陜西省漢中市漢臺區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試題（原卷版）

2024屆高三第四次校際聯(lián)考物理試題注意事項：1.本試題共6頁，滿分100分，時間90分鐘。2.答卷前，務(wù)必將答題卡上密封線內(nèi)的各項目填寫清楚。3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第I卷（選擇題共40分）一、選擇題：本大題共10小題，每小題4分，計40分。在每小題給出的四個選項中，第1~6題只有一項符合題目要求；第7~10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1.氚在自然界中存量極少，工業(yè)上一般用中子轟擊鋰獲取氚，其核反應(yīng)方程為，已知氚的半衰期為12.5年，下列說法正確的是（）A.X與互為同位素 B.X的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是2C.10個氚核，經(jīng)過12.5年一定還剩5個 D.上述獲取氚的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)2.某同學(xué)踩著滑板先沖上一個斜坡，又從斜坡滑下，若沖上和滑下斜坡的兩個階段加速度大小相等，則圖中可以大致表示這一運動過程的圖像是（）A. B.C. D.3.如圖，豎直面內(nèi)兩個完全相同的光滑圓弧軌道平滑對接，P、Q是等高的兩端。讓一可視為質(zhì)點的小球以沿切線的初速度從P端進入軌道，則（）A.小球在軌道最低點的機械能最大B.小球在軌道最低點對軌道的壓力最大C.初速度足夠大時，小球可能飛離“凹形”軌道D.初速度足夠大時，小球一定能通過“凸形”軌道最高點4.如圖甲，起重船“振浮8號”將一個質(zhì)量為550t的巨型圓鋼筒吊在空中，特制起吊繩通過液壓機械抓手連接鋼筒，每根繩與豎直方向的夾角為，如圖乙所示，每根繩所能承受的最大拉力為8.0×105N，圖乙中僅畫出兩根起吊繩，則至少需要多少根繩子才能成功起吊（，g=10m/s2）（）A.10根 B.9根 C.8根 D.7根5.如圖所示，在絕緣光滑水平面上的C點固定正點電荷甲，帶負電的試探電荷乙（可看成點電荷）僅受甲的庫侖力作用沿橢圓軌道I運動，C點是橢圓軌道的其中一個焦點。乙在某一時刻經(jīng)過A點時因速度大小突然發(fā)生改變（電量不變）而進入以C為圓心的圓形軌道Ⅱ做勻速圓周運動，下列說法錯誤的是（）A.在甲電荷的電場中，軌道I上的各點，D點的電勢最高B.乙在軌道I運動，經(jīng)過D點時電勢能最大C.乙在兩個軌道運動時，經(jīng)過A點的加速度大小相等D.乙從軌道I進入軌道Ⅱ運動時，速度變小6.2023年12月1日晚，我國多地出現(xiàn)絕美極光，如圖甲所示，實際上極光是太陽風(fēng)和地球磁場相互作用產(chǎn)生的。地磁產(chǎn)生至少有35億年歷史，它通過地球內(nèi)部延伸到宇宙中，形成地球磁層，這個磁層可以阻擋太陽帶電粒子流的侵害，保護地球的大氣層和自然生態(tài)。如圖乙所示，是來自太陽的高能帶電粒子流被地磁場俘獲后的運動軌跡示意圖，忽略引力和帶電粒子間的相互作用，以下說法正確的是（）A.圖甲中的極光現(xiàn)象只能出現(xiàn)在北半球B.帶電粒子靠近地球北極過程中旋轉(zhuǎn)周期變大C.帶電粒子在靠近地球北極過程中動能增大D.圖乙中所示的帶電粒子帶負電7.2022年11月30日，神舟十五號載人飛船與空間站組合體完成自主交會對接。交會對接前，空間站組合體會從距地面較高的軌道變軌到距地面較低的軌道，等待神舟十五號載人飛船的到來。變軌前后，空間站組合體繞地球的運行均視為勻速圓周運動，則空間站組合體變軌后相對于變軌前運行的（）A.速度減小 B.周期減小 C.加速度增大 D.機械能增大8.某同學(xué)設(shè)計的水量計原理如圖（a）所示：電源（，）、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）、定值電阻（）、滑動變阻器R（用長3m、橫截面積且涂有絕緣漆的金屬絲緊密纏繞在圓柱形瓷筒上，使用前刮掉與滑片P接觸部分的絕緣漆），圖（b）所示為備選金屬絲及其參數(shù)。兩根相同彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，容器中無水時，滑片P在上端a。