黑龙江省牡丹江市普通高中第二共同体2024届高三上学期期末联考物理_2024届黑龙江省牡丹江市普通高中第二共同体高三上学期期末联考

牡丹江市第二共同体高三大联考 物理试题 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．游乐场里的旋转飞椅是很多小朋友都喜欢玩的项目，其运动模型可以简化为下图所示，将飞椅看作是两个 小球，两根长度不同的缆绳分别系住1、2两个质量相同的飞椅，缆绳的上端都系于 点，绳长 大于 现 使两个飞椅在同一水平面内做匀速圆周运动，下列说法中正确的有（ ） A．球2运动的角速度大于球1的角速度 B．球1运动的线速度比球2大 C．球2所受的拉力比球1大 D．球2运动的加速度比球1大 2．如图1所示小王开着新能源汽车去外婆家，在笔直的公路上以某一速度匀速行驶，发现正前方 处有 一队小朋友要过马路，小王为了礼让行人立即刹车。假设刹车过程中新能源汽车运动的图像如图 2所示，则 新能源汽车（ ） A．刹车的加速度大小为 B．在 时停下来 C．最终停在人行道前10米处 D．在 内行驶的位移大小为 3．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块 ，细线跨过位于 点的轻质光滑定滑轮，一端连接 ，另一端 悬挂小物块 ，物块 质量相等。 为 点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离 ，重力加速度为 。开始时 位于 点， 与水平方向的夹角为 ，现将 由静止释放，下列说法正确的是 （ ）A．物块 运动到 点过程中机械能变小 B．物块 经过 点时的速度大小为 C．物块 在杆上长为 的范围内做往复运动 D．在物块 由 点出发第一次到达 点过程中，物块 克服细线拉力做的功等于 重力势能的减少量 4．如图所示，静止悬挂着一正方形线框，质量为 ，电阻为 ，边长为1，一个三角形磁场垂直于线框所 在平面，磁场方向垂直纸面向里，且线框中磁场面积为线框面积的一半，磁感应强度变化规律为 ，已知重力加速度为 ，则（ ） A．线框保持静止时，整个线框受到向下的安培力 B．从 时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为 C．线框开始运动的时刻为 D．从 时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为 5．汽车轮胎内气体压强过高或过低都将缩短轮胎的使用寿命，夏季轮胎内气体压强过高还容易爆胎。假设某 型号轮胎容积是30升，冬天最低气温 时胎内压强值为 ，为了确保夏季某天最高气温为 时 胎内压强不超过 ，当天早晨给轮胎放气，以避免温度最高时胎内压强过高，则放出气体的质量与轮 胎内原有气体质量比至少约为（已知 时大气压强为 。）（ ）A． B． C． D． 6．在如图一所示的光电管的实验中（电源正负极可以对调），用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电 压之间的关系曲线（如图二）。下列说法中正确的有（ ） A．同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的截止频率 B．图二中如果乙光是黄光，则丙光可能是红光 C．由图二可判断，丙光激发的光电子的最大初动能最大 D．在图一中电流表 的电流方向可以是 流向 7．为了探索宇宙中是否还有可以适合人类居住的星球，假如有一天你驾驶着宇宙飞船登上某未知星球，在飞 船上有表、钧码、天平、弹簧测力计等器材，以下判断正确的是（ ） A．你不能测出该星球表面的重力加速度 B．如果知道该星球的赤道线，则你可以测出该星球的密度 C．利用手头上的器材，你可以测出该星球的质量 D．即使知道该星球的半径你也不能得到该星球的第一宇宙速度 8．如图，某玻璃工艺品的横截面是由一个等腰直角三角形 和一个 圆 组成， ，一束单 色光从 边中点 垂直 进入透明体，第一次到达 边上的 点，恰好发生全反射，再经过 边上 的 点到达 边上的 点（部分光路未画出），已知光在真空中的传播速度为 ，下列说法正确的是（ ） A．光线从 点到 点的时间为B．光线从 点到 点的时间为 C．