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2023-2024学年甘肃省酒泉市瓜州县重点中学高三上学期1月期末考试 物理试题（含解析）
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这是一份2023-2024学年甘肃省酒泉市瓜州县重点中学高三上学期1月期末考试 物理试题（含解析），共15页。
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本试卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共10小题，共43分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题意，每小题4分，第8~10题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．
1．如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关．已知某车间采用放射性同位素铱-192作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数是77，通过衰变放出射线，产生新核X，半衰期为74天，适合透照钢板厚度为10~100mm，已知钢板厚度标准为30mm，下列说法错误的是（ ）
A．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒和质量守恒
B．若有2.0g铱-192，经过148天有0.5g没有衰变
C．上述衰变方程为
D．若探测器得到的射线变弱，说明钢板厚度大于30mm，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙
2．如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点．另一端系在滑块上．弹簧与斜面垂直，则（ ）
A．滑块不可能只受到三个力作用B．弹簧不可能处于原长状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
3．随着社会的发展，人民生活水平提高了，越来越多的人喜欢旅游，很多景点利用地势搭建了玻璃栈道．位于河北森林公园的白石山玻璃栈道直线长96米，宽2米，海拔1900米，是目前国内最长、最宽、最高的玻璃栈道．假设某位游客从一端由静止出发，先匀加速后匀速，加速度，最大速度为2m/s，则该游客从一端到另一端的最短时间为（ ）
A．B．C．50sD．48s
4．如图所示，足够长的绝缘板MN上方有水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里．距离绝缘板d处有一粒子源S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为q、质量为m、速率为v的带正电粒子，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，知粒子做圆周运动的半径也恰好为d，则（ ）
A．粒子能打到绝缘板上的区域长度为
B．能打到绝缘板上最左侧的粒子所用的时间为
C．粒子从发射到打到绝缘板上的最长时间为
D．同一时刻发射的粒子打到绝缘板上的最大时间差为
5．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3；1，分别与原、副线圈串联的定值电阻、的阻值均为6Ω，两个电表均为理想交流电表．当电路输入端接有电压的交流电时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为3AB．电压表的示数为66V
C．定值电阻的功率为54WD．定值电阻的功率为672W
6．2023年5月30日9时31分，搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号”F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功．未来某天宇航员正在太空旅行，来到火星表面登陆后，以速率竖直上抛一物体，物体上升的最大高度为h，已知火星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则（ ）
A．火星绕太阳运动的向心加速度
B．若忽略火星自转，火星的质量
C．火星同步卫星的高度
D．若忽略火星自转，火星的第一宇宙速度
7．1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索．1907-1916密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这数值为基本电荷，如图所示，两块完全相同的金属极板正对着水平放置，板间的距离为d，当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比．两板间不加电场时，观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为；当两板间加竖直向下的电场E时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间内运动的距离与在时间内运动的距离相等．忽略空气浮力，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．根据上板电势高时观察油滴竖直向上做匀速运动可以判定油滴带正电
