湖北省隨州市高三上學(xué)期1月期末聯(lián)考試題物理

湖北省隨州市2024—2025學(xué)年部分高中元月期末聯(lián)考高三物理試題本試卷共6頁，全卷滿分100分，考試用時75分鐘。考試時間：2024年1月8日10:30—11:45★?？荚図樌镒⒁馐马棧?、答題前，請將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的制定位置。2、選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3、非選擇題作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4、考試結(jié)束后，請將答題卡上交。一、選擇題：（本題共10小題，每小題4分，共40分,。在小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合要求，每小題全部選對得4分，選對但不全的得2分，有錯選或者不選的得0分）1、我國航天事業(yè)高速發(fā)展取得了一系列豐碩的成果。東方紅一號是我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星組成，相關(guān)參數(shù)列表如下。下列選項正確的是()人造衛(wèi)星參數(shù)東方紅一號近地點高度441km、遠地點高度2368km北斗導(dǎo)航系統(tǒng)地球靜止軌道衛(wèi)星GEO離地面的高度約為35700km傾斜地球同步軌道衛(wèi)星IGSO離地面的高度約為35700km中圓地球軌道衛(wèi)星MEO周期為12hA．GEO衛(wèi)星與MEO衛(wèi)星的軌道半徑之比為∶1B．IGSO衛(wèi)星與GEO衛(wèi)星均能相對地面上某一點保持靜止C．IGSO衛(wèi)星的動能與GEO衛(wèi)星的動能相等D．東方紅一號從近地點向遠地點運動過程中機械能增大2、一彈簧振子A的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x＝0.1sin2.5πt，位移x的單位為m，時間t的單位為s，則()A．彈簧振子的振幅為0.2mB．彈簧振子的周期為1.25sC．在t＝0.2s時，振子的運動速度為0D．若另一彈簧振子B的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x＝0.2sin，則B的振幅和周期分別是A的振幅和周期的2倍3、通電長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，其某處磁感應(yīng)強度的大小與電流大小成正比，與該處到直導(dǎo)線的垂直距離成反比。M、N、P是半圓上的三點，O點是圓心，MN為直徑，∠NOP＝60°。在M、N處各有一條垂直半圓面的長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，此時O點的磁感應(yīng)強度大小為B1，P點的磁感應(yīng)強度大小為B2，則()A．B2∶B1＝2∶ B．B2∶B1＝1∶C．B2∶B1＝1∶2 D．B2∶B1＝2∶14、某個粒子分析裝置的簡化示意圖如圖所示，在垂直紙面向外的勻強磁場(未畫出)中，有一圓心為O、半徑為R的圓形無磁場區(qū)域，在圓形邊界的P點處有一α粒子發(fā)射源，可在圖示∠GPH＝90°范圍內(nèi)沿紙面隨機向磁場區(qū)域發(fā)射速度大小相同的α粒子，在圓經(jīng)過P點的直徑上，固定一長度為2R的熒光擋板，α粒子擊中熒光擋板后被吸收并發(fā)出熒光。已知PG與直徑QP延長線的夾角為30°，α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q。不計α粒子的重力和粒子間的相互作用，當(dāng)α粒子的速度為v＝時，下列說法正確的是()A．α粒子在無磁場區(qū)域運動的最長時間為B．熒光擋板上α粒子打到的區(qū)域長度為R，且擊中熒光擋板的α粒子的位置均勻分布C．α粒子在磁場中運動的最長時間為D．所有進入圓形區(qū)域的α粒子均垂直擊中熒光擋板5、動感單車車輪處的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，金屬飛輪外側(cè)的磁體與車輪不接觸，但是飛輪轉(zhuǎn)動時，磁體會對飛輪產(chǎn)生電磁阻力。拉動旋鈕拉線可改變飛輪與磁體的間距。下列做法能使飛輪受到的電磁阻力增大的是()A．轉(zhuǎn)速一定時，增大磁體和飛輪之間的距離B．轉(zhuǎn)速一定時，減小磁體和飛輪之間的距離C．磁體和飛輪間的距離一定時，減小飛輪轉(zhuǎn)速D．保持飛輪轉(zhuǎn)速及磁體與飛輪間距一定，將金屬飛輪換為橡膠輪6、如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為1010mB．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為1010mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．分子勢能隨兩個分子間距離的增大而增大7、如圖所示為氫原子的能級圖，一個氫原子吸收光子能量后由基態(tài)躍遷到n＝4的激發(fā)態(tài)，然后向低能級躍遷，下列說法正確的是()A．可能發(fā)出6種能量的光子B．只能發(fā)出1種能量的光子C．吸收的光子的能量一定為12.75eVD．