光线在 点也恰好发生全反射 D．光线在 点的折射角等于在 点的折射角 9．如图，理想变压器原线圈与定值电阻 串联后接在电压为 的交流电源上，副线圈 接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器 ，原、副线圈币数比为 ．已知 的最大阻值为 。下列说法正确的是（ ） A．当 向下移动时，电压表示数不变，电流表示数变大 B．副线圈交变电流频率为 C．当 时，电压表示数为 D．当 时， 获得的功率最大 10．如图所示，宽为 的足够长“ ”形倾斜导轨与水平面的夹角为 ，导轨电阻忽略不计导轨底部 连着一个电阻为 的小灯泡。一根电阻为 、质量为 的金属棒与导轨垂直且接触良好，金属棒与导 轨之间的动摩擦因数 ，磁感应强度大小为 的匀强磁场垂直导轨平面向上，现用一个方向沿斜面 向上大小为 的恒力将金属棒由静止向上拉动，则（ ） A．灯泡的功率一直保持不变 B．金属棒的最大速度为C．金属棒的最大加速度为 D．若从开始到金属棒速度刚好最大时，金属棒向上运动了 ，则这个过程中小灯泡消耗的电能约为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（6分）某同学用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度大小 ，实验步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示，小球的直径 ________ 。 （2）将小球从 点由静止释放，小球通过光电门 的遮光时间为 。 （3）用刻度尺测量出小球下落的高度 （4）调整 的大小，重复上述过程，得到多组数据，以 为纵轴、 为横轴，画出 图像，该图像为 过原点、斜率为 的直线，则当地的重力加速度大小 ________（用 表示）。 （5）若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能遮光， 但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置完成了实验，这会导致重力加速度的测量值 ________（填“偏小”“偏大”或“不变”）。 12．（8分）日常生活中充电宝可以像电源一样使用，小明尝试测量充电宝的电动势 及内阻 （ 约为 约为 ）。实验室提供的器材如下：（8分） A．充电宝； B．电压表（量程 ，内阻约 ）： C．电阻箱 （限值范围 ）； D．充电宝； E．开关、导线若干。 （1）根据题中的器材，设计一个实验原理图；（2）实验时，改变电阻箱 的值，记录下电压表的示数 ，得到若干组 的数据： （3）根据实验数据绘出如图所示的 图线，由图像得出电池组的电动势 ________ ，内电阻 ________ 。（结果保留两位有效数字） （4）本实验系统误差产生的原因是________，内阻 测量值比真实值________（填“偏大”“偏小”或“相 等”）。 13．（10分）舰载飞机被称为“航母之矛”，受限于航母的起降距离，为完成安全起降，航空母舰上装有帮 助飞机起飞的弹射系统，使飞机在较短时间内获得一定的初速度，之后飞机在跑道上的运动看作匀加速直线 运动。设航空母舰处于静止状态。某次飞机起飞过程，从离开弹射器开始计时，前 内运动的位移为 ， 前 内运动的位移 ，最后飞机以 的速度起飞；问： （1）该次起飞过程，飞机的加速度 ； （2）飞机依靠弹射系统获得的初速度 以及匀加速段的位移； （3）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为 ，飞机钧住 阻拦索后经过 停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机滑行的距离是多少？ 14．（13分）实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所 示，在平面直角坐标系 中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心 的均匀幅向电场。自 点沿与 轴夹角为 的方向发射一个初速度为 、 带正电的粒子，粒子会沿平行于 轴的方向从 点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运 动轨迹处的电场强度大小为 。