黑龙江省牡丹江市普通高中共同体第二共同体2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试题含答案.pdf

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O点，绳长1L大于2L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30m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21.5m/s B在5s时停下来C最终停在人行道前 10 米处 D在6s内行驶的位移大小为24m3如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块AB、质量相等。C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OCh，重力加速度为g。开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为37，现将AB、由静止释放，下列说法正确的是（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君牡丹江市第二共同体高三大联考2024物理试题牡丹江市第二共同体高三大联考2024物理试题一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第分。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，每小题题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第分；第 8-10 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。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A物块A运动到C点过程中机械能变小B物块A经过C点时的速度大小为2ghC物块A在杆上长为3h的范围内做往复运动D在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B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m，电阻为R，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(0)Bkt k，已知重力加速度为g，则（）A线框保持静止时，整个线框受到向下的安培力B从0t 时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为2klC线框开始运动的时刻为12 22mgRtk lD从0t 时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为12Qmgl5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23时胎内压强值为2.6atm，为了确保夏季某天最高气温为37时胎内压强不超过2.2atm，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37时大气压强为1atm。）（）A827 B1325 C825 D9356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（）更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君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G的电流方向可以是b流向a7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OAB和一个14圆OBC组成，OBR，一束单色光从OA边中点D垂直OA进入透明体，第一次到达AB边上的E点，恰好发生全反射，再经过BC边上的P点到达OC边上的Q点（部分光路未画出），已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（）A光线从D点到P点的时间为232RcB光线从D点到P点的时间为2 262RcC光线在P点也恰好发生全反射D光线在P点的折射角等于在Q点的折射角9如图，理想变压器原线圈与定值电阻0R串联后接在电压为220 2sin100oUt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R，原、副线圈币数比为1:4已知05,RR的最大阻值为100。更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君下列说法正确的是（）A当P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50HzC当10R 时，电压表示数为55VD当80R 时，R获得的功率最大10如图所示，宽为0.5m的足够长“U”形倾斜导轨与水平面的夹角为37，导轨电阻忽略不计导轨底部连着一个电阻为2的小灯泡。一根电阻为1、质量为0.5kg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0.5，磁感应强度大小为0.5T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10N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240m/sC金属棒的最大加速度为28m/sD 若从开始到金属棒速度刚好最大时，金属棒向上运动了4km，则这个过程中小灯泡消耗的电能约为3733J二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 54 分。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g，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d _mm。（2）将小球从A点由静止释放，小球通过光电门B的遮光时间为t。更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君（3）用刻度尺测量出小球下落的高度h hd（4）调整h的大小，重复上述过程，得到多组数据，以h为纵轴、21t为横轴，画出21ht图像，该图像为过原点、斜率为k的直线，则当地的重力加速度大小g _（用kd、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E及内阻r（E约为3V,r约为0.6）。实验室提供的器材如下：（8 分）A充电宝；B电压表（量程0 3V，内阻约3k）：C电阻箱R（限值范围0999.9）；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R的值，记录下电压表的示数U，得到若干组RU、的数据：（3）根据实验数据绘出如图所示的11UR图线，由图像得出电池组的电动势E _V，内电阻r _。（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r测量值比真实值_（填“偏大”“偏小”或“相等”）。更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君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1s内运动的位移为32m，前2s内运动的位移68m，最后飞机以50m/s的速度起飞；问：（1）该次起飞过程，飞机的加速度a；（2）飞机依靠弹射系统获得的初速度0v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80m/s，飞机钧住阻拦索后经过2.5s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xOy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O的均匀幅向电场。自A点沿与x轴夹角为的方向发射一个初速度为0v、带正电的粒子，粒子会沿平行于x轴的方向从B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0E。若带电粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子重力。求：（1）OB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t。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37的粗糙斜面通过一小段圆弧（图中未画出）和右侧半径为0.3mR 的四分之一光滑圆周平滑连接，小车整体质量4kgM，刚开始靠在竖直墙壁上，一质量为2kgm 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210m/s,sin370.6g ，求：更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君（1）滑块沿斜面滑下的初速度0v；（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牡丹江市第二共同体高三大联考物理试题物理试题1B 【详解】CD设细线与竖直方向的夹角为，小球的质量为mg，加速度大小为a，细线的拉力大小为T，小球在竖直方向合力为零，则cosTmg 在水平方向根据牛顿第二定律有sinTma 根据解得cosmgTtanag因为12，所以1212TT,aa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2sinsinTmL 根据解得cosgL因为两小球在同一水平面上做匀速圆周运动，则cosL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vr可知球 1 运动的线速度比球 2 大，故 B 正确。故选 B。