福建省廈門市英才學校2023年高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

福建省廈門市英才學校2023年高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，兩平行導軌ab、cd豎直放置在勻強磁場中，勻強磁場方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導軌上使其水平且始終與導軌保持良好接觸，現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時釋放金屬棒PQ使其運動．已知電流I隨時間t變化的關系式為I=kt（k為常數(shù)，k>0），金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)一定．以豎直向下為正方向，則下面關于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖象中，可能正確的有A．B．C．D．2、如圖所示，一個下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸，現(xiàn)打開尾端閥門，氣體往外噴出，設噴口面積為S，氣體密度為，氣體往外噴出的速度為，則氣體剛噴出時鋼瓶頂端對豎直墻的作用力大小是（）A． B． C． D．3、綠化工人在街道旁邊栽種大樹時，為了確保樹干不傾斜，需要用鐵桿來支撐。通常是用一個鐵環(huán)緊套在樹干上，三根長度不同的鐵桿一端均勻分布在固定的鐵環(huán)上，另一端固定在同一個水平地面上，大樹栽好后豎直壓在地上，如圖所示。由于樹剛栽，地面對大樹的作用力，除了豎直向上的支持力以外，其它力可以不考慮。則下列說法中正確的是（）A．三根鐵桿對大樹的作用力大小一定相等B．大樹對地面的作用力一定大于自身的重力C．鐵桿對大樹的作用力與地面對大樹的支持力是一對平衡力D．鐵桿對大樹的作用力在水平方向的合力為零4、2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器自主著陸在月球背面南極—艾特肯盆地內的馮卡門撞擊坑內，實現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸。“嫦娥四號”初期繞地球做橢圓運動，經(jīng)過變軌、制動后，成為一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，設“嫦娥四號”繞月球做圓周運動的軌道半徑為r、周期為T，已知月球半徑為R，不計其他天體的影響。若在距月球表面高度為h處（）將一質量為m的小球以一定的初速度水平拋出，則小球落到月球表面的瞬間月球引力對小球做功的功率P為（）A． B．C． D．5、某實驗小組要測量金屬鋁的逸出功，經(jīng)討論設計出如圖所示實驗裝置，實驗方法是：把鋁板平放在桌面上，刻度尺緊挨著鋁板垂直桌面放置，靈敏度足夠高的熒光板與鋁板平行，并使整個裝置處于垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中；讓波長為λ的單色光持續(xù)照射鋁板表面，將熒光板向下移動，發(fā)現(xiàn)熒光板與鋁板距離為d時，熒光板上剛好出現(xiàn)輝光。已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為c，電子電量為e，質量為m。下列說法正確的是（）A．金屬鋁的逸出功為B．從鋁板逸出的光電子最大初動能為C．將熒光板繼續(xù)向下移動，移動過程中熒光板上的輝光強度可能保持不變D．將熒光板繼續(xù)向下移動到某一位置，并增大入射光波長，板上的輝光強度一定增強6、圖示為一種應用邏輯電路制作的簡易走道燈的電路圖，虛線框內的C是一門電路，R0和R1中有一個是定值電阻，另一個是光敏電阻（受光照時阻值減?。?，R2是定值電阻。當走道里光線較暗或將手動開關S接通時燈泡L都會點亮，則電路中（）A．C是“或門”，R0是光敏電阻B．C是“或門”，R1是光敏電阻C．C是“與門”，R0是光敏電阻D．C是“與門”，R1是光敏電阻二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、長為l直導線中通有恒定電流I，靜置于絕緣水平桌面上，現(xiàn)在給導線所在空間加勻強磁場，調整磁場方向使得導線對桌面的壓力最小，并測得此壓力值為N1，保持其他條件不變，僅改變電流的方向，測得導線對桌面的壓力變?yōu)镹2。則通電導線的質量和勻強磁場的磁感應強度分別為（）A． B．C． D．8、下列說法正確的是（）A．游泳時頭露出水面后，頭發(fā)全貼在頭皮上是液體表面張力的作用B．密封容器中氣體的壓強是由氣體所受的重力產(chǎn)生的C．一定質量的理想氣體，內能隨著溫度升高一定增大D．晶體在熔化過程中，分子勢能一定是增大的E.陰天教室里，同學們感覺空氣濕度大，是因為空氣中水蒸氣的飽和汽壓大9、下列說法正確的是（）A．不能用氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)估算氣體分子的體積B．質量相同、溫度也相同的氫氣和氧氣，內能相同C．任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉化為機械能D．在失重的情況下，密閉容器內的氣體對器壁沒有壓強E.當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大10、若宇航員到達某一星球后，做了如下實驗:(1)讓小球從距離地面高h處由靜止開始下落，測得小球下落到地面所需時間為t;(2)將該小球用輕質細繩固定在傳感器上的O點，如圖甲所示。