若带电粒子质量为 ，电荷量为 ，不计粒子重力。求： （1） 间的距离； （2）第二象限匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在静电分析器中运动的时间 。 15．（17分）如图，一小车静止于光滑水平面上，小车由两部分组成，左侧倾角 的粗糙斜面通过一 小段圆弧（图中未画出）和右侧半径为 的四分之一光滑圆周平滑连接，小车整体质量 ， 刚开始靠在竖直墙壁上，一质量为 的滑块（可视为质点）从斜面上与圆心等高的位置以一定的初速 度沿斜面滑下，第一次恰好可以沿圆周上升到圆周最高点。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为0.125，重力加 速度 ，求： （1）滑块沿斜面滑下的初速度 ； （2）滑块第一次返回斜面上升的最大高度； （3）经足够长的时间，滑块与小车组成的系统因摩擦产生的热量。 牡丹江市第二共同体高三大联考 物理试题1．B 【详解】CD．设细线与竖直方向的夹角为 ，小球的质量为 ，加速度大小为 ，细线的拉力大小 为 ，小球在竖直方向合力为零，则 ① 在水平方向根据牛顿第二定律有 ② 根据①②解得 因为 ，所以 故CD错误； A．设小球的角速度大小为 ，在水平方向根据牛顿第二定律有 ③ 根据①③解得 因为两小球在同一水平面上做匀速圆周运动，则 相同，所以两小球的角速度大小相同，故A错误； B．球1的运动半径比球2的运动半径大，根据 可知球1运动的线速度比球2大，故B正确。故选B。 2．B 【详解】A．根据 可得 由图像可知 即 选项A错误； BC．停下的时间 停下来的位移 则选项B正确，C错误。D．在 内已经停下，则行驶的位移大小为 ，选项D错误。 故选B。 3．【答案】D 【详解】A．物块A运动过程中，细线对 始终做正功，其他力不做功，则物块 的速度始终增大，故A错 误； B．物块 经过 点时，细线与物块 的运动方向垂直，则物块 的速度为 0，根据系统机械能守恒 此时物块 的速度为 故B正确； C．由于机械能守恒，物块 在水平光滑杆上往复运动，运动范围为 故C错误； D．在物块 由 点出发第一次到达 点过程中，物块 的动能变化量为0，则物块 克服细线拉力做的功 等于 重力势能的减少量，故D正确。 故选D。 4．【答案】D 【详解】A．根据磁场变化规律可知，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线框中 的电流为逆时针方向，根据右手定则，安培力向上，故A错误； B．从 时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为 故B错误； C．设线框开始运动时刻为 ，线框开始运动时有 又 解得 故C错误；D．从 时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为 故D正确。 故选D。 5．答案 C解析：对轮胎内气体初态温度、体积、压强分别为 对轮胎内气体末态：留在轮胎内的部分温度、体积、压强分别为 ， 对轮胎内气体末态：留在轮胎内的部分温度、体积、压强分别为 ， 根据理想气体状态方程分态式 ，代入数据可得 对轮胎内剩余气体，在 时将它等温变化到压强为 的体积为 ，对这部分气体由等温变化过 程有 ，代入数据可得 ； 放出气体质量与轮胎内原有质量比为 ，答案 6．答案C 解析光电管的截止频率由光电管本身决定，与入射光的颜色无关，故A错误； 三种光中，当丙光照射光电管，遏止电压最大，即光电子的最大初动能较大，根据光电效应方程 知丙光的频率最大，如果乙光是黄光，则丙光不可能是红光，丙光激发的光电子的最大初动能最大，故B错 误，C正确；光电子从光电管的右端逸出，流过电流表 的电流方向为 到 ，故D错误。故选C。 7．答案B 解析利用天平可以测出钩码质量 ，利用弹簧测力计可以测出钩码的重力 ，利用 可 得星球表面的重力加速度，故A错误；知道该星球的赤道线，驾驶飞船绕星球转一圈，利用表测出绕行周期 ，利用公式 和 可得星球密度为 ，故B正确；根据公 式 可知，星球半径 未知，则不能得出星球质量，故 C错误。