山東省青島市萊西市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試題

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（二）物理試題2024．1本試卷共100分，考試時(shí)間90分鐘。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列說法正確的是A．水黽能停在水面而不沉，是浮力作用的結(jié)果B．在任何容器里，達(dá)到熱平衡后，沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目基本相同C．當(dāng)一定質(zhì)量的氣體溫度升高時(shí)，任意速率區(qū)間的分子數(shù)目均增多D．晶體和非晶體間有嚴(yán)格的界限，相互不可轉(zhuǎn)化2．下列有關(guān)甲、乙、丙、丁四種物理現(xiàn)象說法正確的是A．甲圖中彈簧振子上下做等幅振動(dòng)B．乙圖中閉合開關(guān)的瞬間，、兩燈馬上亮起C．丙圖中此時(shí)刻振蕩回路中的電流等于零D．丁圖中電場(chǎng)和磁場(chǎng)垂直，并和傳播方向垂直，故電磁波是橫波，且有偏振性3．如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)單擺模型中，輕繩長(zhǎng)度相等，絕緣小球質(zhì)量相等，最大擺角，乙、丙兩模型中小球均帶正電荷，周圍分別有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，擺動(dòng)過程中繩子一直處于伸直狀態(tài)。下列說法正確的是A．甲、乙、丙三個(gè)單擺模型的周期相等 B．若只增大甲、乙、丙三個(gè)單擺模型中小球的質(zhì)量，其運(yùn)行周期均不變C．若乙單擺模型中的電場(chǎng)強(qiáng)度緩慢減小，其運(yùn)行周期將逐漸變短D．丙單擺模型中，一個(gè)周期內(nèi)小球向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間4．如圖所示，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于、，并處于與垂直斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與豎直方向成角。當(dāng)導(dǎo)線中通以由到方向的電流，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為，重力加速度為，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A． B． C． D．5．如甲、乙兩圖所示是某同學(xué)在做光的單縫衍射和楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用光照強(qiáng)度傳感器測(cè)得的條紋相對(duì)光強(qiáng)隨水平距離的分布圖像。下列有關(guān)光的干涉和衍射現(xiàn)象說法正確的是A．甲發(fā)生的是干涉現(xiàn)象，乙發(fā)生的是衍射現(xiàn)象B．無論發(fā)生甲、乙哪種現(xiàn)象，當(dāng)只減小單縫寬度時(shí)，兩現(xiàn)象條紋間距均變大C．當(dāng)所用光線由紅光變成藍(lán)光時(shí)，甲現(xiàn)象條紋間距變大，乙現(xiàn)象條紋間距減小D．發(fā)生甲現(xiàn)象時(shí)，說明光沒有沿直線傳播6．如圖甲所示電路圖，螺線管匝數(shù)匝，橫截面積，線圈電阻，定值電阻。螺線管內(nèi)沿軸線方向存在如圖乙規(guī)律變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定向右為磁場(chǎng)的正方向。下列說法正確的是A．內(nèi)回路中產(chǎn)生的是直流電流B．內(nèi)線圈兩端間的最大電壓為C．內(nèi)點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)D．內(nèi)任意相鄰兩匝線圈間均相互吸引7．如圖所示，正六邊形內(nèi)的三個(gè)正三角形區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬線圈初始位置與正三角形內(nèi)切，讓該線圈沿正六邊形內(nèi)側(cè)無滑動(dòng)的順時(shí)針勻速滾動(dòng)一周。規(guī)定線圈內(nèi)順時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?，下列有關(guān)線圈內(nèi)電流隨時(shí)間變化圖像正確的是A．B．C．D．8．如圖所示，上細(xì)下粗圓柱形導(dǎo)熱汽缸豎直放置，用有質(zhì)量的“工”字形活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)恒定不變，不計(jì)活塞與汽缸內(nèi)壁間摩擦。下列說法正確的是A．當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時(shí)，活塞會(huì)向上移動(dòng)B．當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時(shí)，兩活塞間的輕質(zhì)連桿上的力將變大C．當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時(shí)，氣體從外界吸收熱量，并對(duì)外界做功D．若環(huán)境溫度不變，在小活塞上面放一小物塊，靜止時(shí)，汽缸內(nèi)壓強(qiáng)增大二、多項(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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．