B．密立根根据实验数据计算出油滴所带的电荷量大约都是
C．根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量
D．根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量
8．一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．a光的频率大于b光的频率
D．a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小
9．有甲、乙、丙、丁四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v、4v，a、b是x轴上所给定的两点，且．在t时刻，a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起（ ）
A．波长最长的是丙，波长最短的是乙
B．频率最高的是乙，频率最低的是丙
C．关于a点第一次到达波峰，最先是乙，最后是甲
D．关于b点第一次到达波谷，最先是乙，最后是甲
10．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直．开始时，用手托住B，A静置于地面上，B距地面高度为h，细线处于拉紧状态．释放后A、B开始运动．已知A、B的质量相等，不计一切摩擦和阻力，以地面为零势能面．从开始运动至B刚要落地过程中，以下关于A、B的重力势能、和动能、随运动距离x变化关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、非选择题：共57分．
11．（7分）一同学利用如图所示的斜槽轨道和两个由相同材料制成、表面粗糙程度相同的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验．斜槽轨道由倾斜轨道和平直轨道组成，两部分间由一段圆弧平滑连接，在平直轨道上一侧固定有刻度尺。其操作步骤如下：
①将斜槽轨道放置在水平桌面上；
②用天平测得A、B两个滑块的质量分别为、；
③不放滑块B，使滑块A从倾斜轨道顶端P点由静止释放，滑块A最终静止在平直轨道上，记下滑块A静止时其右侧面对应的刻度；
④把滑块B放在平直轨道上，记下其左侧面对应的刻度；
⑤让滑块A仍从倾斜轨道顶端P点由静止释放，滑块A与滑块B发生碰撞后最终均静止在平直轨道上，记下最终滑块B静止时其左侧面对应的刻度、滑块A静止时其右侧面对应的刻度．
（1）实验中，必须满足的条件是________．
A．倾斜轨道必须光滑
B．平直轨道必须水平
C．滑块A的质量应大于滑块B的质量
D．同一组实验中，滑块A静止释放的位置可以不同
（2）实验中滑块A碰撞前的速度大小与________成正比．
A．B．C．D．
（3）若关系式________中成立，则可得出结论；滑块A、B碰撞过程中动量守恒．若要进一步验证滑块A、B的碰撞是否为弹性碰撞，则应验证关系式________是否成立．（均用给定的物理量符号表示）
12．（9分）某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属丝的电阻率，其中电流表（量程0~100mA，内阻），电流表（量程0~0.6A，内阻）、电阻箱R（阻值范围0~99.9Ω），定值电阻．
（1）图甲中虚线框中可视为一个量程为0~3V的电压表，则定值电阻________Ω（结果均保留2位有效数字）．
（2）实验操作步骤如下；
a．如图乙所示，用螺旋测微器测量金属丝直径________mm
b．将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度
c．合上开关，调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值R和对应的电流表的示数、电流表的示数，并根据多组测量数据，作出如图所两所求的图像．
（3）根据图丙图像，该金属丝的电阻为________Ω，电阻率为________（结果均保留2位有效数字）．
（4）根据实验记录的电阻箱阻值R和对应电流表、的示数，能否测得电源电动势和内阻的数值？________．（选填“能”或“不能”）
13．（10分）如图所示，容积为的汽缸由导热材料制成，质量不计的绝热活塞将汽缸分成容积相等的A、B两部分，汽缸A部分通过带有阀门的细管与容积为、导热性良好的汽缸C相连．开始时阀门关闭，A、B两部分气体的压强均为，C内气体压强为，现将阀门打开．已知A、B、C内为同种理想气体，细管及活塞的体积均可忽略，外界热力学温度保持不变，活塞与汽缸之间的摩擦力不计．求；
（1）活塞稳定后，A部分气体的压强；
（2）活塞稳定后，将气缸下半部分（即B部分）喷涂绝热材料，并用电阻丝对B部分气体缓慢加热，当活塞回到初始位置后停止加热，B部分气体温度升高到了多少？对B部分气体缓慢加热前后，C中气体的质量之比为多少？
14．（13分）如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道AB，在最低点B与水平传送带相切，传送带以的速度顺时针转动．质量为的物块从A点静止滑下，物块与传送带的动摩擦因数，出传送带后滑上倾角的木板（木板在C点与传送带平滑连接），物块与木板的动摩擦因数为．已知BC之间的距离，重力加速度g取．求；
