云南省楚雄彝族自治州2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末理綜物理試題（含答案解析）

楚雄州中小學(xué)2023-2024學(xué)年上學(xué)期期末教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)高三年級(jí)物理試卷一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。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.圖為核電站的反應(yīng)堆示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.水泥防護(hù)層主要起保溫作用B.鎘棒作用是使快中子變成慢中子C.反應(yīng)堆放出的熱量可直接全部轉(zhuǎn)化為電能D.核反應(yīng)堆中的核廢料需要裝入特定的容器深埋地下【答案】D【解析】【詳解】A．水泥防護(hù)層的作用是為了阻隔γ射線，避免放射性危害，故A錯(cuò)誤；B．鎘棒作用是可以吸收中子，以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)堆放出的熱量不可以直接全部轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．核反應(yīng)堆中的核廢料需要裝入特定的容器深埋地下，故D正確。故選D。2.如圖所示，原地縱跳摸高是籃球和羽毛球重要的訓(xùn)練項(xiàng)目之一。運(yùn)動(dòng)員先由靜止下蹲一段位移，經(jīng)過(guò)充分蓄力后，發(fā)力跳起摸到了一定的高度，落地后屈腿緩沖。運(yùn)動(dòng)員在下降過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.始終處于超重狀態(tài) B.始終處于失重狀態(tài)C.先失重后超重 D.先超重后失重【答案】C【解析】【詳解】由運(yùn)動(dòng)情況判斷物體的加速度方向，知道當(dāng)物體的加速度向上時(shí)處于超重狀態(tài)，加速度向下時(shí)為失重狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)員下蹲過(guò)程先加速后減速，故加速度先向下后向上，即先失重后超重。故選C。3.用手上下抖動(dòng)繩的一端，產(chǎn)生一列向右傳播的橫波。其中a、b、c、d是繩上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置，質(zhì)點(diǎn)b、c、d偏離平衡位置的位移大小相等，此后關(guān)于a、b、c、d四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)a先到達(dá)波谷 B.質(zhì)點(diǎn)b先到達(dá)波峰C.質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)波谷 D.質(zhì)點(diǎn)d先到達(dá)波峰【答案】A【解析】【詳解】橫波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法，質(zhì)點(diǎn)a、b向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)c、d向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)a先到達(dá)波谷，質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)波峰。故選A。4.光滑水平地面上的物體A沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)與靜止的物體B發(fā)生正碰，其位移-時(shí)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】【詳解】由圖像的斜率表示速度，可推出碰撞前后的瞬時(shí)速度為，，由動(dòng)量守恒可得代入數(shù)據(jù)解得故選C。5.如圖所示，“天問(wèn)一號(hào)”在近火圓軌道的線速度大小為v，測(cè)得火星的半徑為R，已知引力常量為G，則火星的平均密度為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】火星的半徑為R，設(shè)火星的質(zhì)量為M，“天問(wèn)一號(hào)”的質(zhì)量為m，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有火星的密度火星的第一宇宙速度解得故選C。6.關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A.海市蜃樓是由光的折射形成的B.在空氣中紫外線的傳播速度比紅外線的快C.在鏡頭前加一個(gè)偏振片可以使更多的自然光進(jìn)入相機(jī)D.光的多普勒紅移證明了大爆炸理論【答案】AD【解析】【詳解】A．海市蜃樓是由光的折射形成的，A正確；B．在空氣中紫外線和紅外線的傳播速度都略小于c，由紫外線折射率比紅外線大，所以紫外線的傳播速度比紅外線的略慢，B錯(cuò)誤；C．在鏡頭前加一個(gè)偏振片，進(jìn)入相機(jī)的為偏振光，C錯(cuò)誤；D．光的多普勒紅移說(shuō)明遙遠(yuǎn)的天體都在離我們遠(yuǎn)去，D正確。故選AD。7.圖甲和圖乙是某手動(dòng)發(fā)電的手電筒內(nèi)部發(fā)電機(jī)的兩個(gè)截面示意圖，多匝線圈a處于輻向的磁場(chǎng)中，線圈a連接理想變壓器的原線圈．副線圈接一小燈泡，當(dāng)推動(dòng)手柄使線圈a沿軸線做振幅一定的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像為如圖丙所示的正弦曲線時(shí)，小燈泡恰好能正常發(fā)光。該小燈泡長(zhǎng)期使用導(dǎo)致燈絲變細(xì)，要使舊燈泡恢復(fù)之前的亮度，下列措施可行的是（）A.僅減少線圈a匝數(shù) B.僅增加變壓器副線圈的匝數(shù)C.增大推動(dòng)手柄時(shí)的周期T0 D.增大推動(dòng)手柄時(shí)的最大速度v0【答案】BD【解析】【詳解】燈絲變細(xì)，小燈泡的電阻變大，要使舊燈泡恢復(fù)之前的亮度，可以增加燈泡兩端的電壓。A．