廣東省汕尾市2023-2024學年高三上學期1月期末考試物理試題

廣東省汕尾市2023-2024學年高三上學期1月期末考試物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、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史上十大最美實驗之一.關于該實驗，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D．該實驗與光的衍射現(xiàn)象都說明了光具有波動性2．2023年，我國科研團隊成功開展國內首個對銫137(13?Cs)放射源的年齡測量方法研究，該方法的測量精度比碳14(1?C)法的更高.原因可能是A．二者的化學性質不同B．銫137(13?Cs)的密度比碳14(1?C)的大C．銫137(13?Cs)的半衰期比碳14(1?C)的短D．溫度等環(huán)境因素對銫137(13?Cs)的半衰期的影響比對碳14143．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，先調節(jié)桿的長度使其恰好與兩側的豎直墻面接觸，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．為了能晾更大質量的衣物，可增加桿頭與墻面的接觸面積5．如圖所示，一個帶電油滴以初速度v?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)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=10A．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動，磨頭通過轉軸帶動線圈在勻強磁場中轉動，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．此時處在平衡位置的質點，速度都為零C．圖中任意質點，在一個周期內的位移大小都為零D．圖中任意質點，在一個周期內的位移大小都是一個波長10．圖甲為中國研制的國際上最大的緊湊型質子回旋加速器，其直徑為6.16m、質量為435t.該加速度器可使質子的動能達到100MeV。圖乙為該質子回旋加速器的簡化原理圖.已知質子的質量約為1.67×10-27kA．加速電壓需要達到100MVB．質子在磁場中回旋時，每半圈用時相等C．質子在磁場中運動時，洛倫茲力不做功D．若磁感應強度為1T，則最大回旋半徑約1.4m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細線的兩端.實驗步驟如下：a.測出盒子A和手機的總質量M；b.將手機放到盒子A中，調整盒子B中細沙的質量，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，盒子B的末速度大小v=m/s，下落的高度h=（3）已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，若要驗證機械能守恒定律，需要驗證的關系式為(用所給物理量的符號表示).12．某學校物理課外學習小組為了更精確地測量舊干電池的電動勢和內阻，設計了如圖甲所示的測量電路，并從學校實驗室借用以下器材進行實驗.A.電流表(量程為0~10mA，內阻約為1Ω)B.電壓表(量程為0~1.5V，內阻約為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、導線若干實驗步驟如下：（1）按電路圖連接電路，并保持所有的開關斷開；閉合開關S?前，需將滑動變阻器的滑片移至(選填“a”或“b”)端；（2）只閉合開關S?，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表滿偏；保持滑動變阻器的滑片不動，閉合開關S?，調節(jié)電阻箱，使電流表半偏，此時電阻箱的阻值為R，則電流表的內阻為；（3）斷開開關S?，閉合開關S?，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；根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算該舊干電池的電動勢E=，內阻r=（4）電動勢的測量值真實值，內阻的測量值真實值(均選填“大于”“等于”或“小于”)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容積與氣體壓縮后的容積之比，即汽缸總容積與燃燒室容積之比.某發(fā)動機的總容積為0.4L，壓縮比為10.壓縮前汽缸內的氣體壓強為1×105（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.14．中國科學院成功研制并建設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=47m，主要由三條完全相同的豎直導軌(內部均安裝有電磁彈射裝置)和高h=2m，質量m（1）試判斷裝置啟動時，導體棒ab中的電流方向；（2）求無磁場區(qū)域的高度.h1（3）若落回磁場區(qū)域時，每根導體棒分別給阻值.R=14415．大型超市通常安裝有傾斜自動扶梯以方便顧客的通行.如圖所示，自動扶梯長L=6m，與水平面的夾角θ=30°，以速度v0=2m/s（1）求動摩擦因數(shù)μ；（2）求第一箱貨物從出發(fā)到與傳送帶共速過程中摩擦產(chǎn)生的熱量Q（3）若第二箱貨物勻速運動，△t=0.28s；后，推力調整為

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.光的雙縫干涉實驗只能證明光是波，但不能證明了光是橫波，A不符合題意；

BD.光的干涉和衍射現(xiàn)象都說明了光具有波動性，B不符合題意，D符合題意；

C.彩虹是由光的折射引起的，與光的干涉原理有本質區(qū)別，C不符合題意。

故答案為：D。

【分析】雙縫干涉實驗證明是光是一中波，具有波動性；彩虹是由光的折射而產(chǎn)生的。2．【答案】C【解析】【解答】AB.銫137（137Cs）和碳14（14C）是不同的兩種元素，化學性質不同，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，AB不符合題意；

