浙江省嘉兴市桐乡市2023-2024学年高三上学期1月期末物理试题(无答案)

2024年1月高三期末考试物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度均取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．赫兹（Hz） B．伏特（V） C．安培（A） D．瓦特（W）
2．如图所示，下列四幅图像能描述物体做自由落体运动的是（ ）
A． B．
C． D．
3．在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过年代检测，推算出文物的年代。其中的衰变方程为，则（ ）
A．发生的是衰变 B．的比结合能比的要小
C．是来源于原子外层的电子 D．文物长时间埋在地下会导致的半衰期变大
4．如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离地高度为且小于杆长，吊锅和细铁链的总质量为，支架与铰链间的摩擦忽略不计，则（ ）
A．吊锅受到3个力的作用 B．铁链对吊锅的拉力大于吊锅的重力
C．每根轻杆受到地面的作用力大小为 D．减小时，每根轻杆对地面摩擦力增大
5．2022年7月25日，问天实验舱成功与轨道高度约为的天和核心舱完成对接，如图所示。已知地球半径，引力常量，地球表面重力加速度，对接后组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动，根据题中所给条件，下列说法正确的是（ ）
A．组合体的周期大于24小时
B．可以计算出地球的平均密度
C．组合体的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度
D．若实验舱内有一单摆装置，将摆球拉开一个小角度静止释放会做简谐运动
6．如图所示是击打出的羽毛球在空中运动过程的频闪照片。、、三点分别是羽毛球在上升、到达最高点和下落阶段，羽毛球的泡沫头所在的位置。从运动到的过程中（ ）
A．在点，羽毛球受到的合力向上 B．在点，羽毛球只受到重力作用
C．在点，羽毛球的机械能最小 D．羽毛球在相等时间内发生的水平位移相等
7．如图所示，并列悬挂两个相同的弹簧振子，分别将小球A、小球B向下拉至、位置，此时两球离开平衡位置的距离分别为和（均在弹簧弹性限度范围内）。先把小球A由静止释放，当A第一次到达平衡位置时，由静止释放小球B，则（ ）
A．小球A到达最高点时，小球B还没有到达平衡位置
B．在平衡位置时，小球A与小球B的动能相等
C．运动过程中，小球A和小球B的速度不可能相等
D．小球B比小球A总是滞后四分之一个周期
8．如图所示，水平地面（平面）下有一根平行于轴且通有恒定电流的长直导线。、和为地面上的三点，点位于导线正上方，平行于轴，平行于轴，一闭合的圆形金属线圈，圆心在点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的是（ ）
A．点与点的磁感应强度大小相等，方向相反
B．线圈沿方向运动时，穿过线圈的磁通量不变
C．线圈从点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流
D．线圈从到过程的感应电动势与从到过程的感应电动势相等
9．如图所示是电容式位移传感器示意图，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断物体是否发生位移，将该传感器与恒压直流电源、电流表和开关串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度之间满足关系，则（ ）
A．若物体向右移动，电容器极板间电压增大
B．若物体向左移动，电容器极板带电量增大
C．当物体向左匀速运动时，流过电流表的电流均匀增大
D．物体向不同方向移动时，流过电流表的电流方向不变
10．如图甲所示，圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，圆心为，半径。为圆弧上的一个点，连线逆时针转动，为连线从位置开始旋转的角度，点电势随变化如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的场强大小为
B．匀强电场的场强方向垂直连线向上
C．一电子从点沿圆弧运动到点，电势能减小
D．一电子从点沿圆弧逆时针运动到点，电场力先做负功后做正功
11．如图所示，直角三棱镜中，，。一细束单色光在棱镜的侧面上以大角度由点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为，经折射后射至边的点。逐渐减小，点向点移动，当时，恰好没有光线从边射出棱镜，且。则（ ）
A．单色光射入棱镜后波长变长
B．从边射出的光线与边射入的光线有可能平行
C．棱镜对该单色光的折射率为
D．光线不可能垂直面射出棱镜
12．球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为。已知重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机的最大推力为
B．当飞行器以匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D．当飞行器以的速率飞行时，其加速度大小可以达到
13．我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为时，下列说法正确的是（ ）
A．输送电功率为
B．降压变压器匝数比为
C．直流输电线上损失的功率为，损失的电压为
D．若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14．如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图摘自课本，下列说法正确的是（ ）
A．图甲酱油的色素分子进入到蛋清内是扩散现象
B．图乙灯焰在肥皂膜上形成条纹是光的干涉现象
C．图丙电焊作业时发出耀眼的电焊弧光是紫外线
D．图丁所示雪花形状规则说明雪花具有各向同性
15．如图所示，图甲为光电效应实验的电路图（电源正负极可对调），用一定强度的单色光、分别照射阴极K，用电流表A测量流过光电管的电流，用电压表V测量光电管两极间的电压，调节滑动变阻器，得到如图乙所示的与的关系图像。则（ ）
A．用光照射时光电管的极限频率高于用光照射时光电管的极限频率
B．光在水中的传播速度比光小
C．光的光子动量大于光的光子动量
D．变阻器滑片滑到最左端时，光电流为零
非选择题部分
16-Ⅰ．（7分）（1）利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。