僅減小線圈a的匝數(shù)會(huì)減小燈泡兩端的電壓，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．減少變壓器原線圈的匝數(shù)或增加變壓器副線圈的匝數(shù)也可以增加燈泡兩端的電壓，選項(xiàng)B正確；C．增大推動(dòng)手柄時(shí)周期T0會(huì)使燈泡兩端的電壓降低，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．增大推動(dòng)手柄時(shí)的最大速度v0可以增加燈泡兩端的電壓，選項(xiàng)D正確。故選BD8.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(jìn)入一個(gè)有明顯邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)的寬度大于線框的邊長(zhǎng)），當(dāng)線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，速度減小到，下列說(shuō)法正確的是（）A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.線框能全部穿出磁場(chǎng)C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的熱量之比為8：1D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)線框某截面的電荷量之比為2：1【答案】CD【解析】【詳解】A．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做變速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD．假設(shè)線圈能全部穿出磁場(chǎng)，線圈剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為，剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度為，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，取向右為正方向，由動(dòng)量定理得：通過(guò)線圈的電荷量線圈離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程，取向右為正方向，由動(dòng)量定理得通過(guò)線圈的電荷量聯(lián)立解得所以線圈不能全部穿出磁場(chǎng)，則，代入上式可知故B錯(cuò)誤，D正確；C．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，根據(jù)能量守恒定律有線圈離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程，根據(jù)能量守恒定律有解得故C正確；故選CD。二、非選擇題：共174分。9.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：（1）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列操作正確的是（）A.選用質(zhì)量很小的小車B.調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜程度C.更換成質(zhì)量更大的鉤碼D.調(diào)節(jié)定滑輪使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與桌面平行（2）圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50的交流電源上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下P點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_(kāi)_________，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)_________。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.B②.0.63③.2.7【解析】【詳解】（1）[1]ABC．做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力，需要將長(zhǎng)木板安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高而平衡摩擦力，小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于懸掛物的質(zhì)量，所以不能更換質(zhì)量很小的小車，需把鉤碼更換成質(zhì)量更小的砝碼盤和砝碼，故B正確AC錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中連接砝碼盤和小車的細(xì)線應(yīng)跟長(zhǎng)木板始終保持平行，保證牽引小車細(xì)線中的拉力為小車受到的合力，故D錯(cuò)誤。故選B。（2）[2][3]中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，由題圖紙帶得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打P點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小根據(jù)逐差法Δx=aT2得小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小10.為測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)E（約為1.5V）和內(nèi)阻r（約為1Ω），某同學(xué)將兩節(jié)相同的干電池串聯(lián)后設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，所用器材如圖丙所示。