可能發(fā)出能量為0.85eV的光子8、如圖所示，帶電小球(可視為質(zhì)點)用絕緣細線懸掛在O點，在豎直平面內(nèi)做完整的變速圓周運動，小球運動到最高點時，細線受到的拉力最大。已知小球運動所在的空間存在豎直向下的勻強電場，電場強度大小為E，小球質(zhì)量為m、帶電荷量為q，細線長為l，重力加速度為g，則()A．小球帶正電B．靜電力大于重力C．小球運動到最低點時速度最大D．小球運動過程最小速度至少為v＝9、如圖所示的電路中，電流表為理想交流電表，定值電阻的阻值為R，長度為l的金屬棒OM可繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，M端固定一金屬小環(huán)，長度略大于2l的金屬棒PQ穿過小環(huán)，可在小環(huán)的帶動下繞P點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。t＝0時；金屬棒OM在外界控制下以角速度ω繞O端逆時針勻速轉(zhuǎn)動，且金屬棒OM每次轉(zhuǎn)至水平時立即以大小相等的角速度返回，整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場中。兩金屬棒電阻不計，金屬環(huán)與金屬棒接觸良好。下列說法正確的是()A．該裝置產(chǎn)生交流電的周期為B．t＝時，電流表的示數(shù)為C．OM運動一個周期的過程中，流過定值電阻的電荷量的絕對值為D．OM運動一個周期的過程中，定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為10、如圖甲所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，原線圈接有電流表A1，副線圈電路接有電壓表V、電流表A2、滑動變阻器R等，所有電表都是理想交流電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，燈泡L的阻值恒定，當(dāng)原線圈接入如圖乙所示的交變電壓時，下列說法不正確的是()A．電壓表V的讀數(shù)為88VB．燈泡L兩端電壓的有效值為22VC．當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向下滑動時，兩電流表的示數(shù)均減小D．原線圈接入的交變電壓的瞬時值表達式為u＝440sin(100πt)V二、非選擇題：（本大題共5小題，共60分）11、(12分）一質(zhì)量為8.0×104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.6×105m處以7.5×103m/s的速度進入大氣層，逐漸減慢至速度為100m/s時下落到地面。取地面為重力勢能零點，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能；(2)求飛船從離地面高度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%。12、(12分）有一彈簧振子在水平方向上的B、C之間做簡諧運動，已知B、C間的距離為20cm，振子在2s內(nèi)完成了10次全振動。若從某時刻振子經(jīng)過平衡位置時開始計時(t＝0)，經(jīng)過周期振子有正向最大加速度。(1)求振子的振幅和周期；(2)在圖中作出該振子的位移－時間圖像；(3)寫出振子的振動方程。13、(12分）如圖所示，等量異種點電荷分別固定在水平線上的M、N兩點處，O點位于M、N連線中點B的正上方且與B點之間的距離為L，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q(可視為點電荷)的小球固定在長度為L的絕緣輕質(zhì)細桿的一端，細桿另一端可繞過O點且與M、N連線垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動。現(xiàn)在把桿拉起到水平位置，由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點B時速度為v。取O點電勢為零，忽略小球所帶電荷量對等量異種點電荷所形成的電場的影響，重力加速度為g。(1)求小球在經(jīng)過B點時對桿的拉力大??；(2)在等量異種點電荷形成的電場中，求A點的電勢φA；(3)小球繼續(xù)向左擺動，求其經(jīng)過與A等高的C點時的速度大小。14、(12分）如圖所示，M、N、P、Q四條光滑的金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距分別為2L和L，兩組導(dǎo)軌間由導(dǎo)線相連，裝置置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，兩根質(zhì)量均為m、接入電路的電阻阻值均為R的導(dǎo)體棒C、D垂直于導(dǎo)軌放置，開始兩導(dǎo)體棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計除導(dǎo)體棒外其余部分的電阻?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒C一個初速度v0，兩導(dǎo)體棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好。(1)開始時，導(dǎo)體棒D的加速度為多大？(2)若達到穩(wěn)定運動時，導(dǎo)體棒C未到兩組導(dǎo)軌連接處，導(dǎo)體棒D的穩(wěn)定速度為多大？