江西省贛州市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試題（解析版）

贛州市2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期期末考試高三物理試卷2024年1月注意事項(xiàng)：1.本試卷分選擇題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題三大類型，共100分?？荚嚂r(shí)間75分鐘。2.答題前請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫(xiě)好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息。3.請(qǐng)將答案正確填寫(xiě)在答題卡上。一、選擇題：本題共10小題，第1～7為單選題，每小題4分，第8～10為多選題，每小題6分，共46分。多項(xiàng)選擇題中全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分。1.如圖所示，小車(chē)停在光滑的桌面上，車(chē)上固定一個(gè)用膠塞塞住封口的試管。試管內(nèi)充滿空氣，用車(chē)上的酒精燈加熱試管尾端。當(dāng)試管內(nèi)的空氣達(dá)到一定溫度時(shí)，膠塞從試管口噴出，以整個(gè)裝置為系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.水平方向動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒B.水平方向動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒C.水平方向動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒D.水平方向動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒【答案】B【解析】【詳解】以整個(gè)裝置為系統(tǒng)，水平方向的合外力為0，所以水平方向動(dòng)量守恒。但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒。故選B。2.為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（??）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時(shí)右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動(dòng)的方向。故選B?！军c(diǎn)睛】3.圖示為某電容傳聲器結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)人對(duì)著傳聲器講話，膜片會(huì)振動(dòng)。若某次膜片振動(dòng)時(shí)，膜片與極板距離減小，則在此過(guò)程中（）A.膜片與極板間的電容減小 B.極板所帶電荷量減小C.膜片與極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大 D.電阻R中有向上的電流【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，膜片與極板間的電勢(shì)差U保持不變，根據(jù)，，膜片與極板距離d減小。AB．根據(jù)電容決定式，可知膜片與極板間的電容增大，極板所帶電荷量增大，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式，可知膜片與極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，C正確；D．極板所帶電荷量增大，電源給極板充電，充電電流通過(guò)電阻R向下，D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，一個(gè)電量為-Q的甲物體，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)。另一個(gè)電量為+q及質(zhì)量為m的乙物體，從A點(diǎn)以初速度沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v。已知乙物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為、AB間距離為L(zhǎng)0及靜電力常量為k，甲、乙兩物體均可視為點(diǎn)電荷，電荷量不變，則（）A.乙物體越過(guò)B點(diǎn)后繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能減少B.在甲物體形成的電場(chǎng)中，乙物體從B到O的過(guò)程中，它的電勢(shì)能隨位移變化越來(lái)越慢C.OB間的距離為D.從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)乙物體做的功【答案】D【解析】【詳解】C．由題意，乙到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最小，乙先減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度最小時(shí)有解得OB間的距離故C錯(cuò)誤；A．乙物體越過(guò)B點(diǎn)后繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，甲乙間的庫(kù)侖引力大于滑動(dòng)摩擦力，乙物體做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，故A錯(cuò)誤；B．在甲物體形成的電場(chǎng)中，乙物體從B到O的過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變大，移動(dòng)相同的距離，電場(chǎng)力做的功越多，電勢(shì)能減小得就越快，故B錯(cuò)誤；D．從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)乙物體做的功為，根據(jù)動(dòng)能定理得得故D正確。故選D。5.空間中存在方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界如圖（a）中虛線所示，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為、橫截面積為，將該導(dǎo)線做成半徑為的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心在上。