廣東省汕尾市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末考試物理試題 答案

2024年普通高中高三級教學(xué)質(zhì)量測試物理考試時間75分鐘，滿分100分注意事項：1.答題前，考生先將自己的信息填寫清楚、準確，將條形碼準確粘貼在條形碼粘貼處。2.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。3.答題時請按要求用筆，保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不得使用涂改液、修正帶、刮紙刀?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試題及答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.托馬斯·楊于1801年進行了一次光的干涉實驗，即著名的楊氏雙縫干涉實驗，該實驗被譽為物理學(xué)史上十大最美實驗之一，關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A.該實驗證明了光是橫波B.該實驗說明了光具有粒子性C.彩虹的形成與該實驗現(xiàn)象具有相同的本質(zhì)D.該實驗與光的衍射現(xiàn)象都說明了光具有波動性【答案】D【解析】【詳解】A．該實驗不能證明了光是橫波，故A錯誤；BD．該實驗與光的衍射現(xiàn)象都說明了光具有波動性，故B錯誤，D正確；C．彩虹的形成是由于光的折射引起的，雙縫干涉實驗的實驗原理為光的干涉，故C錯誤。故選D。2.2023年，我國科研團隊成功開展國內(nèi)首個對銫137（137Cs）放射源的年齡測量方法研究，該方法的測量精度比碳14（14C）法的更高，原因可能是（）A.二者的化學(xué)性質(zhì)不同B.銫137（137Cs）的密度比碳14（14C）的大C.銫137（137Cs）的半衰期比碳14（14C）的短D.溫度等環(huán)境因素對銫137（137Cs）的半衰期的影響比對碳14（14C）的影響小【答案】C【解析】【詳解】AB．銫137（137Cs）和碳14（14C）二者的化學(xué)性質(zhì)不同，銫137（137Cs）的密度比碳14（14C）的大，都不是對銫137（137Cs）放射源的年齡測量方法比碳14（14C）法的測量精度更高的原因，故AB錯誤；C．碳14（14C）的半衰期為5730年，銫137（137Cs）的半衰期為30年，銫137（137Cs）的半衰期比碳14（14C）的短，因此對銫137（137Cs）放射源的年齡測量方法比碳14（14C）法的測量精度更高，故C正確；D．放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系，溫度等環(huán)境因素對半衰期沒有影響，故D錯誤；故選C。3.在某次伐木工攀爬大賽中，伐木工甲和乙同時開始攀爬，伐木工甲率先爬到頂端，結(jié)果卻是乙第一個返回到出發(fā)點，則（）A.向上爬的過程中，經(jīng)過中點時甲的速度一定大于乙的速度B.甲在最高點的速度一定大于乙在最高點的速度C.從頂端返回的過程中，甲的平均速度一定大于乙的平均速度D.全過程中，甲、乙的平均速度一樣大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，無法比較甲、乙在中點時的速度，故A錯誤；B．甲、乙在最高點的速度都為零，甲在最高點的速度等于乙在最高點的速度，故B錯誤；C．從頂端返回的過程中，甲、乙的位移相等，伐木工甲率先爬到頂端，乙先返回到出發(fā)點，說明從頂端返回的過程中，乙所用的時間較短，根據(jù)可知甲的平均速度一定小于乙的平均速度，故C錯誤；D．全過程中，甲、乙的位移相等，為零，故甲、乙的平均速度一樣大，故D正確。故選D。4.如圖所示為一個免打孔伸縮晾衣桿的示意圖，使用時，先調(diào)節(jié)桿的長度使其恰好與兩側(cè)的豎直墻面接觸，然后打開鎖緊裝置保持桿長不變，最后旋轉(zhuǎn)增壓旋鈕增加桿頭與墻面間的壓力，使其在晾衣物時能保持靜止，下列說法正確的是（）A.桿頭與墻面間的壓力越大，桿頭與墻面間的摩擦力就越大B.所晾衣物的質(zhì)量越大，桿頭與墻面間的摩擦力就越大C.在濕衣物晾干的過程中，桿頭與墻面間的摩擦力保持不變D.為了能晾更大質(zhì)量的衣物，可增加桿頭與墻面的接觸面積【答案】B【解析】【詳解】AB．