遼寧省鞍山市普通高中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

PAGE2024學(xué)年度上學(xué)期期末考試高三物理時(shí)間：75分鐘滿分：100分一、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)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.不久前，世界首個(gè)第四代核能技術(shù)的釷基熔鹽堆在我國甘肅并網(wǎng)發(fā)電，該反應(yīng)堆以放射性較低的釷元素為核燃料。轉(zhuǎn)變?yōu)榈倪^程為：①②③，下列說法正確的是（）A.反應(yīng)①中粒子X為中子B.反應(yīng)②③為原子核的裂變反應(yīng)C.反應(yīng)③中的電子來自于原子的核外電子D.若升高溫度，可使釷原子核衰變速度變快〖答案〗A〖解析〗A．由核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，反應(yīng)①中粒子X為中子，故A正確；B．反應(yīng)②③為衰變，反應(yīng)③中的電子來自于原子核的內(nèi)部，故BC錯(cuò)誤；D．原子核的半衰期與溫度無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選A。2.某次蹦床比賽過程中，利用力傳感器測得運(yùn)動(dòng)員所受蹦床彈力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示。已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員最大加速度大小為4gB.運(yùn)動(dòng)員在蹦床上運(yùn)動(dòng)過程中處于失重狀態(tài)C.運(yùn)動(dòng)員與蹦床脫離時(shí)處于超重狀態(tài)D.運(yùn)動(dòng)員在蹦床上運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)員對蹦床的作用力大小始終等于蹦床對運(yùn)動(dòng)員的作用力大小〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)牛頓第二定律可知運(yùn)動(dòng)員最大加速度為，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)員在蹦床上運(yùn)動(dòng)過程中，彈力大于重力時(shí)處于超重狀態(tài)，彈力小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員與蹦床脫離時(shí)，只受重力作用，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第三定律可知，運(yùn)動(dòng)員在蹦床上運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)員對蹦床的作用力大小始終等于蹦床對運(yùn)動(dòng)員的作用力大小，故D正確。故選D。3.目前，由夢天實(shí)驗(yàn)艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、天和核心艙組成的中國空間站三艙主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)組裝完成。已知空間站的高度約為400km，地球同步衛(wèi)星的高度約為36000km，空間站和地球同步衛(wèi)星繞地球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.空間站繞地運(yùn)行的線速度大于7.9km/sB.空間站繞地運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的小C.空間站繞地運(yùn)行的線速度比同步衛(wèi)星的大D.空間站繞地運(yùn)行的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度〖答案〗C〖解析〗根據(jù)AC．由空間站繞地運(yùn)行的軌道半徑大于地球的半徑，則線速度小于7.9km/s；空間站繞地運(yùn)行的軌道半徑小于地球的同步衛(wèi)星的軌道半徑，則空間站繞地運(yùn)行的線速度比同步衛(wèi)星的大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；B．根據(jù)可知，空間站繞地運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，空間站繞地運(yùn)行的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，則空間站繞地運(yùn)行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。4.某同學(xué)利用如圖甲所示玻璃制成的實(shí)心“水晶球”模擬彩虹的形成，該同學(xué)讓一細(xì)束復(fù)色光從P點(diǎn)射入水晶球，最后分成a、b兩束單色光從水晶球射出，光路圖如圖乙所示，下列說法正確的是（）甲乙A.彩虹的形成是光的干涉現(xiàn)象B.“水晶球”對a光的折射率比b光的大C.在“水晶球”中，a光的傳播速度比b光的大D.遇到同樣的障礙物，a光比b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象〖答案〗B〖解析〗A．彩虹的形成是光的折射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．