下列分析正確的是（）A.金屬絲可選銅絲B.V表的示數(shù)范圍約為0~2.5VC.V表的示數(shù)U與水的質(zhì)量m成正比D.若將V表刻度盤轉(zhuǎn)換為水的質(zhì)量刻度盤，則刻度是不均勻的9.新一代航母阻攔系統(tǒng)將采用電磁阻攔技術(shù)，基本原理如圖所示，飛機著艦時關(guān)閉動力系統(tǒng)，通過絕緣阻攔索鉤住軌道上的一根金屬棒，導(dǎo)軌間距為d，飛機質(zhì)量為M，金屬棒質(zhì)量為m，飛機著艦鉤住金屬棒后與金屬棒以共同速度進入磁場，軌道端點間電阻為R、金屬棒電阻為r，不計其它電阻和阻攔索的質(zhì)量。軌道間有豎直方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。金屬棒運動一段距離x后飛機停下，測得此過程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱為Q，則（）A.金屬棒中感應(yīng)電流方向由b到aB.通過金屬棒的最大電流為C.通過金屬棒的電荷量D.飛機和金屬棒克服摩擦阻力和空氣阻力所做的總功10.如圖所示，有三個斜面a、b、c，底邊分別為L、L、2L，高度分別為2h、h、h，同一物體與三個斜面的動摩擦因數(shù)相同，這個物體分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端的三種情況相比較，下列說法正確的是（）A.物體損失的機械能B.物體運動的時間C.物體到達底端的動能D.因摩擦產(chǎn)生的熱量第II卷（非選擇題共60分）二、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分，第11~14題為必考題，每個考生都必須作答；第15、16題為選考題，考生應(yīng)按要求作答。（一）必考題（共4小題，計45分）11.學(xué)校物理興趣小組在暗室中用如圖甲所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。實驗步驟如下：A.在漏斗內(nèi)盛滿水，旋松螺絲夾子，使水滴以一定的頻率一滴滴落下；B.用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率，直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴；C.用豎直放置的米尺測得各水滴所對應(yīng)的刻度;D.采集數(shù)據(jù)進行處理。（1）在步驟B中，當(dāng)看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)水滴滴落的頻率。（2）若觀察到水滴“固定不動”時頻閃儀閃光頻率為12.5Hz，讀出其中幾個連續(xù)的水滴的距離關(guān)系如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=______m/s2，第3個水滴此時的速度大小v3=______m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)（3）該實驗引起系統(tǒng)誤差的原因可能是_________________________(寫出一條即可)。12.物理小組的同學(xué)在實驗室測量兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了如下器材：A．電流表的量程為，內(nèi)阻B．電流表的量程為，內(nèi)阻C．定值電阻D．定值電阻E．滑動變阻器F．電阻箱G．開關(guān)、導(dǎo)線若干H．干電池兩節(jié)（1）小組的同學(xué)通過討論，認為需要將電阻箱與電流表串聯(lián)，將電流表改裝成了量程為的電壓表，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為__________。（2）小組的同學(xué)通過討論，設(shè)計了如圖1所示的電路，請根據(jù)電路圖，把圖2所示實物圖連接完整__________。