辽宁省五校联考2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题

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2023-2024学年度上学期期末考试高三年级物理科试卷
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. 下列关系式中不是利用物理量之比定义新的物理量的是（ ）
A. B. C. D.
2. 2023年9月，杭亚会滑板男子碗池决赛，中国年仅15岁的小将陈烨以84.41分夺冠。图示为陈烨在比赛中腾空越过障碍物，若忽略空气阻力，那么腾空过程中（ ）
A. 在最高点的时候人的速度为零，但加速度不为零
B. 运动员和滑板构成的系统机械能守恒
C. 运动员和滑板构成系统动量守恒
D. 上升过程是超重状态，滑板对人的作用力不为零
3. 如图所示，半径相同、质量均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起静止在水平地面上，E、M之间无摩擦力，M下表面粗糙。现用过E的轴心的水平力F，缓慢地将E拉离地面直至滑到M的顶端，M始终处于静止状态。则E拉离地面后的过程中（ ）
A. 地面所受M的压力变大B. E对M的弹力逐渐增大
C. 拉力F由最大逐渐减小为0D. 地面对M的作用力等于拉力F
4. 如图所示，小明“跑饭”的图像为一不过坐标原点的直线，假定从小明的教室门口到餐厅的道路为一水平直线道路，以教室门口为坐标原点，教室到餐厅方向为x轴正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 小明运动到的时间为
B. 小明运动到的时间为
C. 小明运动的速度与位移成线性规律变化
D. 小明运动的速度随位移的增加而增加，但不成线性规律
5. 华为mate 60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖地方，就可以实现通话。如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为h，地球的半径为R，地球同步卫星离地高度为6R，地球表面重力加速度为，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等
B. 能实现全球通信时，卫星离地高度至少2R
C. 其中一颗质量为m的通信卫星的动能为
D. 通信卫星和地球自转周期之比为
6. 有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是（ ）

A. 点的电势大于点的电势
B. 、两点的电场强度大小相等，方向相反
C. 负电荷在点的电势能小于在点的电势能
D. 将带正电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
7. 一小型发电机通过变压器和电阻R连成如图所示电路，已知匀强磁场（范围足够大）的磁感应强度为B，线圈面积为S，匝数为n，电阻为r，副线圈中电流的变化周期为T。下列说法中正确的是（ ）
A. 原线圈两端的电压为
B. 图示时刻电流表的示数为0
C. 原线圈中电流大小
D. 电阻R消耗的功率为
8. 下列四幅图涉及不同的近代物理知识，其中说法正确的是（ ）
A. 图甲：电子束穿过铝箔的衍射图样，证实电子具有波动性，质子、原子与分子同样具有波动性
B. 图乙：卢瑟福通过分析α粒子散射结果，提出原子核式结构模型，并发现了质子和中子
C. 图丙：普朗克最早提出能量子概念，并成功解释黑体辐射实验规律，他是量子力学的奠基人之一
D. 图丁：玻尔提出电子轨道是连续变化的，氢原子能级是分立的，成功解释氢原子发光的规律
9. 倾角为37°的足够长斜面，上面有一质量为2kg，长8m的长木板Q，木板上下表面与斜面平行。木板Q最上端放置一质量为1kg的小滑块P。P、Q间光滑，Q与斜面间的动摩擦因数为。若P、Q同时从静止释放，以下关于P、Q两个物体运动情况的描述正确的是（sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，g取10m/s2）（ ）
A. P、Q两个物体加速度分别为6m/s2、4m/s2
B. P、Q两个物体加速度分别为6m/s2、2m/s2
C. P滑块在Q上运动时间为1s
D. P滑块在Q上运动时间为2s
10. 如图所示在空间直角坐标系O-xyz中有一等腰直角三角形线框，其中一条直角边与z轴重合，另一条直角边在xOy平面内，线框总电阻为r，直角边长为l，当线框在外力作用下绕着z轴以角速度ω匀速转动时，线框上的P点先后经过x轴和y轴，整个装置处于沿y轴方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，则下列判断正确的是（ ）
A. 当线框经过x轴时，OP两点间电势差
B. 当线框经过y轴时，P、Q两点电势差为
C. 线框由x轴位置转到y轴位置的过程中，通过线框截面的电量为量
D. 线框在转动一圈的过程中电流方向改变一次
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. （1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。己知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
①实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______（填“甲”、“乙”或“丙”）。
②实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是______。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”）。
（2）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是图（丁）中的一条直线，根据图线与横坐标的夹角求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
12. 某实验小组用多用电表、电流表G和电阻箱进行一系列实验，分别是练习使用多用电表、测量电流表的内阻、改装电压表，实验器材如下：
A．多用电表
B．电流表G（满偏电流Ig= 15mA，内阻未知）
C．标准电流表G0
D．电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω）
E．电源（电动势E = 30V，内阻可忽略不计）
F．导线、开关若干
（1）用多用电表欧姆挡粗略测量电流表的内阻；
（2）精确测量电流表G的内阻Rg；
①按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱R，使标准电流表G0的示数大于量程的，且两电流表的示数都没有超过量程，读出标准电流表G0的示数为I0，电阻箱的示数为R1；

