福建省百所重点校2023-2024学年高三物理第一学期期末联考试题含解析

福建省百所重点校2023-2024学年高三物理第一学期期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a所示，用此线圈给图乙中电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b所示，以下说法正确的是A．t＝0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行B．图线b电动势的瞬时值表达式为e＝40sin()VC．线圈先后两次转速之比为2∶3D．转速调整后，三个灯泡的亮度仍然相同2、在如图所示电路中，合上开关S，将滑动变阻器R2的滑动触点向b端移动，则三个电表A1、A2和V的示数I1、I2和U的变化情况是（　　）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2不变，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2增大，U减小3、平行板电容器C与三个可控电阻R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷，要使电容器所带电荷量减少。以下方法中可行的是（　　）A．只增大R1，其他不变B．只增大R2，其他不变C．只减小R3，其他不变D．只减小a、b两极板间的距离，其他不变4、如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为c，c为光在真空中的传播速度，则下列说法错误的是（）A．平行玻璃砖的折射率为B．入射点A与出射点B之间的距离为C．平行玻璃砖的全反射临界角为30°D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD长度至少2d5、如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（　　）A．绳OA的拉力逐渐增大B．绳OA的拉力逐渐减小C．绳OA的拉力先增大后减小D．绳OA的拉力先减小后增大6、放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了A．1位B．2位C．3位D．4位二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，一固定斜面倾角为，一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小。若物块上升的最大高度为，则此过程中，物块的（）A．动能损失了B．动能损失了C．机械能损失了D．机械能损失了8、我国探月工程分“绕、落、回”三步走，近期将发射“嫦娥五号”探测器执行月面采样返回任务。图为探测器绕月运行的示意图，O为月球球心。已知环月圆轨道I和椭圆轨道II相切于P点，且I轨道半径为II轨道半长轴的1.25倍。则探测器分别在I、II两轨道上稳定运行时（　　）A．周期T1:T2=5:4B．机械能EI=EIIC．经过P点的速度vI>vIID．经过P点的加速度aI=aII9、如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（　　）A．该波的传播速率为4m/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到4m的障碍物，能发生明显衍射现象10、如图，从P点以水平速度v将小皮球抛向固定在地面上的塑料筐，小皮球恰好能够入筐。不考虑空气阻力，则小皮球在空中飞行的过程中（　　）A．在相等的时间内，皮球动量的改变量相同B．在相等的时间内，皮球动能的改变量相同C．下落相同的高度，皮球动量的改变量相同D．下落相同的高度，皮球动能的改变量相同三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学用图甲电路测量一电源的电动势和内阻，其中电流表A的量程为0.6A，虚线框内为用电流计G改装的电压表。(1)已知电流计G的满偏电流Ig=300μA，内阻Rg=100Ω，改装后的电压表量程为3V，则可计算出电阻R1=____Ω。(2)某次测量时，电流计G的示数如图乙，则此时电源两端的电压为___V。(3)移动滑动变阻器R的滑片，得到多组电流表A的读数I1和电流计G的读数I2，作出I1-I2图像如图丙。由图可得电源的电动势E=____V，内阻r=____Ω。(4)若电阻R1的实际阻值大于计算值，则电源内阻r的测量值____实际值（填“小于”“等于”或“大于”）。12．（12分）某同学出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器下小球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。(1)为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备的如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光电门、数字式计时器、游标卡尺（20分度），请问还需要________（选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；(2)用游标卡尺测量铁球的直径。主尺示数（单位为cm）和游标的位置如图所示，则其直径为________cm；(3)用游标卡尺测出小球的直径为d，调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门B的时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图线如图乙所示。若已知该图线的斜率为k，则当地的重力加速度g的表达式为________。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一扇形玻璃砖的横截面如图所示，圆心角∠AOC=，图中的虚线OB为扇形的对称轴，D为OC的中点，一细束平行于玻璃砖截面的单色光沿与OC面成角的方向从D点射入玻璃砖，折射光线与竖直方向平行。（i）求该玻璃砖对该单色光的折射率；（ii）请计算判断此单色光能否从玻璃砖圆弧面射出，若能射出，求射出时折射角的正弦值。14．（16分）如图所示，一个截面为半圆的玻璃砖，O为圆心，MN是半圆的直径，它对红光和紫光的折射率分别为n1、n2，与直径平行放置一个光屏AB，AB与MN的距离的为d．现有一束由红光和紫光组成的复色光从P点沿PO方向射入玻璃砖，∠PON=45°．试问：（1）若红光能从MN面射出，nl应满足什么条件？（2）若两种单色光均能从MN面射出，它们投射到AB上的光点间距是多大？15．（12分）《道路交通安全法》汽车通过红绿灯路口时，需按信号灯指示行驶．若某路口有等待通行的多辆汽车，第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐，汽车质量均为m=1500kg，车长均为L=4.8m，前后相邻两车之间的距离均为x=1.2m．