廣東省四校2023-2024學年高三上學期期末考試物理試題（解析版）VIP

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024屆高三四校聯考物理本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共6頁，滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1．答卷前，考生務必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的校名、姓名、考號、座位號等相關信息填寫在答題卡指定區(qū)域內，并用2B鉛筆填涂相關信息。2．選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗；不能答在試卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，〖答案〗必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內的相應位置上；如需改動，先劃掉原來的〖答案〗，然后再寫上新的〖答案〗；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的〖答案〗無效。4．考生必須保持答題卡的整潔。第一部分選擇題（共46分）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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．關于電磁場和電磁波，下列敘述正確的是（）A．如果空間某區(qū)域有高頻振蕩電流，就能產生電磁波B．電磁波是縱波，不能產生偏振現象C．麥克斯韋首次通過實驗證實了電磁波的存在D．用手機通話時，手機將聲音信號轉變成電信號，再經過調諧后，把信號發(fā)送到基站中轉2．如圖所示是甲、乙兩個物體沿同一直線運動的圖像，已知甲、乙兩個物體的質量均為2kg，下列說法正確的是（）A．0~5s內，乙物體的加速度均勻減小B．甲、乙兩物體的運動方向相同C．甲、乙兩物體在0~5s內的位移大小之比為D．0~5s內，甲物體所受合外力的沖量為3．如圖所示為某風洞實驗簡化模型，風洞管中的均流區(qū)斜面光滑，一物塊在恒定風力作用下由靜止沿斜面向上運動，物塊從接觸彈簧到最高點的過程中（彈簧在彈性限度內），下列說法正確的是（）A．物塊的速度一直減小 B．物塊加速度先減小后增大C．彈簧彈性勢能先增大后減小 D．物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒4．筷子夾球游戲深受人們的喜愛，選手用筷子夾起乒乓球從一個容器放到另一個容器，在規(guī)定時間內搬運多者勝。某同學水平持筷（兩根筷子及球心在同一水平面內）夾著乒乓球的俯視圖如圖所示，則下列說法正確的是（）A．乒乓球受到四個力的作用B．如果乒乓球靜止，則乒乓球受到筷子的摩擦力方向豎直向上C．如果乒乓球靜止，減小筷子間夾角θ，筷子對乒乓球的作用力大小不變D．如果乒乓球加速運動，筷子對乒乓球的彈力大于乒乓球對筷子的彈力5．若地球自轉在逐漸變慢，地球的質量與半徑不變，則未來發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現在的相比（）A．離地面高度變小 B．角速度變大C．線速度變大 D．向心加速度變小6．如圖，由絕緣輕桿構成的邊長為L的正方形ABCD位于豎直平面內，其中AB邊位于水平方向，頂點處分別固定一個帶電小球。其中A、B處小球質量均為2m，電荷量均為q(q>0)；C、D處小球質量均為m，電荷量均為﹣2q。空間存在著沿DB方向大小為E的勻強電場，在圖示平面內，讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，重力加速度為g，則四個小球所構成的系統(tǒng)（