2B 【详解】A根据2012xv tat可得02112xvatt由图像可知01m/s10m/s0.1v 112a 即2m/s2a 更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君选项 A 错误；BC停下的时间005svta停下来的位移0025m2vxt则选项 B 正确，C 错误。D在6s内已经停下，则行驶的位移大小为25m，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A始终做正功，其他力不做功，则物块A的速度始终增大，故 A 错误；B物块A经过C点时，细线与物块A的运动方向垂直，则物块B的速度为 0，根据系统机械能守恒21sin372hmghmv此时物块A的速度为233vgh故 B 正确；C由于机械能守恒，物块A在水平光滑杆上往复运动，运动范围为82tan373hxh故 C 错误；D在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B的动能变化量为 0，则物块B克服细线拉力做的功等于B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0t 时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为221122BElkltt故 B 错误；C设线框开始运动时刻为1t，线框开始运动时有BIlmg又0,EIBktR解得12 32mgRtk l故 C 错误；D从0t 时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为2112QI Rtmgl故 D 正确。故选 D。更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君5答案 C 解析：对轮胎内气体初态温度、体积、压强分别为1111273 K23273 K250K,30L,2.6atmTtVp 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2222273 K37273 K310K,30L,2.2atmTtVp，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3333273 K37273 K310K,?1atmTtVp，根据理想气体状态方程分态式1 12233123pVp VpVTTT，代入数据可得330.72LV 对轮胎内剩余气体，在330时将它等温变化到压强为31atmp 的体积为4V，对这部分气体由等温变化过程有2234p VpV，代入数据可得466LV；放出气体质量与轮胎内原有质量比为334825VVV，答案C6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km0ceUEhvW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G的电流方向为a到b，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m，利用弹簧测力计可以测出钩码的重力G，利用Gmg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T，利用公式222MmGmRRT和343MVRV、可得星球密度为23GT，故 B 正确；根据公式222MmGmRRT可知，星球半径R未知，则不能得出星球质量，故 C 错误。由第一宇宙速度公式22MmvGmRR或2vmgmR可知星球半径R未知，第一宇宙速度无法求出。故 D 错误。8BD 【详解】光线图如图所示更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君AB第一次到达AB边上的E点，恰好发生全反射，则全反射临界角为45，则有1sin45n 解得折射率为2n 光在透明体中的传播速度为22cvcn根据几何关系，光线从D点到P点的传播距离为113232222sRRRR光线从D点到P点的时间为2 262Rstvc故 A 错误，B 正确；C设光线在P点的入射角为，则有12sin2RR可得3045 可知光线在P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P点的入射角为30，在Q点的入射角也为30，则光线在P点的折射角等于在Q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220 110212,:4:1U II RI R II可得101016IUI RR滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，所以1I变大，则2I变大，可知电流表示数变大，而电源的输出功率为0 1PU I则电源的输出功率变大，原线圈两端电压1010UUI R因为1I变大，所以1U减小，2U减小，电压表示数减小，故 A 正确；更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君根据220 2sin100oUt，可以知道100w，则50Hzf，B 正确；C原线圈与副线圈两端电压之比为010214UI RI R电流之比12:4:1II 联立可得020416UIRR当10R 时，电压表示数为288V9U 故 C 错误；DR获得的功率222002220004162561632UUPI RRRRRRRR当20256RRR时，R获得的功率最大，此时01680RR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v，则感应电动势为EBLv，电路中的电流为EBLvIRRRR灯灯棒棒，灯泡功率为22BLvPI RRRR灯灯灯灯棒，可见，金属棒速度越大，灯泡功率越大，故 A 错误；速度为v时金属棒所受安培力大小为22B L vFBILRR灯棒，根据牛顿第二定律有sin37cos37FmgmgFma安，将22B L vFBILRR安灯棒代入可得22sin37cos37B L vFmgmgmaRR灯棒，可见，v变大a变小，0v 时0v 时，代入数据可求得最大加速度210m/sma，故 C 错误；由22sin37cos37B L vFmgmgmaRR灯棒可知当0a 时v最大，代入数值可求得最大速度为更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君240m/s故 B 正确。从开始到速度最大，对金属棒用动能定理有21sin37cos372FxmgxmgxWmv 克安，将4000mx 和240m/sv 代入求得5600JW克安，则电路中产生的电能即为5600J，根据灯泡和金属棒串联，且电阻之比为2:1可得，该过程中灯泡消耗的电能为25600J3733J3，故 D 正确。11（1）3.340 （4）22dgk （5）偏大【详解】（1）1由题图乙，主尺读数未知，则17mm0.95 10mm7.50mmd（4）2根据运动学公式有2,2vdhvgt得2212dhg t则22dkg解得22dgk（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d实小于小球直径d，则2222ddggkk实实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）12根据闭合电路欧姆定律有UEUrR可得111rUE RE可知，图像的斜率和截距分别为rkE更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君1bE结合图像可知1.600.350.255.0k0.35b 解得2.9VE 0.72r 本实验误差原因是电压表分流，导致流过电阻R电流偏小，电源内阻与电压表并联，则电阻测量值偏小。13（1）24m/sa；（2）030m/s,200mvx；（3）s100m【详解】（1）飞机第 2 秒内的位移为36m，由2xaT得24m/sa（2）设初速度为0v，前1s内的位移1X21012xv tat得030m/sv 匀加速段的位移为x22102vvax得200mx（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1 10va t 代入数据可得，减速过程飞机加速度的大小为2132m/sa 根据匀变速直线运动速度与位移的关系可得22102vas 代入数据可得，减速过程飞机滑行的距离为1100ms 14（1）2200cosmvqE；（2）20tan2EE；（3）00cos2mvtqE【详解】（1）由题意粒子到达B点的速度为0cosBvv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20BvqEmr解得2200cosmvOBrqE更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君（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20sin2,var Eqma联立得20tan2EE（3）粒子运动的周期为2BrTv粒子运动时间为14tT联立得00cos2mvtqE15【答案】（1）02m/sv；（2）9m35h；（3）7JE【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1v，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2v，有12mvMm v22121122mvmM vmgR联立解得13msv 21m/sv 滑块在斜面上的运动过程，由牛顿第二定律得sincosmgmgma解得25m/sa 由运动学公式得22102sinRvva解得02m/sv（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13mvMm v221311cos22sinhmvmM vmgmgh联立解得9m35h（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14mvMm v22041122mvmgRmM vE更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君联立解得7JE 更多全科试卷，请关注公众号：高中试卷君