(3)若穩(wěn)定運動后導(dǎo)體棒C到達兩組導(dǎo)軌連接處立即靜止，此后導(dǎo)體棒D還能運動多遠？15、(12分）載人潛水器是進入“無人區(qū)”的科考利器。某科技小組深受啟發(fā)，自己動手制作了潛水器模型。如圖所示，高壓氣瓶通過細管與壓載水箱連接，壓載水箱通過通?？?細管)通向外界，連接各部分的細管容積不計。壓載水箱中有一厚度忽略不計的輕活塞，在地面先將高壓空氣充入高壓氣瓶中，關(guān)閉閥門K，此時活塞在壓載水箱最右端。壓載水箱通過通海口裝滿水后，潛水器下沉到水下h＝10m處懸停，通過遙控器將閥門K打開，高壓氣瓶中的氣體緩慢膨脹推動活塞，剛好能夠?qū)狠d水箱中的水全部排出，已知高壓氣瓶的容積為1L，壓載水箱的容積為4L，大氣壓強p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10m/s2。若氣體溫度不變，活塞與水箱間的摩擦力忽略不計，求：(1)高壓氣瓶中氣體的初始壓強為大氣壓的多少倍；(2)氣體膨脹過程吸收的熱量。

高三物理試題答案一、選擇題：（本題共10小題，每小題4分，共40分,。在小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合要求，每小題全部選對得4分，選對但不全的得2分，有錯選或者不選的得0分）1、A[GEO衛(wèi)星為地球同步衛(wèi)星，其周期為24h，設(shè)GEO衛(wèi)星的周期為T1，軌道半徑為R1，MEO衛(wèi)星的周期為T2，軌道半徑為R2，則由開普勒第三定律有＝，由題可知T2＝12h，代入數(shù)據(jù)解得＝＝，故A正確；IGSO衛(wèi)星為傾斜地球同步衛(wèi)星，距地面高度與GEO衛(wèi)星相同，運行周期也與GEO衛(wèi)星相同，但IGSO衛(wèi)星并不在赤道平面內(nèi)運行，而只有在赤道平面內(nèi)運行的地球同步衛(wèi)星才能相對地面靜止，故B錯誤；IGSO衛(wèi)星與GEO衛(wèi)星具有相同大小的軌道半徑，而根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力可得v＝，可知IGSO衛(wèi)星的速率與GEO衛(wèi)星的速率相等，但IGSO衛(wèi)星與GEO衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，而動能Ek＝mv2，不僅與速率有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，故C錯誤；東方紅一號從近地點向遠地點運動過程中動能減小，勢能增加，總的機械能保持不變，故D錯誤。]2、C[根據(jù)x＝0.1sin2.5πt可知彈簧振子A的振幅為0.1m，周期為TA＝s＝0.8s，故A、B錯誤；在t＝0.2s時，振子的位移為x＝0.1sin2.5π×0.2(m)＝0.1m，可知此時振子處于最大位移處，振子的運動速度為0，故C正確；若另一彈簧振子B的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x＝0.2sin，則B的振幅為0.2m，周期為TB＝s＝0.8s，則B的振幅是A的振幅的2倍，B的周期等于A的周期，故D錯誤。]3、B[根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線的電流在O點和P點的磁感應(yīng)強度方向如圖所示，假設(shè)圓的半徑為R，則在O點處有BN＝k，BM＝k，則有B1＝BM＋BN＝，則在P點處有B′N＝k，B′M＝k，則有B2＝＝，故＝＝，B正確，A、C、D錯誤。]4、D[α粒子在磁場中運動的軌跡半徑為r＝＝R，則從P點射出的α粒子運動的軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，四邊形O′MOP為菱形，可知O′M水平，則從M點進入圓形區(qū)域的粒子速度豎直向下，垂直擊中熒光擋板，選項D正確；沿著PG方向射出的粒子打到擋板上M點的位置最遠，由幾何關(guān)系可知，最遠點與P點的距離為R，沿PH方向射出的粒子打到擋板上N點的位置最近，PN＝R(1－sin60°)，則α粒子打在熒光擋板上區(qū)域長度為MN＝R－R(1－sin60°)＝R，并且從O到P，距P點越近，粒子數(shù)量越多，粒子分布不均勻，選項B錯誤；沿著PH方向射出的粒子在磁場中運動的時間最長，由幾何關(guān)系可知粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為330°，則最長時間t＝＝，選項C錯誤；水平向左射出的α粒子在無磁場區(qū)域運動的時間最長，最長時間為t′＝＝，選項A錯誤。]5、B[飛輪在磁場中轉(zhuǎn)動，其內(nèi)部產(chǎn)生的渦流使飛輪受到安培力，阻礙飛輪與磁場間的相對運動。飛輪轉(zhuǎn)速一定時，減小磁體和飛輪之間的距離可以增強阻尼效應(yīng)，電磁阻力增大，A項錯誤，B項正確；磁體和飛輪之間的距離一定時，減小飛輪的轉(zhuǎn)速，則阻尼效應(yīng)減小，電磁阻力減小，C項錯誤；保持飛輪轉(zhuǎn)速及磁體與飛輪間距一定，將金屬飛輪換為橡膠輪，則不會發(fā)生電磁阻尼，電磁阻力消失，D項錯誤。]