福建省十一校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年高三第一學(xué)期期末物理試卷本試卷滿分100分，考試用時75分鐘．注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上．2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號．回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、單項(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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．1.如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩OA一端系在小球O上，另一端固定在傾斜天花板上的A點(diǎn)，輕質(zhì)彈簧OB一端與小球連接，另一端固定在豎直墻上的B點(diǎn)，平衡時細(xì)繩OA垂直于天花板，彈簧恰好水平。將細(xì)繩OA剪斷的瞬間，小球的加速度（）A.豎直向下 B.沿OB方向C.沿AO方向 D.等于0〖答案〗C〖解析〗小球受重力、細(xì)繩OA斜向上的拉力及彈簧的彈力作用，細(xì)繩OA中的拉力大小為將細(xì)繩剪斷的瞬間重力及彈簧的彈力均不變，所以小球的加速度沿AO方向、大小為故選C。2.北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)是周長為L的近似圓形的軌道，環(huán)中的n個電子以速度v定向運(yùn)動，已知電子的電荷量為e，則n個電子形成的電流為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗n個電子形成的電流為故選B。3.光滑水平地面上的物體A沿直線運(yùn)動時與靜止的物體B發(fā)生正碰，其位移-時間圖像如圖所示。由圖可知，物體A、B的質(zhì)量之比為（）A.1：6 B.1：4 C.1：3 D.1：2〖答案〗A〖解析〗由圖像的斜率表示速度，可推出碰撞前后的瞬時速度為，，由動量守恒可得代入數(shù)據(jù)解得故選C。4.地球可看作半徑為R的均勻球體，質(zhì)量為m的物體在赤道處所受的重力大小為，在北極處所受的重力大小為，引力常量為G，下列說法正確的是（）A.地球同步衛(wèi)星離地心的距離為B.地球同步衛(wèi)星運(yùn)行周期為C.地球第一宇宙速度為D.地球的平均密度為〖答案〗C〖解析〗AB．質(zhì)量為m的物體在赤道處所受的重力大小為在北極處所受的重力大小為解得地球自轉(zhuǎn)周期即地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為對同步衛(wèi)星解得地球同步衛(wèi)星離地心的距離為選項(xiàng)AB錯誤；C．根據(jù)解得地球的第一宇宙速度為選項(xiàng)C正確；D．地球的平均密度為選項(xiàng)D錯誤。故選C。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．5.如圖所示，真空中有一長方體區(qū)域，棱的長均為，棱的長為?，F(xiàn)將電荷量為的點(diǎn)電荷分別固定在棱的中點(diǎn)處，下列說法正確的是（）A.兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同C.棱和棱所在的直線均是等勢線D.兩點(diǎn)的電勢差等于兩點(diǎn)的電勢差〖答案〗AC〖解析〗AB．設(shè)等量異種點(diǎn)電荷的連線中心為O點(diǎn)，電場中關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向相同，故兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同，兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同，故A正確，B錯誤；C．等量異種點(diǎn)電荷的連線中垂面為等勢面，棱和棱在等量異種點(diǎn)電荷的連線中垂面上，棱和棱所在的直線均是等勢線，故C正確；D．兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱，則兩點(diǎn)在等勢面上，則可得故D錯誤。故選AC。6.圖為一理想自耦變壓器，在A、B間輸入電壓有效值恒定的交變電流，起初滑片位于線圈CD的中點(diǎn)G，滑片位于滑動變阻器R的中點(diǎn)，電流表A1和為理想電表，下列說法正確的是（）A.若僅將滑片向上滑動，則電流表、的示數(shù)均變小B.若僅將滑片向上滑動，則電流表、的示數(shù)均變大C.若僅將滑片向上滑動，則電流表、的示數(shù)均變小D.若僅將滑片向上滑動，則電流表、的示數(shù)均變大〖答案〗AC〖解析〗AB．僅將滑片向上移，原線圈匝數(shù)增大，根據(jù)理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比可知，不變，則減小，根據(jù)可知副線圈電流減小，即的示數(shù)變小，再根據(jù)可知原線圈電流減小，即的示數(shù)變小，故A正確，B錯誤；CD．因原副線圈匝數(shù)均不變且不變，根據(jù)理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比可知不變，僅將滑片向上移，接入電路的電阻阻值變大，根據(jù)可知副線圈電流減小，即的示數(shù)變小，再根據(jù)可知原線圈電流減小，即的示數(shù)變小，故C正確，D錯誤；故選AC。7.處的振源做振幅為的簡諧運(yùn)動，形成一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波，時刻的波形如圖所示，軸上、兩質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和，時質(zhì)點(diǎn)第一次處于波谷，下列說法正確的是（）A.