（1）物块滑到B点时，轨道对物块的支持力大小；
（2）物块滑到C点时速度的大小；
（3）物块第一次滑上木板后距C点的最大距离．
15．（18分）如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN，相距为，ef右侧导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B的大小如图乙变化．开始时ab棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置，ab棒与cd棒和ef平行，ab棒离水平面高度为，ab棒的质量为，有效电阻，cd棒的质量为，有效电阻为．（设a，b棒在运动过程始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻和空气阻力不计）．问：
（1）若cd棒与ef之间的距离为L，则0~1s时间段通过cd棒的电流大小与方向；
（2）若cd棒与ef之间的距离足够长且在1s末，仅解除对ab棒的锁定，求从解除锁定开始到停止过程中回路中ab棒产生的热量为多少；
（3）若cd棒与ef之间的距离为L且在1s末，同时解除对ab棒和cd棒的锁定，稳定后ab棒和cd棒将以相同的速度做匀速直线运动．试求这一速度和ab棒、cd棒速度相同时，它们之间距离是多大．
瓜州县第一中学2023-2024学年度第一学期期末考试试卷·高三物理
参考答案、提示及评分细则
1．A
A．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒，释放核能，是由于存在质量亏损，所以质量不守恒，故A错误；B．若有2g铱-192，经过74天后还有1g没有衰变，再过74天（即总共经历148天）还有0.5g没有衰变，故B正确；C．衰变的实质是核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，核反应过程中遵循质量数守恒和核电荷数守恒，故衰变生成的新核X质量数不变，核电荷数加一，则衰变方程为，故C正确；D．探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度增大，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，故D正确．本题选错误的，故选A．
2．D
AB．弹簧与斜面垂直，则弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧弹力的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，因滑块在重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用下可能处于平衡，所以滑块可能只受三个力作用，则此时弹簧弹力是零，处于原长状态，选项AB错误；C．假设斜面对滑块的支持力是零，则滑块只受重力和弹簧弹力，则滑块不可能处于平衡状态，因此滑块一定受支持力作用，选项C错误；D．由于滑块处于静止状态，由受力分析知，斜面对滑块的摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，大小为，选项D正确．故选D．
3．C
匀加速时间，匀加速的位移，匀速时间，该游客从一端到另一端的最短时间为，故选C．
4．D
A．利用旋转法作出临界位置的轨迹图，如图所示，②轨迹为粒子在绝缘板上打击区域的左边缘，则有，④轨迹为粒子在绝缘板上打击区域的右边缘，则有，则粒子能打到绝缘板上的区域长度为，故A错误；B．粒子圆周运动的周期，根据上述临界轨迹图可知，能打到绝缘板上最左侧的粒子轨迹为②，其所用的时间为，故B错误；C．根据上述临界轨迹图可知，粒子从发射到打到绝缘板上的最长时间轨迹为①，则最长时间为，故C错误；D．根据上述临界轨迹图可知，粒子从发射到打到绝缘板上的最短时间轨迹为③，轨迹几何关系可知，其轨迹对应圆心角为，则有，结合上述同一时刻发射的粒子打到绝缘板上的最大时间差为，故D正确．故选D．
5．B
AB．电路输入端的电压的有效值，设原线圈两端的电压为，电压表的示数为，电流表的示数为，副线圈中的电流为，则，，可得，解得，，选项A错误、B正确；CD．定值电阻的功率，，定值电阻的功率，选项CD错误．故选B．
6．D
A．火星绕太阳运动的向心加速度，其中T和r应该是火星绕太阳运动的公转周期和公转半径，选项A错误；B．若忽略火星自转，火星表面的重力加速度，根据，可得火星的质量，选项B错误；C．对火星的同步卫星，可得同步卫星的高度，选项C错误；D．若忽略火星自转，火星的第一宇宙速度，选项D正确．故选D．
7．D
A．当两板间加竖直向下的电场E时，该油滴竖直向上做匀速运动，说明油滴受到的电场力竖直向上，与板间电场的方向相反，所以该油滴带负电，A错误；B．油滴所带的电荷量大约都是的整数倍，B错误；CD．设油滴运动时所受空气阻力f与速度大小v满足关系为，当不加电场时，设油滴以速率匀速下降，受重力和阻力而平衡，即，当极板加电场E时，设油滴以速率匀速上升，受电场力、重力和阻力，即，根据题意有，解得，C错误，D正确．故选D．
8．BD
