2024届辽宁省锦州高级中学等协作校高三上学期期末大联考试题 物理 (Word版)
展开荆州高级中学2023—2024学年度上学期期末考试高三试题
物 理
命题人:
考试时间:75分钟 满分:100分
第 I 卷(选择题,共46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,全部选对得6分,选 对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 生产芯片的工具是紫外光刻机,目前有 DUV 和 EUV 两种。DUV 光刻机使用的是深紫外 线,其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线,其波长是13.5nm 。现用两种紫外线分 别照射同一块锌板,下列说法正确的是( )
A. 深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量
B. 用紫外线照射锌板,紫外线辐射强度必须足够大才
能发生光电效应
C. 发生光电效应时,验电器和锌板总是带等量异种电
荷
D. 发生光电效应时,深紫外线照射锌板产生的光电子
动能, 一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能
2.2023年10月3日,杭州第19届亚运会女子跳水10米台决赛,中国选手全红婵夺得金 牌。在第二跳中,现场7名裁判都打出了10分,全红婵拿到满分。以全红婵离开跳板开始
计时,其v-t 图像如下图所示,图中仅O~tz 段为直线,
不计空气阻力,则由图可知( )
A. 图中选择了向上的方向为正方向
B.t₃ 时刻全红婵刚好接触到水面
c.0-4;段全红姆的位移大小为·
D.tz 时刻和t₄ 时刻全红婵的加速度可能相同
3. 路面共振破碎机是一种新型路面破碎机械,用于旧水泥路
面破碎。破碎机工作锤头由电脑自动调节振动情况,激发锤头下
水泥路面局部范围产生共振。若破除旧的混凝土的同时要保护旧
路面的地基,为实现这样的目的,破碎机工作锤头的振动应该
( )
A. 振动的频率越大,效果越好
B. 振动的振幅越大,效果越好
C. 振动的频率越接近旧路面地基的固有频率,效果越好
D. 振动的频率越接近要破碎的混凝土的固有频率,效果越好
4. 图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线 和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab 端有电压时,控制器会控制脱扣开关断 开,从而起保护作用。关于漏电保护器,下列说法正确的是( )
乙
甲
A. 当无漏电时,线圈 ab内的磁通量不为零
B. 当出现漏电时,线圈 ab.内的磁通量为某一恒定值
c. 当站在地面的人误触火线时,脱扣开关会断开
D. 当站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线时,脱扣开关会断开
5. 某同学在商场购买了一个“水晶玻璃半球”(半径为R), 欲利用所学的光学知识探究 该“水晶玻璃半球”的光学性质。O 点是匀质玻璃半球体的球心。平面水平放置,现用一束
的 C点入射至玻璃半球内,光线与竖直方向的夹角为θ,当θ=0°
红光从距离口点为
时光线恰好在球面发生全反射,若只考虑第一次射到各表面的光线,光在真空中传播的速率
为 c, 则下列说法正确的是( )
A. 该玻璃半球对红光的折射率为
B. 红光在玻璃半球中传播速度
c. 调整角0,若要使红光从球形表面出射后恰好与入射光平行,则0=37° D. θ=0° 时用绿光从C 点入射至玻璃半球内,光线不能在球面发生全反射
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6. 水星轨道在地球轨道内侧,地球和水星的公转周期的比值为k, 通过位于贵州的中国天 眼FAST (目前世界上口径最大、最精密的单天线射电望远镜)观测水星与太阳的视角(观察
者分别与水星、太阳的连线所夹的角)为θ,则sinθ 的最大值为
( )
