辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题

辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．如图所示，虚线为矩形线圈的对称轴，在其左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，右侧没有磁场．从上往下看，矩形线圈绕其对称轴逆时针匀速转动，以abcd为线圈中感应电流的正方向，则从图示位置开始一个周期内线圈中感应电流随时间变化的图像可能为（）A． B．C． D．2．如图所示，一同学在擦黑板的过程中，对黑板擦施加一个与竖直黑板面成θ角斜向上的恒力，黑板擦恰好竖直向上做匀速直线运动．已知施加的力等于黑板擦所受重力的2倍，sinθ=0A．0.3 B．0.4 C．0.5 D．0.63．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x1=−0.2m和x2=1.2m处，两波源振动的频率均为1Hz．t=0时刻平衡位置在A．两波源的起振方向相同 B．两列波的波速均为4mC．t=0.5s时两列波相遇 D．两列波在4．在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在T2A．电容器在放电 B．电场能转化为磁场能C．A板所带的负电荷增加 D．L产生的自感电动势减小5．某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量黄光的波长，测得双缝之间的距离为0.24mm，光屏与双缝之间的距离为1.A．570nm B．576nm C．382nm D．588nm6．《天问》是战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神．我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶．如图所示，“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，已知火星的平均密度为ρ，火星的半径为R，轨道1的半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．“天问一号”在轨道3上运动的周期为2πB．“天问一号”在轨道2上运动的周期为(R−r)C．“天问一号”在轨道1上运动的周期为rD．火星的第一宇宙速度为R7．电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具，电动自行车的电机采用三个对称安装的霍尔元件检测电机的相位，油门转把使用磁铁和霍尔元件来实现车速的控制．当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度大小B发生变化，霍尔元件产生的霍尔电压U就随之变化，从而改变车速．如图所示，该霍尔元件是一块厚度为h、宽度为d的矩形截面半导体，元件内的载流子是自由电子，霍尔元件处于垂直于前表面、方向向里的匀强磁场中，通入方向向右的恒定电流I时，霍尔电压U=kI，下列说法正确的是（）A．霍尔元件的上表面带正电 B．磁感应强度B增大时，k增大C．d增大时，k增大 D．k与厚度h有关8．发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器给用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变．当夜幕降临时，用户端接入的用电器越来越多，下列说法正确的是（）A．用户端的电压降低B．发电机组输出功率不变C．输电线上损失的功率减小D．降压变压器副线圈中的电流变大9．如图所示，质量为2kg的薄木板静置于足够大的水平地面上，其右端有一可视为质点、质量为1kg的物块，现对物块施加一水平向左、大小为6N的恒定拉力，1s后撤去拉力，物块恰好能到达木板的左端．已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小g=10m/A．木板的长度为1mB．木板的最大速度为0C．木板的减速距离为2D．物块与木板间因摩擦产生的热量与木板与地面间因摩擦产生的热量之比为210．如图所示，长为3l、倾角为θ的光滑绝缘细杆AC垂直穿过半径为l、带电荷量为−Q的固定大圆环的圆心O，细杆上的B点及圆心O恰好将细杆三等分．现从细杆的顶端A由静止释放一个套在细杆上的质量为m、带电荷量为+q、可视为点电荷的小滑环，小滑环恰好在A、C之间做往复运动．已知大圆环上的电荷分布均匀，静电力常量为k，重力加速度大小为g，sinθ=0A．小滑环在B点的速度大小为12B．A、C两点的电势差为9mglC．大圆环在C点产生的电场的电场强度大小为2D．小滑环在A点时的加速度最大二、非选择题：本题共5小题，共54分．11．某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，木板上安装两个光电门，小车上固定有挡光板，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力．（1）实验前先用游标卡尺测出挡光板的宽度，测量示数如图乙所示，则挡光板的宽度d=mm，为了完成该实验，砝码和砝码盘的总质量（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量．（2）该小组获得以下测量数据：小车和挡光板的总质量M；挡光板的宽度d；当砝码和砝码盘（距地面足够高）的总质量为m时，挡光板从光电门1运动到光电门2所用的时间为t，挡光时间分别为Δt1、Δt2．已知当地重力加速度大小为g，则小车的加速度大小a=12．学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻R，想利用热敏电阻的阻值随温度的升高而增大的特点来制作一个简易的温度计．兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示．他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为1.5V，内阻很小可以忽略不计）、灵敏毫安表（量程为10mA，内阻为（1）直接将干电池、开关、灵敏毫安表、热敏电阻R串接成一个电路作为测温装置，如图乙所示，则该电路能测量的最低温度为℃．（2）该实验小组将热敏电阻R做防水处理后放入100∘C的开水中，稳定后灵敏毫安表的示数为（3）在0℃∼100℃之间，毫安表的电流I（单位为A）和温度t（单位为℃）的关系式为I=．（4）忽略干电池的内阻，会使温度的测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值．13．某透明介质的截面为如图所示的等腰三角形ABC，D点和E点分别是AB和AC的中点，M点是BD的中点，两束相同的光线分别从D、M两点沿平行BC边的方向射入透明介质，从D点射入的光线经BC边反射后恰好从E点射出透明介质，从M点射入的光线经BC边反射后从P点（图中未画出）射出透明介质．已知真空中的光速为c，∠B=∠C=30°，（1）P点到三角形顶点A的距离；（2）从M点射入的光线在透明介质中的传播时间t．14．如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两个完全相同的微粒分别从圆上的M、N两点同时以不同的速率射入磁场，最后都从圆上的P点离开磁场．已知微粒的质量为m、带电荷量为q，两个微粒射入磁场时的速度方向相同，从M点射入的微粒速度沿直径方向，从N点射入的微粒离开磁场时的速度方向与图中的虚线垂直，圆心O到右侧虚线的距离为4R5（1）从N点射入磁场的带电微粒速度大小v1（2）从M点射入磁场的带电微粒速度大小v215．如图所示，在足够大的光滑水平地面上，静置一质量为2m的滑块，滑块右侧面的14圆弧形槽AB的半径为R，A点切线水平，离地面的距离为R4．质量为m、可视为质点的小球以一定的水平速度从A点冲上滑块，恰好能到达（1）滑块的最大速度vmax（2）小球离开滑块时受到的支持力大小FN（3）小球落地时到滑块上A点的距离d．

