山东省潍坊市2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试题（原卷版）

试卷类型：A高三物理注意事项：1．答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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.如图所示，关于下列光现象说法正确的是（ ）A.图甲是双缝干涉原理图，若只增大挡扳上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将增大B.图乙中光能在光导纤维内通过全反射进行传播，是因为光导纤维内芯的折射率比外套小C.图丙中肥皂膜上的条纹是由光的干涉形成的，相机镜头利用这一原理可使照片更加清晰D.图丁中央存在一个亮斑，是由于光线通过小孔衍射形成的2.如图所示，在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5，时物体在拉力的作用下由静止开始沿斜面向上运动，时撤去拉力F。g取，。下列说法正确的是（）A.物体沿斜面向上加速时加速度大小为B.物体在时的速度为0C.物体在斜面上运动的总时间为3sD.物体沿斜面向上运动的最大位移为15m3.某波源O发出一列简谐横波，其振动图像如图所示。在波的传播方向上有M、N两点，它们到波源O的距离分别为4m和5m。测得M、N开始振动的时间间隔为1.0s。则（）A.这列波的波速为9m/sB.这列波的诐长C.当N点离开平衡位置的位移为10cm时，M点正在平衡位置D.M、N的速度始终相同4.2023年10月2日中国蹦床名将朱雪莹在杭州亚运会蹦床比赛中夺得女子个人冠军。在某次比赛中她从离水平网面3.2m高处自由下落，与网接触0.8s后，沿竖直方向弹回到离水平网面5.0m高处。已知朱雪莹的质量为45kg，g取，网对朱雪莹的平均作用力大小为（ ）A.112.5N B.562.5N C.1012.5N D.1462.5N5.地球的公转轨道接近圆，但哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，若已知地球的公转周期为，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，太阳的质量为M，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为，万有引力常量为G，则哈雷彗星的运动周期T为（）A. B.C. D.6.图甲为某科技兴趣小组自制小型发电机并用理想变压器模拟变压输电过程的示意图，图乙为该发电机产生的电动势随时间的变化规律。变压器匝数，电阻阻值未知，电阻，灯泡的额定电压为10V，额定功率为5W。不计发电机线圈内阻及交流电表A的内阻。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）A.时，通过发电机线圈的磁通量为0B.电流表A的示数为1AC.0~0.01s内通过发电机线圈的电荷量为D.发电机的输出功率为11W7.第19届杭州亚运会，中国女排第九次摘得亚运会金牌。在某次训练中，运动员从底线中点正上方高处将球以的速度水平击出，球恰好擦着球网上沿进入对方场内，已知排球场长，宽，球网高，不计空气及擦网时的阻力，g取，则该运动员击球速度不可能超过（）A.22.5m/s B. C. D.8.如图所示，在粗糙的水平面上有一质量为0.5kg的物块Q，Q的正上方0.6m处有一悬点O，一根长为0.6m的轻绳一端固定在O点，另一端拴接一质量为1kg的小球将绳伸直并将P拉到偏离水平方向30°静止释放，P运动到最低点与Q发生正碰后，Q向左滑动1.5m停下。已知Q与地面的动摩擦因数，g取。则（）A.P第一次到达最低点的速度为B.P第一次到达最低点时绳的拉力为40NC.P、Q碰撞过程中损失的机械能为D.P碰后能上升的最大高度为0.1m二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.通用技术课上，某兴趣小组制作了一个电动爬杆小猴，原理如图所示，竖直杆OM与光滑杆ON均固定在电动机底座上，且ON与水平面间的夹角，一弹簧上端固定在OM杆上的P点，下端与穿在ON杆上质量为m的小猴相连。小猴静止时弹簧与竖直方向间的夹角，当电动机非动底座开始转动时，小猴开始爬杆。已知OP两点间的距离为L，重力加速度为g。则（）A.小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下B.小猴静止时弹簧弹力的大小为mgC.小猴静止时杆对小猴的弹力大小为D.电动机转动后，当小猴稳定在与P点等高的位置时杆的角速度为10.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为下述过程，已知静电场的方向平行于x轴，电子从处静止释放，仅在静电力作用下在x轴上往返运动，其电势能随x的变化如图所示。已知电子质量、电荷量。则（ ）A.x轴上O点左侧的电场强度方向与x轴正方向同向B.x轴上O点左侧的电场强度和右侧的电场强度的大小之比C.电子在处的动能为5eVD.电子运动的周期11.如图所示的电路中，定值电阻、、的阻值均为，电源电动势为E，内阻为r，R为滑动变阻器，电表均为理想电表。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动的过程中，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，下列判断正确的是（ ）A.电压表示数增大 B.消耗的功率减小C.电源的效率增大 D.12.如图甲所示，粗细均匀的无限长平行导轨固定在倾角的斜面上，在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B，有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方位置和边界EF位置同时由静止释放，cd棒运动的图像如图乙所示，其中OM、NP段为曲线，其他段为直线。