時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在到的時(shí)間間隔內(nèi)（）A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿逆時(shí)針?lè)较駽.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)B-t圖像，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時(shí)針；在t0時(shí)刻，磁場(chǎng)的方向發(fā)生變化，故安培力方向在t0時(shí)刻發(fā)生變化，t=0至t=t0時(shí)段，安培力向左；t=t0至t=t1時(shí)段，安培力向右，故AB錯(cuò)誤；CD．由閉合電路歐姆定律得又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得由電阻定律有聯(lián)立解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6.2023年5月30日，我國(guó)神舟16號(hào)飛船載著3名航天員奔赴太空，并與天宮空間站順利對(duì)接。宇航員在空間站工作5個(gè)月后，于2023年10月31日返回地球。如圖所示，返回艙在返回的過(guò)程中，在A點(diǎn)從天宮空間站的圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道II，B點(diǎn)為軌道Ⅱ上的近地點(diǎn)，如圖所示。關(guān)于返回艙的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的有（）A.在軌道I運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，萬(wàn)有引力恰好提供向心力B.在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道II上運(yùn)動(dòng)的周期C.在軌道II上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的機(jī)械能D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度大于在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度【答案】A【解析】【詳解】A．依題意，返回艙在軌道I運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力恰好提供向心力。故A正確；B．由于在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)半長(zhǎng)軸小于軌道I的半徑，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知在軌道II上的周期小于在軌道I上的周期。故B錯(cuò)誤；C．飛船在軌道Ⅰ上做圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)萬(wàn)有引力等于向心力；飛船在軌道Ⅱ上A點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力大于向心力。由萬(wàn)有引力定律可知，軌道Ⅰ和軌道II在A點(diǎn)的萬(wàn)有引力相等，根據(jù)向心力公式可知飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度，因此飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能，而勢(shì)能相等，故在軌道II上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的機(jī)械能小于在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的機(jī)械能。故C錯(cuò)誤；D．飛船在A點(diǎn)的加速度由萬(wàn)有引力產(chǎn)生，因?yàn)槭峭晃恢?，所受萬(wàn)有引力大小不變，故不管在哪個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)，飛船的加速度大小一樣。故D錯(cuò)誤。故選A。7.發(fā)展新能源汽車(chē)是我國(guó)一項(xiàng)重大能源安全戰(zhàn)略，新能源汽車(chē)在能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)等方面有很大優(yōu)勢(shì)。隨著科技不斷進(jìn)步，新能源汽車(chē)充電起來(lái)越快，采用剎車(chē)制動(dòng)動(dòng)能回收的方法可以增加行駛里程。以下為我國(guó)國(guó)產(chǎn)某知名純電動(dòng)汽車(chē)參數(shù)及汽車(chē)狀態(tài)信息截圖，請(qǐng)你據(jù)此選出正確的說(shuō)法是（）項(xiàng)目風(fēng)阻系數(shù)整車(chē)質(zhì)量/kg電機(jī)額定功率/kW電池最大蓄能/kW·h電池能量密度/W·h·kg-1最大充電功率kW數(shù)據(jù)0.233210018085.4140120A.剎車(chē)制動(dòng)中，發(fā)電機(jī)將多余的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，安培力對(duì)切割磁感線的線圈做正功B.根據(jù)表中“電池最大蓄能”和“電池能量密度”，可知這臺(tái)電動(dòng)車(chē)的電池質(zhì)量為610kgC.根據(jù)圖中所示“累計(jì)平均電耗”可以推測(cè)，充滿一次電最高續(xù)航可達(dá)約724kmD.這臺(tái)電動(dòng)車(chē)最短充電時(shí)間為1.1h【答案】B【解析】【詳解】A．由題意可知新能源汽車(chē)采用剎車(chē)制動(dòng)動(dòng)能回收，即剎車(chē)過(guò)程發(fā)電機(jī)將多余動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，所以安培力對(duì)切割磁感線的線圈做負(fù)功，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)表中“電池最大蓄能”和“電池能量密度”，可知這臺(tái)電動(dòng)車(chē)的電池質(zhì)量為m，有故B項(xiàng)正確；C．根據(jù)圖中所示“累計(jì)平均電耗”可以推測(cè)，充滿一次電最高續(xù)航可達(dá)x，有故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．這臺(tái)電動(dòng)車(chē)最短充電時(shí)間為t，有故D項(xiàng)錯(cuò)誤故選B。8.