遼寧省大連市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版）

PAGEPAGE1遼寧省大連市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試試卷注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級、考號寫在答題卡指定位置上，并認(rèn)真核對條形碼上的相關(guān)信息，確認(rèn)無誤后，將條形碼粘貼在答題卡指定位置上。2.選擇題和非選擇題均須在答題卡上作答，在本試卷和草稿紙上作答無效?？忌诖痤}卡上按如下要求答題：（1）選擇題部分請按對應(yīng)題號用2B鉛筆規(guī)范填涂方框，如需修改，請用橡皮擦除干凈，不要留有痕跡。（2）非選擇題部分請用0.5毫米黑色簽字筆在對應(yīng)區(qū)域作答。（3）請勿折疊答題卡。答題時保持字體工整、筆跡清晰、卡面清潔。3.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。4.本試題卷共6頁，如有缺頁，考生須及時報告監(jiān)考老師，否則后果自負(fù)。第Ⅰ卷（選擇題）一、選擇題：本題共10小題，共43分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題5分，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.2023年的諾貝爾物理學(xué)獎授予“采用實(shí)驗方法產(chǎn)生阿秒脈沖光的技術(shù)”，阿秒脈沖光是一種非常短的光脈沖，其持續(xù)時間在阿秒的量級，即，則（）A.阿秒是導(dǎo)出單位B.阿秒是國際單位制的基本單位C.阿秒對應(yīng)的物理量是國際單位制的基本量D.阿秒對應(yīng)的物理量是矢量〖答案〗C〖解析〗ABC．國際單位制中的基本物理量為長度、質(zhì)量、時間、溫度、電流、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度，基本物理量的單位為基本單位，即米、千克、秒、開爾文、安培、摩爾、坎德拉；“阿秒”是一個單位，對應(yīng)的物理量是時間，應(yīng)為國際單位制的基本量，故C正確，AB錯誤；D．阿秒對應(yīng)的物理量是時間只有大小為標(biāo)量，故D錯誤。故選C。2.足球運(yùn)動員運(yùn)用腳法，踢出足球后使球在空中沿弧線運(yùn)行，這樣踢出的球稱為弧線球。如圖所示，在一次踢球過程中，一運(yùn)動員在對方禁區(qū)利用獲得的直接任意球機(jī)會踢出弧線球，足球繞過人墻后加速射門得分。在足球加速向下射門時，關(guān)于足球所受的合力和速度方向的關(guān)系，圖示可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗合力與速度方向不共線，足球做曲線運(yùn)動，軌跡在合力與速度之間，且合力指向軌跡的凹側(cè)，足球加速運(yùn)動，則合力與速度夾角為銳角，故B正確，ACD錯誤。故選B。3.如圖所示是某幼兒園的一部直道滑梯，其滑道傾角為。一名質(zhì)量為的幼兒在此滑道上勻速下滑。若不計空氣阻力，則該幼兒（）A.所受摩擦力為B.所受摩擦力為C.對滑道的壓力為D.對滑道的壓力為〖答案〗A〖解析〗對小孩子進(jìn)行受力分析，設(shè)所受摩擦力為f，支持力為N，壓力為F，由于幼兒在此滑道上勻速下滑，故受力平衡由牛頓第三定律可得故選A4.水上滑梯項目在夏日給人們帶來了清涼。某水上滑梯項目可簡化為如圖所示的模型：人從傾角為的滑梯頂端在細(xì)水流的沖擊下由靜止開始下滑，水流對人的作用力大小恒定且沿滑梯向下，經(jīng)過時間后人由滑梯底端進(jìn)入水中，人在水中運(yùn)動時，所受的浮力和阻力恒定，在水中速度減為零。已知人的質(zhì)量為，人可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為，不考慮空氣阻力和人在滑梯上滑下時所受到的水的浮力。下列說法正確的是（）A.人在滑梯上運(yùn)動過程中，滑梯對人支持力的沖量方向垂直滑梯向上，大小為B.整個過程中，人的動量大小一直增大C.人在泳池里時，對水的作用力方向水平向左D.若水流作用力減小，則人在滑梯上時重力對人的沖量大小為〖答案〗A〖解析〗A．人在滑梯上運(yùn)動過程中，滑梯對人的支持力大小恒為由公式可得，支持力的沖量大小為方向垂直滑梯向上，故A正確；B．根據(jù)題意可知，整個過程中，人先加速后減速，動量大小先增大后減小，故B錯誤；C．