A.√k² B.√k³
C. D.
7. 如图所示是光滑、绝缘的水平桌面。在桌面上有一直角坐标系xOy, 它的第一象限内有 一过O 点的虚线 OP, 虚线与x轴正方向间夹角θ=37°。虚线右下方到第四象限内有与虚线
平行、电场强度E=1.0×10³N/C的匀强电场。虚线上有一点 K,
OK=5m。两个质量均为m=0.02kg、电量均为 q=-1.0×10^c 的带负
电小球从K 点以速度v=5m/s 射入电场,如图,球1速度平行y
轴,球2速度垂直虚线,则两小球运动过程中,下列说法不正确
的 是 ( )
A. 任意相同时间内,两球速度变化相同
B. 任意相同时间内,电场力对球1做的功小于对球2做的功
c. 球1最小速度为4m/s
D. 球2的运动轨迹只在第一象限
8. 在日常生活中有很多有趣的热学现象,可以用所学的气体知识来解释。例如,如果你 留心观察,会发现在暴雨期间,水位迅速上涨,井盖可能出现不断跳跃的现象。如图所示是 某排水管道的侧面剖视图,井盖上的泄水孔因杂物而堵塞,井盖与井口间密封良好但不粘连。 井内密封的空气可视为理想气体,密封空气的温度始终不变。随着水面上涨到井盖被顶起之 前,对于被井盖封闭的气体,下列说法正确的是( )
乙
甲
A. 外界对气体做功,气体内能增大
B. 气体对外界放出热量
C. 气体分子平均动能不变,气体的分子势能增大
D. 气体单位时间、单位面积撞击侧壁的分子数增大
固定在一起,总质量
滑轨内,滑块K上
9. 如图所示为某精密电子器件防撞装置,电子器件T 和滑轨PQNM
为m, 滑轨内置匀强磁场的磁感应强度为 B。 受撞滑块K 套在PQ,MN
嵌有闭合线圈abcd, 线圈abcd总电阻为 R, 匝数为n,bc 边长为L, 滑块K (含线圈)质量
为 m₂, 设 T、K 一起在光滑水平面上以速度V₀ 向左运动, K 与固定在水平面上的障碍物C 相
撞后速度立即变为零。不计滑块与滑轨间的摩擦作用, ab 大于滑轨长度,对于碰撞后到电子 器件T 停下的过程(线圈bc边与器件T 未接触),下列说法正确的是( )
A. 线圈中感应电流方向为adcba
B. 线圈受到的最大安培力为
C. 电子器件T 做匀减速直线运动
0.通过线圆某一横截面电荷量
10. 如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端有一垂直于斜面的固 定挡板,质量均为m=4kg 的A、B 两物体用轻弹簧拴接。对物体B施加一沿斜面向下的压 力F, 使 B 静止于P 点。撤掉力F,B 沿斜面做简谐运动,当B运动至最高点时, A 刚要离开
挡板。已知弹簧的劲度系数k=200N/m, 重力加速度g=10m/s², 弹簧始终处于弹性限度内,
弹簧的弹性势能Ep 与形变量x 的关系为
列说法正确的是( )
A. 当 B运动至最高点时, B的加速度大小为10m/s²
B. 从撤掉 F开始至弹簧首次恢复原长过程中, B 的速度
先增大后减小
C. 物体B 静止于P 点时,对物体B 施加的压力F的大小为20N
D. 物体B沿斜面做简谐运动的过程中,物体B的最大速度为√2m/s
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
11. (6分)某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因 数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动,装有遮光条的小滑块放置在转台上,细线一端连接小 滑块,另一端连到固定在转轴上的力传感器上,连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力 F, 安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间△t, 兴趣小组采取了下列步
骤:
甲
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图(c)
图(a)
①用螺旋测微器测量遮光条的宽度 d。
②用刻度尺测量滑块旋转半径为R。
③将滑块放置在转台上,使细线刚好伸直。
④ 控制转台以某一角速度匀速转动,记录力传感器和光电门的示数,分别为F 和△t; 依 次增大转台的角速度,并保证每次都做匀速转动,记录对应的力传感器示数F 、F;… 和光电