某同學(xué)為了驗(yàn)證自感現(xiàn)象，找來(lái)帶鐵芯的線圈L（線圈的自感系數(shù)很大，構(gòu)成線圈導(dǎo)線的電阻可以忽略），兩個(gè)相同的小燈泡A和B、二極管D、開(kāi)關(guān)S和電池組E等，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。經(jīng)檢查，各元件和導(dǎo)線均是完好的，檢查電路無(wú)誤后，開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。他可能觀察到的現(xiàn)象是（）A.閉合S瞬間，A、B一起亮B.閉合S瞬間，A比B先亮C.閉合S待電路穩(wěn)定后，B亮，A不亮D.斷開(kāi)S瞬間，A亮后再逐漸熄滅【答案】CD【解析】【詳解】ABC．從實(shí)物圖中我們可以看出兩個(gè)小燈泡是間接并聯(lián)關(guān)系，其中自感線圈和B燈泡串聯(lián)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，通過(guò)B的電流增大，自感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙電路電流增大，所以B是逐漸亮起來(lái)，電路穩(wěn)定后B亮度保持不變；而A燈泡和二極管相串聯(lián)，二極管阻礙由S向A的電流通過(guò)，故A燈泡一直不亮，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，電源電流減小，自感線圈要阻礙電流的減小，產(chǎn)生與原電流方向相同的感應(yīng)電流，此時(shí)A、B串聯(lián)構(gòu)成回路，所以B燈泡是緩慢熄滅，A會(huì)先亮再逐漸熄滅，故D正確。故選CD。9.如圖所示，質(zhì)量為3m的物塊a靜止在光滑水平地面上，物塊a左側(cè)面為圓弧面且與水平地面相切，質(zhì)量為2m的滑塊b以初速度向右運(yùn)動(dòng)滑上a，沿a左側(cè)面上滑一定高度后又返回，最后滑離a，不計(jì)一切摩擦阻力，滑塊b從滑上a到滑離a的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.滑塊b沿a上升的最大高度為B.滑塊b沿a上升的最大高度為C.滑塊a運(yùn)動(dòng)的最大速度為D.滑塊a運(yùn)動(dòng)的最大速度為【答案】AC【解析】【詳解】AB．b沿a上升到最大高度時(shí)，兩者速度相等，取向右為正方向，在水平方向上，由動(dòng)量守恒定律可得由機(jī)械能守恒定律得解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．滑塊b從滑上a到滑離a后，物塊a運(yùn)動(dòng)的速度最大。系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，對(duì)整個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律得由機(jī)械能守恒定律得解得故C正確，D錯(cuò)誤故選AC。10.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓周，其圓心為O，直徑AB和CD相互垂直，電荷量均為Q的異種點(diǎn)電荷分別放在關(guān)于CD對(duì)稱的圓周上，兩電荷所在半徑的夾角為120°，下列說(shuō)法正確的是（）A.將一正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加B.C點(diǎn)與D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小之比為3：1C.A點(diǎn)與B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相同D.將一點(diǎn)電荷從D點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，所受電場(chǎng)力先增大后減小【答案】BCD【解析】【詳解】A．將一正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)矢量合成法則，C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為所以C點(diǎn)與D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小之比為3：1，故B正確；C．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加可知，點(diǎn)A與點(diǎn)B的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，故C正確；D．根據(jù)等量異種電荷連線中垂線上場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)可知，將一點(diǎn)電荷從D點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，則電場(chǎng)力先增大后減小，故D正確。故選BCD。二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，每空2分，共18分）11.在“利用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=________mm。（2）在實(shí)驗(yàn)中，你認(rèn)為圖乙中四種組裝單擺方式正確的是________。（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖丙所示的T2-L圖像（L代表擺長(zhǎng)，T代表周期），由圖像可得重力加速度g=________m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（4）受疫情影響，某同學(xué)在家里重做該實(shí)驗(yàn)，他用手機(jī)代替秒表，但是沒(méi)有合適的擺球，就找了一塊外形不規(guī)則的小石塊代替擺球，他用擺線長(zhǎng)OM代替擺長(zhǎng)，如圖丁所示，做出T2-L圖像，根據(jù)圖像的斜率求出重力加速度。忽略偶然誤差，重力加速度的測(cè)量值________（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值?！敬鸢浮竣?22.40②.B③.9.86④.等于【解析】【詳解】（1）[1]用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑為（2）[2]在實(shí)驗(yàn)中需要選用密度較大的鐵球做擺球，同時(shí)要求擺線細(xì)輕不易伸長(zhǎng)，且其懸點(diǎn)固定。所以圖乙中四種組裝單擺方式正確的是B。