這列波的周期為B.這列波的傳播速度為C.時，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰D.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為〖答案〗BD〖解析〗AB．由題圖可知時點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則波向右傳播的距離為13m，則波速為波的周期為故A錯誤，B正確；C．波向右傳播的距離為3m時質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，則有可知時點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，故C錯誤；D．當(dāng)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時經(jīng)過的時間為而波傳到質(zhì)點(diǎn)的時間為質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時質(zhì)點(diǎn)振動了0.9s，由于則質(zhì)點(diǎn)通過的路程為故D正確。故選BD。8.如圖所示，光滑絕緣水平桌面上有一均質(zhì)正方形金屬線框abcd，線框以速度v進(jìn)入一個有明顯邊界的勻強(qiáng)磁場（磁場的寬度大于線框的邊長），當(dāng)線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時，速度減小到，下列說法正確的是（）A.線框進(jìn)入磁場時與離開磁場時均做勻減速直線運(yùn)動B.線框能全部穿出磁場C.線框進(jìn)入磁場時與離開磁場時產(chǎn)生的熱量之比為8：1D.線框進(jìn)入磁場時與離開磁場時通過線框某截面的電荷量之比為2：1〖答案〗CD〖解析〗A．線框進(jìn)入磁場時與離開磁場時受安培力大小為隨著速度減小，安培力逐漸減小，加速度減小，所以線框進(jìn)入磁場時與離開磁場時做變速直線運(yùn)動，故A錯誤；BD．假設(shè)線圈能全部穿出磁場，線圈剛?cè)窟M(jìn)入磁場時速度為，剛離開磁場時速度為，線圈進(jìn)入磁場的過程，取向右為正方向，由動量定理得：通過線圈的電荷量線圈離開磁場的過程，取向右為正方向，由動量定理得通過線圈的電荷量聯(lián)立解得所以線圈不能全部穿出磁場，則，代入上式可知故B錯誤，D正確；C．線圈進(jìn)入磁場的過程，根據(jù)能量守恒定律有線圈離開磁場的過程，根據(jù)能量守恒定律有解得故C正確；故選CD。三、非選擇題：共60分。9.如圖所示，某運(yùn)動員用頭顛球，質(zhì)量為的足球從離運(yùn)動員頭頂高處自由落下，運(yùn)動員用頭將足球豎直向上頂起，足球與頭作用的時間為，球離開頭頂后豎直上升的最大高度為，取重力加速度大小，不計(jì)空氣阻力，則足球與頭作用討程中動量的變化量大小為_____________，足球?qū)︻^的平均作用力大小為_____________N。（結(jié)果均保留一位小數(shù)）〖答案〗4.2109.2〖解析〗[1]足球與頭接觸前瞬間的速度大小為，則有足球與頭接觸后瞬間的速度大小為，則有以向上為正方向，可知足球與頭作用討程中動量的變化量大小為[2]設(shè)足球?qū)︻^的平均作用力大小為，以向上為正方向，根據(jù)動量定理可得代入數(shù)據(jù)解得10.某籃球運(yùn)動員正在進(jìn)行投籃訓(xùn)練，籃球的運(yùn)動軌跡可簡化為如圖所示的曲線，其中是籃球的投出點(diǎn)，是運(yùn)動軌跡的最高點(diǎn)，是籃球的投入點(diǎn)．已知籃球在點(diǎn)的速度方向與水平方向A的夾角為，在點(diǎn)的速度大小為，在點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為，籃球可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度大小為，則籃球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間為_____________；、兩點(diǎn)的高度差為_____________。〖答案〗〖解析〗[1]籃球經(jīng)過C點(diǎn)時，有又聯(lián)立解得籃球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時間為[2]籃球經(jīng)過A點(diǎn)時，有解得則、兩點(diǎn)的高度差為11.用如圖所示的單擺測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋跀[球自然懸垂的狀態(tài)下，用米尺測出擺線長為，用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑為，則該單擺的擺長______，若實(shí)驗(yàn)中擺球的重心不在球心，當(dāng)擺線長為時，測得單擺的周期為；僅將擺線長縮短為，單擺的周期變?yōu)椋蛇@兩組數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮_____。〖答案〗〖解析〗[1]該單擺的擺長[2]根據(jù)可得聯(lián)立解得12.小明利用如圖甲所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?shí)驗(yàn)中將鐵架臺豎直放置，上端固定電磁鐵，在電磁鐵下方固定一個位置可調(diào)節(jié)的光電門。（1）用螺旋測微器測得小球的直徑為d。（2）閉合電磁鐵的開關(guān)，吸住小球；測出小球與光電門間的高度差h；斷開開關(guān)，小球由靜止自由下落，記錄小球通過光電門的擋光時間t。則小球通過光電門時的速度大小v＝________（用題中的字母表示）。