人在水中運(yùn)動時，水對人有豎直向上的浮力和與運(yùn)動方向相反的阻力，由牛頓第三定律可知，人對水的作用力方向不可能水平向左，故C錯誤；D．若水流作用力減小，則人在滑梯上的運(yùn)動時間將大于，重力對人的沖量大小大于，故D錯誤。故選A。5.據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定，8月23日18時19分在遼寧大連市普蘭店區(qū)發(fā)生4.6級地震，震源深度8公里，震中位于北緯39.42度，東經(jīng)122.20度。瓦房店一居民正好記錄下地震預(yù)警電視上的預(yù)警信息，而“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前，向受災(zāi)地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報，通知目標(biāo)區(qū)域從面實(shí)現(xiàn)預(yù)警?？蒲袡C(jī)構(gòu)對波的特性展開研究，如圖甲所示為研究過程中簡諧波時刻的波形圖，是此波上的一個質(zhì)點(diǎn)，平衡位置處于處，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則（）A.該列波的傳播方向沿軸正向傳播B.該列波的傳播速度為C.質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)通過的路程為D.質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)沿軸運(yùn)動了〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)圖乙可知，平衡位置處于處的質(zhì)點(diǎn)M在時，沿著軸正方向振動，則由“用測法”可知，該列波的傳播方向沿軸負(fù)向傳播，故A錯誤；B．根據(jù)圖甲可知該波的波長，根據(jù)圖乙可知，該波的周期，則根據(jù)波速與波長之間的關(guān)系代入數(shù)據(jù)可得，該列波的傳播速度為故B錯誤；C．根據(jù)分析可得而質(zhì)點(diǎn)在在平衡位置上下振動，其路程為故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近上下振動，并不會隨波遷移，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，水平地面上放置一截面為等腰梯形的玻璃磚，玻璃磚的折射率為。在點(diǎn)正下方地面上處有一光源S，一束光自S射向面上的點(diǎn)，，則（）A.此光線射至面恰好發(fā)生全反射B.此光線經(jīng)折射從面射出時偏折了C.此光線在玻璃內(nèi)多次反射從面射出的光線都相互平行D.若自發(fā)出的光束入射至之間，此光束的折射光到面可能發(fā)生全反射〖答案〗C〖解析〗A．發(fā)生全反射的條件是光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，所以光線射至面不會發(fā)生全反射，故A錯誤；B．根據(jù)幾何關(guān)系可知所以在P點(diǎn)入射角為45°，根據(jù)折射率定律可知，折射角為所以因為，所以在面入射角為30°，這從面射出時折射角為45°，所以從面射出時偏折了故B錯誤；C．因為光線在面入射角為30°，根據(jù)反射定律可知，反射角為30°，且BC∥AD，所以再次反射到AD面入射角仍為30°，則從面射出的光線都相互平行，故C正確；D．若自發(fā)出的光束入射至之間，入射角變大，折射角變大，在面入射角變小，不會發(fā)生全反射，故D錯誤。故選C。7.隨著科技的發(fā)展，人類必將揭開火星的神秘面紗.如圖所示，火星的人造衛(wèi)星在火星赤道的正上方距離火星表面高度為處環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動，已知衛(wèi)星的運(yùn)行方向與火星的自轉(zhuǎn)方向相同，點(diǎn)為火星赤道上的點(diǎn)，該點(diǎn)有一接收器，可接收到衛(wèi)星發(fā)出信號。已知火星的半徑為，火星同步衛(wèi)星的周期為，近火衛(wèi)星的線速度為，引力常量為。則下列說法正確的是（）A.火星的質(zhì)量為 B.衛(wèi)星的環(huán)繞周期為C.點(diǎn)連續(xù)收到信號的最長時間為 D.火星同步衛(wèi)星到火星表面的高度為〖答案〗D〖解析〗A.對于近火衛(wèi)星，由解得故A錯誤；B.