以晾衣桿與衣物為整體，受力分析可得兩邊桿頭與墻面間的靜摩擦力等于晾衣桿與衣物的總重力，即故桿頭與墻面間的壓力越大，桿頭與墻面間的摩擦力不變，所晾衣物的質(zhì)量越大，桿頭與墻面間的摩擦力就越大，故A錯誤，B正確；C．在濕衣物晾干的過程中，晾衣桿與衣物的總重力減小，桿頭與墻面間的摩擦力減小，故C錯誤；D．為了能晾更大質(zhì)量的衣物，可增加桿頭與墻面的粗糙程度或增大桿頭與墻面間的壓力，以增大桿頭與墻面間的最大靜摩擦力，增加桿頭與墻面的接觸面積時不能夠增大桿頭與墻面間的最大靜摩擦力，故D錯誤。故選B。5.如圖所示，一個帶電油滴以初速度v0從P點斜向上進入水平向右的勻強電場中，若油滴恰好能做直線運動，則油滴在向上運動的過程中（）A.可能做勻速直線運動 B.一定做勻加速直線運動C機械能可能不變 D.電勢能一定增加【答案】D【解析】【詳解】AB．油滴恰好能做直線運動，合外力方向與速度方向在同一直線上，油滴受到豎直向下重力、水平方向的電場力，受力不平衡，可知油滴不可能做勻速直線運動，要使油滴合外力方向與速度方向在同一直線上，油滴受到的電場力水平向左，則油滴做勻減速直線運動，故AB錯誤；CD．油滴在向上運動過程中，電場力做負功，機械能減小，電勢能一定增加，故C錯誤，D正確。故選D。6.2023年10月30日，“神舟十六號”載人飛船與“天宮”空間站組合體成功分離，分離后“神舟十六號”繞飛至空間站正上方600m點位后，“神舟十六號”航天員手持高清相機進行了以地球為背景的空間站組合體全景圖像拍攝，如圖所示的照片就是航天員在“神舟十六號”上拍攝的，若在照片拍攝時，“神舟十六號”和“天宮”空間站均只在地球引力的作用下做勻速圓周運動，則此時（）A.“神舟十六號”的線速度小于“天宮”空間站的線速度B.“神舟十六號”的加速度大于“天宮”空間站的加速度C.“神舟十六號”與“天宮”空間站保持相對靜止D.“神舟十六號”中的航天員處于平衡狀態(tài)【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)可得A.因為“神舟十六號”半徑大于“天宮”空間站，所以“神舟十六號”的線速度小于“天宮”空間站的線速度，A正確；B．根據(jù)可得“神舟十六號”的加速度小于“天宮”空間站的加速度，B錯誤；C．根據(jù)可知“神舟十六號”的角速度與“天宮”空間站的角速度不相等，所以不能保持相對靜止，C錯誤；D．“神舟十六號”中的航天員處于失重狀態(tài)，D錯誤。故選A。7.“挑射”是足球運動員常用的一種射門方式，一運動員在距離球門線8m遠的位置，采用挑射的方式使足球恰好越過其正前方2m處的守門員，落到球門線的中點上，已知守門員的防守高度可達2.4m，挑射時，足球與守門員都在球門線的中垂線上，忽略空氣阻力的影響，取g=10m/s2，則足球（）A.在空中飛行的時間為1sB.在最高點時的速率為5m/sC.落地時的水平分速度比豎直分速度大D.經(jīng)過守門員正上方時水平分速度與豎直分速度大小相等【答案】B【解析】【詳解】A．足球射出后做斜拋運動，水平方向做勻速直線運動，如圖運動員在距離球門線x=8m，則足球射出后足球到守門員的時間是到最高點的時間的一半，所以守門員的防守高度到斜拋運動最高點的距離則斜拋最高點的高度由，解得斜拋運動的總時間故A錯誤；B．在最高點時的速率為故B正確；C．落地時豎直分速度故C錯誤；D．經(jīng)過守門員正上方時豎直分速度大小故D錯誤。故選B.二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，自行車上的自發(fā)電燈（磨電燈）由磨電機、車燈及固定裝置組成，其原理可簡化為自行車運動時車輪帶動磨頭轉(zhuǎn)動，磨頭通過轉(zhuǎn)軸帶動線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦交變電流使車燈發(fā)光，以下說法正確的是（）A.自行車騎行速度越快，交流電的周期越大B.自行車騎行速度越快，交流電的峰值越大C.自行車騎行速度越快，車燈越亮D.若自行車前進時，車燈能發(fā)光，則自行車后退時不會發(fā)光【答案】BC【解析】【詳解】A.自行車騎行速度越快，交流電頻率越大，周期越小，A錯誤；BC．自行車騎行速度越快，磁通量變化率增大，交流電的峰值越大，車燈也越亮，BC正確；D．若自行車前進時，車燈能發(fā)光，則自行車后退時線圈磁通量也發(fā)生改變，車燈也會發(fā)光，D錯誤；故選BC。