黑龍江省哈爾濱市六校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（含答案解析）

2023~2024學(xué)年度上學(xué)期六校高三期末聯(lián)考試卷物理考生注意：1、本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2、答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3、考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4、本卷命題范圍：必修第一、二、三冊(cè)，選擇性必修第一、二冊(cè)。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)是符合題目要求的，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.如圖所示，從同一位置O點(diǎn)先后水平拋出甲、乙兩小球，分別落在水平地面的A、B兩點(diǎn)，乙球在B點(diǎn)與地面發(fā)生彈性碰撞，反彈后恰好也落在A點(diǎn)，忽略一切阻力。則（）A.兩球質(zhì)量一定相等B.兩球落在A點(diǎn)的速度大小一定相等C.從O點(diǎn)到A點(diǎn)兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定相等D.甲、乙兩球水平拋出的初速度大小之比為3∶1【答案】D【解析】【詳解】由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知從O點(diǎn)到A點(diǎn)，甲、乙兩球時(shí)間之比為，故速度大小之比為，與兩球質(zhì)量無直接聯(lián)系，故不能判斷兩球質(zhì)量是否一定相等，故D正確，ABC均錯(cuò)誤。故選D。2.如圖所示，A、B、C是孤立點(diǎn)電荷Q（未畫出）所形成的電場中直線上的三個(gè)點(diǎn)，且C是AB的中點(diǎn)，C點(diǎn)也是直線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，將一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷q在該直線上移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在C點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小，則下列說法正確的是（）A.Q是正電荷 B.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.A、B、C三點(diǎn)中，C點(diǎn)電勢(shì)最低 D.將負(fù)點(diǎn)電荷q從A移到C電場力做負(fù)功【答案】A【解析】【詳解】B．由題意，C點(diǎn)是直線上距離Q最近的點(diǎn)，A、B到Q距離相等，則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不相同，故B錯(cuò)誤；AC．負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，可見A、B、C三點(diǎn)中，C點(diǎn)電勢(shì)最高，則Q是正電荷，故A正確，C錯(cuò)誤；D．將負(fù)點(diǎn)電荷q從A移到C，電勢(shì)能減小，根據(jù)功能關(guān)系可知電場力做正功，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球甲用長為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在天花板上的A點(diǎn)，小球乙固定在絕緣天花板上的B點(diǎn)，兩球均視為質(zhì)點(diǎn)，帶電量相等，甲靜止時(shí)位于C點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間的距離為，B、C兩點(diǎn)間的距離為L，靜電力常量為k，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.兩球的電性相同B.細(xì)線的拉力大小為C.兩球的帶電量都為D.若甲的電量變成，則需給甲施加豎直向下大小為mg的拉力，才能讓甲仍靜止在C點(diǎn)【答案】D【解析】【詳解】A．乙和甲相互靠近，乙對(duì)甲的庫侖力是吸引的相互作用，故兩球的電性相反，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得對(duì)甲受力分析知，甲受三個(gè)力，且三力之間均成120°夾角，根據(jù)三力平衡的知識(shí)可得，甲受到的三個(gè)力大小相等，均為mg，故B錯(cuò)誤；C．由解得故C錯(cuò)誤；D．要使甲仍靜止在C點(diǎn)，三個(gè)方向之間的力依然均為120°夾角，看作三個(gè)力，甲的電量變成，說明甲的電量加倍，在甲、乙兩球位置不變時(shí)，甲、乙之間的庫侖力加倍，變成，故拉力也變成，豎直向下的力也為，故需要給甲施加豎直向下大小為mg的拉力，才能讓甲仍靜止在C點(diǎn)，故D正確。故選D。4.某興趣小組成員做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用某單色光照射單縫，如圖所示在屏上處出現(xiàn)第2級(jí)亮紋，僅改變雙縫間距后，處出現(xiàn)第2級(jí)暗紋，則改變后雙縫間距是原來的（）A.倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】B【解析】【詳解】設(shè)P、間的距離為x，根據(jù)雙縫干涉條紋公式處出現(xiàn)第2級(jí)暗紋有則改變后雙縫間距是原來的故選B5.如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)O左右兩邊的介質(zhì)不同，P、Q為兩列波的波源，兩波源同時(shí)起振，某時(shí)刻，兩列波分別沿x軸傳播到點(diǎn)M（－9，0）、點(diǎn)N（3，0），則下列說法正確的是（）A.兩列波的起振方向相反B.兩列波的波動(dòng)頻率相同C.兩列波在x＝－3.5cm處相遇D.