山東省聊城市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試題

高級中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測高三物理試題注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、座號、考生號、縣區(qū)和科類填寫到答題卡和試卷規(guī)定的位置上。2.第Ⅰ卷每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號。3.第Ⅱ卷必須用0.5毫米黑色簽字筆作答，〖答案〗必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置；如需改動(dòng)，先劃掉原來的〖答案〗，然后再寫上新的〖答案〗；不能使用涂改液、膠帶紙、修正帶。不按以上要求作答的〖答案〗無效。一、選擇題（1-8題為單項(xiàng)選擇題每題3分共24分，9-12題為多項(xiàng)選擇題每題4分）1.如圖，在虎年春節(jié)晚會(huì)上，舞蹈《只此青綠》憑借優(yōu)美舞姿使我國山水畫傳世佳作《千里江山圖》重回大眾視野。甲圖中舞蹈演員正在做一個(gè)后仰身體的舞蹈動(dòng)作，靜止時(shí)的簡化模型如圖乙所示，肌肉對頭部的拉力與水平方向成45°角，脖頸彎曲與水平方向夾角為53°，已知，，據(jù)此可估算脖頸受到的壓力約為直立時(shí)脖頸受到壓力的多少?（）A.2倍 B.5倍 C.8倍 D.11倍2.電荷耦合原件（CCD）被普遍使用在數(shù)碼相機(jī)中，CCD通過光電效應(yīng)使光信號轉(zhuǎn)化為電信號。CCD發(fā)明者被授予2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)有一個(gè)藍(lán)色光源以的功率均勻地向各個(gè)方向發(fā)射波長為的藍(lán)光，某數(shù)碼相機(jī)使用圓形CCD拍攝藍(lán)色光源，該CCD直徑為，該相機(jī)距離光源為，拍攝時(shí)間為，則CCD拍攝到的該光源的光子數(shù)約為多少?（）已知光速為，普朗克常量為，不計(jì)空氣對光的吸收。A.4 B.400 C. D.3.如圖所示，正方形四個(gè)頂點(diǎn)固定四個(gè)等量點(diǎn)電荷，其中A、B帶正電，C、D帶負(fù)電，O、M、N為邊的四等分點(diǎn)，E、F分別為、的中點(diǎn)，L為的中點(diǎn)，下列說法不正確的是（）A.M、N兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相同B.M、N兩點(diǎn)電勢相同C.E、F、L三點(diǎn)電勢相同D.將試探電荷從E沿直線移動(dòng)到F，電場力做負(fù)功4.如圖所示，空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場E，質(zhì)量為M的劈形木塊靜止在粗糙水平面上，在劈形木塊上有質(zhì)量為m帶電量為的光滑小球被輕繩拴住懸掛在天花板上，繩子處于伸直狀態(tài)，已知繩子與豎直方向的夾角為30°，斜面傾角為30°，重力加速度為g，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是（）A.小球一定受到四個(gè)力的作用B.木塊對地面的摩擦力可能水平向左C.木塊對地面的摩擦力可能為零D.撤去斜面，將電場由如圖所示位置順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直向上，過程中細(xì)繩與豎直方向角度始終為30°，則此過程中繩上的拉力最小值為5.我國航天事業(yè)持續(xù)飛速發(fā)展，2021年5月，“天問一號”探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個(gè)首次探測火星就實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三項(xiàng)任務(wù)的國家。為了簡化問題，可以認(rèn)為探測器A、B在同一平面上繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。已知探測器A的運(yùn)行周期為，探測器B的運(yùn)行周期為。則下列說法正確的是（）圖1圖2A.探測器A的運(yùn)行周期為大于探測器B的運(yùn)行周期為。B.從圖1所示位置再的時(shí)間，探測器A、B將再次處于相同的位置關(guān)系。C.若圖1中探測器A要與探測器B對接，可減速后實(shí)現(xiàn)對接。D.圖2中，質(zhì)量為火星探測器經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度為，在極短的時(shí)間內(nèi)噴出部分氣體，噴氣后探測器質(zhì)量變?yōu)?、速度變?yōu)榕c垂直的。則噴出氣體速度u的大小為6.某列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在時(shí)的波形圖如圖所示，P為平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)。已知該波在此介質(zhì)中的傳播速度為，關(guān)于該波，下列說法正確的是（）A.