山东省枣庄市2023-2024学年高三上学期1月期末考试物理试题（原卷版）

2023—2024学年第一学期高三质量检测物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.物理概念的建立推动了物理学的发展，下列关于物理概念建立的说法中正确的是（ ）A.力的概念是牛顿建立的B.加速度概念是由亚里士多德首先提出的C.电压概念是伽利略首先建立的D.电场是安培完善后形成的概念2.2024年1月10日是第四个中国人民警察节，东莞上千架无人机上演“苍穹之舞”。若取竖直向上为正方向，其中一架无人机沿竖直方向运动的v-t图像，如图所示。关于这架无人机运动的说法中正确的是（）A.4s~6s内无人机处于悬停状态B.无人机可以上升的最大高度是8mC.6s~10s内无人机处于失重状态D.无人机在第2s末开始向下运动3.如图所示，细绳将光滑小球A悬挂在电梯轿厢竖直壁上的O点，木板B被小球A挤在轿厢内壁上，细绳与侧壁的夹角为θ，电梯静止时，木板B恰好不下滑。已知小球A、木板B的质量分别为M、m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）A.木板B与电梯侧壁之间的动摩擦因数为B.当电梯以加速度竖直加速下降时，A对B的压力大小为C.当电梯以加速度a竖直加速上升时，木板B会滑落D.电梯以加速度竖直加速下降时，木板B仍保持静止4.2023年11月22日，“夸父一号”先进天基太阳天文台卫星，完成在轨初步评估，卫星工作正常，性能稳定。“夸父一号”卫星最终运行在太阳同步晨昏轨道II（距离地面720km圆形轨道）上，其轨道面和地球晨昏线始终近似重合。该卫星先被发射到椭圆轨道I上运行，在A处通过变轨转移至圆形轨道II上运行，A、B分别为椭圆轨道I的远地点和近地点，地球同步卫星距离地面36000km，下列说法中正确的是（ ）A.卫星经过B点时的速度小于沿轨道II经过A点时的速度B.卫星沿轨道I、II经过A点时的加速度相等C.“夸父一号”卫星的周期与地球同步卫星的周期相等D.“夸父一号”卫星的机械能小于地球同步卫星的机械能5.如图所示，真空中M、N、O三点共线，MN、NO之间的距离分别为3L、L，N点固定电荷量为的点电荷，当M点也放置一点电荷后，在它们共同形成的电场中，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零）恰好是以O点为球心的球面。已知点电荷周围某点的电势为，r为该点到点电荷的距离，Q为场源电荷的电荷量。则放置在M点的点电荷的电荷量为（）A.q B.2q C.3q D.4q6.如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场中一矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动角速度为，产生的电能通过滑环由单刀双掷开关控制提供给电路中的用电器。线圈的面积为，匝数为，线圈的总阻值为，定值电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比为，电压表为理想电表。线圈由图示位置转过的过程中，下列说法中正确的是（ ）A.若开关打到“1”，通过电阻的电荷量B.若开关打到“1”，电阻产生的热量C.若开关打到“2”，电压表的示数为D.若开关打到“2”，电阻产生的热量7.如图所示，纸面内一正三角形的中心在O点，顶点a、b处分别垂直于纸面放置通电长直导线，电流方向相反，a处电流大小是b处电流大小的2倍，顶点c处的磁感应强度大小为B0。已知电流为I的无限长通电直导线在距其r远的圆周上产生的磁感应强度为，k为比例系数。那么正三角形中心O点处的磁感应强度的大小，下列说法中正确的是（）A. B. C. D.8.如图所示，半径为r的光滑竖直圆环固定在水平地面上，套在圆环上的小球A、B由不可伸长的细线连接，质量均为m，细线长度为r，小球A在拉力F作用下沿圆环缓慢上移至顶点M。初始时细线竖直，拉力F始终沿圆环切线方向，下列说法中正确的是（）A.小球B到达与圆心O等高处时拉力F=mgB.小球A到达M点时拉力C.细线的拉力先增大后减小D.