2024學(xué)年第一學(xué)期高三年級(jí)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(jí)期終學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研物理試卷（時(shí)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(xiě)姓名、學(xué)校、準(zhǔn)考證號(hào)。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(hào)對(duì)應(yīng)的位置，需要更改時(shí)，必須將原選項(xiàng)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(xiě)在答題紙上與試卷題號(hào)對(duì)應(yīng)的位置。一．常見(jiàn)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(jiàn)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(guó)220V的交流電路中實(shí)現(xiàn)著各自的功能。1、如圖，智能開(kāi)關(guān)和小燈組成簡(jiǎn)易智能電路，通過(guò)手機(jī)和家庭路由器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。智能開(kāi)關(guān)內(nèi)有一個(gè)芯片，能接收路由器發(fā)來(lái)的控制信號(hào)。（1）（3分）手機(jī)和路由器、路由器和智能開(kāi)關(guān)之間用于傳輸信號(hào)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(kāi)關(guān)收到的遠(yuǎn)程控制信號(hào)如圖，該交流信號(hào)的電流有效值為A；智能開(kāi)關(guān)利用振蕩電路接收該控制信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)生電諧振現(xiàn)象時(shí)，開(kāi)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(shí)啟輝器內(nèi)小燈泡點(diǎn)亮。啟輝器內(nèi)溫度升至一定值時(shí)，啟輝器斷開(kāi)，此時(shí)由于鎮(zhèn)流器的作用，燈管兩端瞬間會(huì)產(chǎn)生600V~1500V的電壓，點(diǎn)亮燈管。由此可知，鎮(zhèn)流器最可能是以下哪個(gè)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(cè)定白熾燈的I-U圖像，其操作過(guò)程如下：①斷開(kāi)電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(kāi)電鍵；③待燈泡冷卻后，改變滑動(dòng)變阻器阻值，重復(fù)上述操作，測(cè)量多組數(shù)據(jù)；④由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出I-U圖像。根據(jù)以上操作過(guò)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(xiàng)運(yùn)動(dòng)員利用從蹦床反彈中表現(xiàn)雜技技巧的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)，它屬于體操運(yùn)動(dòng)的一種，蹦床有“空中芭蕾”之稱。（3分）在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行蹦床比賽過(guò)程中（）評(píng)委給運(yùn)動(dòng)員評(píng)分時(shí)可以把運(yùn)動(dòng)員看出質(zhì)點(diǎn)蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力是由于蹦床的形變引起運(yùn)動(dòng)員靜止在蹦床上時(shí)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)蹦床的壓力就是運(yùn)動(dòng)受到的重力D．從蹦床上彈起過(guò)程中蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)蹦床的彈力（3分）運(yùn)動(dòng)員從高處落下，在接觸蹦床向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）動(dòng)能先增加后減少，重力勢(shì)能減少 B．動(dòng)能先增加后減少，重力勢(shì)能增加C．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能減少 D．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加3、（2分）在某次表演過(guò)程中，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始下落到運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，經(jīng)歷的時(shí)間為t，此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)蹦床的沖量的大小為_(kāi)___________。（重力加速度為g）hagOh04、（4分）小球掉落在輕彈簧的運(yùn)動(dòng)與蹦床運(yùn)動(dòng)極為相似。將小球拿到輕彈簧的頂端釋放，小球在下降過(guò)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(tái)上的奇妙物理現(xiàn)象（17分）在一場(chǎng)精彩的大型文藝演出中，舞臺(tái)的設(shè)計(jì)和舞臺(tái)上的表演運(yùn)用了許多奇妙的物理知識(shí)。1、（4分）利用各色小彩燈布置晚會(huì)舞臺(tái)。如圖所示，通過(guò)理想降壓變壓器給串聯(lián)在副線圈cd兩端的多個(gè)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(gè)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(tái)景觀水池的水面下安裝有幾個(gè)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(diǎn)光源，紅光的折射率小于綠光。下列說(shuō)法正確的是（）A．一束紅光和一束綠光會(huì)發(fā)生干涉B．游客看到的紅燈的深度比實(shí)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(tái)中固定一個(gè)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(shí)水平，有時(shí)豎直，有時(shí)傾斜，非常震撼。