給小球一個初速度后，小球在豎直平面內繞O點做完整的圓周運動，傳感器顯示出繩子拉力大小隨時間變化的圖象所示(圖中F1、F2為已知)。已知該星球近地衛(wèi)星的周期為T，萬有引力常量為G，該星球可視為均質球體。下列說法正確的是A．該星球的平均密度為 B．小球質量為C．該星球半徑為 D．環(huán)繞該星球表面運行的衛(wèi)星的速率為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）導電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導電玻璃的電阻率，某小組同學選取了一個長度為L的圓柱體導電玻璃器件，上面標有“3V，L”的字樣，主要步驟如下，完成下列問題．(1)首先用螺旋測微器測量導電玻璃的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則直徑d=________mm．(2)然后用歐姆表×100檔粗測該導電玻璃的電阻，表盤指針位置如圖乙所示，則導電玻璃的電阻約為________Ω．(3)為精確測量在額定電壓時的阻值，且要求測量時電表的讀數(shù)不小于其量程的，滑動變阻器便于調節(jié)，他們根據(jù)下面提供的器材，設計了一個方案，請在答題卡上對應的虛線框中畫出電路圖，標出所選器材對應的電學符號_____________．A．電流表（量程為60mA，內阻約為3Ω）B．電流表（量程為2mA，內阻=15Ω）C．定值電阻=747ΩD．定值電阻=1985ΩE．滑動變阻器R（0~20Ω）一只F．電壓表V（量程為10V，內阻）G．蓄電池E（電動勢為12V，內阻很?。〩．開關S一只，導線若干(4)由以上實驗可測得該導電玻璃電阻率值=______（用字母表示，可能用到的字母有長度L、直徑d、電流表、的讀數(shù)、，電壓表讀數(shù)U，電阻值、、、、）．12．（12分）某興趣小組用如圖所示的辦法來測玻璃的折射率，找來一切面為半球的透明玻璃磚和激光發(fā)生器。若激光垂直底面半徑從點射向玻璃磚，則光線沿著___________射出；若將激光發(fā)生器向左移動，從點垂直底面射向玻璃磚，光線將沿著如圖所示的方向從點射出，若想求此玻璃磚的折射率，需要進行以下操作：（a）測玻璃磚的半徑：____________。（b）入射角的測量：__________，折射角的測量：_______。（c）玻璃磚的折射率計算表達式：_______________。（d）將激光束繼續(xù)向左移動到點，剛好看不到出射光線，則臨界角即等于圖中_______。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一車上表面由粗糙的水平部分和光滑的半圓弧軌道組成，車緊靠臺階靜止在光滑水平地面上，且左端與光滑圓弧形軌道末端等高，圓弧形軌道末端水平，一質量為的小物塊從距圓弧形軌道末端高為處由靜止開始滑下，與靜止在車左端的質量為的小物塊（可視為質點）發(fā)生彈性碰撞（碰后立即將小物塊取走，使之不影響的運動），已知長為，車的質量為，取重力加速度，不計空氣阻力.（1）求碰撞后瞬間物塊的速度；（2）若物塊在半圓弧軌道上經(jīng)過一次往返運動（運動過程中物塊始終不脫離軌道），最終停在車水平部分的中點，則半圓弧軌道的半徑至少多大?14．（16分）如圖所示，用質量m＝1kg的活塞在汽缸內封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁間的摩擦忽略不計，開始時活塞距離汽缸底部的高度h1＝1.0m，氣體的溫度t1=27℃?，F(xiàn)將汽缸緩慢加熱至t2=207℃，活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處，此過程中被封閉氣體增加的內能ΔU＝300J。已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞橫截面積S＝5.0×10-4m2。求：(ⅰ)初始時汽缸內氣體的壓強p1和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；(ⅱ)此過程中缸內氣體吸收的熱量Q。15．（12分）研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56°C時，30分鐘就可以滅活。如圖，含有新冠病毒的氣體被輕質絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內，氣缸頂端有一絕熱閥門K，氣缸底部接有電熱絲E。a缸內被封閉氣體初始溫度t1=27°C，活塞位于氣缸中央，與底部的距離h1=60cm，活塞和氣缸間的摩擦不計。（i）若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2=66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說明a內新冠病毒能否被滅活?（ii）若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時間，給a缸內氣體傳遞了Q=1.0×104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內能增加了△U=8.5×103J，求此過程氣體b的內能增加量。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