從時(shí)刻開始再經(jīng)過0.125秒，P點(diǎn)走過的路程為B.P點(diǎn)沿y軸做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為C.從時(shí)刻開始，經(jīng)0.25秒質(zhì)點(diǎn)P沿x軸正方向傳播了D.該波在傳播過程中，若遇到長的障礙物，不能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象7.浦耳弗里許折射計(jì)的原理圖如圖所示。會(huì)聚光照射載有待測物質(zhì)的折射面，然后用望遠(yuǎn)鏡從棱鏡的另一側(cè)進(jìn)行觀測。由于棱鏡的折射率大于待測物的折射率，即，所以在棱鏡中將沒有折射角大于的光線（是棱鏡一待測物界面的全反射臨界角）。由望遠(yuǎn)鏡觀察到的視場是半暗半明的，中間的分界線與折射角為的光線對應(yīng)。n與與和的關(guān)系為（）A. B.C. D.8.如圖甲所示，小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕繩連接置于水平圓盤上，a的質(zhì)量為，b的質(zhì)量為m。它們分居圓心兩側(cè)，與圓心的距離分別為，，A、B與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同且均為。圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸極緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，木塊和圓盤保持相對靜止。表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，在角速度增大到一定值的過程中，a、b與圓盤保持相對靜止，所受摩擦力與滿足如圖乙所示關(guān)系，圖中。下列判斷正確的是（）A.圖線（1）對應(yīng)物體a B.C. D.時(shí)繩上張力大小為9.飛盤是一項(xiàng)新興運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。在某場比賽中，運(yùn)動(dòng)員甲以大約的速度帶飛盤沿直線進(jìn)攻，他的隊(duì)友乙正以的速度同向奔跑，時(shí)刻，兩人恰好齊頭并進(jìn)且相距。從該時(shí)刻起，乙的速度保持不變，甲由于受到對方隊(duì)員的圍堵，以大小為的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止。若甲根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷自己與乙之間的距離在以內(nèi)才有把握成功的將球傳給乙，從時(shí)刻開始，甲在哪些時(shí)刻伺機(jī)把飛盤傳出，可以順利傳給乙（）A. B. C. D.10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，a、b接一輸出電壓恒為U的正弦交流電源，其中為滑動(dòng)變阻器，、為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，下列判斷正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為B.P向下緩慢滑動(dòng)的過程中，變小，變大C.P向下緩慢滑動(dòng)的過程中，消耗的功率增大D.P向下緩慢滑動(dòng)的過程中，，11.如圖甲，為農(nóng)民用水泵抽取地下水灌溉農(nóng)田的場景，灌溉系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、水泵、輸水鋼管組成。圖乙為灌溉系統(tǒng)示意圖，地下水源水面距地表，安裝水泵時(shí)將輸水鋼管豎直插入水井與地下水源連通，水管橫截面積，水泵出水口離地表高度，水從管口以恒定速度沿水平方向噴出，管口截面上各處水流速相同，大小均為，水落到水平地面瞬間豎直速度減為零，水平速度保持不變。已知該灌溉系統(tǒng)的抽水效率，水的密度，取重力加速度大小，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A.噴出的水在出水口和落地點(diǎn)之間的總體積為B.水泵每秒對水流做的功為C.水流對水平落地點(diǎn)的沖擊力大小為D.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12.如圖所示，寬度為的水平寬導(dǎo)軌左側(cè)平滑連接傾斜導(dǎo)軌，右側(cè)連接寬度為的水平窄導(dǎo)軌，寬窄導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上的勻強(qiáng)磁場和，。一質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒b靜止在窄導(dǎo)軌區(qū)域，另一質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒a由傾斜導(dǎo)軌h高處靜止滑下。寬窄導(dǎo)軌長度足夠，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和一切摩擦，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒a進(jìn)入水平寬導(dǎo)軌時(shí)的速度B.