由萬有引力提供向心力可得結(jié)合可解得衛(wèi)星圍繞火星做圓周運(yùn)動的周期故B錯誤；C.以火星為參考系，則衛(wèi)星圍繞火星做圓周運(yùn)動的角速度為點(diǎn)能夠連續(xù)接收到的衛(wèi)星信號范圍如圖所示，由幾何關(guān)系可知圓弧所對應(yīng)的圓心角為120°，故點(diǎn)能夠連續(xù)接收到衛(wèi)星信號的最長時間為解得故C錯誤；D.由于同步衛(wèi)星的周期與火星自轉(zhuǎn)的周期相同，設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑為，則有又解得故D正確。故選D。二、多選題（共18分）8.1932年，勞倫斯和利文斯頓設(shè)計出了回旋加速器，其工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間接交流電源，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時間可以忽略不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子（初速度很小，可以忽略）在加速器中被加速，加速電壓為U，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。則（）A.交流電源的周期為B.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過D型盒間狹縫后軌道半徑之比為C.質(zhì)子在電場中被加速的次數(shù)最多為D.質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時間為〖答案〗BD〖解析〗A．質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期要使質(zhì)子每次經(jīng)過電場都被加速，需交流電源的周期與質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期相同，A錯誤；B．設(shè)質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫后的速度為v1，圓周運(yùn)動的半徑為r1，有解得同理，質(zhì)子第2次經(jīng)過狹縫后半徑則B正確；CD．設(shè)質(zhì)子到出口處被加速了n次，則質(zhì)子在加速器中的運(yùn)動時間聯(lián)立解得C錯誤，D正確。故選BD。9.在如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，二極管D、電流表和電壓表均為理想器件。閉合開關(guān)S后，將R3的滑片向下滑動的過程中，電流表、電壓表示數(shù)對應(yīng)的變化量大小分別為、。關(guān)于這個過程下列說法正確的是（）A電流表、電壓表示數(shù)均減小 B.不變C.電容器C所帶電荷量減小 D.電源效率降低〖答案〗BD〖解析〗A．將R3的滑片向下滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻減小，電路中總電阻減小，電流增大，電流表示數(shù)增大，電源內(nèi)電壓增大，R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)減小，故A錯誤；B．根據(jù)不變，故B正確；C．電壓表示數(shù)減小，電容器兩端電壓減小，但是由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器不能放電，所以電荷量不會減小，故C錯誤；D．電源內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，電源效率降低，故D正確。故選BD。10.某實(shí)驗小組用如圖甲所示的實(shí)驗裝置探究不同金屬發(fā)生光電效應(yīng)時的實(shí)驗規(guī)律，當(dāng)用頻率為的入射光照射金屬時電流表示數(shù)不為零，向右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，直到電流表的示數(shù)剛好為零，此時電壓表的示數(shù)為，該電壓稱為遏止電壓，該實(shí)驗小組得到與的關(guān)系如圖乙中的①所示，則下列有關(guān)說法中正確的是（）A.實(shí)驗時電源的右端為正極B.分別用從氫原子能級2到1和能級3到1輻射的光照射金屬得到遏止電壓和，則C.