廣東省湛江市2023-2024學年高三上學期1月期末考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高三物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、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(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：高考全部內(nèi)容。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.我國“北斗三號”使用的氫原子鐘技術(shù)指標達到國際先進水平。它是利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波來計時的。圖為氫原子能級圖，在n能級的能量值為，大量處于基態(tài)的氫原子吸收某種頻率的光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，能輻射六種不同頻率的光子，則氫原子吸收的光子的能量為（）A.1.89eV B.10.2eV C.12.09eV D.12.75eV〖答案〗D〖解析〗大量處于基態(tài)的氫原子吸收某種頻率的光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，能輻射六種不同頻率的光子，可知氫原子躍遷到了n=4的能級，則氫原子吸收的光子的能量為故選D。2.如圖所示，輕質(zhì)細繩OA一端系在小球O上，另一端固定在傾斜天花板上的A點，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，平衡時細繩OA垂直于天花板，彈簧恰好水平。將細繩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、細繩OA斜向上的拉力及彈簧的彈力作用，細繩OA中的拉力大小為將細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。3.北京正負電子對撞機的儲存環(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。4.光滑水平地面上的物體A沿直線運動時與靜止的物體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。5.處振源做振幅為8cm的簡諧運動，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)點的坐標分別為1m和9m，時質(zhì)點第一次處于波谷，下列說法正確的是（）A.這列波的周期為0.2sB.這列波的傳播速度為8m/sC.時，質(zhì)點第一次到達波峰D.當質(zhì)點第一次到達波峰時，質(zhì)點通過的路程為72cm〖答案〗D〖解析〗AB．由題圖可知時點第一次到達波谷，則波向右傳播的距離為13m，則波速波的周期故AB錯誤；C．波向右傳播的距離為3m時質(zhì)點第一次到達波峰，即時點第一次到達波峰，故C錯誤；D．當點第一次到達波峰時經(jīng)過的時間而波傳到質(zhì)點的時間質(zhì)點第一次到達波峰時質(zhì)點振動了0.9s，則質(zhì)點通過的路程故D正確。故選D。6.當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。下列說法正確的是（）A.水滴對單色光的折射率為1.5 B.水滴對單色光的折射率為C.出射光線1、2的夾角 D.入射光線與出射光線1之間的偏向角為45°〖答案〗C〖解析〗AB．根據(jù)幾何關(guān)系知圖中設單色光射入水滴時的折射角為，有根據(jù)折射定律解得故AB錯誤；C．出射光線1的折射角為45°，故有解得故C正確；D．入射光線與出射光線1之間的偏向角為30°，故D錯誤。故選C。7.地球可看作半徑為的均勻球體，質(zhì)量為的物體在赤道處所受的重力大小為，由于地球自轉(zhuǎn)的影響，物體在北極處所受的重力大小為，引力常量為，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)星的運行周期為C.地球的第一宇宙速度為D.地球平均密度為〖答案〗C〖解析〗AB．根據(jù)地球同步衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力有在赤道處有在北極處有解得，故AB錯誤；C．地球的第一宇宙速度解得故C正確；D．地球的平均密度，解得故D錯誤。故選C。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.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G，滑片位于滑動變阻器R的中點，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。9.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、的點電荷分別固定在棱、的中點、處，下列說法正確的是（）A.、兩點的電場強度相同 B.、兩點的電場強度相同C.、、、四點的電勢相等 D.、兩點的電勢差等于、兩點的電勢差〖答案〗ABC〖解析〗AB．根據(jù)對稱性可知，、兩點的電場強度相同，、兩點的電場強度相同，故AB正確；C．根據(jù)等量異種電荷的等勢面分布可知，平面為等勢面，故C正確；D．由等量異種電荷電場強度和等勢面的分布可知，故D錯誤。故選ABC。10.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進入一個有明顯邊界的勻強磁場（磁場的寬度大于線框的邊長），當線圈全部進入磁場區(qū)域時，速度減小到，下列說法正確的是（）A.線框進入磁場時與離開磁場時均做勻減速直線運動B.線框能全部穿出磁場C.線框進入磁場時與離開磁場時產(chǎn)生的熱量之比為8：1D.線框進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，所以線框進入磁場時與離開磁場時做變速直線運動，故A錯誤；BD．假設線圈能全部穿出磁場，線圈剛?cè)窟M入磁場時速度為，剛離開磁場時速度為，線圈進入磁場的過程，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54分。11.小明利用如圖甲所示的裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?。實驗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，重復實驗，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?shù)氐闹亓铀俣却笮＝________（用題中的字母表示）。（4）小明查閱當?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。12.某物理興趣小組欲將電流表改裝成量程為3V的電壓表。（1）小組同學先測量電流表的內(nèi)阻，提供的實驗器材有：A.電流表（量程為1mA，內(nèi)阻約為90Ω）；B．電流表（量程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及導線若干。①圖中的電阻應選用________（填“C”或“D”）；②請畫出實驗電路的原理圖；________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）的定值電阻，可將電流表改裝成量程為3V的電壓表V；（3）用標準電壓表與電壓表V并聯(lián)進行校準。當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]當電流表、滿偏時，電流表并聯(lián)的電阻約為故圖中的電阻應選用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，故實驗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的實際量程為13.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)M→N變化的p-V圖像為如圖所示的直線。已知氣體在此過程中的最高熱力學溫度，求：（1）此過程中氣體對外界做功W；（2）氣體在狀態(tài)M時的熱力學溫度?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）根據(jù)可知，圖像與坐標軸圍成的面積為氣體與外界做功的大小，有（2）根據(jù)可知，每個點的橫縱坐標構(gòu)成的矩形面積反映溫度的大小，結(jié)合函數(shù)表達式則有可得，當時，，對應最高熱力學溫度，由理想氣體狀態(tài)方程有代入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示，一個可視為質(zhì)點、質(zhì)量m＝1kg的小物塊，從平臺上的A點以的初速度水平拋出，恰好無碰撞地從C點進入固定光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量M＝2kg的長木板，并恰好能到達長木板的左端。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的速度大??；（2）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點的速度為小物塊從C點運動至D點，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15.如圖所示，平面直角坐標系xOy的第二象限內(nèi)存在沿x軸正方向、電場強度大小為E的勻強電場，第一象限內(nèi)一梯形區(qū)域中存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出），點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點進入第一象限，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從N點垂直x軸射入第四象限。已知P、Q、N三點的坐標分別為、、，質(zhì)子的質(zhì)