9.如圖所示的是模擬橫波形成的動畫截圖，由圖可知（）A.此時波源正在向下振動B.此時處在平衡位置質(zhì)點，速度都為零C.圖中任意質(zhì)點，在一個周期內(nèi)的位移大小都為零D.圖中任意質(zhì)點，在一個周期內(nèi)的位移大小都是一個波長【答案】AC【解析】【詳解】A．橫波向右傳播，根據(jù)上下坡法可知此時波源正在向下振動，故A正確；B．此時處在平衡位置的質(zhì)點，速度最大，不為零，故B錯誤；CD．圖中任意質(zhì)點，根據(jù)周期性，在一個周期內(nèi)的位移大小都為零，故C正確，D錯誤。故選AC。10.圖甲為中國研制的國際上最大的緊湊型質(zhì)子回旋加速器，其直徑為6.16m、質(zhì)量為435t，該加速度器可使質(zhì)子的動能達到100MeV。圖乙為該質(zhì)子回旋加速器的簡化原理圖，已知質(zhì)子的質(zhì)量約為1.67×10-27kg，電荷量約為1.6×10-19C，1eV=1.6×10-19J，忽略相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.加速電壓需要達到100MVB.質(zhì)子在磁場中回旋時，每半圈用時相等C.質(zhì)子在磁場中運動時，洛倫茲力不做功D.若磁感應(yīng)強度為1T，則最大回旋半徑約1.4m【答案】BCD【解析】【詳解】AD．由可得可知質(zhì)子的動能與加速電壓無關(guān)，若磁感應(yīng)強度為1T，則最大回旋半徑約故A錯誤，D正確；B．質(zhì)子在磁場中做圓周運動的周期為可知質(zhì)子在磁場中回旋時，每半圈用時相等，故B正確；C．質(zhì)子在磁場中運動時，洛倫茲力提供向心力，不做功，故C正確；故選BCD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某實驗小組利用智能手機的相關(guān)軟件來驗證機械能守恒定律，裝置如圖甲所示，盒子A、B分別系在一條跨過定滑輪的不可伸長的輕質(zhì)細線的兩端，實驗步驟如下：a.測出盒子A和手機的總質(zhì)量M；b.將手機放到盒子A中，調(diào)整盒子B中細沙的質(zhì)量，使整個裝置恰能處于靜止狀態(tài)；c.在盒子B的下端掛一個質(zhì)量為m的鉤碼C，用手拉住盒子A，穩(wěn)定后由靜止釋放；d.通過軟件測得手機的加速度隨時間變化的圖像如圖乙所示；（1）根據(jù)圖像，最好選擇__________時間段的運動過程，進行機械能守恒定律的驗證；（2）在（1）所選的時間段內(nèi)，盒子B的末速度大小v=___________m/s，下落的高度h=__________m；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，若要驗證機械能守恒定律，需要驗證的關(guān)系式為________（用所給物理量的符號表示）?！敬鸢浮竣?2.0s~3.5s②.1.2③.0.90④.【解析】君【詳解】（1）[1]0~2s內(nèi)加速度為零，可能還沒有釋放手機，4~6s內(nèi)加速度為零，手機可能落地，2~3.5s內(nèi)加速度不為零，手機在加速運動，所以最好選擇2~3.5s時間段的運動過程，進行機械能守恒定律的驗證；（2）[2]由圖像可得，加速階段速度增加則盒子B的末速度大小[3]下落的高度（3）[4]A、B、C組成的系統(tǒng)加速運動時，如果機械能守恒，B、C減少的重力勢能等于A增加的重力勢能和系統(tǒng)增加的動能之和，則有即12.某學(xué)校物理課外學(xué)習(xí)小組為了更精確地測量舊干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖甲所示的測量電路，并從學(xué)校實驗室借用以下器材進行實驗。A.電流表（量程為0~10mA，內(nèi)阻約為1Ω）B.電壓表（量程為0~1.5V，內(nèi)阻約為1.5kΩ）C.滑動變阻器（最大阻值500Ω，額定電流1A）D.電阻箱（最大阻值99.99Ω）E.