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，C符合題意；

D.放射性元素衰變的快慢是由核內部自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部環(huán)境都沒有關系，溫度等環(huán)境因素對半衰期沒有影響，D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】銫137（137Cs）放射源的年齡測量比碳14（14C）法的測量精度更高，是因為銫137（137Cs）半衰期短。3．【答案】D【解析】【解答】A.根據(jù)題中條件，無法比較甲、乙在中點時的瞬時速度速度，A不符合題意；

B.甲、乙在最高點的速度都為零，所以二者在最高點的速度相等，B不符合題意；

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)平均速度公式v=?x?t可知，甲的平均速度一定小于乙的平均速度，C不符合題意；

D.全過程中，甲、乙的位移均為零，故甲、乙的平均速度一樣大，D符合題意。

故答案為：D。

4．【答案】B【解析】【解答】AB.對晾衣桿與衣物整體分析，在豎直方向上，整體受重力和摩擦力，由共點力平衡條件可知，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f=(故桿頭與墻面間的壓力越大，桿頭與墻面間的摩擦力不變，所晾衣物的質量越大，桿頭與墻面間的摩擦力就越大，A不符合題意，B符合題意；

C.在濕衣物晾干的過程中，由于水汽的蒸發(fā)，晾衣桿與衣物的總重力減小，桿頭與墻面間的摩擦力減小，C不符合題意；

D.為了能晾更大質量的衣物，需要增加桿頭與墻面間的最大摩擦力，使晾衣桿和衣物的重力不超過最大靜摩擦力，增加桿頭與墻面的粗糙程度或增大桿頭與墻面間的壓力，都可以增大桿頭與墻面間的最大靜摩擦力，但桿頭與墻面的接觸面積大小不能影響桿頭與墻面間的最大靜摩擦力，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】以對晾衣桿與衣物整體分析，由共點力平衡條件分析桿頭與墻面間的摩擦力與桿頭與墻面間的壓力和衣物重力的關系；最大靜摩擦力與正壓力和接觸面的材料和粗糙程度有關。5．【答案】D【解析】【解答】AB.由題意可知，油滴恰好能做直線運動，則合外力為零或合外力方向與速度方向在同一直線上，油滴受到豎直向下的重力、水平方向的電場力，合力不可能為零，故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，油滴受到的電場力一定水平向左，重力與電場力的合力與速度方向相反，油滴做勻減速直線運動，AB不符合題意；

CD.油滴在向上運動的過程中，電場力對油滴做負功，油滴的機械能減小，電勢能一定增加，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)油滴恰能做直線運動的限定，分析油滴的受力，確定電場力方向，得出油滴的運動性質；根據(jù)電場力做功的正負，分析油滴的機械能和電勢能的變化。6．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)萬有引力充當向心力可得G得v=因為“神舟十六號”軌道半徑大于“天宮”空間站的軌道半徑，所以“神舟十六號”的線速度小于“天宮”空間站的線速度，A符合題意；

B．由牛頓第二定律可得衛(wèi)星的加速度a=因為“神舟十六號”軌道半徑大于“天宮”空間站的軌道半徑，可知“神舟十六號”的加速度小于“天宮”空間站的加速度，B不符合題意；

C.根據(jù)G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不符合題意；

D.“神舟十六號”中的航天員受到萬有引力作用，不是平衡狀態(tài)，D不符合題意。

故答案為：A。

【分析】由萬有引力充當向心力，推導衛(wèi)星線速度的表達式，根據(jù)“神舟十六號”和“天宮”空間站軌道半徑的關系，分析二者線速度的關系；由牛頓第二定律推導衛(wèi)星的加速度的表達式，判斷“神舟十六號”和“天宮”空間站的加速度關系；根據(jù)二者的角速度關系，分析二者是否相對靜止；航天員受到萬有引力作用，合力不為零。7．【答案】B【解析】【解答】A.足球射出后做斜拋運動，如圖：

足球在水平方向做勻速直線運動，因為AD=2CA=4AB=8m，可知足球射出后，從足球到守門員的時間是到最高點的時間的一半，設足球到守門員的時間為t，則h2=又h1t=0.4斜拋運動的總時間tA不符合題意；

B.因為足球在水平方向做勻速直線運動，可得足球在最高點時的速率為vB符合題意；

C.落地時豎直分速度vC不符合題意；

D.經(jīng)過守門員正上方時豎直分速度大小vD符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據(jù)斜拋運動水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上做豎直上拋運動，由相應的運動學公式求解。8．【答案】B,C【解析】【解答】A.自行車騎行速度越快，車輪轉一圈的時間越短，產(chǎn)生交流電的周期越小，A不符合題意；