A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。（多选）
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
（2）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图2所示。
①小飞同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，正确的是______。（多选）
A．单缝和双缝必须平行放置
B．观察到的干涉条纹与双缝垂直
C．将绿色滤光片改成红色滤光片，能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离
D．增大单缝和双缝之间的距离，能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离
②实验中，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图3所示，此时手轮上的读数为______mm。
（3）如图4所示为某同学用单摆测量重力加速度的实验，他测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______。（多选）
A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下秒表
C．在测量完摆长之后悬挂点细线松动
D．测量周期时，误将摆球29次全振动的时间记为30次
16-Ⅱ。（5分）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
（1）该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图5所示，金属丝电阻______。
（2）除电源（电动势，内阻不计）、电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约）、开关、导线若干外，还提供滑动变阻器：
A．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
B．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
为调节方便、测量准确，实验中滑动变阻器应选用______（选填实验器材前对应的字母）。
（3）该同学测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图6所示。根据图线得出该金属丝电阻______（结果保留三位有效数字）。
（4）将定值电阻替换为小灯泡，改用电流传感器测得小灯泡的电流随时间变化的图线，会是哪个图（填“图7”或“图8”）______，并分析说明原因是______。
16-Ⅲ．（2分）以下实验中，说法正确的是______。（多选）
A．“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，每次增加的钩码数量必须相等
B．“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽末端要保持水平
C．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，应快速压缩活塞，以防止漏气
D．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，测量时弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦
17．（8分）（1）一定量的理想气体从状态变化到状态，其过程如图1（图）上从到的线段所示。在此过程中______。
A．气体一直对外做功 B．气体的内能一直增加
C．气体一直从外界吸热 D．气体吸收的热量等于其内能的增加量
（2）如图2所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、，面积分别为、，弹簧原长为。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度为）
①求封闭气体的压强和弹簧的劲度系数；
②缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
18．（11分）如图所示，斜面、光滑圆弧和光滑半圆管固定在同一竖直平面内且平滑连接，为圆弧最低点，、、在同一竖直线上，点与长度的水平传送带的左端相连，传送带右端与足够长的粗糙水平面相连。一个质量的小物块从斜面顶端下滑。已知斜面高，倾角，与小物块间的动摩擦因素；圆弧和半圆管半径分别为、；传送带以速度逆时针转动，与物体间动摩擦因素。管的内径可忽略，物体可视为质点。
（1）若小物块初速度为零开始下滑，经过点时对轨道的压力是多大？
（2）若给小物块合适的沿斜面向下的初速度，它就可到达点，则与此初速度对应的初动能最小值是多少？
（3）若给小物块沿斜面向下的初速度，使其运动过程中不脱离轨道，则与此初速度对应的初动能应满足什么条件？
19．（11分）在小车上竖直固定着一个高、长为，总电阻的单匝闭合矩形线圈。小车以的速度在光滑的水平面上向右运动，随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里且边界宽度为，如图1所示。已知小车运动的速度随车的位移变化的图象如图2所示．求：
（1）矩形线圈的长度和磁场的宽度；
（2）小车在位移时的速度大小和线圈中的电流大小；
（3）线圈和小车通过磁场的过程中克服安培力做的功。
20．（11分）双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其模型图如图1所示，原理图如图2所示。如图2，加速电场的电压为，电场分析器中有指向圆心的辐射状电场，磁场分析器中有垂直纸面的匀强磁场。若质量为、电荷量为的离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，进入辐射状电场，恰好沿着半径为的圆弧轨迹通过电场区域后，垂直磁场左边界从点进入圆心为的四分之一圆形磁场区域，，之后垂直磁场下边界从点射出并进入检测器，检测器可在和之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于。
（1）求电场分析器中离子运动轨迹处电场强度的大小；
（2）求磁场区域磁感应强度；
（3）若两种不同离子，经过电场分析器和磁场分析器后，分别打到和点，且探测器在点和点接收到的两种离子离开时速度方向与所夹锐角相同，求探测器在点和点接收到的两种离子比荷之比。