2024學(xué)年第一學(xué)期高三年級物理期終學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研-試卷

2024學(xué)年第一學(xué)期高三年級期終學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研物理試卷（時間60分鐘，滿分100分）2024.12考生注意：1．答卷前，務(wù)必用鋼筆或圓珠筆在答題紙正面清楚地填寫姓名、學(xué)校、準(zhǔn)考證號。2．選擇題的作答必須用2B鉛筆涂在答題紙上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)與試卷題號對應(yīng)的位置，需要更改時，必須將原選項用橡皮擦去，重新選擇。主觀題的作答必須用黑色的鋼筆或圓珠筆寫在答題紙上與試卷題號對應(yīng)的位置。一．常見的照明設(shè)備（14分）電燈的發(fā)明改變了人類的生活方式，常見的照明設(shè)備有白熾燈、日光燈、LED燈等。這些照明設(shè)備和電阻器、電容器、變壓器、電感器等元件組合，在我國220V的交流電路中實現(xiàn)著各自的功能。1、如圖，智能開關(guān)和小燈組成簡易智能電路，通過手機(jī)和家庭路由器實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。智能開關(guān)內(nèi)有一個芯片，能接收路由器發(fā)來的控制信號。（1）（3分）手機(jī)和路由器、路由器和智能開關(guān)之間用于傳輸信號使用的（）A．都是電磁波B．都是機(jī)械波C．前者電磁波，后者機(jī)械波D．前者機(jī)械波，后者電磁波~220V燈管啟輝器鎮(zhèn)流器（2）（4分）智能開關(guān)收到的遠(yuǎn)程控制信號如圖，該交流信號的電流有效值為A；智能開關(guān)利用振蕩電路接收該控制信號，當(dāng)產(chǎn)生電諧振現(xiàn)象時，開關(guān)內(nèi)振蕩電路的固有頻率為~220V燈管啟輝器鎮(zhèn)流器2、（3分）如圖是教室里的日光燈原理圖，電路由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器組成。閉合電鍵后，由于達(dá)不到燈管內(nèi)氣體的啟輝電壓600V，燈管為斷路狀態(tài)，此時啟輝器內(nèi)小燈泡點亮。啟輝器內(nèi)溫度升至一定值時，啟輝器斷開，此時由于鎮(zhèn)流器的作用，燈管兩端瞬間會產(chǎn)生600V~1500V的電壓，點亮燈管。由此可知，鎮(zhèn)流器最可能是以下哪個元件（）A．電阻器B．電容器C．電感器D．變壓器3、（4分）家用白熾燈和小燈泡一樣，用鎢絲制成。某同學(xué)用如圖所示電路測定白熾燈的I-U圖像，其操作過程如下：①斷開電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器至某一位置；②閉合電鍵，迅速記錄電壓傳感器和電流傳感器數(shù)據(jù)U和I，隨即斷開電鍵；③待燈泡冷卻后，改變滑動變阻器阻值，重復(fù)上述操作，測量多組數(shù)據(jù)；④由實驗數(shù)據(jù)，畫出I-U圖像。根據(jù)以上操作過程可得，該同學(xué)得到的白熾燈的I-U圖像應(yīng)該是（）ABCD二．蹦床（12分）蹦床是一項運動員利用從蹦床反彈中表現(xiàn)雜技技巧的競技運動，它屬于體操運動的一種，蹦床有“空中芭蕾”之稱。（3分）在運動員進(jìn)行蹦床比賽過程中（）評委給運動員評分時可以把運動員看出質(zhì)點蹦床對運動員的彈力是由于蹦床的形變引起運動員靜止在蹦床上時，運動員對蹦床的壓力就是運動受到的重力D．從蹦床上彈起過程中蹦床對運動員的彈力大于運動員對蹦床的彈力（3分）運動員從高處落下，在接觸蹦床向下運動過程中（）動能先增加后減少，重力勢能減少 B．動能先增加后減少，重力勢能增加C．