換用不同的光照射逸出功更大的金屬時，得到的關(guān)系可能如圖乙中的②所示D.當(dāng)滑片P向左滑動的過程中電流表的示數(shù)先增加后不變〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)題意，入射光照射金屬時電流表示數(shù)不為零，向右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，直到電流表的示數(shù)剛好為零，則可知，逸出的光電子在調(diào)節(jié)滑動變阻器于適當(dāng)位置時不能到達(dá)A極板，即光電子的動能在到達(dá)極板A時減為零，光電子在A、K之間所受電場力對光電子做負(fù)功，由此可知電源的右端為正極，故A正確；B．氫原子從能級2躍遷到能級1輻射出的光子能量小于從能級3躍遷到能級1輻射出的光子能量，根據(jù)可知，氫原子從能級2躍遷到能級1輻射出的光子頻率小于從能級3躍遷到能級1輻射出的光子頻率，而根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知，氫原子從能級2躍遷到能級1輻射出的光子照射金屬后逸出的光電子的動能小于從能級3躍遷到能級1輻射出的光子照射金屬后逸出的光電子的動能，而根據(jù)遏止電壓與光電子動能之間的關(guān)系可知故B錯誤；C．根據(jù)可得換用不同的光照射逸出功更大的金屬時，所得的圖像與橫軸的截距大于圖線①與橫軸的截距，但是兩條直線斜率相同，故C錯誤；D．當(dāng)滑片P向左滑動的過程中，A、K兩端的電壓逐漸減小，極板A單位時間在單位面積上接收到的光電子的數(shù)目增加，形成的光電流逐漸增大，當(dāng)滑片P滑至最左端時，A、K兩端電壓為零，極板A單位時間在單位面積上接收到的光電子的數(shù)目不再變化，則光電流強(qiáng)度不再變化，因此可知，電流表的示數(shù)先增加后不變，故D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題）三、實(shí)驗題（共15分）11.某實(shí)驗小組用如圖甲所示的裝置來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。氣墊導(dǎo)軌固定在水平桌面上，將帶有遮光條的滑塊輕放于氣墊導(dǎo)軌上。輕繩跨過固定在氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪后一端與滑塊相連，另一端與重錘相連。最初保持滑塊靜止。調(diào)整滑輪高度使其右側(cè)的輕繩與氣墊導(dǎo)軌平行，測得重錘的質(zhì)量為m=0.2kg，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M=1kg，遮光條的寬度為d。釋放滑塊前遮光條中心與光電門中心之間的水平距離為L。將滑塊由靜止釋放。測得遮光條通過光電門所用的時間為t。（1）該實(shí)驗小組用螺旋測微器測量遮光條的寬度如圖乙所示。則d=______mm；（2）多次重復(fù)實(shí)驗，以L為橫軸，以為縱軸，作出的關(guān)系圖像，該圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線。測得其斜率為，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）保證滑塊釋放的位置不變。某次測得經(jīng)過光電門的時間為t1，將光電門換一個離滑塊較遠(yuǎn)的位置再次測得經(jīng)過光電門的時間為t2，測得兩次光電門的位置相距為x，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萠_____（用題目中所給的字母表示，用上t1、t2）?！即鸢浮剑?）5.805##5.806##5.807（2）9.6（3）〖解析〗（1）[1]根據(jù)圖乙可知（2）[2]由牛頓第二定律得由運(yùn)動學(xué)公式得滑塊經(jīng)過光電門時的速度為聯(lián)立解得由題意可得解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?）[3]由運(yùn)動學(xué)公式得其中聯(lián)立解得12.