甲圖是某發(fā)電站經(jīng)遠(yuǎn)距離輸電線輸送電能的示意圖，乙圖是發(fā)電廠出來的交流電。經(jīng)理想升壓變壓器將電壓升壓到，高壓輸電線上總電阻為，某時(shí)段測(cè)得用戶端電壓為，用戶端總功率。已知理想降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比大于30，不考慮其它線路上的電阻。下列說法正確的是A．升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比3：25 B．降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比48：1C．高壓輸電線上的電流為 D．高壓輸電線上損耗的功率為10．如圖所示，水平面上有一粒子發(fā)射器，可持續(xù)豎直向上發(fā)射速度大小為的某種正粒子，粒子比荷為。左側(cè)距離為處有豎直放置的接收屏。在水平面上方加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使粒子能打在接收屏上的點(diǎn)。將發(fā)射器向右平移距離，發(fā)現(xiàn)粒子又能打在接收屏的點(diǎn)上。不計(jì)粒子的重力，下列說法中正確的是A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B．磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小C．粒子兩次打在點(diǎn)時(shí)，其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2D．發(fā)射器向右移動(dòng)的過程中，粒子打在屏上的最大高度為11．時(shí)刻，位于軸負(fù)半軸上某點(diǎn)的波源，從平衡位置開始向下振動(dòng)，形成一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波。時(shí)刻，部分波形圖如圖甲所示。平衡位置在內(nèi)的某點(diǎn)部分振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列有關(guān)此機(jī)械波說法正確的是A．波速為B．波源平衡位置位于處C．質(zhì)點(diǎn)平衡位置位于處D．內(nèi)，位于原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的路程12．如圖所示，相距的光滑金屬直導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，左端接有的定值電阻，導(dǎo)軌平面內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，質(zhì)量的金屬棒垂直兩導(dǎo)軌放置，給金屬棒施加沿導(dǎo)軌向右的水平拉力，使棒以的加速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后，保持拉力的功率不變繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其它部分電路電阻。下列說法正確的是A．前內(nèi)拉力隨時(shí)間呈線性均勻增大B．末拉力的功率為C．金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速度為D．金屬棒達(dá)到最大速度后撤去拉力，棒向前還能運(yùn)動(dòng)的距離三、非選擇題，共6小題，共60分。13．（6分）電吉他是年輕人比較喜愛的樂器之一，某同學(xué)為了探究電吉他的發(fā)聲原理，利用實(shí)驗(yàn)室的儀器搭建了如圖甲所示的裝置。一根金屬琴弦固定在木板支架兩端，并用力張緊，琴弦兩端與微電流傳感器相連，在琴弦正下方固定合磁體。當(dāng)撥動(dòng)琴弦時(shí)，觀察回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。（1）在琴弦正下方固定不同的磁體，要求當(dāng)前后撥動(dòng)琴弦時(shí)回路中有明顯電流產(chǎn)生，而上下?lián)軇?dòng)時(shí)無明顯電流產(chǎn)生。則實(shí)驗(yàn)時(shí)固定的磁體應(yīng)該為________；A．形磁鐵極朝外，極朝里，開口向上放置B．條形磁鐵極朝外，極朝里，與琴弦垂直放置C．條形磁鐵極朝下，極朝上，豎直放置D．條形磁鐵極朝左，極朝右，與琴弦平行放置（2）按照（1）放置好磁體，撥動(dòng)琴弦，利用微電流傳感器測(cè)得某段時(shí)間內(nèi)的電流與時(shí)間關(guān)系如圖乙所示，已知琴弦上電流向左時(shí)為正值，規(guī)定垂直紙面向外為琴弦位移的正方向，則該時(shí)間段內(nèi)琴弦的振動(dòng)圖像為_________；A． B． C． D．（3）電吉他相比較傳統(tǒng)吉他有若干優(yōu)勢(shì)，參數(shù)可方便進(jìn)行調(diào)整，下列說法正確的是A．增大琴弦上的張力，可以提高發(fā)聲音調(diào)B．撥動(dòng)琴弦力度越大，聲音越大，同時(shí)音調(diào)也越高C．琴弦自由振動(dòng)時(shí)是阻尼振動(dòng)，振幅減小的同時(shí)頻率也會(huì)降低D．外界強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電吉他的發(fā)聲造成影響，所以演奏時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)14．（8分）某同學(xué)在測(cè)量圓柱形玻璃磚的折射率時(shí)，步驟如下：1、先用游標(biāo)卡尺測(cè)出圓柱玻璃磚的直徑，示數(shù)如圖甲所示；2、用圓規(guī)在白紙上畫出直徑為的圓，標(biāo)記圓心“”；3、把白紙固定在水平木板上，將玻璃磚和白紙上的圓邊緣對(duì)齊放好；4、用水平激光以一定角度照射圓柱玻璃磚側(cè)面，調(diào)整好角度后，依次在透射光線和入射光線經(jīng)過處，各插入兩枚大頭針；5、移走玻璃磚和大頭針，在白紙上得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如圖乙所示。