功率最大，由于R1=r，所以外電路的總電阻大于電源內阻，隨著減小，電路中總電阻減小，電源的輸出功率一定增加，故B正確；C．光敏電阻R2的功率為化簡可得由題意可得，電路中的最大電流為所以光照強度增加時，光敏電阻R2的功率可能先增大再減小，或者可能一直減小，故C錯誤；D．電源的效率為因為電阻減小，所以電源的效率一定減小，故D錯誤。故選B。7.如圖所示，某同學用智能手機的頻閃功能拍攝一滑塊在足夠長斜面上的運動情況，頻閃時間間隔為T=0.1s，滑塊從斜面底端開始向上運動，用頻閃照相記錄下滑塊依次經(jīng)過斜面上的1、2、3、4、5點，且知3點為滑塊運動的最高點。測得各段的實際距離x34=0.0125m、x42=0.0250m、x25=0.0125m、x51=0.1000m，已知滑塊在運動過程中所受的摩擦阻力大小不變，斜面傾角，重力加速度g取10m/s2。以下說法正確的是（）A.滑塊經(jīng)過2點時的速度大小是0.60m/sB.滑塊向上運動時的加速度大小是3.0m/s2C.滑塊向下運動時的加速度大小是1.0m/s2D.滑塊所受摩擦阻力與重力大小之比是1：4〖答案〗D〖解析〗A．由勻變速直線運動中某點的瞬時速度等于其相鄰兩點間的平均速度，故滑塊經(jīng)過2點時的速度大小是故A錯誤；B．由逐差法可知，滑塊向上運動時的加速度大小是故B錯誤；C．由逐差法可知，滑塊向下運動時的加速度大小是故C錯誤；D．設斜面的傾角為，物塊向上運動時，由牛頓第二定律物塊向下運動時，由牛頓第二定律其中聯(lián)立解得，滑塊所受摩擦阻力與重力大小之比是故D正確。故選D。8.如圖所示，光滑絕緣軌道ABC由半圓軌道AB和水平直軌道BC組成，A、B連線豎直。半圓軌道的圓心為O、半徑為R，空間有如圖所示的勻強電場，場強大小為，方向與水平面夾角為θ=30°，重力加速度為g。在水平直軌道上距B點L處靜止釋放一質量為m、電量為q的帶正電小滑塊，下列說法正確的是（）A.無論L取何值，小滑塊都能運動到A點B.小滑塊在半圓軌道上運動時始終處于超重狀態(tài)C.若，軌道對滑塊的彈力最大值等于4mgD.若，軌道對滑塊的彈力最大值等于3mg〖答案〗C〖解析〗A．假設小滑塊剛好可以到達A點，則根據(jù)動能定理解得故A錯誤；B．對小滑塊受力分析，如圖合外力與水平方向夾角為，則小滑塊運動到A點時小滑塊減速運動，故在A點時小滑塊處于失重狀態(tài)，故B錯誤；CD．合外力與水平方向夾角為，則OD與水平方向夾角為的D點為等效最低點，如圖若，時，根據(jù)動能定理則此時，軌道對小滑塊的支持力為解得故C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.中國載人登月初步方案公布，計劃在2030年前實現(xiàn)登月開展科學探索。若宇航員在月球表面將一小球豎直上拋，從小球拋出開始計時，以豎直向上為正方向，小球運動的平均速度與時間即圖像如圖所示（圖中a、b均為已知量）。忽略月球的自轉，月球可視為半徑為R的勻質球體，引力常量為G，則下列分析正確的是（）A.小球豎直上拋初速度為2a B.小球上升的最大高度為C.月球的質量為 D.月球的第一宇宙速度為〖答案〗BC〖解析〗根據(jù)可得A．利用圖像縱軸的截距可知，豎直上拋的初速度為a，A錯誤；B．利用圖像的斜率可知可知月球表面的重力加速度小球上升的最大高度為B正確；C．根據(jù)可知月球的質量C正確；D．根據(jù)可得月球的第一宇宙速度D錯誤。故選BC。10.如圖所示，斜面的傾角θ=45°，∠C=90°，AC=0.8m，從斜面頂端A點垂直斜面AB以初速度v0拋出一個小球（可以看成質點）。當小球與斜面碰撞時，碰后垂直斜面方向的速度反向大小不變，沿斜面方向的速度不變，重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力的影響。若小球能擊中B點，初速度v0可能為（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s〖答案〗AB〖解析〗垂直斜面方向每次到達斜面所用時間為沿斜面方向，加速度為設小球第n次到達斜面后到達B點，則以上各式聯(lián)立，解得（n=1，2，3…）當時，；當時，。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.某物理社團的同學探究做勻速圓周運動的物體所需要的向心力F與其質量m、轉動半徑r和轉動角速度之間的關系。（1）該同學先用如圖1所示的向心力演示器探究F與的關系。在兩小球質量和轉動半徑相等時，標尺上的等分格顯示出兩個小球A、B所受向心力的比值為1：4，由圓周運動知識可以判斷，與皮帶連接的兩個變速塔輪轉動的角速度之比為___________，兩個變速塔輪對應的半徑之比為___________（均填選項序號）。A.1：2B.2：1C.1：4D.4：1（2）為了更精確探究F與的關系，該社團的同學又設計了如圖2所示接有兩個力傳感器的向心力實驗器來進行探究實驗。水平直桿的左端用力傳感器1通過細線懸掛一質量為m的小球，豎直轉軸上與小球等高處固定另一個力傳感器2，用細線把小球與力傳感器2連接，使細線剛好伸直且水平。水平桿右端固定一個寬度為d的遮光條，并用游標卡尺測出其寬度如圖3所示，則遮光條的寬度為d=___________mm，遮光條到豎直轉軸的距離為D。