（3）閉合開關(guān)K前，應(yīng)將圖2中滑動變阻器的滑片移到__________（填“a”或“b”）端，閉合電鍵后，多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，得到多組電流表、的示數(shù)、，以為縱軸、為橫軸作圖像，得到圖像與縱軸的截距為，圖像斜率絕對值為2，則電池組的電動勢__________V，內(nèi)阻__________（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。13.如圖甲所示，帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置（板N上有一小孔），M、N兩板間的距離d=0.8m，現(xiàn)將一質(zhì)量、電荷量的帶正電小球從兩極板上方的A點以v0=4m/s的初速度水平拋出，A點距離兩板上端的高度h=0.45m。小球恰好從靠近M板上端B處進入兩板間且沿直線運動。設(shè)勻強電場只存在于兩板之間，不計空氣阻力，g取10m/s2。（1）求M、N兩板間的電壓UMN；（2）求小球到達C點時的動能Ek；（3）若將平行金屬板M、N水平放置，如圖乙所示，將帶電小球從板N小孔正上方高H處由靜止開始下落，穿過小孔到達板M時速度恰為零，空氣阻力忽略不計。則H為多大？（結(jié)果用分式表示）14.交通法規(guī)明文規(guī)定超載車輛嚴禁上路。為了定量研究貨車超載造成的危害，某同學(xué)將超載貨車的剎車過程抽象成了圖示模型，并通過實驗加以模擬。貨車相當(dāng)于一個質(zhì)量M＝2kg的木板，車頭相當(dāng)于固定在板右側(cè)的豎直擋板，貨物相當(dāng)于一個質(zhì)量m＝3kg、尺寸可不計且初始時刻位于木板最左側(cè)的木塊。剎車前，木板（貨車）和木塊（貨物）以共同的速度向右做勻速運動；由于前方突發(fā)狀況，貨車開始剎車且僅在摩擦力作用下減速。已知木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。（結(jié)果可用分式表示）（1）求剎車后瞬間木塊和木板加速度大小；（2）如果貨物與車頭發(fā)生碰撞，將對駕駛室造成極大的沖擊力，可能危及駕駛員的生命安全。試求在木塊不固定的情況下，為了使木塊與擋板不發(fā)生碰撞，木板長度的最小值；（3）除了碰撞對駕駛員造成的傷害外，超載還會增大貨車總的剎車距離，危及其他車輛的安全。假設(shè)在木塊與擋板發(fā)生時間極短的碰撞前瞬間，木板的速度剛好減為零，且木塊與擋板碰后粘合在一起，并最終停下來。求從開始剎車到木板最后停下來總的剎車距離。（二）選考題（15分。請考生從所給的2道題目中任選一題作答，并在答題卡指定位置答題。如果多做，則按所做的第一題計分[選修3-3]（15分）15.如圖所示，圖線a為一定質(zhì)量的理想氣體絕熱變化的圖線，圖線b為某條等溫線，則關(guān)于圖線a說法正確的是（）A.氣體溫度一直降低B.氣體的溫度先降低后升高C.氣體分子在單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D.此過程說明自發(fā)情況下內(nèi)能可以完全轉(zhuǎn)化成機械能E.氣體分子在單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的平均沖量減小16.如圖所示，豎直放置的導(dǎo)熱性能良好的汽缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能在汽缸內(nèi)卡口上方無摩擦地滑動且不漏氣，活塞的橫截面積為S。開始時汽缸內(nèi)的氣體壓強為，環(huán)境溫度為，活塞與汽缸底部之間的距離為h，活塞到汽缸口的距離為，緩慢升高環(huán)境溫度，當(dāng)汽缸內(nèi)氣體的溫度為時，活塞剛好到缸口。已知大氣壓強恒為，重力加速度為g。汽缸側(cè)面有一個閥門，開始時閥門關(guān)閉，閥門中氣體體積忽略不計。（1）求活塞質(zhì)量；（2）若保持環(huán)境溫度不變，通過閥門向缸內(nèi)緩慢充入氣體，使活塞也剛好到缸口，則后來充入的氣體質(zhì)量與缸內(nèi)氣體總質(zhì)量的比值為多少？[選修3-4]（15分）17.“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點，用雙手分別握住繩子的另一端，上下抖動繩子使繩子振動起來（圖甲），以手的平衡位置為坐標(biāo)原點，圖乙是健身者右手在抖動繩子過程中某時刻的波形，若右手抖動的頻率是，下列說法