兩列波在x軸負(fù)半軸疊加能形成穩(wěn)定的干涉圖樣【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，M點(diǎn)的起振方向?yàn)檩S正方向，N點(diǎn)的起振方向也為軸正方向，而且MN點(diǎn)與波源的起振方向相同，故兩列波的起振方向相同，故A錯(cuò)誤；B．兩列波在不同介質(zhì)中波速不同，由圖知兩波的波長相等，根據(jù)兩列波的波動(dòng)頻率不同，故B錯(cuò)誤；C．在相同時(shí)間內(nèi)，兩波分別傳播了一個(gè)波長和一個(gè)半波長，故在不同介質(zhì)的波速之比為當(dāng)Q波傳到O點(diǎn)時(shí)，P波傳到（－7，0），等Q波傳播到x軸負(fù)半軸后速度與P波相同，則兩波都再傳播3.5cm，所以兩列波在x＝－3.5cm處相遇，故C正確；D．因?yàn)閮刹ǖ念l率不同，故兩列波在x軸負(fù)半軸疊加不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，故D錯(cuò)誤。故選C。6.一根輕質(zhì)細(xì)線一端系一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球的質(zhì)量為m，細(xì)線另一端固定在一光滑圓錐頂上，如圖甲所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，線的張力T隨變化的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.細(xì)線的長度為 B.細(xì)線的長度為C.細(xì)線的長度為 D.細(xì)線的長度為【答案】A【解析】【詳解】設(shè)線長為L，錐體母線與豎直方向的夾角為，當(dāng)時(shí)，小球靜止，受重力mg、支持力N和線的拉力T而平衡，此時(shí)有ω增大時(shí)，T增大，N減小，當(dāng)時(shí)，角速度為，當(dāng)時(shí)，由牛頓第二定律有解得當(dāng)時(shí)，小球離開錐面，線與豎直方向夾角變大，設(shè)為，由牛頓第二定律得所以此時(shí)圖線的反向延長線經(jīng)過原點(diǎn)，可知圖線的斜率變大，結(jié)合圖像可得則細(xì)線的長度為故選A。7.2023年6月7日，力箭一號(hào)遙二運(yùn)載火箭采取“一箭26星”方式，將搭載的試驗(yàn)衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道。如圖所示，甲、乙兩顆質(zhì)量相等的人造衛(wèi)星繞地球逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。甲的軌道III為圓形，乙從圓軌道I到橢圓軌道II要在S點(diǎn)點(diǎn)火加速，做離心運(yùn)動(dòng)，S、P兩點(diǎn)為橢圓軌道長軸兩端，Q點(diǎn)為軌道II與III的交點(diǎn)。已知軌道III的半徑與軌道II的半長軸相等，不計(jì)衛(wèi)星在變軌過程中的質(zhì)量變化，則（）A.甲在軌道III上運(yùn)行周期大于乙在軌道II上運(yùn)行周期B.甲在Q點(diǎn)的動(dòng)能小于乙在S點(diǎn)的動(dòng)能C.從S到P和從P到S兩過程地球?qū)σ易龅墓ο嗤珼.相等時(shí)間內(nèi)，甲與地心連線掃過的面積一定等于乙與地心連線掃過的面積【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第三定律圓III的半徑與橢圓的半長軸相等，則甲在軌道III上運(yùn)行周期等于乙在軌道II上運(yùn)行周期，故A錯(cuò)誤；B．乙從軌道I到軌道II要在S點(diǎn)點(diǎn)火加速，做離心運(yùn)動(dòng)，則乙在軌道I速度小于在軌道II上S點(diǎn)的速度，又由圖可知，軌道I和軌道III都是圓軌道，則有可得可知軌道III上衛(wèi)星的速度小于軌道I上衛(wèi)星的速度，綜合可知甲在軌道III上經(jīng)過Q點(diǎn)的速度小于乙在S點(diǎn)的速度，由于甲、乙質(zhì)量相等，則甲在Q點(diǎn)的動(dòng)能小于乙在S點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確；C．從S到P的過程中地球?qū)σ易鲐?fù)功，從P到S的過程中地球?qū)σ易稣?，故C錯(cuò)誤；D．由開普勒第二定律可知，每顆衛(wèi)星與地心的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，但甲與乙不在同一軌道，則等時(shí)間內(nèi)，甲與地心連線掃過的面積不一定等于乙與地心連線掃過的面積，故D錯(cuò)誤。故選B。8.2023年夏我國電源供給中，風(fēng)電、光伏等清潔能源占到近三成，成為電力可靠供應(yīng)的重要保障。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓為，用戶得到的電功率為，用戶得到的電壓是，輸電線的電阻為，輸電線路如圖所示。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的，變壓器均視為理想變壓器，已知降壓變壓器副線圈的匝數(shù)為55匝，則下列說法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)的輸出功率為B.通過輸電線的電流為C.升壓變壓器副線圈匝數(shù)是原線圈匝數(shù)的3倍D.降壓變壓器原線圈的匝數(shù)為3525匝【答案】AD【解析】【詳解】A．用戶得到的電功率解得風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為故A正確；B．輸電線損失的功率通過輸電線的電流故B錯(cuò)誤；C．升壓變壓器的輸出電壓可得升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比故C錯(cuò)誤；D．輸電線上的電壓損失降壓變壓器原線圈兩端的電壓可得降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比降壓變壓器原線圈的匝數(shù)為故D正確。故選AD。9.