在P點(diǎn)，入射角相同，由，“水晶球”對光的折射率比光的大，故B正確；C．由可知，“水晶球”中，光的傳播速度比光的小，故C錯(cuò)誤；D．對光的折射率比光的大，所以a光的頻率比b光大，則光的波長比光的長，遇到同樣的障礙物，光比光更容易發(fā)生明顯衍射，故D錯(cuò)誤。故選B。5.質(zhì)量為m的子彈以某一初速度擊中靜止在粗糙水平地面上質(zhì)量為M的木塊，并陷入木塊一定深度后與木塊相對靜止，甲、乙兩圖表示這一過程開始和結(jié)束時(shí)子彈和木塊可能的相對位置，設(shè)地面粗糙程度均勻，木塊對子彈的阻力大小恒定，下列說法正確的是（）A.若M較大，可能是甲圖所示情形：若M較小，可能是乙圖所示情形B.若較小，可能甲圖所示情形：若較大，可能是乙圖所示情形C.地面較光滑，可能是甲圖所示情形：地面較粗糙，可能是乙圖所示情形D.無論m、M、的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲圖所示的情形〖答案〗D〖解析〗在子彈射入木塊的瞬間，子彈與木塊間的摩擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于木塊與地面間的摩擦力，故地面光滑與粗糙效果相同，子彈和木塊構(gòu)成一系統(tǒng)，在水平方向上合外力為零，在水平方向上動(dòng)量守恒，規(guī)定向右為正方向，設(shè)子彈與木塊的共同速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有木塊在水平面上滑行的距離為s，子彈射入并穿出木塊的過程中對木塊運(yùn)用動(dòng)能定理得根據(jù)能量守恒定律得則不論速度、質(zhì)量大小關(guān)系和地面粗糙程度如何，都只可能是甲圖所示的情形，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖所示，將一輕質(zhì)矩形彈性軟線圈ABCD中A、B、C、D、E、F六點(diǎn)固定，E、F為AD、BC邊的中點(diǎn)。一不易形變的長直導(dǎo)線在E、F兩點(diǎn)處固定，現(xiàn)將矩形絕緣軟線圈中通入電流I1，直導(dǎo)線中通入電流I2，已知，長直導(dǎo)線和線圈彼此絕緣。則穩(wěn)定后軟線圈大致的形狀可能是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗由安培定則可知，通電直導(dǎo)線左側(cè)磁場垂直于紙面向外，右側(cè)磁場垂直于紙面向里，軟線圈的各段的形變方向?yàn)槠涫艿降陌才嗔Ψ较?，故而由左手定則可判斷B圖正確。故選B。7.2021年10月25日，如圖甲所示的全球最大“上回轉(zhuǎn)塔機(jī)”成功首發(fā)下線，又樹立了一面“中國高端制造”的新旗幟。若該起重機(jī)某次從時(shí)刻由靜止開始向上提升質(zhì)量為m的物體，其圖像如圖乙所示，時(shí)達(dá)到額定功率，時(shí)間內(nèi)起重機(jī)保持額定功率運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，不計(jì)其它阻力，下列說法正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)B.時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)C.時(shí)間內(nèi)重力對物體做功為D.時(shí)間內(nèi)起重機(jī)額定功率為〖答案〗D〖解析〗A．時(shí)間內(nèi)物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因此物體處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知時(shí)間內(nèi)物體的加速度為正，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻物體的位移為重力對物體做功故C錯(cuò)誤；D．時(shí)刻物體所受到的牽引力為，由牛頓第二定律有解得時(shí)刻物體的速度為起重機(jī)額定功率為故D正確。故選D。8.如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓周上有六個(gè)等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f將電量相等的正、負(fù)點(diǎn)電荷分別放置在a、d兩點(diǎn)上、則下列判斷正確的是（）A.點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零B.點(diǎn)的電場強(qiáng)度與點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.點(diǎn)的電勢小于點(diǎn)的電勢D.電子在點(diǎn)的電勢能與在點(diǎn)的電勢能相等〖答案〗BCD〖解析〗A．令圓半徑為R，點(diǎn)電荷電量大小為q，則點(diǎn)的電場強(qiáng)度為方向由O指向d，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場分布可知，關(guān)于連線的中點(diǎn)對稱的位置的電場強(qiáng)度大小相等，方向相同，則點(diǎn)的電場強(qiáng)度與點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，B正確；C．沿電場線電勢逐漸減小，根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場分布可知，點(diǎn)的電勢小于點(diǎn)的電勢，C正確；D．