）A．電勢能不變，重力勢能減少mgLB．電勢能增加EqL，重力勢能不變C．電勢能不變，重力勢能減小mgLD．電勢能減少EqL，重力勢能增加mgL7．如圖，現有兩根通電長直導線分別固定在正方體的兩條邊和BC上且彼此絕緣，電流方向分別由B流向、由B流向C，兩通電導線中的電流大小相等，在A點形成的磁場的磁感應強度大小為，已知通電長直導線在周圍空間某位置產生磁場的磁感應強度大小為其中k為常數，I為電流大小，r為該位置到長直導線的距離，則D點的磁感應強度大小為（）A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．心電圖儀是將心肌收縮產生的脈動轉化為電壓脈沖的儀器，其輸出部分可等效為一個不計內阻的交流電源，其電壓會隨著心跳頻率發(fā)生變化，如圖所示，心電圖儀與一理想變壓器的初級線圈相連接，揚聲器（等效為一個定值電阻）與一滑動變阻器連接在次級線圈兩端。下列說法正確的是（

）A．保持電壓不變，向右滑動滑片P，原線圈功率變小B．保持電壓不變，向左滑動滑片P，揚聲器電流I2變小C．保持滑片P不動，當變大時，揚聲器的功率變大D．保持滑片P不動，當變小時，原線圈的電流I1減小9．兩列機械波在同種介質中相向而行，P、Q為兩列波的波源，以P、Q的連線和中垂線為軸建立坐標系，P、Q的坐標如圖所示。某時刻的波形如圖所示。已知P波的傳播速度為10m/s，下列判斷正確的是（）

A．兩波源P、Q的起振方向相同B．經過足夠長的時間，坐標原點處質點的振幅為45cmC．波源Q產生的波比波源P產生的波更容易發(fā)生衍射D．若x軸上坐標原點有一位觀察者沿x軸向Q點運動，觀察者接收到Q波的頻率大于2.5Hz10．市面上有一種自動計數的智能呼拉圈。如圖甲，腰帶外側帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿過軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的細繩，其模型簡化如圖乙所示。水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重做水平勻速圓周運動，此時繩子與豎直方向夾角為。配重運動過程中認為腰帶沒有變形，下列說法正確的是（）

A．若增大轉速，繩子的拉力變大B．若增大轉速，腰受到腰帶的彈力減小C．若減小轉速，腰受到腰帶的摩擦力增大D．若只增加配重，保持轉速不變，則繩子與豎直方向夾角不變第二部分選擇題（共54分）三、實驗題：本大題共2小題，滿分16分．11．（6分）（1）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，先用兩個彈簧測力計通過兩個細繩套互成角度地牽拉橡皮條至某一點O，則需要記錄、、兩個細繩套的方向；然后再改用一只彈簧測力計牽拉，使橡皮條伸長到O點，記錄此時細繩套的方向為OC，依次如圖甲、乙所示；（2）請根據圖乙，讀出此次測量中彈簧測力計的示數F=N；（3）如圖丙，根據實驗的數據記錄，按選定的標度（已知圖中相鄰圓環(huán)間距表示1N）已作出了兩個分力F1、F2的圖示（大小未標出），請繼續(xù)在圖丙中：①按同樣的標度作出力F（即合力的測量值）的圖示；②按力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力的圖解值F′。（4）由（3）可以得出實驗結論：在誤差范圍內，兩個力的合成遵循平行四邊形定則。12．（10分）某同學聽說一支新HB鉛筆筆芯（粗細均勻）的電阻約為25Ω，于是就找來一支新HB鉛筆，準備測出筆芯的電阻。（1）先用多用電表直接測量筆芯的電阻，先把選擇開關調至歐姆（填“×1”、“×10”或“×100”）擋，使紅、黑表筆短接進行，再使紅、黑表筆與該鉛筆筆芯的兩端接觸，經過正確的操作后，測量結果如圖甲所示，則該鉛筆筆芯的電阻為Ω。甲 乙 丙（2）該同學想更準確地測出這支鉛筆筆芯的電阻，他從實驗室找到如下器材：A．電源E：電動勢約為3.0V；B．電流表A1：量程為0~200μA，內阻r1=200Ω；C．電流表A2：量程為0~100mA，內阻r2=10Ω；D．滑動變阻器R1：最大阻值為5Ω；E．滑動變阻器R2：最大阻值為2kΩ；F．電阻箱R0，最大阻值為99999.9Ω；G．開關S，導線若干。