如圖所示，兩平行傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，傾斜導(dǎo)軌光滑、水平導(dǎo)軌粗糙，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為的金屬棒靜止在離傾斜導(dǎo)軌底端足夠遠(yuǎn)的水平導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，水平導(dǎo)軌處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量為的金屬棒與距水平導(dǎo)軌高為處由靜止釋放。已知兩金屬棒的電阻均為，兩導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)軌寬度為，重力加速度為，則下列說法正確的是（）A金屬棒沿斜導(dǎo)軌下滑過程機(jī)械能守恒B.金屬棒下滑過程，因回路面積變小，故磁通量變小C.金屬棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，金屬棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)D.金屬棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱小于【答案】AD【解析】【詳解】A．金屬棒沿斜導(dǎo)軌下滑過程，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)A正確；B．金屬棒下滑過程，因磁場所在面積不變，故磁通量不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．金屬棒下滑到底端過程，有：又假設(shè)棒不動(dòng)故假設(shè)成立，棒保持靜止，因此C錯(cuò)誤；D．金屬棒初始時(shí)的機(jī)械能因金屬棒進(jìn)入水平軌道后受摩擦力作用，故兩棒產(chǎn)生的焦耳熱小于，故選項(xiàng)D正確。故選AD。10.如圖甲所示，質(zhì)量為的物塊放在靜止于粗糙水平面上的長木板上，從時(shí)刻起物塊受到水平向右的外力，此外力變化規(guī)律如圖乙所示，物塊與長木板之間的摩擦力f隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確的是（）A.物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 B.長木板的質(zhì)量為1kgC.時(shí)，物塊的速度大小為 D.長木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02【答案】AD【解析】【詳解】A．由圖乙可知拉力F的大小與時(shí)間成正比，由圖丙可知，內(nèi)物塊與長木板之間的摩擦力f與拉力F等大，可知物塊、長木板和地面保持相對(duì)靜止；物塊與長木板相對(duì)靜止，相對(duì)地面加速運(yùn)動(dòng)；3s以后物塊與長木板間相對(duì)滑動(dòng)，由最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，由圖丙可知設(shè)物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，可得解得故A正確；BD．設(shè)長木板的質(zhì)量為M，長木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為；時(shí)長木板與地面間開始相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)拉力F的大小為由于最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則當(dāng)時(shí)，物塊與長木板相對(duì)靜止，長木板達(dá)到最大加速度當(dāng)時(shí)，拉力F的大小為對(duì)物塊由牛頓第二定律得聯(lián)立解得長木板質(zhì)量為長木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為故B錯(cuò)誤，D正確；C．在圖乙中，拉力F的大小與時(shí)間成正比，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示沖量，由圖可知內(nèi)F的沖量大小為物塊與長木板之間摩擦力f的沖量大小為內(nèi)對(duì)物塊由動(dòng)量定理可得解得時(shí)，物塊的速度大小為故C錯(cuò)誤。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖所示，將一輕質(zhì)彈簧左端固定放置在粗糙程度均勻的水平桌面上，然后從彈簧原長位置開始向左依次標(biāo)記“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五個(gè)位置，再用兩個(gè)由同種材料制作的物塊將彈簧右端分別壓至“1”、“2”、“3”、“4”位置由靜止釋放，測量出物塊每次停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置到釋放點(diǎn)的距離，得到數(shù)據(jù)如下表：（1）從同一位置由靜止釋放，質(zhì)量大的物塊向前滑行的最大距離較__________（填“大”或“小”）。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，物塊的質(zhì)量為__________（保留一位有效數(shù)字）。（3）若將“0”、“1”、“2”、“3”、“4”五個(gè)相鄰位置間的距離設(shè)為，已知彈簧在彈性限度內(nèi)，彈性勢(shì)能的大小與彈簧形變量的二次方成正比，則根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知，大小關(guān)系為__________（填“近似相等”“依次增大”或“依次減小”）?！敬鸢浮竣??、?0.05③.近似相等【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)題意，由動(dòng)能定理有解得可知，質(zhì)量大的物塊向前滑行的最大距離較小。（2）[2]由（1）分析，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，同一位置釋放，物塊運(yùn)動(dòng)的距離近似為物塊的2倍，則物塊的質(zhì)量為（3）[3]根據(jù)題意，由（1）分析，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，物塊在“1”、“2”、“3”、“4”的彈性勢(shì)能的比值近似為，由于彈性勢(shì)能的大小與彈簧形變量的二次方成正比，則物塊在“1”、“2”、“3”、“4”位置時(shí)，彈簧的形變量的比值近似為，即大小關(guān)系為近似相等。