门的示数At₂、△t₃ …。
回答下面的问题
(1)滑块匀速转动的线速度大小可由v= 计算得出。
(2)处理数据时,兴趣小组的同学以力传感器的示数F 为纵轴,对应的线速度大小的平
方v² 为横轴,建立直角坐标系,描点后拟合为一条直线,如图乙所示,设最大静摩擦力等于
滑动摩擦力,重力加速度为g, 滑块质量未知,则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ=
(3)该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验,保持滑块旋转半径为R
不变,作出F-y² 的新图像,将两图像绘制于同一坐标系中,可能是下图中的
A. B.
C. D.
12 . (8分)某同学利用图 (a) 所示电路测量电压表V (量程0~3V, 内阻大约2000Ω)
的内阻R 和电阻Rx (阻值大约1000Ω)的阻值。
实验器材有:
A. 电源E (电动势约为4.5V, 内阻可忽略不计)
B. 电流表A (量程0~0.6A, 内电阻约0.2Ω)
C. 电流表A₂ (量程0~6mA, 内电阻约10Ω)
D. 定值电阻R (阻值为1000Ω)
E. 滑动变阻器R,(0~20Ω, 额定电流2A)
F. 若干电键和导线 R
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E
图(b)
实验步骤如下:
(1)选实验器材:为了使测量结果尽量准确且两电表读数均不小于其量程的 电流表 A
应选用 _。 (填仪器前面的字母代号)
(2)实物连线:根据原理图 (a), 完成图 (b) 中的实物连线;
(3)断开电键S₂, 闭合电键S, 移动R,的滑动片,读出多组对应的电压表和电流表的读
数 U 和1;
(4)断开电键S, 把 R₀的滑动片滑到最初的位置;
(5)闭合电键S 和S₂, 移动R₀ 的滑动片,读出多组对应的电压表和电流表的读数U'和I;
(6)根据步骤(3)和(5)的实验数据得到如图 (c) 所示的两条I-U 图线。
(7)已知图 (c) 两条图线的斜率 (a、b 图像的斜率分别为 k₁ 和 k₂) 和定值电阻 R, 求出
电压表的内阻 Rv= 和待测电阻的阻值Rx=_ 。 ( 用k₁ 、k₂ 和 R表示)
13.(10分)王老师每天骑共享单车从家到单位上班,王老师和共享单车的总质量为60kg, 上班过程中共经过三段不同的平直路面,已知在三段不同的路面上王老师与共享单车所受阻 力与时间的关系如图乙所示,其中 t未知,已知王老师给共享单车施加恒定的动力为16.5N, 方向与前进方向相同,到达目的地时刚好静止,则:
(1)王老师加速行进的最大速度是多少;
(2)王老师家到单位的距离为多少?
甲 乙
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14.(12分)某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶,使目标靶放出X 射线,对肿瘤进 行准确定位,再进行治疗,其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场,磁感应 强度为B 。水平放置的目标靶长为21,靶左端 M 与磁场圆心 O 的水平距离为l 、竖直距离为
√31。从电子枪逸出的电子(质量为m、 电荷量为e, 初速度可以忽略)经匀强电场加速后, 以一定的速度沿PO 方向射入磁场, (PO 与水平方向夹角为60°),若匀强电场场强大小为
E 时,电子恰好击中 M 点,已知两极板间的距离始终不变,求:
(1)圆形区域内匀强磁场的方向及电子恰好击中 M 点时在磁场中运动的时间;
(2)若电子击中目标靶 MN 的 N 点,此时匀强电场场强E₁ 的大小。
15.(18分)如图所示, 一个倾角θ=30°、长L=14.4m 的光滑倾斜轨道固定在水平地面上, 倾斜轨道底部通过一段很小的光滑圆弧与静止在水平地面上、质量为mg=2kg的薄木板 B平 滑连接(不拴接),薄木板B左端固定一轻质挡板m,m 右侧连接一根轻弹簧,弹簧被右侧 活动轻质挡板n 和 m 锁定并处于压缩状态,此时弹簧的弹性势能为 Ep=20J, 薄木板 B上表 面左端光滑,右端长度为1=5m 的部分与物块A 之间的动摩擦因数为L=0.2, 薄木板 B与地 面间的摩擦可忽略不计,现让质量为ma=1kg的小物块A (可以视为质点),从倾斜轨道顶端 由静止滑下,物块A 碰上活动挡板n 后弹簧的锁定解除,重力加速度大小g=10m/s²。求:
(1)小物块A 沿倾斜轨道下滑时的加速度大小和到达倾斜轨道底端时的速度大小;
(2)小物块A 滑上薄木板B 后又从 B 右端滑离,求滑离时二者的速度各为多大;
(3)如果保持其它条件不变,使小物块A 与薄木板B之间的动摩擦因数变为μ'=λμ,要
使小物块最终停在薄木板B 上,则λ的取值范围及其对应的A 所停位置到薄木板右端的距离。
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