由第一宇宙速度公式或 可知星球半径 未知，第一宇宙速度无法求出。故D错误。 8．BD 【详解】光线图如图所示 AB．第一次到达 边上的 点，恰好发生全反射，则全反射临界角为 ，则有 解得折射率为 光在透明体中的传播速度为 根据几何关系，光线从 点到 点的传播距离为 光线从 点到 点的时间为 故A错误，B正确； C．设光线在 点的入射角为 ，则有 可得 可知光线在 点不能发生全反射，故C错误； D．由图中几何关系可知，光线在 点的入射角为 ，在 点的入射角也为 ，则光线在 点的折射角 等于在 点的折射角，故D正确。 故选BD。 9．【答案】BD 【详解】AB．由理想变压器的特点可知可得 滑动变阻器 的滑片 向下滑动， 减小，所以 变大，则 变大，可知电流表示数变大，而电源的输出 功率为 则电源的输出功率变大，原线圈两端电压 因为 变大，所以 减小， 减小，电压表示数减小，故A正确； 根据 ，可以知道 ，则 ，B正确； C．原线圈与副线圈两端电压之比为 电流之比 联立可得 当 时，电压表示数为 故C错误； D． 获得的功率 当 时， 获得的功率最大，此时 故D错误。 故选BD。 10．答案：BD 解析：导体棒在外力拉动下向上运动，设某时刻速度为 ，则感应电动势为 ， 电路中的电流为 ， 灯泡功率为 ，可见，金属棒速度越大，灯泡功率越大，故A错误；速度为 时金属棒所受安培力大小为 ，根据牛顿第二定律有 ，将 代入可得 ，可见， 变大 变小， 时 时，代入数据可求得 最大加速度 ，故C错误； 由 可知当 时 最大，代入数值可求得最大速度为 故B正确。 从开始到速度最大，对金属棒用动能定理有 ，将 和 代入求得 ， 则电路中产生的电能即为 ，根据灯泡和金属棒串联，且电阻之比为 可得，该过程中灯泡消耗的电 能为 ，故D正确。 11．（1）3.340 （4） （5）偏大 【详解】（1）[1]由题图乙，主尺读数未知，则 （4）[2]根据运动学公式有 得 则 解得 （5）若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能遮光，但光线无法对准球心，则实际挡光宽度 小于小球直径 ，则 可知重力加速度的测量值偏大 12．【答案】原理图如详解 2.8/2.90.65/0.66/0.67/0.68/0.69/0.70/0.71/0.72/0.73/0.74 电压表分流 偏小 【详解】（1）实验的原理图如下图所示， （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 可得 可知，图像的斜率和截距分别为 结合图像可知 解得 本实验误差原因是电压表分流，导致流过电阻 电流偏小，电源内阻与电压表并联，则电阻测量值偏小。 13．（1） ；（2） ；（3） 【详解】（1）飞机第2秒内的位移为 ，由 得 （2）设初速度为 ，前 内的位移得 匀加速段的位移为 得 （3）飞机停下来时，速度为零。根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得 代入数据可得，减速过程飞机加速度的大小为 根据匀变速直线运动速度与位移的关系可得 代入数据可得，减速过程飞机滑行的距离为 14．（1） ；（2） ；（3） 【详解】（1）由题意粒子到达 点的速度为 粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，静电力提供向心力有 解得 （2）粒子在第二象限中做反向类平抛运动，竖直方向上由运动学公式有 联立得 （3）粒子运动的周期为 粒子运动时间为 联立得 15．【答案】（1） ；（2） ；（3）【解析】 【详解】（1）经受力分析可知，滑块刚开始从斜面上滑下时小车不动，当滑块滑到斜面底端时，设其速度为 ，以后的运动过程中滑块和小车系统水平方向动量守恒，滑块在光滑圆周上运动的过程中二者组成的系统 机械能守恒，从滑块滑到斜面底端到光滑圆周最高点过程中，设最高点时滑块速度为 ，有 联立解得 滑块在斜面上的运动过程，由牛顿第二定律得 解得 由运动学公式得 解得 （2）滑块滑到斜面底端开始到滑块第一次返回斜面到达最高点时，滑块和小车系统水平方向动量守恒，则有 联立解得 （3）经足够长时间，滑块最终会相对静止在最低点，由动量和能量守恒定律可知 联立解得