某次勻速旋轉過程中遮光條經(jīng)過光電門，系統(tǒng)自動記錄其擋光時間為△t，力傳感器1的示數(shù)為F1，力傳感器2的示數(shù)為F2，則角速度=___________（用題中的字母表示）。逐漸增大，力傳感器1的示數(shù)為F1將___________（填“變大”“不變”或“變小”），同時獲得多組F2、△t的數(shù)據(jù)，以F2為縱坐標，以___________（填“”“”“”或“”）為橫坐標，在坐標紙中描點作圖可得到一條過原點的直線，可證明F與成正比?！即鸢浮剑?）AB（2）4.35不變〖解析〗（1）[1]根據(jù)小球質量與旋轉半徑相同，因此角速度之比為1:2。故選A。[2]兩個塔倫由一根皮帶連接，塔倫邊緣的線速度相等，根據(jù)可知兩個變速塔輪對應的半徑之比為2:1。故選B。（2）[3]遮光條的寬度[4]遮光條通過光電門的速度因此角速度[5]小球在豎直方向上受力平衡，因此力傳感器1的示數(shù)F1等于小球的重量，無論角速度如何變化，F(xiàn)1不變。[6]F2為小球做圓周運動的向心力，因此以F2為縱坐標，以為橫坐標，在坐標紙中描點作圖可得到一條過原點的直線，可證明F與成正比。12.現(xiàn)在很多學校都有直飲水機，就是自來水通過凈水機凈化后可以直接飲用。某物理興趣小組的同學通過查閱資料后發(fā)現(xiàn)，一般地區(qū)生活飲用水電阻率不低于1000Ω·cm，該同學設計一個實驗通過測電阻率檢驗學校的直飲水是否合格。步驟如下：（1）該同學在實驗室找到一個透明塑料長方體容器，用刻度尺（如圖1）測出容器內部長為L=___________cm。在容器內加入一定量的飲用水，用游標卡尺（如圖2）的___________（填“A”“B”或“C”）部測出容器內部的寬d，用游標卡尺的___________（填“A”“B”或“C”）部測出飲用水的深度h。（2）然后在容器內部兩端插入與容器等寬且不計電阻和厚度的金屬板作為兩個電極，用歐姆表粗測飲用水的電阻大約是4000Ω。為了更準確地測量其阻值，有以下器材供選用：A.電壓表（0~12V，內阻約12kΩ）B電壓表（0~3V，內阻約3kΩ）C.電流表（0~3mA，內阻為3Ω）D.電流表（0~0.6A，內阻為1Ω）E.滑動變阻器（0~10Ω，1A）F.滑動變阻器（0~200Ω，1A）G.學生電源（直流電源，電動勢為15V，內阻不計）、開關、導線若干（3）為了更準確測量其阻值電壓表應選用___________，電流表應選用___________，滑動變阻器應選用___________（均填器材前面的字母序號）。（4）把虛線框內的實驗電路圖補充完整。___________（5）若已測得容器內部的長L、寬d、飲用水的深度h，某次實驗時電壓表示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I，電流表內阻為RA，則飲用水的電阻率ρ=___________（用題中字母表示）。（6）若代入數(shù)據(jù)計算得到飲用水的電阻率大于1000Ω·cm，則學校的飲用水___________（填“合格”或“不合格”）?！即鸢浮剑?）4.00（±0.01）BC（3）ACE（4）（5）（或）（6）合格〖解析〗（1）[1]用刻度尺測出容器內部長為L=4.00cm。[2][3]在容器內加入一定量的飲用水，用游標卡尺的B部測出容器內部的寬d，用游標卡尺的C部測出飲用水的深度h。（3）[4][5][6]電源電壓為15V，則為了更準確測量其阻值電壓表應選用A；電路中的最大電流電流表應選用C；滑動變阻器要接成分壓電路，則應選用阻值較小的E。（4）[7]待測電阻的阻值遠大于電流表的內阻，則應該采用電流表內接；滑動變阻器接成分壓電路，則實驗電路圖如圖；（5）[8]由電阻定律和歐姆定律可知解得飲用水的電阻率或者（6）[9]若代入數(shù)據(jù)計算得到飲用水的電阻率大于1000Ω·cm，則學校的飲用水合格。13.小明同學準備乘公交車去上學，當他距公交車站還有L=1km時剛好有一輛勻速行駛的公交車以速度v0=36km/h從他身邊經(jīng)過，小明立即從靜止開始以加速度a1=2m/s2加速向公交車站跑去，他的速度達到v1=4m/s后開始勻速直線運動。公交車進站時以加速度a2=2m/s2做勻減速直線運動，然后在站臺停留時間t0=2min。（1）小明跑到公交車站需要多長時間？（2）通過計算判斷小明能否趕上這輛公交車？〖答案〗（1）251s；（2）不能〖解析〗（1）小明加速的時間加速的位移為勻速直線運動的時間小明跑到公交車站的時間（2）公交車進站減速到0需要的時間減速的位移勻速的時間由于小明不能趕上這輛公交車。14.如圖所示，在光滑絕緣水平面上方，O′O兩側有大小相等方向相反的勻強電場，電場強度大小均為E，在電場中的A、B位置同時由靜止釋放帶電的絕緣球。A、B兩位置到O的距離均為d，A位置小球1的電荷量為+3q、質量為3m、B位置小球2的電荷量為+q、質量為m。小球的直徑與d相比可以忽略，勻強電場對小球的電場力遠大于兩個小球之間的庫侖力，兩小球間的碰撞為彈性碰撞且碰撞前后小球各自的帶電量不變。求：（1）兩小球第一次碰撞前瞬間各自的速度大??；（2）兩小球第一次碰撞后瞬間各自的速度。〖答案〗（1），；（