12.某實(shí)驗(yàn)小組測金屬絲電阻率，在測未知電阻Rx時(shí)，先用多用電表進(jìn)行粗測，后采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量未知電阻。（1）先用多用表的歐姆擋“1”擋按正確的操作步驟粗測其電阻，指針如圖甲所示，則讀數(shù)應(yīng)記為_________Ω。（2）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中一次測量的示數(shù)如圖乙所示，則該次金屬絲直徑的測量值d=________mm。（3）實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：A．待測電阻Rx的金屬絲；B．電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；C．電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約0.01Ω）；D．電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；E．電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約20kΩ）；F．滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω）；G．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）；H．開關(guān)、若干導(dǎo)線.為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選_________（填“B”或“C”），電壓表應(yīng)選________（填“D”或“E”）。（4）根據(jù)所選用實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)選用電路圖_________（填“丙”或“丁”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（5）通過測量可知，金屬絲接人電路的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，金屬絲兩端的電壓為U，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率ρ=___________。（6）本實(shí)驗(yàn)在測量電阻時(shí)，由電壓表或電流表的內(nèi)阻引起的誤差屬于___________誤差。將電壓表或電流表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表內(nèi)阻所引起的這種誤差。在未消除該誤差時(shí)本實(shí)驗(yàn)電阻絲的測量阻值為R，若已知電壓表的內(nèi)阻為RV，電流表的內(nèi)阻為RA，那么消除該誤差后，電阻絲的阻值Rx=___________?！敬鸢浮竣?5.0##5②.3.708##3.707##3.709③.B④.D⑤.?、?⑦.系統(tǒng)⑧.【解析】【詳解】（1）[1]由圖甲多用電表可知，待測電阻阻值為（2）[2]螺旋測微器的精確值為，由圖乙可知金屬絲直徑為（3）[3][4]電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，因此選擇電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；測量金屬絲的電阻阻值約為5Ω，則電路中的最大電流因此選電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；即電流表應(yīng)選B，電壓表應(yīng)選D。（4）[5]由于電壓表內(nèi)阻約3kΩ，金屬絲的電阻阻值約為5Ω為較小電阻，因此應(yīng)選用電流表外接法，即選用電路圖丁進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差較小。（5）[6]根據(jù)歐姆定律有根據(jù)電阻定律有又聯(lián)立解得（6）[7][8]本實(shí)驗(yàn)中，由于電壓表的分流引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差；實(shí)驗(yàn)的測量阻值R應(yīng)為電壓表和待測電阻并聯(lián)的電阻，將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，則有解得13.如圖所示，“水滴型”透明體其縱截面由等邊三角形和半圓形組成，三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別為，邊長為。一束平行于邊的光線入射到邊上，只有區(qū)域的光線能夠射入半球體，長度等于，不考慮反射，。求：（1）該透明介質(zhì)的折射率；（2）折射光線在半球體中傳播的最長時(shí)間?！敬鸢浮浚?）1.8；（2）【解析】【詳解】（1）從D點(diǎn)入射的光線，恰好從C點(diǎn)射入半球，光路如圖設(shè)折射角為，由正弦定理有又求得（2）依題意，可知光線在半球中傳播的最長路程為由聯(lián)立求得14.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場，磁場邊界為邊長為的等邊三角形點(diǎn)坐標(biāo)為；在第二象限存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為，電荷量為的粒子從電場中的（值不確定）點(diǎn)處由靜止釋放，當(dāng)時(shí)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直軸飛出磁場，不計(jì)粒子重力，求：（1）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）若要求粒子從邊飛出，當(dāng)取最大值時(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角的余弦值；（3）滿足第（2