為了盡量準確地測量這支鉛筆筆芯電阻Rx的阻值，根據實驗室提供的儀器，他設計圖甲所示的電路，圖中電流表a應選用，電流表b應選用（選填“”或“”）；滑動變阻器R應選用（選填“”或“”）（3）變阻箱電阻調為R0，調節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄電流表的示數和電流表的示數，根據測得的多組數據描繪出圖像，如圖丙所示，圖像的斜率為k，則鉛筆電阻的阻值（用k、R0、r1或r2表示）。四、計算題：本大題共3小題，滿分38分．13．（10分）如圖所示，虛線MN左、右兩側的空間均存在與紙面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小分別為B和2B，左側磁場的磁場方向垂直紙面向里，右側磁場的方向垂直紙面向外。用軟導線制成的單匝閉合圓形線圈，半徑為R，電阻率為ρ，圓形線圈橫截面積為S，線圈平面垂直磁場放置，MN過線圈圓心?，F用力向兩側緩慢拉動線圈，線圈的上下兩邊經過t時間后合到一起。求線圈在上述過程中：（1）感應電流的平均值I和方向；（2）通過導線橫截面的電荷量q．14．（12分）如圖，內徑為r、外徑為2r的圓環(huán)內有垂直紙面向里、磁感應強度為B2的勻強磁場。圓環(huán)左側的平行板電容器兩板間距離為r，電壓為U，板間勻強磁場磁感應強度大小為B1，方向垂直紙面向里。質量為m、電量為q的正離子從左側水平飛入，在兩板間恰好做勻速直線運動，并沿圓環(huán)直徑方向射入B2磁場，求：（1）離子射入兩板間的速率；（2）離子在B2磁場中做圓周運動的半徑：（3）要使離子不進入小圓區(qū)域，磁感應強度B2的取值范圍。15．（16分）如圖，質量為M1=8kg，半徑R=0.84m的四分之一光滑圓弧軌道靜止于光滑水平面上，底端端點切線水平。另一質量M2=2kg足夠長的滑板鎖定在圓弧軌道的右端，滑板上表面所在平面與圓弧軌道底端等高。質量為m=0.5kg的物塊（可視為質點）從軌道圓心等高處靜止釋放，滑上滑板瞬間圓弧軌道和滑板之間解除鎖定。開始時與滑板右側距離s處有一彈性擋板，滑板與擋板碰撞時間極短且無機械能損失，碰撞后馬上撤去擋板。已知物塊與滑板間的動摩擦因數μ=0.725，取g=10m/s2．求：（1）物塊沖上滑板時的速度大?。唬?）若滑板碰撞擋板反彈后能追上圓弧軌道，求s的取值范圍?！飬⒖即鸢浮铩?．A〖解析〗A．振蕩電流能在空間產生周期性變化的電場和磁場，則能產生電磁波，A正確；B．電磁波是橫波，B錯誤；C．麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲首次用實驗證實了電磁波的存在，C錯誤；D．用手機通話時，手機將聲音信號轉變成電信號，經過調制后，把信號發(fā)送到基站，D錯誤。故選A。2．C〖解析〗A．0~5s內，乙物體做勻減速運動，加速度不變，選項A錯誤；B．由圖可知，甲、乙兩物體的運動方向相反，選項B錯誤；C．甲、乙兩物體在0~5s內的位移大小之比為選項C正確；D．0~5s內，甲物體所受合外力的沖量等于動量的減小量，即選項D錯誤。故選C。3．B〖解析〗AB．從物塊接觸彈簧開始至到達最高點的過程中，對物塊受力分析，沿斜面方向有彈簧的壓縮量x從0開始增大，物塊先沿斜面加速，加速度向上且逐漸減小，當a減小到0時，速度加速到最大；然后加速度反向且逐漸增大，物體減速，直至減速到0，故A錯誤，B正確；C．由于彈簧的壓縮量不斷增大，所以彈性勢能不斷增大，故C錯誤；D．由于風力對物塊一直做正功，所以物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直增大，故D錯誤。故選B。4．C〖解析〗A．乒乓球受到重力、兩個筷子對它的彈力、兩個筷子對它的摩擦力五個力的作用，故A錯誤；B．如圖所示如果乒乓球靜止，兩個筷子對乒乓球的彈力的合力水平向左，所以兩個摩擦力在水平方向都有分量，分量的合力向右，即FNsinθ=f水平cosθ乒乓球受到筷子的摩擦力方向不是豎直向上，故B錯誤；C．如果乒乓球靜止，兩筷子夾角θ無論怎么變化，筷子給乒乓球的作用力總是與乒乓球的重力抵消，大小相等，即筷子給乒乓球的作用力保持不變，C正確；D．筷子對乒乓球的彈力和乒乓球對筷子的彈力是一對作用力與反作用力，無論乒乓球是否有加速度，這兩個力的大小總是相等的，故D錯誤；故選C。5．D〖解析〗A．若地球自轉在逐漸變慢，則地球的自轉周期增大，未來人類發(fā)射的衛(wèi)星周期也將增大。根據萬有引力公式可知則衛(wèi)星的軌道半徑則地球同步衛(wèi)星離地面高度變大，故A錯誤；B．