已知磁感应强度，导轨间距，金属棒与导轨间的动摩擦因数，导体棒的质量均为，导体棒电阻均为，导轨电阻不计，g取。则下列说法正确的是（）A.0~2s内通过导体棒ab的电荷量为B.ab棒刚进入磁场时ab两端的电压为16VC.0~2s内导体棒cd产生的焦耳热为D.ab、cd棒之间的最小距离为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组“用智能手机慢动作测重力加速度”。手机相机在常规模式下录制视频的帧率为30FPS（30帧每秒，即相邻两帧之间的时间间隔为秒），而用“慢动作”功能，其帧率可达120FPS或者480FPS。为了完成实验，该实验小组完成了如下操作：（1）将长为1m的刻度尺竖直固定，用手机支架置于刻度尺前1.5m处，手机的相机正对刻度尺中心，如右图所示。（2）将一小球置于刻度尺前，将手机相机调到“慢动作（120FPS）”模式，然后先________后________。（填“点开始录制”和“释放小球”）（3）用Phthoy提取视频帧图片，按照视频中时间先后对帧图片进行命名编号。去掉下落开始和结尾阶段拍摄角度不好的图片，选取了编号为386-406的图片，则选取图片部分的总时间为________s。（4）为了防止间隔时间过短，每隔一张选取一张作为有效图片，得到小球的位置如下表所示：图片编号386388390392394396398400402404406小球位置（cm）5.207.409.8012.5015.4018.6022.1025.8029.8034.1038.60则实验小组测得的重力加速度值为________（结果保留3位有效数字）。14.某兴趣小组设计实验、测量某金属丝（阻值约几十欧姆）电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源、电流表A、定值电阻（阻值20.0Ω）、滑动变阻器R、待测金属丝、开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。（1）实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S。（2）将K断开，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电流表读数记为，然后将K闭合，此时电流表读数记为。由此得到金属丝的电阻________。（结果用、、E表示）（3）继续微调R，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：41.546.450.552658.881.5102.8125.4139.21930（4）利用上述数据描点作图，则金属丝的电阻________Ω。（5）用米尺测得金属丝长度。用螺旋微测器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数为________mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等。（6）由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率________。（保留2位有效数字）15.如图所示，ABC为一透明材料做成的光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，O为圆弧的圆心，ABCO构成正方形。一条单色光从D点垂直于AB边射向光学元件。已知光在真空中的传播速度为c，光在该材料中的传播速度为，已知B、D间的距离为，不考虑多次反射。求：（1）该元件的折射率n；（2）光在元件中的传播时间t。16.如图所示，滑雪道AC由山坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°。若滑雪者从P点由静止开始下滑，从B点飞出后，恰好到达C点。已知B、C间的距离为d，P点到B点的水平距离为L，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）滑雪者从B点飞出速度大小v；（2）P点到平台BC的高度差h。17.如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限存在沿x轴负方向匀强电场，电场强度大小；第三象限内存在着以OM为边界的两个匀强磁场区域且方向均垂直于纸面向里，左侧磁场磁感应强度大小，右侧磁场磁感应强度大小，边界OM与y轴负方向的夹角为30°；第四象限同时存在方向垂直纸面向外的匀强磁场和沿x轴负方向的匀强电场，磁感应强度大小，电场强度大小。现有一电荷量，质证的带电粒子，从第一象限的A点以的速度沿y轴的负方向发出，经电场偏转后，以与x轴负方向成30°角从O点进入第三象限。不计带电粒子的重力。求：（1）A点的位置坐标；（2）该粒子从O点到再次经过y轴所用的时间；（3）该粒子从第2次经过y轴到第3次经过y轴沿y轴方向位移的大小。18.如图所示，一倾角的传送带与两个内表面光滑的圆弧细管道在最高点B平滑连接，地面上放置一右端固定挡板的长木板，长木板上表面与光滑平台CD、细管道最低端C等高相切。传送带以恒定速度顺时针转动，将滑块P轻放在传送带A点上，经过细管道与静止放置在平台上的滑块Q发生弹性碰撞，碰后P恰好能返回到细管道最高点B处，Q滑上长木板后，与长木板的档板发生弹性碰撞最终停在长木板上。已知管道半径均为R，传送带的速度，滑块P、Q及长木板质量分别为m、2m、4m，P与传送带间的动摩擦因数，Q与长木板上表面间的动摩擦因数，长木板下表面与地面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，。求：（1）滑块P刚放到传送带上时加速度大小；（2）滑块P碰后返回通过管道最低端C时对管道的压力大小；（3）滑块P在传送带上运动的时间；（4）木板的最小长度。