圆环对球B的支持力先增大后减小二、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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.2023年12月6日，2023世界5G大会在河南郑州开幕，主题为“5G变革共绘未来”。目前全球已部署超过260张5G网络，覆盖近一半的人口。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（）A.线圈中磁场的方向向下B.电容器两极板间电场强度正在变大C.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反10.如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，小球从弹簧正上方由静止释放，释放点与弹簧顶端的距离h，小球接触弹簧后向下运动的最大距离x。已知弹簧的原长l，劲度系数为k，小球的质量m，它运动过程中所受空气阻力的大小恒为f，取重力加速度为g。在小球由开始下落至被反弹离开弹簧后上升到最高点的过程中，下列说法中正确的是（）A.小钢球的最大动能B.轻质弹簧的最大弹性势能C.下降至最低点过程中两者组成的系统损失的机械能D.小钢球反弹后上升的最高点位置与释放点的高度差11.一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的部分波形，如图所示，质点M、P的平衡位置的坐标分别为和。已知质点P在时首次返回平衡位置，质点M首次返回平衡位置的时间早于质点P，则下列说法中正确的是（ ）A.该波沿x轴负方向传播B.该波的传播速度为2m/sC.时，质点M位于波峰D.时刻，质点M与质点P速度大小之比为12.如图所示，水平面上固定有形状为“”的光滑金属导轨MON、PO'Q，OO'左右导轨的宽度分别为2L、L，两侧匀强磁场的方向分别竖直向上和竖直向下，磁感应强度大小分别为B0和2B0，导体棒a、b垂直于导轨放在OO'两侧，长度分别为2L、L。已知导体棒的材料相同、横截面积相同，导体棒b的质量为m，两导体棒与导轨接触良好，不计导轨电阻。使导体棒b获得水平向右的初速度，直到导体棒b达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是（ ）A.导体棒b克服安培力做功等于其产生的焦耳热B.导体棒a上产生的焦耳热为C.导体棒a、b最终以相同的速度做匀速直线运动D.通过a棒电荷量为三、非择题：本题共6小题，共60分。13.某小组做“探究加速度、力和质量的关系”的实验装置，如图所示，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在天花板上。小车上固定一个定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶，绕过小车上定滑轮的细绳均平行于长木板，交流电的频率为50Hz。（1）实验中获得的一条纸带某段，如图所示：（图中相邻两个计数点间还有四个点未画出）则在该次实验中，纸带中C点对应时刻小车的速度大小为____________m/s，小车运动的加速度大小为____________m/s2（结果均保留两位有效数字）；（2）本实验中是否需要满足“沙桶及沙的总质量远小于小车的质量”这一条件__________（选填“需要”或“不需要”）。（3）改变沙桶中细沙质量，重复实验操作，利用打点计时器打出多条纸带，同时记录对应的弹簧测力计的示数F，以小车的加速度a为纵坐标，测力计的示数F为横坐标绘制a-F图像，如图所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量为__________（用字母k表示）。14.为测量某电源电动势E和内阻r，现备有下列器材：A．待测电源B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）C．电压表（量程0~3.0V，内阻约为10kΩ）D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流2A）E．定值电阻F．