A．由题图知b光的折射角较小，根据折射定律，知b光的折射率较大，频率也较大，故AC错误．B．根据可知，b光的传播速度较小，故B正确；D．对于同一种介质，b光的折射率较大，说明b光的波长较短．根据条纹间距公式可知，b光的干涉条纹间距较小，故D正确．故选BD．
9．AC
A．由图可知，四列波的波长分别为，，，，故波长最长的是丙，波长最短的是乙，故A正确；B．根据，可得频率分别为，，，，故频率最高的是丁，频率最低的是甲，故B错误；C．根据，得四列波的周期为，，，，根据平移法可知在t时刻甲乙丙中a点向上振动，丁中a点向下振动，由该时刻起a点第一次出现波峰的时间分别为，，，，故关于a点第一次到达波峰，最先是乙，最后是甲，故C正确；D．同理可知在t时刻甲乙丁中b点向上振动，丙中b点向下振动，由该时刻起b点第一次出现波谷的时间分别为，，，，故关于b点第一次到达波谷，最先是丁，最后是甲，故D错误．故选AC．
10．BC
根据滑轮组可知，B下落的高度为A上升高度的两倍，设B运动距离为时，A运动距离为，则，对B，初始重力势能为，当B运动距离为时，，B的末重力势能为0．对A，初始重力势能为0，当A运动距离为时，由滑轮组可知，A上升的高度为B下降高度的一半，故，故A的末重力势能为，根据滑轮组可知，在运动过程中，对AB组成的系统，当B运动距离为时，根据动能定理可得，对B可得，B的末动能为，对A，当A运动距离为时，A的末动能为，故选BC．
11．（1）C（1分） （2）D（2分） （3） （每空2分）
解析；（1）A．倾斜轨道不一定必须光滑，只要滑块A到达底端的速度相同即可，A错误；B．因为两滑块的材料相同，表面的粗糙程度相同，则由牛顿第二定律，得，可知无论轨道是否水平，则两滑块在轨道上运动的加速度都相同，所以平直轨道不一定必须水平，B错误；C．为防止滑块A与滑块B碰后反弹，则滑块A的质量必须大于滑块B的质量，C正确；D．为保证滑块A每次到达底端的初速度相同，则同一组实验中，滑块A静止释放的位置要相同，D错误．故选C．
（2）对滑块A由动能定理，可得，滑块A碰撞前的速度大小为，即，故选D．
（3）若滑块A、B碰撞过程中动量守恒，则有，又因为，，，联立可得，若滑块A、B发生弹性碰撞，则由机械能守恒定律，联立可得
12．（1）26（1分） （2）0.680（2分） （3）2.0或1.9（2分） 或（2分） （4）能（2分）
解析；（1）改装量程为0~3V的电压表，应该串联一个电阻
（2）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（3）根据欧姆定律有，则有，根据图像可知，解得，根据，，解得，代入相应数据，解得
（4）根据闭合回路欧姆定律有，可知分别取两组电阻箱阻值R和对应电流表、的示数，通过解二元一次方程，能够测得电源电动势和内阻的数值．
13．解；（1）设活塞稳定后，A、C部分气体的压强为，由于活塞质量不计，B部分气体的压强也为，设活塞稳定后B部分气体体积为，由玻意耳定律
（1分）
对A、C部分气体整体，由玻意耳定律
（1分）
联立可解得
（1分）
（2）可求活塞稳定后B中气体体积
加热后B中气体体积
A、C部分气体整体体积
（1分）
B加热后A、C部分气体体积
对A、C中气体，绝热，由玻意耳定律
（1分）
解得
（1分）
对B中加热后气体压强也为，由理想气体状态方程可知
（1分）
解得B加热后气体温度升高到了
（1分）
加热前A、C气体体积之比为，可得质量之比为11：4，C中气体质量占比，加热后A、C气体体积之比为，可得质量之比为2：1，C中气体质量占比（1分）
所以加热前后，C中气体的质量之比为4：5．（1分）
14．解；（1）物块从A到B机械能守恒，可得
（2分）
物体在B点，由牛顿第二定律得
（1分）
解得
（1分）
（2）假设物块在传送带上一直做减速运动，根据动能定理有
（2分）
解得
（1分）
故假设正确，即
（1分）
（3）物块沿木板上滑，设最大距离为s，由动能定理
（3分）
解得
（2分）
15．解；（1）0~1s时间内由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律，可得
（1分）
由闭合电路欧姆定律，有
（1分）
解得
（1分）
根据楞次定律可知cd棒中电流由d→c．（1分）
（2）1s末后磁场不变，ab棒从高为h处滑下到停止，由能量守恒定律可知
（1分）
解得
（1分）
1s末后最终回路中ab棒产生的热量为
（2分）
（3）1s末后磁场不变，ab棒从高为h处滑下到ef过程，由动能定理可知
（1分）
解得
（1分）
从ab棒刚到ef处至两棒达共同速度过程，由动量守恒定律得
（2分）
解得
（1分）
以ab棒为研究对象，研究ab从进入磁场到达到稳定的过程，由
（2分）
解得
（1分）
分析可知为这个过程中两棒相对靠近的距离，所以稳定时两棒之间的距离为
（2分）
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本试卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共10小题，共43分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题意，每小题4分，第8~10题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．