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】线圈从中性面开始，线圈内垂直于纸面向里的磁通量减小，故产生abcd方向的电流，电流方向为正，转动180度再次到达中性面时电流方向发生变化，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A

【分析】利用楞次定律可求出感应电流的方向。2．【答案】C【解析】【解答】对物体进行受力分析，沿水平方向上有2mg竖直方向有2mg联立可得μ=0.5C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用共点力的平衡，通过正交分解法水平和竖直方向的平衡式可求出动摩擦因数。3．【答案】D【解析】【解答】A.左侧波起振方向向下，右侧波起振方向向上，A不符合题意；

B.两列波波长皆为0.4m，周期为1s，故波速为0.4m/s，B不符合题意；

C.两列波波速相同，故在x=0.5m处相遇，波速为0.4m/s，则在t=0.75s时相遇，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用横波的产生与传播特点可得出结论。4．【答案】C【解析】【解答】A.电容器在0～T2时间内放电，在T2～T时间内充电，A不符合题意；

B.电容器处于充电过程，磁场能转化为电场能，B不符合题意；

C.电容器处于充电过程，A板带负电荷增加，C符合题意；

D.L产生的感应电流增加，自感电动势增加，D不符合题意。5．【答案】B【解析】【解答】ABCD.第1条到第6条黄色亮条纹中心间的距离为14.∆x=由∆x=得λ=B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用双缝干涉条纹间距关系式，可求出黄光的波长。6．【答案】C【解析】【解答】A.在轨道3有GMmR联立可得T=A不符合题意；