動能減少，重力勢能減少 D．動能減少，重力勢能增加3、（2分）在某次表演過程中，質(zhì)量為m的運動員從開始下落到運動到最低點的過程中，經(jīng)歷的時間為t，此過程中運動員對蹦床的沖量的大小為____________。（重力加速度為g）hagOh04、（4分）小球掉落在輕彈簧的運動與蹦床運動極為相似。將小球拿到輕彈簧的頂端釋放，小球在下降過程中其加速度a與下降高度h的關(guān)系如圖所示。若小球的質(zhì)量為hagOh0三．舞臺上的奇妙物理現(xiàn)象（17分）在一場精彩的大型文藝演出中，舞臺的設(shè)計和舞臺上的表演運用了許多奇妙的物理知識。1、（4分）利用各色小彩燈布置晚會舞臺。如圖所示，通過理想降壓變壓器給串聯(lián)在副線圈cd兩端的多個小彩燈供電，已知原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2。電源的輸入電壓不變，如果只將原線圈匝數(shù)增加，小彩燈亮度將_________(選填“變亮、變暗、不變”)。如果其中一個小彩燈被短路，變壓器的輸入功率將_____________（選填“變大、變小、不變”）。2、（4分）【多選】舞臺景觀水池的水面下安裝有幾個彩色燈泡，岸上的游客看到紅燈和綠燈是在同一水平線上，紅燈和綠燈均可視為點光源，紅光的折射率小于綠光。下列說法正確的是（）A．一束紅光和一束綠光會發(fā)生干涉B．游客看到的紅燈的深度比實際深度要小C．紅光比綠光在水中傳播的更快D．若水池面積足夠大，則紅燈把水面照亮的面積較大3、（3分）在舞臺中固定一個直徑為6.5m的球形鐵籠，三輛摩托車始終以70km/h的速率在鐵籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)追逐，旋轉(zhuǎn)軌道有時水平，有時豎直，有時傾斜，非常震撼。關(guān)于摩托車的旋轉(zhuǎn)運動，下列說法正確的是（）A．摩托車在鐵籠的最高點時，對鐵籠的壓力最大B．摩托車駕駛員始終處于失重狀態(tài)C．摩托車所受合外力做功為零D．摩托車的速度小于70km/h，就會脫離鐵籠4、（6分）如圖（a）所示，演員正在舞臺上表演“水袖”，甩出水袖的波浪可簡化為簡諧橫波，沿x軸正方向傳播的某時刻部分波形圖如圖（b）所示（3-18m之間有多個完整波形圖未畫出）。若手抖動的頻率是0.5Hz，袖子足夠長且忽略橫波傳播時振幅的衰減，則圖示時刻P點的振動方向為（填“沿y軸正方向”或“沿y軸負(fù)方向”），該簡諧橫波的波長為______m，該簡諧橫波的傳播速度為m/s圖（a圖（a）四．萊頓瓶（23分）萊頓瓶可看作電容器的原型，一個玻璃容器內(nèi)外包裹導(dǎo)電金屬箔作為極板，一端接有金屬球的金屬棒通過金屬鏈與內(nèi)側(cè)金屬箔連接，但與外側(cè)金屬箔絕緣。從結(jié)構(gòu)和功能上來看，萊頓瓶可視為一種早期的平行板電容器。1、（3分）關(guān)于萊頓瓶，下列說法正確的是（）A．充電電壓一定時，玻璃瓶瓶壁越薄，萊頓瓶能容納的電荷越多B．瓶內(nèi)外錫箔的厚度越厚，萊頓瓶容納電荷的本領(lǐng)越強(qiáng)C．充電電壓越大，萊頓瓶容納電荷的本領(lǐng)越強(qiáng)D．萊頓瓶的電容大小與玻璃瓶瓶壁的厚度無關(guān)2、（2分）美國的科學(xué)家富蘭克林曾利用萊頓瓶收集雷電，若已知萊頓瓶的電容為2nF，測量出收集完畢時其兩端的電壓為150V，則富蘭克林收集到的電量為__________C。（1nF=10—9F）3、（8分）如圖為葛同學(xué)設(shè)計的測量萊頓瓶電容的實驗電路。已知電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，保護(hù)電阻R0=4Ω，R為滑動變阻器，最大阻值為10Ω，定值電阻R1=1000Ω。μμAμA（1）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到中間位置，閉合開關(guān)S，微電流計測得萊頓瓶充電過程中的I-t圖像如圖所示。