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場分布可知，關(guān)于連線上下對稱的位置的電勢相等，則有根據(jù)則有，即有D正確。故選BCD。9.某列簡諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形如圖甲中實(shí)線所示，t2=3.0s時(shí)刻的波形如圖甲中虛線所示，若圖乙是圖甲a、b、c、d四點(diǎn)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則正確的是（）A.這列波周期為4sB.波速為0.5m/sC.圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像D.從t1=0到t2=3.0s這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為1.5m〖答案〗AB〖解析〗A．由圖乙可知，波的周期為4s，故A正確；B．由甲圖可知，波長根據(jù)波速公式故B正確；C．在t1=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b正通過平衡位置，與乙圖情況不符，所以乙圖不可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像，故C錯(cuò)誤；D．從t1=0到t2=3.0s這段時(shí)間內(nèi)為，所以質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為故D錯(cuò)誤。故選AB。10.如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)，一個(gè)帶正電的粒子僅在磁場力的作用下，從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場，現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面與Od成30°的方向，以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法中正確的是（）A.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定從cd邊射出磁場B.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定從ad邊射出磁場C.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定從bc邊射出磁場D.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則它一定從ab邊射出磁場〖答案〗AC〖解析〗由題，帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場，則知帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為T=2t0。A．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則粒子軌跡的圓心角為，速度的偏向角也為，根據(jù)幾何知識得知，粒子射出磁場時(shí)與磁場邊界的夾角為30°，必定從cd射出磁場。故A正確；B．當(dāng)帶電粒子軌跡與ad邊相切時(shí)，軌跡的圓心角為60°，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，在所有從ad邊射出的粒子中最長時(shí)間為，故若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，一定不是從ad邊射出磁場；故B錯(cuò)誤；C．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則得到軌跡的圓心角為，由于，則它一定從bc邊射出磁場，故C正確。D．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時(shí)間是，則得到軌跡的圓心角為π，而粒子從ab邊射出磁場時(shí)最大的偏向角等于，故不一定從ab邊射出磁場。故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.已知彈性繩用久之后，其勁度系數(shù)會(huì)變小，某同學(xué)在家中找到一根某品牌的彈性繩，查閱資料后得知，該品牌的彈性繩出廠時(shí)的勁度系數(shù)為，若該彈性繩的實(shí)際勁度系數(shù)k與k0的偏差（用表示）大于10%，則視為報(bào)廢。該同學(xué)為驗(yàn)證該彈性繩是否已經(jīng)報(bào)廢，利用如圖甲裝置對其勁度系數(shù)進(jìn)行了測量，步驟如下：（1）在懸點(diǎn)M左側(cè)豎直固定一刻度尺，并使M點(diǎn)與刻度尺零刻度線對齊，在彈性繩最上端接一力傳感器，并用力緩慢豎直向下拉彈性繩的下端N點(diǎn)，記錄多組MN的長度x和相應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F，并做出圖像如圖乙所示，由圖像可判斷F與x呈現(xiàn)_________（選填“線性”或“非線性”）關(guān)系；（2）該同學(xué)在繪出的圖像上取兩點(diǎn)（10cm，3.8N）和（16cm，15.1N）進(jìn)行了計(jì)算，可求出彈性繩的實(shí)際勁度系數(shù)為_________N/cm；（保留兩位有效數(shù)字）（3）由題中原理可以判斷該彈性繩是否已經(jīng)報(bào)廢？_________（選填“是”或“否”）?！即鸢浮剑?）線性（2）1.9（3）否〖解析〗（1）[1]因圖像為直線，所以與呈現(xiàn)線性關(guān)系。