1．如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关．已知某车间采用放射性同位素铱-192作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数是77，通过衰变放出射线，产生新核X，半衰期为74天，适合透照钢板厚度为10~100mm，已知钢板厚度标准为30mm，下列说法错误的是（ ）
A．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒和质量守恒
B．若有2.0g铱-192，经过148天有0.5g没有衰变
C．上述衰变方程为
D．若探测器得到的射线变弱，说明钢板厚度大于30mm，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙
2．如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点．另一端系在滑块上．弹簧与斜面垂直，则（ ）
A．滑块不可能只受到三个力作用B．弹簧不可能处于原长状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
3．随着社会的发展，人民生活水平提高了，越来越多的人喜欢旅游，很多景点利用地势搭建了玻璃栈道．位于河北森林公园的白石山玻璃栈道直线长96米，宽2米，海拔1900米，是目前国内最长、最宽、最高的玻璃栈道．假设某位游客从一端由静止出发，先匀加速后匀速，加速度，最大速度为2m/s，则该游客从一端到另一端的最短时间为（ ）
A．B．C．50sD．48s
4．如图所示，足够长的绝缘板MN上方有水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里．距离绝缘板d处有一粒子源S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为q、质量为m、速率为v的带正电粒子，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，知粒子做圆周运动的半径也恰好为d，则（ ）
A．粒子能打到绝缘板上的区域长度为
B．能打到绝缘板上最左侧的粒子所用的时间为
C．粒子从发射到打到绝缘板上的最长时间为
D．同一时刻发射的粒子打到绝缘板上的最大时间差为
5．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3；1，分别与原、副线圈串联的定值电阻、的阻值均为6Ω，两个电表均为理想交流电表．当电路输入端接有电压的交流电时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为3AB．电压表的示数为66V
C．定值电阻的功率为54WD．定值电阻的功率为672W
6．2023年5月30日9时31分，搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号”F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功．未来某天宇航员正在太空旅行，来到火星表面登陆后，以速率竖直上抛一物体，物体上升的最大高度为h，已知火星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则（ ）
A．火星绕太阳运动的向心加速度
B．若忽略火星自转，火星的质量
C．火星同步卫星的高度
D．若忽略火星自转，火星的第一宇宙速度
7．1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索．1907-1916密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这数值为基本电荷，如图所示，两块完全相同的金属极板正对着水平放置，板间的距离为d，当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比．两板间不加电场时，观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为；当两板间加竖直向下的电场E时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间内运动的距离与在时间内运动的距离相等．忽略空气浮力，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．根据上板电势高时观察油滴竖直向上做匀速运动可以判定油滴带正电
B．密立根根据实验数据计算出油滴所带的电荷量大约都是
C．根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量
D．根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量
8．一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．a光的频率大于b光的频率
D．a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小
9．有甲、乙、丙、丁四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v、4v，a、b是x轴上所给定的两点，且．在t时刻，a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起（ ）