開關(guān)、導(dǎo)線若干實驗步驟如下：（1）按電路圖連接電路，并保持所有的開關(guān)斷開；（2）閉合開關(guān)S1前，需將滑動變阻器的滑片移至___________（選填“a”或“b”）端；（3）只閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表滿偏；（4）保持滑動變阻器的滑片不動，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏，此時電阻箱的阻值為R，則電流表的內(nèi)阻為_________；（5）斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S3，改變滑動變阻器接入電路的阻值，記錄多組電壓表、電流表的示數(shù)U和I，繪制出U-I圖像，如圖乙所示，圖像縱截距為m，橫截距為n；（6）根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算該舊干電池的電動勢E=________，內(nèi)阻r=_________；（均用所給物理量的符號表示）（7）電動勢的測量值________真實值，內(nèi)阻的測量值________真實值（均選填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮竣?b②.R③.m④.⑤.等于⑥.大于【解析】【詳解】（2）[1]閉合開關(guān)S1前，為防止燒壞電流表，需將滑動變阻器的滑片移至b端。（4）[2]根據(jù)歐姆定律，電流表的內(nèi)阻為（6）[3]根據(jù)閉合電路的歐姆定律整理得干電池的電動勢為[4]圖象斜率絕對值為內(nèi)阻為（7）[5]實驗處理數(shù)據(jù)時考慮了電表內(nèi)阻，電動勢的測量值等于真實值；[6]由于變阻箱接入電路后，電流表與變阻箱并聯(lián)，實際流過電阻箱的電流大于電流表半偏值，電流表內(nèi)阻的測量值偏小，內(nèi)阻的測量值為可知內(nèi)阻的測量值大于真實值。13.壓縮比是發(fā)動機的一個非常重要的概念，它是氣體壓縮前的總?cè)莘e與氣體壓縮后的容積之比，即汽缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比，某發(fā)動機的總?cè)莘e為0.4L，壓縮比為10，壓縮前汽缸內(nèi)的氣體壓強為1×105Pa，溫度為27℃，活塞將氣體全部壓縮到燃燒室后溫度達到127℃，此時點燃噴入燃燒室內(nèi)的汽油，汽缸內(nèi)的氣體壓強突然增加到點火前瞬間的2倍，保持此壓強不變將活塞推回原位置，汽缸密閉性良好，缸內(nèi)氣體可視為理想氣體，噴入燃燒室內(nèi)汽油的體積可忽略不計，求：（1）氣體全部壓縮到燃燒室時，氣體的壓強；（2）活塞返回過程中，氣體對活塞所做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）960J【解析】【詳解】（1）以封閉氣體為研究對象初態(tài)，，壓縮后，體積溫度根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得（2）解得14.中國科學(xué)院成功研制并建設(shè)了亞洲首個電磁彈射微重力實驗裝置，如圖甲所示，該裝置的總高度H=45m，主要由三條完全相同的豎直導(dǎo)軌（內(nèi)部均安裝有電磁彈射裝置）和高h=2m，質(zhì)量m=500kg的實驗艙組成，實驗艙上端固定有三根導(dǎo)體棒（電阻忽略不計），可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，電磁彈射裝置可將實驗艙由靜止向上發(fā)射，一段時間后進入無磁場區(qū)，恰好到達頂部后再自由回落下來，整個過程可以獲得t=4s的完全失重環(huán)境，該裝置工作原理圖（俯視）可簡化為圖乙，導(dǎo)軌內(nèi)分布有勻強磁場（側(cè)視，如圖丙所示），方向如圖所示，若發(fā)射實驗艙時，通過導(dǎo)體棒的電流均恒為1000A，導(dǎo)體棒在勻強磁場中的長度l=2m，取重力加速度g=10m/s2。（1）試判斷裝置啟動時，導(dǎo)體棒ab中的電流方向；（2）求無磁場區(qū)域的高度h1及勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B；（3）若落回磁場區(qū)域時，每根導(dǎo)體棒分別給阻值R=144Ω發(fā)熱元件供電，求此刻總的熱功率?！敬鸢浮浚?）電流方向由b指向a；（2）20m，1.5T；（3）75W【解析】【詳解】（1）由左手定則可知裝置啟動時導(dǎo)體棒中的電流方向b指向a。（2）因能提供t=4s的完全失重環(huán)境，其中各有2s的