由解得故隨r變大，角速度減小，選項B錯誤；C．根據解得故隨r變大，線速度減小，選項C錯誤；D．根據解得因半徑r增大，則向心加速度減小，故D正確。故選D。6．C〖解析〗讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，則電場力對四個小球做總功為：則系統(tǒng)電勢能不變；系統(tǒng)重力勢能變化量：則重力勢能減少mgL；故選C.7．A〖解析〗設正方體棱長為，通電導線中的電流大小為I，兩條邊BB'和BC上通電導線在A點產生的感應強度大小均為方向分別沿AD方向和AA方向，互相垂直。則A點磁感應強度大小為D點的磁感應強度大小為故選A。8．ACD〖解析〗A．保持電壓不變，又因為原副線圈的匝數不變，所以副線圈兩端電壓不變，向右滑動滑片P，副線圈的總電阻增大，副線圈的電流變小，原線圈的電流也變小，原線圈的功率變小，A正確；B．同理，保持電壓不變，向左滑動滑片P，副線圈總電阻變小，副線圈的電流增大，所以揚聲器電流變大，B錯誤；C．保持滑片P不動，副線圈的電阻不變，當變大時，副線圈的電壓增大，所以副線圈中電流增大，揚聲器的功率變大，C正確；D．保持滑片P不動，副線圈的電阻不變，當變小時，副線圈的電壓減小，所以副線圈中電流減小，根據原副線圈匝數與電流的關系，可知原線圈的電流減小，D正確。故選ACD。9．BD〖解析〗A．兩波源P、Q的起振方向與波剛傳播到的質點的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y軸負方向，波源Q的起振方向沿y軸正方向，即兩波源P、Q的起振方向相反，故A錯誤；B．根據對稱性可知，兩波相遇后，兩波的波峰與波峰或波谷與波谷同時到達O點，所以兩波在O點相遇后，O點振動加強，振幅等于兩波振幅之和，為45cm，故B正確；C．兩波的波長相等，波源Q產生的波與波源P產生的波發(fā)生衍射現象的難易程度相同，故C錯誤；D．當觀察者向Q點運動時，Q波相對觀察者向左傳播的速度觀察者接收到Q波的頻率為故D正確。故選BD。10．AD〖解析〗AB．若增大轉速，配重做勻速圓周運動的半徑變大，繩與豎直方向的夾角θ將增大，豎直方向mg=Tcosθ水平方向Tsinθ=Fn可知配重在豎直方向平衡，拉力T變大，向心力Fn變大，對腰帶分析如圖

可得豎直方向f=Mg+Tcosθ=Mg+mg水平方向N=Tsinθ=Fn故腰受到腰帶的摩擦力不變，腰受到腰帶的彈力增大，故A正確，B錯誤；C．若減小轉速，根據AB選項的分析，腰受到腰帶的摩擦力仍是保持不變，故C錯誤；D．因對配重而言即則若增加配重，保持轉速不變，則繩子與豎直方向夾角為將不變，故D正確。故選AD。11．O點的位置（1分） 兩個彈簧測力計的讀數（1分，漏“兩個”不給分）4.0正確畫出F給1分（要有標度和方向；圖中的F=4.0N可只有F不一定標注4.0N）正確作出F′給2分（平行四邊形1分，做出F′大小、方向1分）〖解析〗（1）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，先用兩只彈簧測力計通過兩個細繩套互成角度地牽拉橡皮條至某一點O，則需要記錄O點的位置、兩個彈簧測力計的讀數、兩個細繩套的方向；然后再改用一只彈簧測力計牽拉，使橡皮條伸長到O點。（2）彈簧測力計的分度值為0.2N，需要估讀到0.1N，即示數為F=4.0N。（3）如圖所示。12．×1（1分） 歐姆調零（1分） 30（2分）（1分）（1分）R1（2分）（2分）〖解析〗（1）由題可知，HB筆芯（粗細均勻）的電阻約為25Ω，故先把選擇開關調至歐姆的“×1”擋，使紅、黑表筆短接進行歐姆調零后，再進行筆芯電阻的測量，則圖甲中的示數為30×1Ω=30Ω；（2）電流表的內阻=200Ω，電流表的內阻=10Ω，為使金屬電阻阻值的測量結果盡量準確，圖中a應選用量程小的，b應選用量程大的，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇最大阻值較小的滑動變阻器R1。（3）根據串、并聯電路特點和歐姆定律可得化簡得圖像的斜率為k，所以金屬電阻的阻值為13．（1）；感應電流方向沿線圈逆時針；（2）〖解析〗（1）該過程中磁通量變化量（1分）由法拉第電磁感應定律，感應電動勢的平均值（1分）線圈的電阻（1分