兩導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，導(dǎo)體棒b的速度C.整個(gè)過程在導(dǎo)體棒b上產(chǎn)生的焦耳熱D.整個(gè)過程通過導(dǎo)體棒a的電荷量二、實(shí)驗(yàn)題（13題6分，14題8分）13.甲乙兩位同學(xué)利用手機(jī)的連拍功能和平拋演示儀研究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。設(shè)連拍的時(shí)間間隔為T秒，甲同學(xué)以豎直墻為拍照背景，在墻上用膠帶貼上一張白紙，通過鉛垂線找出了豎直方向，在白紙上畫一豎直線，并垂直該豎線畫一水平線，并在水平直線上標(biāo)記兩個(gè)記號A點(diǎn)和B點(diǎn)，測得間距為L。將一個(gè)平拋演示儀放在一張桌子上緊靠墻放置，軌道末端水平。將手機(jī)固定好并調(diào)整好高度，乙同學(xué)將小鋼球從一個(gè)固定位置釋放時(shí)，甲同學(xué)開始連拍，從連拍圖中挑選4張連續(xù)的圖片并用紙打印出來，如圖所示，測得打印紙上兩點(diǎn)距離為d。甲同學(xué)測得第三、第四幅照片中小鋼球離豎直線距離為和，測得第二、三、四幅照片中小球中心離水平線的距離分別為、和，求：（1）小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度大小為______，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開_____。（2）甲同學(xué)拍第三張照片時(shí)小球的速度大小為______。（3）若甲同學(xué)畫好豎直線后，畫水平線時(shí)導(dǎo)致斜向下傾斜，測量小球到水平線距離時(shí)，保證毫米刻度尺與豎直線平行，在不考慮空氣阻力的情況下，由于此操作導(dǎo)致所測出來的重力加速度______（填偏大、偏小或不變）。14.某物理探究小組的同學(xué)測量均勻金屬實(shí)心圓柱體電阻的電阻率。（1）使用螺旋測微器測定金屬絲直徑d，某次測量結(jié)果如圖甲所示，讀數(shù)為______，然后用游標(biāo)卡尺測量其長度L如圖乙所示，可知其長度為______。（2）用歐姆表粗測其電阻，把選擇開關(guān)置于“”擋，用正確的測量方法，粗測時(shí)的讀數(shù)如圖丙所示，該讀數(shù)為______。（3）用伏安法測圓柱體電阻的阻值，提供如下器材：電池組E：電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)；電流表：量程，內(nèi)阻約；電流表：量程，內(nèi)阻為；滑動(dòng)變阻器：阻值范圍，額定電流為；電阻箱：阻值范圍，額定電流為；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測量的阻值，請回答下列問題：①為了測量待測電阻兩端的電壓，將電流表______（填寫器材字母代號）與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻值調(diào)到______，改裝成一個(gè)量程為的電壓表。（2）在方框中畫出測量阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號______。（4）金屬絲的電阻率為______（用、d、、L表示）。三、計(jì)算題（15題8分、16題10分、17題12分、18題16分）15.我國某科技公司研發(fā)了一種新型無人潛艇，該潛艇既可以深入北極低溫領(lǐng)域，也可以抵達(dá)海底火山口等高溫領(lǐng)域。潛艇外置一可形變氣襄，該氣囊的容積與氣囊內(nèi)氣體的壓強(qiáng)成正比，已知該氣囊內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，容積，。（1）現(xiàn)保持溫度不變，向氣囊內(nèi)充入壓強(qiáng)為的氣體，氣囊的體積變?yōu)槎嗌?（2）然后在（1）基礎(chǔ)上潛艇緩慢移動(dòng)至水溫的水域，那么體積又變?yōu)槎啻?16.如圖所示，光滑軌道1、2固定放置于同一豎直面內(nèi)。軌道1是一半徑為的固定圓弧，段為圓弧，段圓心角為。軌道2為拋物線形狀的光滑細(xì)桿，與光滑地面交于F點(diǎn)。有孔小球2和小球3通過輕桿相連，小球2穿在軌道2上，球2、球3恰好保持豎直。球3位于光滑地面E處，間距離為，間距離為。球1自A點(diǎn)正上方處自由釋放，從C點(diǎn)飛出后恰好可以擊中球2，二者之間為彈性碰撞。球2沿軌道2運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)，球3一直在水平面上運(yùn)動(dòng)。已知三個(gè)小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為m，重力加速度為g。求：（1）小球1經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力。（2）當(dāng)小球2剛到達(dá)F點(diǎn)時(shí)，小球3的速度大小。（計(jì)算結(jié)果可用根式表示）17.