已知電流表的內(nèi)阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)阻約為3kΩ，滑動(dòng)變阻器的最大阻值約為20Ω，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖丙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整_______；（2）閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至最__________（填“左”或“右”）端；（3）閉合開(kāi)關(guān)S后，移動(dòng)滑片P改變滑動(dòng)變阻器的接入阻值，記錄下多組電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，將實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作出圖像；（4）在圖丙中通過(guò)改變導(dǎo)線的接線位置，完成了圖乙電路圖的實(shí)物連接，重復(fù)步驟（2）、（3）。將實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作出圖像，如圖丁所示。可知圖丁中標(biāo)記為I的圖線是采用實(shí)驗(yàn)電路圖___________（填“甲”或“乙”）測(cè)量得到的；（5）利用圖丁提供的信息可知，每節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E的準(zhǔn)確值為_(kāi)__________V，每節(jié)干電池的內(nèi)阻r的準(zhǔn)確值為_(kāi)___________Ω?！敬鸢浮竣?見(jiàn)解析②.左③.甲④.1.6⑤.0.8【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)圖甲所示的電路圖，實(shí)物連線如圖所示（2）[2]閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最左端，保證開(kāi)始時(shí)接入電路的滑動(dòng)變阻器阻值最大，用以保護(hù)電路。（4）[3]對(duì)題圖乙而言，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得當(dāng)I為零時(shí)對(duì)題圖甲而言，根據(jù)閉合電路歐姆定律有當(dāng)I為零時(shí)故可知圖丁中標(biāo)記為I的圖線是采用實(shí)驗(yàn)電路圖甲測(cè)量得到的。（5）[4][5]圖線I對(duì)應(yīng)的縱截距滿足圖線Ⅱ?qū)?yīng)的橫截距滿足聯(lián)立解得，11.水平地面上放有一內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸（頂部有卡扣），內(nèi)部的輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的空氣，當(dāng)封閉空氣的熱力學(xué)溫度時(shí)，活塞封閉空氣的高度為2L，活塞上側(cè)到氣缸頂部的距離為L(zhǎng)，如圖所示?，F(xiàn)對(duì)封閉空氣緩慢加熱，活塞在上升過(guò)程中始終保持水平，外界大氣壓恒為，封閉空氣可視為理想氣體，求：（1）活塞剛達(dá)到汽缸頂部時(shí)，封閉空氣的熱力學(xué)溫度；（2）封閉空氣的熱力學(xué)溫度時(shí)的壓強(qiáng)p?！敬鸢浮浚?）450K；（2）【解析】【詳解】（1）此過(guò)程為等壓變化，有解得（2）當(dāng)封閉空氣的熱力學(xué)溫度達(dá)到時(shí)，為等容變化，有解得12.如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m＝1kg的小物塊，從平臺(tái)上的A點(diǎn)以的初速度水平拋出，恰好無(wú)碰撞地從C點(diǎn)進(jìn)入固定光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量M＝2kg的長(zhǎng)木板，并恰好能到達(dá)長(zhǎng)木板的左端。已知長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的圓心角為θ，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小，sinθ＝0.8。求：（1）小物塊滑上長(zhǎng)木板時(shí)的速度大小；（2）小物塊與長(zhǎng)木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）小物塊在C點(diǎn)的速度為小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有解得小物塊滑上長(zhǎng)木板時(shí)的速度大小為（2）對(duì)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)長(zhǎng)木板，根據(jù)牛頓第二定律有解得，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間小物塊與長(zhǎng)木板共速，速度為，則解得小物塊與長(zhǎng)木板間的相對(duì)位移為小物塊與長(zhǎng)木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為13.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)存在沿x軸正方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第一象限內(nèi)一梯形區(qū)域中存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），點(diǎn)P處的質(zhì)子源由靜止釋放的質(zhì)子在電場(chǎng)力的作用下加速后，從Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從N點(diǎn)垂直x軸射入第四象限。已知P、Q、N三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、、，質(zhì)子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e，不計(jì)質(zhì)子受到的重力，求：（1）質(zhì)子的最大速度v；（2）質(zhì)子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的