（3）改變光電門的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組h、t，以為縱軸、h為橫軸，作出的圖像如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮＝________（用題中的字母表示）。（4）小明查閱當(dāng)?shù)氐馁Y料發(fā)現(xiàn)測量的重力加速度偏小，則產(chǎn)生誤差的原因可能為：①________；②________。（請寫出兩條原因）〖答案〗（2）（3）（4）測量小球的直徑偏小空氣阻力的影響〖解析〗（2）[1]小球擋住光的時間極短，則平均速度近似等于通過光電門的瞬時速度，有（3）[2]小球做自由落體運(yùn)動，有變形可得則有圖像的斜率為解得重力加速度為（4）[3][4]測量的重力加速度偏小，則產(chǎn)生誤差的原因可能為測量小球的直徑偏小，或空氣阻力的影響等。13.某物理興趣小組欲將電流表改裝成量程為3V的電壓表。（1）小組同學(xué)先測量電流表的內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A.電流表（量程為1mA，內(nèi)阻約為90Ω）；B．電流表（量程為1.5mA，內(nèi)阻約為400Ω）；C．定值電阻（阻值為200Ω）；D．定值電阻（阻值為20Ω）；E.滑動變阻器R（阻值為0~10Ω）；F.一節(jié)新的干電池E；G.開關(guān)S及導(dǎo)線若干。①圖中的電阻應(yīng)選用________（填“C”或“D”）；②請畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖；________③正確連接線路后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，獲得多組的示數(shù)和的示數(shù)，測得電流表的內(nèi)阻為100Ω。（2）給電流表串聯(lián)一個阻值為________kΩ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）定值電阻，可將電流表改裝成量程為3V的電壓表V；（3）用標(biāo)準(zhǔn)電壓表與電壓表V并聯(lián)進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)V0的示數(shù)為1.4V時，電流表的指針恰好半偏，則電壓表V的實(shí)際量程為________V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）C（2）2.9（3）2.8〖解析〗（1）①[1]當(dāng)電流表、滿偏時，電流表并聯(lián)的電阻約為故圖中的電阻應(yīng)選用C。②[2]滑動變阻器變阻器阻值較小，需采用分壓式接法，電流表與定值電阻并聯(lián)可求出電流表兩端的電壓，電流表測量通過電流表與定值電阻的總電流，故實(shí)驗(yàn)電路的原理圖如圖所示。（2）[3]根據(jù)電壓表改裝原理給電流表串聯(lián)一個阻值為（3）[4]根據(jù)電壓表V的實(shí)際量程為14.當(dāng)太陽光照射到空氣中的水滴時，光線被折射及反射后，便形成了彩虹。如圖所示，一束單色光以入射角α＝45°射入空氣中的球形水滴，折射出兩條光線1、2（只考慮光在水滴內(nèi)的第一次反射），已知入射光線與出射光線2之間的偏向角φ＝150°。求：（1）水滴對單色光的折射率n；（2）出射光線1、2的夾角θ?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）由題意可知，第一次折射的折射角為所以折射率為（2）出射光線1、2的夾角15.如圖所示，一個可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m＝1kg的小物塊，從平臺上的A點(diǎn)以的初速度水平拋出，恰好無碰撞地從C點(diǎn)進(jìn)入固定光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量M＝2kg的長木板，并恰好能到達(dá)長木板的左端。已知長木板的上表面與圓弧軌道末端的切線相平，圓弧軌道的半徑，圓弧軌道對應(yīng)的圓心角為θ，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小，sinθ＝0.8。求：（1）小物塊滑上長木板時速度大?。唬?）小物塊與長木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）小物塊在C點(diǎn)的速度為小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動至D點(diǎn)，根據(jù)動能定理有解得小物塊滑上長木板時的速度大小為（2）對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律有對長木板，根據(jù)牛頓第二定律有解得，設(shè)經(jīng)歷時間小物塊與長木板共速，速度為，則解得小物塊與長木板間的相對位移為小物塊與長木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為16.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)存在沿x軸正方向、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場，第一象限內(nèi)一梯形區(qū)域中存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），點(diǎn)P處的質(zhì)子源由靜止釋放的質(zhì)子在電場力的作用下加速后，從Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從N點(diǎn)垂直x軸射入第四象限。已知P、Q、N三