充電完成后，萊頓瓶兩極板間的電勢差為______V，所帶電荷量約為______C，電容約為______F。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（2）閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片，待電路穩(wěn)定后，R0的最大電功率為____W。4、（10分）理想的平行板電容器兩極板間的電場可視為勻強(qiáng)電場，已知兩極板間的電勢差U=10V，間距d=10cm，極板長度L=40cm，負(fù)極板接地。一帶電油滴恰能在電場中處于懸浮狀態(tài)。（不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2）（1）該油滴的電荷量與質(zhì)量之比qm=________（2）若兩極板間距增大為原來的2倍，該油滴從左側(cè)沿中心線射入兩板間，求油滴能從兩極板間射出的初速度v0的最小值。五．天宮空間站（18分）天宮空間站是我國的國家級太空實驗室，空間站離地高度為400公里左右，設(shè)計壽命為10年，長期駐留3人，最大可擴(kuò)展為180噸級六艙組合體，可以進(jìn)行較大規(guī)模的空間應(yīng)用和實驗。1、（3分）在軌道稀薄大氣的影響下，空間站軌道會緩慢降低。2024年10月下旬，天宮空間站進(jìn)行了軌道調(diào)整以維持設(shè)計工作要求?？臻g站軌道降低后，其（）A．線速度減小，機(jī)械能減小B．線速度減小，機(jī)械能增大C．線速度增大，機(jī)械能減小D．線速度增大，機(jī)械能增大2、（4分）天宮空間站總質(zhì)量為m，在距地面為h的近圓形軌道上運行，已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，則空間站繞地球轉(zhuǎn)動的周期為。以無窮遠(yuǎn)處為零勢能面，空間站的機(jī)械能為。3、（11分）空間站內(nèi)，甲乙兩名航天員在準(zhǔn)備出艙活動。甲相對空間站靜止，乙拿著質(zhì)量為50kg箱子正以2m/s的速度沿兩人連線方向向左靠近甲。若乙將箱子向左推向甲，乙和箱子間作用時間為0.2s，離手時箱子速度為4m/s，甲乙兩人和裝備的總質(zhì)量分別為200kg和250kg，求：（1）乙對箱子的平均作用力大小。（2）推出箱子后乙的速度。甲乙甲乙乙六．海浪發(fā)電（16分）乙圖甲為海上的一種浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理如圖乙所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，水平方向產(chǎn)生輻向磁場。密閉浮桶的內(nèi)置線圈與桶相對靜止，可相對于磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中。浮桶在僅受浮力和重力作用下的振動為簡諧運動，浮桶下部始終浸沒在海水中，且上部始終沒有進(jìn)入海水中，其外側(cè)圓周的橫截面積（如圖乙中陰影部分所示）為S，海水密度為ρ，重力加速度為g，忽略海水對浮桶的阻力。1、（3分）浮桶做簡諧運動的回復(fù)力滿足F回=-kx，請選擇合適的方法確定系數(shù)k的表達(dá)式應(yīng)為下列選項中的（）A．ρgSB．ρgS2C．gS2ρD2、（7分）若某次自由振動中的振幅為0.5m，周期為5s，且t=0時，浮桶位于振動的最高點，以向上為正方向。（1）這次振動過程的位移與時間的關(guān)系式x=___________________________（m）。（2）在下圖中選取合適的刻度，作出浮桶的振動圖像（至少畫出一個周期）。3、（8分）若海浪的周期始終為T=3.0s，浮桶實際隨波浪上下運動可視為受迫振動。內(nèi)置線圈的匝數(shù)N=200，固定磁體在線圈所處位置產(chǎn)生的