②保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱R，使标准电流表G0的示数仍为I0，读出电阻箱的示数为R2。
（3）用该电流表G和电阻箱R改装一个电压表；
根据实验回答以下问题：
①用多用电表欧姆挡“”挡测量电流表G的阻值，指针如图乙所示，那么电流表阻值为_________Ω。
②电流表G内阻的表达式为Rg= _________（用R1、R2表示）。

③通过以上测量得到电流表G内阻为Rg= 100Ω，用电流表G和电阻箱R改装成量程为0 ~ 5V的电压表，应将电阻箱R与电流表G_________（填“串联”或“并联”），将电阻箱R的阻值调到_________Ω。
13. 如图所示，在水平轨道AB的末端处，平滑连接一个半径R= 0.4m的光滑半圆形轨道，半圆形轨道与水平轨道相切，C点为半圆形轨道的中点，D点为半圆形轨道的最高点，整个轨道处在电场强度水平向右、大小E = 4×103V/m的匀强电场中、将一个质量m = 0.1kg、带正电的小物块（视为质点），从水平轨道的A点由静止释放，小物块恰好能通过D点。小物块的电荷量C，小物块与水平轨道之间的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度大小g= 10m/s2。求：
（1）小物块通过D点的速度；
（2）A、B两点间的距离L；
（3）小物块通过C点时对轨道的压力大小FN。

14. 如图所示，传统爆米花机的“爆米”原理是：密封铁炉内米粒和空气同时受热，米粒中的水分蒸发，与空气形成混合气，炉内产生高压，让米粒中水分继续蒸发受阻。打开铁炉，米粒突遇低温产生内外压力差，米粒中水分急剧膨胀使米粒爆炸形成爆米花。某型爆米花机的铁炉仓体积为。工人师傅封装米粒的实物体积为，翻滚铁炉均匀加热，同时观察仪表，当炉内温度升高到1527℃时，决定开炉，只闻“砰”的一声响，洁白香脆的爆米花应声出炉。已知环境温度为27℃，大气压强为。忽略米粒因水分蒸发对自身体积的影响，将炉内气体视为理想气体，试求：
（1）不计水蒸气的体积，开炉前瞬间炉内空气的压强是多少；
（2）达到开炉温度时，水蒸气占混合气的体积比例为20%，则开炉前瞬间炉内混合气体的压强是多少。

15. 有一磁场区域，左边圆内与中间ABCD矩形区域分布如图所示的磁场，磁感应强度大小分别为B0和2B0，方向垂直纸面向里，其中圆半径为R，圆心在B点，AD＝2R，MN为与AD共线的绝缘弹性挡板，粒子与挡板发生弹性碰撞(不计碰撞时间)，且碰撞前后水平方向速度大小不变。现有宽度为R均匀分布的带电粒子群以相同的初速度向右射入磁场区域，粒子电荷量为q (q＞0)，质量为m，不计重力及粒子间相互作用，所有粒子经圆内部磁场偏转后均汇聚于A点，并在A点发生弹性碰撞后进入矩形区域。
（1）求带电粒子初速度的大小；
（2）某个粒子与挡板碰撞四次(不包括D点碰撞)后恰好到达D点，求该粒子在两个磁场区域运动的总路程s；
（3）求粒子在矩形磁场区域中运动的时间范围。