开关、导线若干实验电路图如图（a）所示（1）按照（a）电路图，将图（b）中的器材实物笔画线代替导线补充完整__________；（2）改变滑动变阻器的阻值，多次测量并记录多组U、I数据，作出图像，如图（c）所示，根据图像求得电源电动势__________V，内阻__________Ω。（结果均保留三位有效数字）（3）为消除电表内阻引起的误差，采用一种改进后的“补偿”电路，如图（d）所示。①开关，均断开，均处于接入电路最大值。②闭合，调节，使电压表V，电流表数值合适。③保持阻值不变，闭合，调节，使示数为零，记录电压表的示数U与电流表的示数。④重复②、③操作测多组U、，作出图像，根据图像可测得真实的电动势E及内阻r。在某次测量中，闭合后电压表的示数__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）闭合前电压表的示数。15.建立x轴沿水平方向的坐标系，如图所示，发球机将乒乓球从坐标原点O发出，当发射速度与水平方向成θ角时，乒乓球经过x轴时的位置坐标为（L，0）。在某高度处固定一水平挡板，发球机仍以相同的初速度发出乒乓球，乒乓球打到挡板上发生反弹，经过x轴时的位置坐标为（1.5L，0）。已知乒乓球反弹前后沿x轴方向速度不变，沿y轴方向速度等大反向，不计空气阻力，乒乓球可视为质点，重力加速度为g，求：（1）乒乓球被抛出时速度的大小；（2）挡板距离x轴的高度H。16.如图所示，半径的光滑半圆形轨道竖直固定，它的最底端跟水平传送带的B端平滑连接，轨道上C点和圆心O的连线与水平方向成角。将小滑块（视为质点）无初速度放在传送带A端，同时对小滑块施加水平向右的恒力，当小滑块到达传送带B端时，撤去恒力F。已知小滑块的质量，与传送带之间的动摩擦因数；传送带的长度，始终以的速度顺时针转动，取重力加速度，，。求：（1）小滑块在传送带上的运动时间；（2）小滑块在C点对轨道的压力大小。17.如图所示，平行正对金属板a、b带有等量异种电荷，极板间形成电场强度为E0=1×105N/C的匀强电场，该空间同时分布有跟电场正交且垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B0=1T。金属板右侧匀强磁场的边界线Q、R、M均垂直于两极板的中间线PO，边界线Q与中间线PO交于O点，QR之间的磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B1=1T，磁场宽度d1=0.6m，RM之间的磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B2=4T，边界M右侧存在方向水平向左的匀强电场，电场强度大小为E。一带正电的粒子以平行于金属板的速度v0从左侧进入正交场区域，沿中间线PO向右运动，从圆孔穿后由O点进入磁场B1，并恰好返回O点。已知边界RM之间的磁场宽度d2可以在一定范围内调节，粒子的比荷为，不计粒子的重力，求：（1）带电粒子的速度v0；（2）若粒子恰好不进人边界M右侧电场，磁场B2的宽度d2；（3）若粒子能够进入边界M右侧的电场，请写出E与d2的关系式；（4）若d2=35cm时，粒子从O进入磁场到返回O所经历的时间。18.如图所示，水平木板的a端紧挨着长度L1=1.15m的平台A，b端与足够长的平台B之间的距离为L2=0.25m，木板的长度L=2m、质量M=2kg，上表面跟平台A、B等高。平台B上有完全相同、质量均为m=1kg的滑块（从左向右依次记为滑块1、滑块2……滑块n，均可视为质点）等间距静止排列，间距d，滑块1位于平台B的左端。与平台B上完全相同的滑块P放置在平台A的左端。质量m1=1.5kg的小球用长度l=1m的细绳栓接在O点，无初速度释放时细绳刚好伸直且与水平方向成θ=30°角，运动到最低点时与滑块P发生弹性碰撞，碰撞后滑块P沿平台A滑动，之后滑上木板，当木板的b端撞到平台B时立即静止。滑块P与滑块1相碰后粘在一起，碰后两滑块以共同的速度继续运动距离d与滑块2相碰，三滑块以共同的速度运动……后面重复前面的运动情况。小球与滑块、滑块与滑块间的碰撞时间极短。已知滑块P跟平台A、木板之间的动摩擦因数均为μ1=0.5，木板与水平面之间μ2=0.1、滑块与平台B之间的动摩擦因数均为μ，取g=10m/s2。求：（1）细绳上的拉力F的最大值；（2）滑块P刚滑上木板时的速度大小；（3）滑块P与滑块1碰撞时损失的机械能；（4）若滑块P与滑块1碰撞前瞬间