以豎直向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得，金屬棒的加速度a=mg-fm，f=μN=μFA=μBIL=μBLkt，聯(lián)立解得加速度a=g?【點睛】解決本題的關鍵會根據(jù)合力確定加速度的變化，結合加速度方向與速度方向判斷物體做加速運動還是減速運動，知道速度時間圖線的切線斜率表示加速度．2、D【解析】

對噴出氣體分析，設噴出時間為，則噴出氣體質量為，由動量定理，有其中F為瓶子對噴出氣體的作用力，可解得根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對瓶子作用力大小為F，再對瓶子分析，由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對豎直墻壁的作用力大小也是F，故D正確，ABC錯誤。故選D。3、D【解析】

A．三根鐵桿長度不等，與地面的夾角不等，則對大樹的作用力大小不相等，選項A錯誤；B．由平衡知識可知，地面對大樹的作用力與鐵桿對大樹的作用力的合力等于大樹的重力，可知地面對大樹的作用力小于大樹的重力，則大樹對地面的作用力一定小于自身的重力，選項B錯誤；C．因為地面對大樹的作用力與鐵桿對大樹的作用力的合力等于大樹的重力，可知鐵桿對大樹的作用力與地面對大樹的支持力不是一對平衡力，選項C錯誤；D．大樹栽好后豎直壓在地上，則鐵桿對大樹的作用力在水平方向的合力為零，選項D正確。故選D。4、C【解析】

ABCD．設月球的質量為M，衛(wèi)星的質量為，衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，有衛(wèi)星在月球表面時有聯(lián)立以上兩式解得小球在月球表面做平拋運動，在豎直方向上有則小球落到月球表面瞬間月球引力對小球做功的功率故選C。5、A【解析】

AB．從鋁板中逸出的光電子具有最大初動能的電子在磁場中做圓周運動的直徑為d，則由解得最大初動能金屬鋁的逸出功為選項A正確，B錯誤；C．將熒光板繼續(xù)向下移動，則達到熒光板的光電子會增加，則移動過程中熒光板上的輝光強度要增加，選項C錯誤；D．增大入射光波長，則光電子最大初動能減小，則光子在磁場中運動的最大半徑減小，則達到板上的電子數(shù)減小，則板上的輝光強度不一定增強，選項D錯誤。故選A。6、A【解析】

當電鍵閉合時，輸入為高電勢，當光線較暗時，光敏電阻較大，輸入端為高電勢，因為當走道里光線較暗時或是將手動開關接通時，燈都會亮，可知只要有一個條件滿足，事件就能發(fā)生，知該門電路是“或”門電路。當有光照時，光敏電阻阻值較小，輸入端端需要輸入低電勢，所以光敏電阻不能放在的位置，可以放在的位置，A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

對導線受力分析，可知導線受重力、支持力和安培力作用，當安培力方向豎直向上時，支持力最小，則導線對桌面的壓力最小，根據(jù)平衡條件有當僅改變電流方向時，安培力方向向下，根據(jù)平衡有聯(lián)立解得，故BC正確，AD錯誤。故選BC。8、ACD【解析】