某實(shí)驗小組的同學(xué)在測量一未知電阻的阻值時，完成了如下操作：（1）首先用多用電表粗略測量了該電阻的阻值：將選擇開關(guān)旋至歐姆“”的擋位，歐姆調(diào)零后將兩表筆與該電阻相接，其示數(shù)如圖甲所示，則該電阻的阻值約為___________；測量完畢后，將選擇開關(guān)旋至__________________（2）為了精確地測量該電阻的阻值，可供選擇的實(shí)驗器材如下：電源，電動勢約為，內(nèi)阻約為；電流表，量程為，內(nèi)阻約為；電壓表，量程，內(nèi)阻；電壓表，量程為，內(nèi)阻約為；定值電阻，有四種規(guī)格供選：、、、；滑動變阻器，最大阻值為，額定電流；單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干.該小組同學(xué)設(shè)計的電路如圖乙所示，綜合提供的實(shí)驗器材分析下列問題：①圖中的電表①應(yīng)為_____________；電表②應(yīng)為______________（填實(shí)驗器材的符號）②為了保證各電表偏轉(zhuǎn)的角度在滿量程的以上，則定值電阻的規(guī)格應(yīng)選擇___________③若①、②表的示數(shù)分別為、，則待測電阻的阻值___________（用測量量和已知量的符號表示）〖答案〗（1）170OFF擋或交流電壓最大擋（2）50〖解析〗（1）[1][2]該電阻的阻值約為；測量完畢后，應(yīng)將旋鈕旋至“OFF”擋或“交流電壓最大擋”；（2）①[3][4]由題中提供的實(shí)驗器材可知，流過待測電阻的電流太小，電流表的量程比較大，因此電流表不可用；測待測電阻的電流時，應(yīng)用內(nèi)阻已知的電壓表代替，因此②為、①為；②[5]根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓的特點(diǎn)，為了保證兩只電壓表的讀數(shù)都不小于其量程的，即V2的兩端電壓V1的兩端電壓而待測電阻兩端電壓為所以有所以所以定值電阻R0的規(guī)格應(yīng)選擇；③[6]根據(jù)歐姆定律可得由電路圖可知解得四、計算題（共39分）13.高壓氧艙是進(jìn)行高壓氧療的設(shè)備。高壓氧艙根據(jù)氣壓和氧氣濃度的不同分為醫(yī)用氧艙和民用氧艙。某一民用高壓氧艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.5倍大氣壓，溫度為，體積為，密度為。（1）升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至?xí)r，釋放出氣體的質(zhì)量；（2）保持溫度27℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.2倍大氣壓，求釋放出氣體的質(zhì)量?！即鸢浮剑?）1.55kg；（2）8.99kg〖解析〗（1）以原艙內(nèi)所有氣體為研究對象，氣體做等壓變化根據(jù)蓋·呂薩克定律可得根據(jù)密度公式可得解得體積變化釋放出氣體的質(zhì)量（2）以降低艙內(nèi)壓強(qiáng)前艙內(nèi)剩余氣體為研究對象，氣體做等溫變化由玻意耳定律解得根據(jù)得解得釋放出氣體的質(zhì)量14.如圖所示，光滑水平面ABCD和水平傳送帶平滑無縫連接，CDEF是一傾角的光滑正方形斜面，邊長斜面上端固定一個半徑的光滑半圓弧軌道，分別與CF、EF相切與P、Q兩點(diǎn)。在水平面的BC邊（足夠長）上放著質(zhì)量分別為的滑塊甲、乙（均可視為質(zhì)點(diǎn)），用輕質(zhì)細(xì)繩將甲、乙連接在一起，且甲、乙間夾著一根被壓縮且勁度系數(shù)的的輕質(zhì)彈簧（未拴接）。已知傳送帶長以的速率逆時針轉(zhuǎn)動，兩滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，其他摩擦和阻力均不計，彈簧的彈性勢能（為形變量）。（1）細(xì)繩剪斷，若滑塊甲脫離彈簧時速度，求滑塊甲在P點(diǎn)受到圓弧軌道彈力大?。唬?）若滑塊甲能恰好通過圓弧軌道的最高點(diǎn)，求滑塊乙脫離彈簧時速度大小v2；（3）若滑塊甲能通過圓弧軌道的最高點(diǎn)，且滑塊乙離開傳送帶時速度大小也為v0=12m/s，求剪斷繩子前彈簧的形變量的取值范圍?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）甲運(yùn)動到P點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理有解得滑塊甲在P點(diǎn)受到圓弧軌道彈力（2）滑塊甲能恰好通過圓弧軌道的最高點(diǎn)，有可得設(shè)甲乙分離時甲速度為，甲從分離到最高點(diǎn)可得兩滑塊彈開的過程，根據(jù)動量守恒有滑塊乙