（2）[2]由可知，利用和兩點(diǎn)計(jì)算出圖像的斜率即可求得彈性繩的實(shí)際勁度系數(shù)，應(yīng)為（3）[3]由公式可得故該彈性繩沒有報(bào)廢。12.材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”，利用這種效應(yīng)可以測量壓力大小。某同學(xué)計(jì)劃利用壓敏電阻測量物體的質(zhì)量，他先測量壓敏電阻處于不同壓力F時(shí)的電阻值。利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路，要求測量數(shù)據(jù)范圍較大，提供的器材如下：A．壓敏電阻，無壓力時(shí)阻值B．滑動(dòng)變阻器，最大阻值約為20ΩC．滑動(dòng)變阻器，最大阻值約為200ΩD．靈敏電流計(jì)G，量程，內(nèi)阻為30ΩE．電壓表V，量程，內(nèi)阻約為3kΩF．直流電源E，電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻很小G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用___________（選填“圖1”或“圖2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________（選填“”或“”）。（2）多次改變壓力F，在室溫下測出對應(yīng)電阻值，可得到如圖3所示壓敏電阻的圖線，其中表示壓力為F時(shí)壓敏電阻的阻值，表示無壓力時(shí)壓敏電阻的阻值。由圖線可知，壓力越大，壓敏電阻的阻值___________（選填“越大”或“越小”）。（3）若利用圖4所示電路測量靜置于壓敏電阻上物體的質(zhì)量，需要將電壓表表盤刻度值改為對應(yīng)的物體質(zhì)量。若，則應(yīng)標(biāo)在電壓值_________（選填“較大”或“較小”）的刻度上。經(jīng)分析，請判斷表示物體質(zhì)量的示數(shù)__________（選填“是”或“不是”）隨刻度均勻變化?！即鸢浮剑?）圖1（2）越?。?）較小不是〖解析〗（1）[1][2]該實(shí)驗(yàn)中要求測量數(shù)據(jù)范圍較大，所以控制電路應(yīng)該選擇分壓式接法，而該種控制電路其滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的，又因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知，所以電流表采用內(nèi)接法，故電路圖選擇圖1。（2）[3]由圖像可得，壓力越大，其越大，而是定值，所以隨著壓力越大，壓敏電阻的阻值越小。（3）[4]靜置于壓敏電阻上物體的質(zhì)量越大，其對壓敏電阻的壓力越大，則壓敏電阻的阻值越小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，電壓表的示數(shù)越小，所以質(zhì)量較大的應(yīng)標(biāo)在電壓值較小的刻度上。[5]由閉合回路的關(guān)系有可知電壓和之間不是線性關(guān)系，而整理有可知，物體質(zhì)量m與電壓U不是線性關(guān)系，因此物體質(zhì)量示數(shù)隨刻度不是均勻變化。13.如圖所示，勻強(qiáng)磁場與金屬框架的平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，框架寬度L=0.4m，電阻不計(jì)。金屬棒ab電阻r=1Ω，與框架垂直且接觸良好。電阻R1=1Ω，R2=2Ω，電容器的電容C=30μF。當(dāng)金屬棒ab以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：（1）流過金屬棒的感應(yīng)電流大小和方向；（2）R1消耗的電功率；（3）電容器所帶的帶電量?！即鸢浮剑?），方向由；（2）；（3）〖解析〗（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為外電阻為通過金屬棒的感應(yīng)電流為根據(jù)右手定則可知電流方向?yàn)橛桑?）R1消耗的電功率為（3）兩端的電壓為電容器與并聯(lián)，電容器兩端的電壓等于兩端的電壓，根據(jù)，可得電容器所帶的帶電量為14.2021年11月7日，神舟十三號航天員翟志剛、王亞平先后從天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙成功出艙執(zhí)行任務(wù)，出艙時(shí)他們身著我國新一代“飛天”艙外航天服。艙外航天服內(nèi)密封了一定質(zhì)量理想氣體，用來提供適合人體生存的氣壓。航天服密閉氣體的體積約為V1=4L，壓強(qiáng)p1=1.0×105Pa，溫度t1=27℃，航天員身著航天服，出艙前先從核心艙進(jìn)入節(jié)點(diǎn)艙，然后封閉所有內(nèi)部艙門，對節(jié)點(diǎn)艙泄壓，直到節(jié)點(diǎn)艙壓強(qiáng)和外面壓強(qiáng)相等時(shí)才能打開艙門。（1）節(jié)點(diǎn)艙氣壓降低到能打開艙門時(shí)，密閉航天服內(nèi)氣體體積膨脹到V2=6L，溫度變?yōu)閠2=－3℃，求此時(shí)航天服內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2；（2）為便于艙外活動(dòng)，當(dāng)密閉航天服內(nèi)氣體溫度變?yōu)閠2=－3℃時(shí)，宇航員把航天服內(nèi)的一部分氣體緩慢放出，使氣壓降到p3=5.0×l04Pa。假設(shè)釋放氣體過程中溫度不變，體積變?yōu)閂3=4L，求航天服需要放出的氣體與原來氣體的質(zhì)量之比?！即鸢浮剑?）