A．液體表面張力使液體表面具有收縮的趨勢，故游泳時頭露出水面后頭發(fā)全貼在頭皮上，A正確；B．密封容器中氣體的壓強是由大量氣體分子對容器的碰撞引起的，B錯誤；C．對于一定質量的理想氣體，其內能的變化僅與分子熱運動的動能有關，當溫度升高時，分子熱運動的平均動能一定增大，則內能也一定增大，C正確；D．晶體熔化時從外界吸熱，而溫度并不升高，晶體分子的平均動能沒有變化，故分子勢能一定增大，D正確；E．同學們感覺到空氣濕度大，不是因為空氣中水蒸氣的飽和汽壓大，而是空氣中水蒸氣的實際壓強與同一溫度下水的飽和汽壓之比大，E錯誤。故選ACD。9、ACE【解析】

A．氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)只能求出每個氣體分子平均占有的空間和氣體分子間的距離，不能估算氣體分子本身的體積，故A正確；B．內能的大小與物質的量、溫度、物體體積都有關，質量相同、溫度也相同的氫氣和氧氣，它們的物質的量不同，則內能不相同，故B錯誤；C．根據(jù)熱力學第二定律可知，任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉化為機械能，故C正確；D．密閉容器內氣體壓強是由分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的，在完全失重情況下，氣體分子仍然不斷撞擊器壁，仍然會產(chǎn)生壓強，故D錯誤；E．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力隨分子間距離的減小而增大，間距減小斥力做負功分子勢能增大，故E正確。故選ACE。10、ABD【解析】

A.對近地衛(wèi)星有，星球密度，體積，解得，故A正確。B.小球通過最低點時拉力最大，此時有最高點拉力最小，此時有最高點到最低點，據(jù)動能定理可得可得，小球做自由落體運動時，有可得，，故B正確。C.根據(jù)及可得：星球平均密度可表示為可得，故C錯誤。D.環(huán)繞該星球表面運行的衛(wèi)星的速率可表示為故D正確。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.990500【解析】（1）螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為49.0×0.01mm=0.490mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.490mm=1.990mm（1.989～1.991mm均正確）

（2）表盤的讀數(shù)為5，所以導電玻璃的電阻約為5×100Ω=500Ω．

（3）電源的電動勢為12V，電壓表的量程為10V，滑動變阻器的電阻為20Ω，由于滑動變阻器的電阻與待測電阻的電阻值差不多，若串聯(lián)使用調節(jié)的范圍太小，所以滑動變阻器選擇分壓式接法；流過待測電阻的電流約為：I==0.006A=6mA，兩電壓表量程均不合適；

同時由于電壓表量程為10V，遠大于待測電阻的額定電壓3V，故常規(guī)方法不能正常測量；

所以考慮用電流表改裝成電壓表使用，同時電壓表量程為10V，內阻RV=1kΩ，故滿偏電流為10mA，符合要求，故將電壓表充當電流表使用，電流表A2與R2串聯(lián)充當電壓表使用，改裝后量程為4V，可以使用，由于改裝后電表已知，故內外接法均可，故電路圖如圖所示；

（4）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，待測電阻中的電流：I=-I2

電壓：Ux=I2（R2+RA2）

由歐姆定律可知電阻：Rx=

根據(jù)電阻定律可知：R=ρ

而截面積：S=π

聯(lián)立解得：ρ=點睛：本題考查電阻率的測量，本題的難點在于儀表的選擇和電路接法的選擇，注意題目中特別要求測量時電表的讀數(shù)不小于量程的1/3，所以一定要認真分析各電表的量程再結合所學規(guī)律才能正確選擇電路和接法．12、方向在白紙上描出兩點，并測出長連接，入射光線與的夾角為與出射光線的夾角為【解析】

[1]．當光線垂直質界面射入時，傳播方向不發(fā)生改變，故從點垂直底面射向玻璃磚的光線將沿方向射出。（a）[2]．記錄出射點，連接，長即為半徑。（b）[3][4]．連接即為法線，入射光線與夾角為入射角，出射光線與夾角為折射角。（c）[5]．由折射率公式知（d）[6]．當光線從點入射時恰好發(fā)生全反射，即此時等于臨