不考慮光線在玻璃磚內(nèi)反射后再折射出的光線。請(qǐng)回答下面問題：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_________；（2）在圖乙上完善光路圖（畫出完整光路和法線）；（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，延長(zhǎng)入射光線和透射光線，用量角器測(cè)得夾角為。又測(cè)得入射面法線與反射面法線間夾角為，則該玻璃磚的折射率_________；（4）如果在步驟2中所畫圓的圓心位置正確，但直徑比真實(shí)值偏大了，則測(cè)出的折射率和真實(shí)值比較_________（選填“偏大”，“偏小”或“相等”）。15．（8分）如圖，為了研究某種導(dǎo)熱性能良好的新型材料對(duì)溫度和壓強(qiáng)的耐受性，用該種材料制成高度為的汽缸進(jìn)行試驗(yàn)?，F(xiàn)在用輕活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體，汽缸處于溫度為等下、外界大氣壓為的環(huán)境下，此時(shí)活塞距離汽缸底部，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能為?，F(xiàn)將此汽缸移至溫度為，外界大氣壓強(qiáng)為的高溫環(huán)境下，并在活塞上方放置一鉛塊，待氣體溫度升高活塞穩(wěn)定后，活塞距汽缸底部的距離，該升溫過程氣體對(duì)活塞做功。已知汽缸內(nèi)壁光滑，活塞的橫截面積，。求：（1）活塞上方放置鉛塊的質(zhì)量；（2）已知一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比：。求升溫過程中氣體通過缸壁傳遞的熱量。16．（9分）圓柱形玻璃磚底面半徑為，高為，玻璃磚只有上表面是光學(xué)面。在距離玻璃磚上表面處有一面積足夠大的接收屏?，F(xiàn)在玻璃磚底部中心處放一點(diǎn)光源，可以向四周均勻的發(fā)射光束，照射到玻璃磚上表面的光線均能透射出去，并在接收屏上留下半徑為的亮斑。求：（1）玻璃磚的折射率；（2）為了使接收屏接收到的光能量最大，光源可以固定在玻璃磚內(nèi)哪些位置。17．（14分）如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌相互平行，段水平放置，平面與水平面成，矩形內(nèi)有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，水平導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩部分磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。兩根完全相同的金屬棒和并排放在導(dǎo)軌處，某時(shí)刻由靜止釋放金屬棒，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到時(shí)再釋放金屬棒，在斜面磁場(chǎng)中剛好一直做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到處時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到處時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到。已知兩導(dǎo)軌間距及、金屬棒長(zhǎng)度相同均為，每根金屬棒質(zhì)量，電阻，到的距離。斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌在處平滑連接，金屬棒、在運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其它電路電阻，不考慮磁場(chǎng)的邊界效應(yīng)，重力加速度，，。求：（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)到處時(shí)的速度大小及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（2）若規(guī)定金屬棒剛進(jìn)入水平軌道時(shí)為時(shí)刻，發(fā)現(xiàn)在金屬棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌前，金屬棒在水平導(dǎo)軌上的速度隨時(shí)間變化關(guān)系為，其中為為已知的常數(shù)，為剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)的速度，求金屬棒最終的運(yùn)動(dòng)速度大小及整個(gè)過程中棒上產(chǎn)生的焦耳熱。（3）在（2）的已知條件下，求金屬棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌前，金屬棒在水平導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)過程中通過金屬棒橫截面的電荷量。18．（15分）如圖甲所示，矩形和為上下兩部分對(duì)稱磁場(chǎng)區(qū)域，分別有垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，邊界左側(cè)有一粒子發(fā)射器，可垂直于邊界連續(xù)發(fā)射帶正電的粒子，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。