BC.自行車騎行速度越快，磁通量變化率增大，由法拉第電磁感應定律E=N可知，交流電的峰值越大，車燈也越亮，BC符合題意；

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，也會產(chǎn)生感應電流，故車燈也會發(fā)光，D不符合題意；

故答案為：BC。

【分析】自行車騎行速度越快，產(chǎn)生交流電的周期越??；由法拉第電磁感應定律分析自行車速度對所產(chǎn)生的交流電的峰值的影響，判斷燈的亮度；自行車前進和后退均會導致線圈中磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應電流，使車燈發(fā)光。9．【答案】A,C【解析】【解答】A.由圖可知，波向右傳播，根據(jù)波形平移法可知，此時波源正在向下振動，A符合題意；

B.根據(jù)簡諧振動的特點可知，處在平衡位置的質點，速度最大，B不符合題意；

CD.圖中介質中的質點上下振動，不隨波遷移，根據(jù)簡諧振動的周期性可知，任意質點在一個周期內的位移大小都為零，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：AC。

【分析】根據(jù)波的傳播方向，由波形平移法確定波源的振動方向；處在平衡位置的質點，速度最大，處在波峰和波谷的質點速度為零；介質中的質點在平衡位置附近做簡諧振動，不隨波遷移，由簡諧振動的周期性，分析質點一個周期內的位移。10．【答案】B,C,D【解析】【解答】AD.質子在磁場中做圓周運動時，洛倫茲力充當向心力，可得qvB=m在粒子離開回旋加速器時，粒子軌跡半徑等于D型盒的半徑，粒子獲得的動能E可得E其中r為D型盒半徑，可知質子的動能與加速電壓無關，若磁感應強度為1T，則有100得最大回旋半徑約rA不符合題意，D符合題意；

B.質子在磁場中做圓周運動的周期為T=可知質子在磁場中回旋時，每半圈用時相等，B符合題意；

C.質子在磁場中運動時，洛倫茲力總是與速度垂直，永遠不做功，C符合題意；

故答案為：BCD。

【分析】由洛倫茲力充當向心力，以及動能的定義式，推導粒子離開回旋加速器時，獲得動能的表達式，分析加速度電壓與該動能的關系；根據(jù)粒子獲得動能的表達式，求解磁感應強度為1T時，粒子最大回旋半徑；粒子在回旋加速器中運動的周期與速度和半徑無關；洛倫茲力與速度總垂直，永遠不做功。11．【答案】（1）2.0-3.5s（2）1.2；0.90（3）mgh=【解析】【解答】（1）0~2s內加速度為零，手機還沒有釋放，4~6s內加速度為零，手機已經(jīng)落地，2~3.5s內加速度不為零，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）由圖像可得，2~3.5s時間段時間的手機和盒子A加速度約為0.8mv=at=0.8×下落的高度h=（3）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(M+m)gh=Mgh+即mgh=【分析】（1）根據(jù)圖乙中各時間段的加速度值判斷手機可能的運動狀態(tài)，選擇最佳時間段；（2）根據(jù)勻變速直線運動的速度公式和位移公式求解；（3）對A、B、C組成的系統(tǒng)，由機械能守恒定律推導該實驗要驗證的關系式。12．【答案】（1）b（2）R（3）m；m（4）等于；大于【解析】【解答】（1）閉合開關S1前，為防止電路中電流過大，燒壞電流表，需將滑動變阻器阻值調到最大，即滑片移至b端。

（2）只閉合開關S1，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表滿偏；保持滑動變阻器的滑片不動，S2閉合后，電路中總電流可認為不變，等于Ig，電流表半偏，說明通過電流表和電阻箱的電流相同，均為E=U+I(整理得U=E-I(結合U-I圖像的縱軸截距和斜率可得，干電池的電動勢為E=m圖像斜率的絕對值為R解得電源內阻為r=（4）實驗處理數(shù)據(jù)時考慮了電流表的內阻，電動勢的測量值等于真實值；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，電流表內阻的測量值偏小，內阻的測量值為r=可知內阻的測量值大于真實值。

【分析】（1）根據(jù)保護電路的目的，分析滑動變阻器在閉合開關S113．【答案】（1）解：以封閉`(體為研究對象初態(tài)p壓縮后，體積V溫度T根據(jù)理想乞體狀態(tài)方程有p解得p2≈1（2）解：ΔV=又W=2解得W=960J【解析】【分析】（1）分析氣體的狀態(tài)參量，然后由理想氣體狀態(tài)方程求解氣體全部壓縮到燃燒室時，氣體的壓強；（2