（3）[3]根據(jù)單擺的振動(dòng)周期公式整理，可得根據(jù)圖像斜率可得解得（4）[4]設(shè)小石塊的重心到M的距離為l，由單擺的周期公式可得整理，可得因此利用斜率計(jì)算重力加速度沒(méi)有影響，等于真實(shí)值。12.為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件（照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)，照度越大，照度單位為lx）。（1）某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在如圖甲的坐標(biāo)系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線。由圖像可求出照度為0.6lx時(shí)的電阻約為_(kāi)_____kΩ。照度/lx0.20.40.60.81.01.2電阻/kΩ5.83.72.32.01.8（2）如圖乙，是街道路燈自動(dòng)控制設(shè)計(jì)電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。為達(dá)到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應(yīng)接在________（填“AB”或“BC”）之間。（3）用多用電表“×10Ω”擋，按正確步驟測(cè)量圖乙中電磁鐵線圈電阻時(shí)，指針示數(shù)如圖丙，則線圈的電阻為_(kāi)_______Ω；已知當(dāng)線圈中的電流大于或等于2mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，圖乙中直流電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格可供選擇：R1（0～200Ω，1A）、R2（0～2000Ω，0.1A）。要求天色漸暗照度降低至1.0lx時(shí)點(diǎn)亮路燈，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________（填“R1”、“R2”）。為使天色更暗時(shí)才點(diǎn)亮路燈，應(yīng)適當(dāng)將滑動(dòng)阻變阻器的滑片向________（填“左”或“右”）端移動(dòng)。【答案】①.2.7kΩ（2.6kΩ~2.8kΩ）②.AB③.140Ω④.R2⑤.左【解析】【詳解】（1）[1]從圖像上可以看出當(dāng)照度為0.6lx時(shí)的電阻約為（2.6kΩ~2.8kΩ）；（2）[2]當(dāng)天亮?xí)r，光敏電阻的阻值變小，所以回路中電流增大，則銜鐵被吸下來(lái)，此次觸片和下方接觸，此時(shí)燈泡應(yīng)該熄滅，說(shuō)明燈泡接在了AB上。（3）[3][4][5]根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)則，所以電阻值為回路中的電流為2mA時(shí)回路中的需要中電阻所以選擇滑動(dòng)變組器比較合理。若要求天色漸暗照度降低至1.01x時(shí)點(diǎn)亮路燈，則天色更暗時(shí)光明電阻更大，要先保證回路中的電流2mA不變，則應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，即向左滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器。三、計(jì)算題（本題共3小題，第13題10分，第14題11分，第15題15分，共36分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟；有數(shù)值計(jì)算的題，解答過(guò)程必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位，只寫(xiě)出最后答案不得分。）13.如圖所示，直線MN上方存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在理想邊界上的O點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)且垂直于邊界方向同時(shí)發(fā)射兩個(gè)相同的粒子1和2，其中粒子1經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，粒子2經(jīng)過(guò)B點(diǎn)。已知O、A、B三點(diǎn)在一條直線上，且，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用，求：（1）兩個(gè)粒子的速率之比；（2）兩個(gè)粒子分別經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)的時(shí)間差?！敬鸢浮浚?）；（2）0【解析】【詳解】（1）設(shè)，粒子1和2的軌道半徑為、，如圖所示為粒子1的軌跡根據(jù)幾何關(guān)系可得同理可得由題意可得所以由洛倫茲力提供向心力可得整理可得可得兩個(gè)粒子的速率之比（2）兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期均為粒子1從O到A轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與粒子2從O到B轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角相等，均為，由由于兩粒子T完全相同，可知兩個(gè)粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)，時(shí)間差0。14.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t1=0時(shí)刻恰好傳播到x=-2m處，此時(shí)波形如圖所示。a、b兩質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（3m，0）和（7m，0），已知t2=3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次出現(xiàn)在波峰位置。（1）求這列波的傳播速度和周期；（2）當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b第二次出現(xiàn)在波谷位置時(shí)，求質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程?！敬鸢浮浚?）2m/s，2s；（2）55cm【解析】【詳解】（1）根據(jù)圖象可知，該波波長(zhǎng)為質(zhì)點(diǎn)a與t1=0時(shí)刻的波峰的水平距離為當(dāng)該波峰傳到質(zhì)點(diǎn)a時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波峰位置，則該波的傳播速度為這列波的周期為（2）質(zhì)