現(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)射器中速度選擇器的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為時(shí)，發(fā)現(xiàn)從邊界中點(diǎn)射入磁場(chǎng)的粒子，經(jīng)過邊界時(shí)速度方向與垂直。繼續(xù)第二次調(diào)節(jié)速度選擇器使射入磁場(chǎng)時(shí)的速度變?yōu)閯偛诺?.5倍，發(fā)現(xiàn)粒子恰好各經(jīng)過上、下磁場(chǎng)一次從點(diǎn)射出。已知帶電粒子比荷為，上、下兩部分磁場(chǎng)區(qū)域高度均為。不考慮電場(chǎng)、磁場(chǎng)邊界效應(yīng)和粒子重力的影響。求：（1）第一次調(diào)節(jié)速度選擇器后，其電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比的值；（2）對(duì)稱磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度；（3）第一次調(diào)節(jié)好速度選擇器后，當(dāng)粒子發(fā)射器在間上下移動(dòng)時(shí)，為使射入磁場(chǎng)的所有粒子均能從側(cè)射出，須調(diào)節(jié)對(duì)稱磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，求對(duì)稱磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度允許的最大值；（4）在（3）中，當(dāng)取最大值，且有界磁場(chǎng)的水平長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)時(shí)，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間之比。——★參考答案★——一、二選擇題：（本題共12個(gè)小題，共計(jì)40分）題號(hào)123456789101112〖答案〗BDCADDACBDCDABDAB三、非選擇題（本題共6個(gè)小題，共計(jì)60分）13．（6分）（1）C（2）B（3）AD14．（8分）（1）40.70或40.75（2）如圖所示（3）（3）偏大15．（8分）解：（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：且解得（2）設(shè)氣體在時(shí)的內(nèi)能為，由題意得：氣體內(nèi)能的變化為根據(jù)題意由熱力學(xué)第一定律得16．（9分）解：（1）光線從點(diǎn)發(fā)出從點(diǎn)透射出去，由折射定律得：由幾何關(guān)系得，代入得（2）取臨界狀態(tài)，當(dāng)光源發(fā)出的光線在、處恰好發(fā)生全反射時(shí)，接收屏接收到的光能量最大。由全反射定律得，解得由幾何關(guān)系得所以光源可以固定在以點(diǎn)為頂點(diǎn)，玻璃磚上表面為底面的圓錐內(nèi)任何位置。17．（14分）解：（1）金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由牛頓第二定律得：解得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：；經(jīng)分析得，金屬棒在傾斜導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的每一階段時(shí)間相等為所以金屬棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，則有另：，代入數(shù)據(jù)得：（2）金屬棒剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)，．、同時(shí)在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒。所以：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：其中代入數(shù)據(jù)得：所以金屬棒上產(chǎn)生的熱量（3）金屬棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌前，金屬棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中金屬棒，由動(dòng)量定理得，又因?yàn)榇霐?shù)據(jù)得：18．（15分）解：（1）第一次調(diào)節(jié)速度選擇器后，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑由牛頓第二定律得：粒子在速度選擇器中，由以上式子得：（2）第二次調(diào)節(jié)速度選擇器后，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)?，粒子在磁?chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示。由幾何關(guān)系得：代入數(shù)據(jù)得：所以對(duì)稱磁場(chǎng)區(qū)域長(zhǎng)度（3）粒子從邊進(jìn)入磁場(chǎng)中的位置越靠近點(diǎn)或點(diǎn)，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角就越大，從而就更容易從邊飛出，因此只要能保證粒子在點(diǎn)或點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，不從邊飛出，那么所有進(jìn)入磁場(chǎng)中的粒子都將從邊射出。取臨界狀態(tài)，粒子從點(diǎn)入射進(jìn)磁場(chǎng)中，剛好擦著邊界又回到有界磁場(chǎng)中，如上圖所示。由幾何關(guān)系