6、A[在Fr圖像中，隨著距離的增大斥力比引力變化快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當(dāng)分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級(1010m)時，引力等于斥力，即e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為1010m，故A正確，B錯誤；若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，即大于r0，則分子間作用力表現(xiàn)為引力，故C錯誤；當(dāng)分子間距離r<r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子間的距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，當(dāng)分子間距離r>r0時，分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，故D錯誤。]7、C[一個氫原子從n能級躍遷到基態(tài)，最多可產(chǎn)生(n－1)條光譜線，A、B錯誤；當(dāng)氫原子吸收光子能量后由基態(tài)躍遷到n＝4的激發(fā)態(tài)時，光子能量應(yīng)為E4－E1＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，C正確；同理氫原子由激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，發(fā)出光子的能量也要等于兩個能級的能量差，0.85eV不符合兩個能級的能量差，D錯誤。]8、BD[因為小球運動到最高點時，細線受到的拉力最大，可知重力和靜電力的合力(等效重力)方向向上，則靜電力方向向上，且靜電力大于重力，小球帶負電，故A錯誤，B正確；因重力和靜電力的合力方向向上，可知小球運動到最高點時速度最大，故C錯誤；由于等效重力豎直向上，所以小球運動到最低點時速度最小，最小速度滿足qE－mg＝m，即v＝，故D正確。]9、AD[由題圖可知，閉合回路中能改變磁通量的區(qū)域為△OPM的面積，根據(jù)幾何知識可得該區(qū)域Φ＝BS＝Bl(lsinωt)＝Bl2sinωt，由于角速度相同，因此金屬棒OM從右側(cè)往左側(cè)運動與從左側(cè)往右側(cè)運動，回路磁通量的變化情況相同，因此金屬棒OM移動半圓的時間即為一個周期，即T＝，故A正確；感應(yīng)電動勢為E＝＝Bl2ωcosωt，交流電流表讀數(shù)I＝＝，故B錯誤；由于電流會在時改變方向，根據(jù)對稱性，一個周期內(nèi)流過定值電阻的電荷量的絕對值為半個周期的兩倍，因此半個周期內(nèi)流過定值電阻的電荷量的絕對值為Q1＝Δt＝Δt＝Δt＝＝，因此一個周期內(nèi)流過定值電阻的電荷量的絕對值為Q＝2Q1＝，故C錯誤；感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝Bl2ω，由于是余弦式交變電流，因此感應(yīng)電動勢的有效值為E有＝＝Bl2ω，電流有效值為I有＝＝，因此一個周期內(nèi)定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝RT＝，故D正確。]10、ACD[由題圖乙可知理想變壓器原線圈輸入電壓的有效值為440V，根據(jù)＝可得副線圈的輸出電壓U2＝44V，電壓表V的示數(shù)為有效值，即為44V，A錯誤；設(shè)燈泡L兩端電壓的有效值為U′，燈泡L的阻值為r，交變電流的周期為T，根據(jù)有效值的定義有＝T，解得U′＝22V，B正確；當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向下滑動時，滑動變阻器R接入電路的阻值減小，則由歐姆定律可知電流表A2的示數(shù)增大，因為理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，所以電流表A1的示數(shù)也增大，C錯誤；根據(jù)ω＝＝rad/s＝100πrad/s,可知原線圈接入的交變電壓的瞬時值表達式為u＝440sin(100πt)V，D錯誤。故選ACD。]二、非選擇題：（本大題共5小題，共60分）11、(12分）[解析](1)飛船著地前瞬間的機械能為Ek0＝ ①式中，m和v0分別是飛船的質(zhì)量和飛船著地前瞬間的速率，由①式和題給數(shù)據(jù)得Ek0＝4.0×108J ②設(shè)地面附近的重力加速度大小為g，飛船進入大氣層時的機械能為Eh＝＋mgh ③式中，vh是飛船在高度1.6×105m處的速度大小，由③式和題給數(shù)據(jù)得Eh≈2.4×1012J。 ④(2)飛船在高度h′＝600m處的機械能為Eh′＝m＋mgh′ ⑤由功能關(guān)系得W＝Eh′－Ek0 ⑥式中，W是飛船從高度600m處至著地瞬間的過程中克服阻力所做的功，由②⑤⑥式和題給數(shù)據(jù)得W≈9.7×108J。[答案](1)4.0×108J2.4×1012J(2)9.7×108J12、(12分）[解析](1)振幅A＝10cm，T＝s＝0.2s。(2)振子在周期時具有正向最大加速度，故有負向最大位移，其位移—時間圖像如圖所示。(3)設(shè)振動方程為x＝Asin(ωt＋φ)當(dāng)t＝0時，x＝0，則sinφ＝0得φ＝0或φ＝π，當(dāng)再過較短時間，x為負值，所以φ＝π所以振動方程為x＝10sin(10πt＋π)cm。[答案](1)10cm0.2s(2)圖見解析(3)x＝10sin(10πt＋π)cm13、(12分）[解析](1)小球經(jīng)過B點時，在豎直方向上，有F－mg＝m由牛頓第三定律可知，小球?qū)殫U的拉力大小F′