關(guān)于摩托車的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．摩托車在鐵籠的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)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(huì)脫離鐵籠4、（6分）如圖（a）所示，演員正在舞臺(tái)上表演“水袖”，甩出水袖的波浪可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)諧橫波，沿x軸正方向傳播的某時(shí)刻部分波形圖如圖（b）所示（3-18m之間有多個(gè)完整波形圖未畫(huà)出）。若手抖動(dòng)的頻率是0.5Hz，袖子足夠長(zhǎng)且忽略橫波傳播時(shí)振幅的衰減，則圖示時(shí)刻P點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)椋ㄌ睢把貀軸正方向”或“沿y軸負(fù)方向”），該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為_(kāi)_____m，該簡(jiǎn)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(gè)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(guò)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(lái)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(shuō)法正確的是（）A．充電電壓一定時(shí)，玻璃瓶瓶壁越薄，萊頓瓶能容納的電荷越多B．瓶?jī)?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(wú)關(guān)2、（2分）美國(guó)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(cè)量出收集完畢時(shí)其兩端的電壓為150V，則富蘭克林收集到的電量為_(kāi)_________C。（1nF=10—9F）3、（8分）如圖為葛同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量萊頓瓶電容的實(shí)驗(yàn)電路。已知電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，保護(hù)電阻R0=4Ω，R為滑動(dòng)變阻器，最大阻值為10Ω，定值電阻R1=1000Ω。μμAμA（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到中間位置，閉合開(kāi)關(guān)S，微電流計(jì)測(cè)得萊頓瓶充電過(guò)程中的I-t圖像如圖所示。充電完成后，萊頓瓶?jī)蓸O板間的電勢(shì)差為_(kāi)_____V，所帶電荷量約為_(kāi)_____C，電容約為_(kāi)_____F。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（2）閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，待電路穩(wěn)定后，R0的最大電功率為_(kāi)___W。4、（10分）理想的平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知兩極板間的電勢(shì)差U=10V，間距d=10cm，極板長(zhǎng)度L=40cm，負(fù)極板接地。一帶電油滴恰能在電場(chǎng)中處于懸浮狀態(tài)。（不計(jì)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(lái)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(guó)的國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室，空間站離地高度為400公里左右，設(shè)計(jì)壽命為10年，長(zhǎng)期駐留3人，最大可擴(kuò)展為180噸級(jí)六艙組合體，可以進(jìn)行較大規(guī)模的空間應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)。1、（3分）在軌道稀薄大氣的影響下，空間站軌道會(huì)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(jì)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(yùn)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(dòng)的周期為。以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)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(dòng)。甲相對(duì)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(shí)間為0.2s，離手時(shí)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(duì)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(guò)支柱固定在暗礁上，水平方向產(chǎn)生輻向磁場(chǎng)。密閉浮桶的內(nèi)置線圈與桶相對(duì)靜止，可相對(duì)于磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，且始終處于磁場(chǎng)中。浮桶在僅受浮力和重力作用下的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，浮桶下部始終浸沒(méi)在海水中，且上部始終沒(méi)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(duì)浮桶的阻力。1、（3分）浮桶做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力滿足F回=-kx，請(qǐng)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(xiàng)中的（）A．ρgSB．ρgS2C．gS2ρD2、（7分）若某次自由振動(dòng)中的振幅為0.5m，周期為5s，且t=0時(shí)，浮桶位于振動(dòng)的最高點(diǎn)，以向上為正方向。（1）這次振動(dòng)過(guò)程的位移與時(shí)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(dòng)圖像（至少畫(huà)出一個(gè)周期）。3、（8分）若海浪的周期始終為T=3.0s，浮桶實(shí)際隨波浪上下運(yùn)動(dòng)可視為受迫振動(dòng)。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