如圖為豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系，x軸上方存在無窮大的豎直向上的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場強(qiáng)度為（大小未知）。x軸上方有矩形區(qū)域，下方有矩形區(qū)域，邊與x軸重合，邊的中點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，矩形區(qū)域內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為，矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P點(diǎn)在a點(diǎn)正上方高h(yuǎn)處，Q點(diǎn)與P點(diǎn)在同一水平線上，先將一質(zhì)量為m的帶電荷量的小球A，從Q點(diǎn)以某一初速度水平拋出，小球可以從Q勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊進(jìn)入矩形電場區(qū)域，在電場中做直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與x軸正方向夾角為；又有另一質(zhì)量仍為m的帶電荷量的小球B，從邊同一位置以相同的速度射入矩形電場，從邊離開矩形區(qū)域時(shí)速度方向豎直向下。（已知重力加速度為）（1）求勻強(qiáng)電場的大小。（2）求小球在拋出點(diǎn)Q的初速度。（3）求矩形邊的高度L；18.如圖所示，一水平傳送帶以的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其左端A點(diǎn)、右端B點(diǎn)分別與兩光滑水平臺面平滑對接，已知A、B兩點(diǎn)間的距離，質(zhì)量的小車放在光滑水平地面上，小車左端上表面與傳送帶右側(cè)的光滑平臺平滑對接，小車右端不遠(yuǎn)處是一固定的擋板。左邊水平臺面上有一質(zhì)量的小物塊，將小物塊從壓縮彈簧的右端由靜止釋放（小物塊與彈簧不拴接，滑上傳送帶前已經(jīng)脫離彈簧）。小物塊以水平速度滑上小車，小車與右側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞。物塊與傳送帶之間、物塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3，重力加速度g取，如果小車與擋板碰撞反彈后過一段時(shí)間能停下來，求：（1）彈簧最初儲存的彈性勢能；（2）小車右端與擋板的距離；（3）若物塊始終未從小車上掉下，小車的最短長度是多少?（4）若不改變其他條件，讓質(zhì)量為的小物塊將彈簧壓縮到相同位置由靜止釋放，傳送帶改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，求小車停下來時(shí)運(yùn)動(dòng)的總路程?！飬⒖即鸢浮铩?.B2.B3.D4.C5.D6.A7.B8.D9.AC10.BD11.BC12.ACD13.（1）（1分）（2分）（2）（2分）（3）不變（1分）14.（1）7.520（1分）22.7（1分）（2）190（1分）（3）①（1分）?9000（1分）②電路圖如圖所示；（2分）（4）（1分）15.（1），（2）【詳析】以最后氣囊內(nèi)的全部氣體為研究對象，則以壓強(qiáng)在時(shí)的氣體為初狀態(tài)，以最后氣體全部進(jìn)入氣囊時(shí)研究對象的狀態(tài)為末狀態(tài)，于是有初狀態(tài)，，末狀態(tài)有，，根據(jù)玻意耳定律得（1分）又根據(jù)題意“氣囊的容積跟球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)成正比”可得（1分）則有所以根據(jù)題中的初始條件可得于是代入數(shù)據(jù)，得（1分）（1分）由理想氣體狀態(tài)方程得（1分）且（1分）聯(lián)立可得（1分）（1分）16.（1）對球1由動(dòng)能定理解得（1分）由牛頓第三定律知（1分）（2）從C點(diǎn)飛出后（1分）解得可知球1在最高點(diǎn)水平撞擊球2，小球1與小球2發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律可知（1分）解得，由于軌道2為拋物線形狀的光滑的細(xì)桿，設(shè)小球2運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)速度與地面的夾角為，則設(shè)當(dāng)小球2剛到達(dá)F點(diǎn)時(shí)，小球2球速度大小為，小球3的速度大小為，則（1分）由機(jī)械能守恒定律可得（1分）解得（1分）17.（1）（2）（3）詳析（1）勻速射入磁場，勻速過程中（1分）故（1分）（2）在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系知，（1分）故（1分）又有（1分），聯(lián)立解得（1分）（3）對A球，小球在電場中做直線運(yùn)動(dòng)，故小球所受合外力方向與射入電場的速度方向共線，故有。由于小球B離開電場的矩形區(qū)域時(shí)，速度方向豎直向下，即離開電場時(shí)，小球B水平方向速度為零，小球B在水平方向上只受水平向左的電場力，水平初速度為，在豎直方向只受重力，豎直初速度為?？芍∏駼在水平方向做初速度為，加速度為g的勻減速直線