B.在轨道2半长轴a'=由开普勒第三定律a即(r+R联立可得T'=(R+r)B不符合题意；

C.由开普勒第三定律可知r可得TC符合题意；

D.火星第一宇宙速度v=D不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用卫星环绕特点，结合火星质量与密度关系式，可求出近地轨道卫星周期；利用开普勒第三定律可求出轨道卫星周期；利用第一宇宙速度表达式可求出火星的第一宇宙速度。7．【答案】B【解析】【解答】A.恒定电流向右，电子向左运动，故电子在磁场中偏向上表面，则霍尔元件的上表面带负电，A不符合题意；

B.霍尔电压由qvB=qUh联立可得U=可知k=磁感应强度变大，k增大，B符合题意；

C.d增大时，k减小，C不符合题意；

D.由k=可知，k与厚度h无关，D不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用电子在磁场中偏转产生电压特点，结合霍尔电压的表达式，可求出k的表达式，进而得出结论。8．【答案】A,D【解析】【解答】AD.用户端接入用电器增多，会使降压变压器副线圈电流增大，输电线圈中电阻r的电压增大，升压变压器输入电压不变，则降压变压器输入电压减小，用户端电压降低，AD符合题意；

B.发电机输出电流增大，输出功率增大，B不符合题意；

C.输电线上损失的功率由P=可知功率增大，C不符合题意；

故答案为：AD

【分析】利用变压器的基本原理，结合输电电路的特点可得出结论。9．【答案】A,C,D【解析】【解答】由题可知，物体与木板间的滑动摩擦力大小为f木板与地面动摩擦力大小为f可知f故施加F在物体上，物体相对木板滑动，木板相对地面滑动，对物体有F-得a对木板有μ得a运动t1v木板速度v2μ得a设经过ts两物体共速，即v可得t之后两物体一起匀减速运动，有μ得aA.物块与木板共速时恰好到达木板左端，相对位移即木板长度L=A符合题意；

B.木板最大速度为vB不符合题意；

C.木板减速距离为x=C符合题意；

D：物块与木板间产生的热量Q木板与地面摩擦产生热量Q故热量之比为2：1，D符合题意。

故答案为：ACD。

【分析】利用牛顿第二定律可求出各个运动过程中的加速度，通过判断物体相对位移特点可求出木板的长度；利用匀变速直线运动基本公式可求出速度位移大小；利用摩擦力做功产生热量的关系式可求出热量之比。10．【答案】A,C【解析】【解答】A.小滑环从A点到B点对称，故电场力做功为零，由动能定理可知mg·2l得v=A符合题意；

B.可知A、C点滑环速度为零，由动能里可知mg·3l可得v=-B不符合题意；

C.可知圆环上一点到C点距离为r=单个电荷在C点产生电场强度沿杆的分量为E=则密度分布均匀的圆环在C点产生电场强度为EC符合题意；

D.可知等量同种电荷在中垂线上一点存在场强最大的点，故均匀带电圆环可看成多对等量同种电荷，故在AO连线存在一点场强最大，但不一定为A点，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】利用动能定律，结合电场力做功和重力做功的特点，可求出速度和电势差的大小；利用场强叠加可求出电场强度的大小。11．【答案】（1）2.45；需要（2）d(Δt1【解析】【解答】（1）挡光板宽度=主尺示数2mm+副尺示数9×0.05=0.45mm，可得示数为2.45mm；本实验认为砝码盘及砝码等于绳上的拉力，故需要远小于小车的质量。

a=小车所受合力大小为mg，故验证mg=ma即mg=M【分析】（1）利用游标卡尺的读数规则可读出示数；（2）利用匀变速直线运动速度时间关系式，结合瞬时速度表达式可求出加速度的大小。12．【答案】（1）0（2）7.5（3）3（4）大于【解析】【解答】（1）由图可知，温度在t=0~100℃内电阻与温度成线性关系，故最低温度为0℃；

（2）当t=100℃式，电阻R=150，由I=（3）由图可知R=100+0.5t则I=（4）忽略电源内阻，会使电流测量值偏大，故温度测量值偏大。

【分析】利用闭合