每辆汽车匀加速起动t1=4s后保持v=10m/s的速度匀速行驶，运动过程中阻力恒为f=1800N，求：（1）汽车匀加速阶段的牵引力F大小；（2）由于人的反应时间，绿灯亮起时，第一个司机滞后△t=0.8s起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8s起动汽车，绿灯时长20s．绿灯亮起后经多长时间第五辆汽车最后端恰好通过停止线．参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】本题考察交变电流表达式，最大值为NBSω，由此得出改变转速后的最大值，电感和电容都对交流电由阻碍作用。【详解】A.t＝0时刻电动势为0，故线圈平面恰好与磁场方向垂直，A错误；B.由图中可知，改变后的角速度为，故电动势的最大值为40V，故表达式为，B正确；C.由可知线圈先后两次转速之比为3∶2；D.中转速调整后交流电的频率发生变化，电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大，三个灯泡的亮度各不相同。故选B。2、D【解析】试题分析：理清电路，确定电压表测得什么电压，电流表测得什么电流，抓住电动势和内阻不变，采用局部→整体→局部的方法，利用闭合电路欧姆定律进行分析．触点向b端移动过程中连入电路的电阻减小，即总电阻减小，干路电流即总电流增大，所以根据可知路端电压减小，即U减小，在干路，通过它的电流增大，所以两端的电压增大，而，所以减小，即并联电路两端的电压减小，所以的电流减小，而，所以增大，D正确3、A【解析】A．只增大，其他不变，电路中的电流变小，R2两端的电压减小，根据，知电容器所带的电量减小，A符合要求；B．只增大，其他不变，电路中的电流变小，内电压和R1上的电压减小，电动势不变，所以R2两端的电压增大，根据，知电容器所带的电量增大，B不符合要求；C．只减小R3，其他不变，R3在整个电路中相当于导线，所以电容器的电量不变，C不符合要求；D．减小ab间的距离，根据，知电容C增大，而两端间的电势差不变，所以所带的电量增大，D不符合要求。故选A。4、C【解析】A.玻璃砖的折射率为：选项A正确；B.作出光的传播路径如图所示：由折射定律有：解得：β=30°因此入射点A与出射点B之间的距离为：选项B正确；C.设临界角为C，则有：解得：C=45°选项C错误；D.为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD至少为：选项D正确。本题选错误的，故选C。5、D【解析】以O点为研究对象，根据受力平衡，有：由图可知，绳子OB上的拉力逐渐减小，OA上的拉力先减小后增大。A．绳OA的拉力逐渐增大，与分析不符，故A项错误；B．绳OA的拉力逐渐减小，与分析不符，故B项错误；C．绳OA的拉力先增大后减小，与分析不符，故C项错误；D．绳OA的拉力先减小后增大，与分析相符，故D项正确。6、C【解析】α粒子是，β粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．【点睛】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】AB．已知物体上滑的加速度大小为，由动能定理得：动能损失等于物体克服合外力做功为故A选项错误，B选项正确；CD．设摩擦力的大小为，根据牛顿第二定律得得则物块克服摩擦力做功为根据功能关系可知机械能损失，故C错误，D正确。故选BD。8、CD【解析】A．根据开普勒第三定律可知故A错误；BC．从P点由轨道II进入轨道I要点火加速，即vI>vII，则在轨道I上的机械能大于轨道II上的机械能，故B错误，C正确；D．经过P点时探测器受到月球的引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度aI=aII，故D正确。故选CD。9、AD【解析】A．由甲图读出该波的波长为λ＝4m，由乙图读出周期为T＝1s，则波速为v＝＝4m/s故A正确；B．在乙图上读出t＝0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向，故B错误；C．质点P只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C错误；D．由于该波的波长为4m，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故D正确。故选AD。10、AD【解析】A．因物体在空中只受重力，所以在相等的时间间隔内，皮球受到的冲量均为mgt，故皮球受到的冲量相同，根据动量定理可得，皮球动量的改变量相同，故A正确；B．在相等的时间间隔内，皮球下落的高度不同，故重力做的功不相等，即合外力做功不等，故皮球动能的改变量不同，故B错误；C．下落相同的高度，时间并不相等，故皮球受到的重力的冲量不相等，故皮球动量的增量不相同，故C错误；D．下落相同的高度，重力做功均为mgh，故重力做功相等，小球动能的增量相同，故D正确。故选AD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、99002.402.901.0小于【解析】(1)[1]．由改装原理可知，要串联的电阻(2)[2]．电流计G的示数为240μA，则此时电源两端的电压为240μA×10-6×10000V=2.40V；(3)[3][4]．由图像可知，纵轴截距为290μA，则对应的电压值为2.90V，即电源电动势为E=2.90V；内阻(4)[5]．若电阻R1的实际阻值大于计算值，则通过电流计G的电流会偏小，则图像I2-I1的斜率会偏小，则电源内阻r的测量值小于实际值。12、刻度尺1.015【解析】(1)[1]．根据实验原理和题意可知，还需要用刻度尺测量A点到光电门的距离，故选刻度尺；(2)[2]．20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为1cm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：.(3)[3]．根据机械能守恒的表达式有利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度有整理后有则该直线斜率为可得四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（i）；（ii）能射出，【解析】(i)光路图如图所示，有几何关系得:根据折射定律有，解得(ii)如图所示，光线出射过程中，入射角，折射角为，根据正弦定理有得由可知，因＜C，故此单色光能从玻璃砖圆弧面射出，由光路可逆可得解得14、(1);(2)【解析】解：(1)若红光能从面射出，在面上不能发全反射，则红光的临界角为由临界角公式得：解得：(2)复色光经折射后的光路如图，由折射定律得：根据几何关系有：联立解得：15、(1)5550N；(2)8.88s【解析】（1）依题意得，汽车前4s的加速度:a=v/t1=2.5m/s2①由牛顿第二定律得:F-f=ma②解得：F=5550N③（2）第五辆车最后端通过停止线，需前进距离:s=4×(x+L)+L=28.8m④已知汽车匀加速阶段加速时间：t1=4s⑤所以汽车匀加速的位移:⑥汽车匀速行驶时间:⑦第五辆车延迟时间：t3=5Δt=4s⑧第五辆汽车最后端恰好通过停止线的时间:t=t1+t2+t3=8.88s＜20s⑨