A．波长最长的是丙，波长最短的是乙
B．频率最高的是乙，频率最低的是丙
C．关于a点第一次到达波峰，最先是乙，最后是甲
D．关于b点第一次到达波谷，最先是乙，最后是甲
10．如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直．开始时，用手托住B，A静置于地面上，B距地面高度为h，细线处于拉紧状态．释放后A、B开始运动．已知A、B的质量相等，不计一切摩擦和阻力，以地面为零势能面．从开始运动至B刚要落地过程中，以下关于A、B的重力势能、和动能、随运动距离x变化关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、非选择题：共57分．
11．（7分）一同学利用如图所示的斜槽轨道和两个由相同材料制成、表面粗糙程度相同的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验．斜槽轨道由倾斜轨道和平直轨道组成，两部分间由一段圆弧平滑连接，在平直轨道上一侧固定有刻度尺。其操作步骤如下：
①将斜槽轨道放置在水平桌面上；
②用天平测得A、B两个滑块的质量分别为、；
③不放滑块B，使滑块A从倾斜轨道顶端P点由静止释放，滑块A最终静止在平直轨道上，记下滑块A静止时其右侧面对应的刻度；
④把滑块B放在平直轨道上，记下其左侧面对应的刻度；
⑤让滑块A仍从倾斜轨道顶端P点由静止释放，滑块A与滑块B发生碰撞后最终均静止在平直轨道上，记下最终滑块B静止时其左侧面对应的刻度、滑块A静止时其右侧面对应的刻度．
（1）实验中，必须满足的条件是________．
A．倾斜轨道必须光滑
B．平直轨道必须水平
C．滑块A的质量应大于滑块B的质量
D．同一组实验中，滑块A静止释放的位置可以不同
（2）实验中滑块A碰撞前的速度大小与________成正比．
A．B．C．D．
（3）若关系式________中成立，则可得出结论；滑块A、B碰撞过程中动量守恒．若要进一步验证滑块A、B的碰撞是否为弹性碰撞，则应验证关系式________是否成立．（均用给定的物理量符号表示）
12．（9分）某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属丝的电阻率，其中电流表（量程0~100mA，内阻），电流表（量程0~0.6A，内阻）、电阻箱R（阻值范围0~99.9Ω），定值电阻．
（1）图甲中虚线框中可视为一个量程为0~3V的电压表，则定值电阻________Ω（结果均保留2位有效数字）．
（2）实验操作步骤如下；
a．如图乙所示，用螺旋测微器测量金属丝直径________mm
b．将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度
c．合上开关，调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值R和对应的电流表的示数、电流表的示数，并根据多组测量数据，作出如图所两所求的图像．
（3）根据图丙图像，该金属丝的电阻为________Ω，电阻率为________（结果均保留2位有效数字）．
（4）根据实验记录的电阻箱阻值R和对应电流表、的示数，能否测得电源电动势和内阻的数值？________．（选填“能”或“不能”）
13．（10分）如图所示，容积为的汽缸由导热材料制成，质量不计的绝热活塞将汽缸分成容积相等的A、B两部分，汽缸A部分通过带有阀门的细管与容积为、导热性良好的汽缸C相连．开始时阀门关闭，A、B两部分气体的压强均为，C内气体压强为，现将阀门打开．已知A、B、C内为同种理想气体，细管及活塞的体积均可忽略，外界热力学温度保持不变，活塞与汽缸之间的摩擦力不计．求；
（1）活塞稳定后，A部分气体的压强；
（2）活塞稳定后，将气缸下半部分（即B部分）喷涂绝热材料，并用电阻丝对B部分气体缓慢加热，当活塞回到初始位置后停止加热，B部分气体温度升高到了多少？对B部分气体缓慢加热前后，C中气体的质量之比为多少？
14．（13分）如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道AB，在最低点B与水平传送带相切，传送带以的速度顺时针转动．质量为的物块从A点静止滑下，物块与传送带的动摩擦因数，出传送带后滑上倾角的木板（木板在C点与传送带平滑连接），物块与木板的动摩擦因数为．已知BC之间的距离，重力加速度g取．求；
（1）物块滑到B点时，轨道对物块的支持力大小；
（2）物块滑到C点时速度的大小；
（3）物块第一次滑上木板后距C点的最大距离．
15．（18分）如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN，相距为，ef右侧导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B的大小如图乙变化．开始时ab棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置，ab棒与cd棒和ef平行，ab棒离水平面高度为，ab棒的质量为，有效电阻，cd棒的质量为，有效电阻为．（设a，b棒在运动过程始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻和空气阻力不计）．问：
（1）若cd棒与ef之间的距离为L，则0~1s时间段通过cd棒的电流大小与方向；
（2）若cd棒与ef之间的距离足够长且在1s末，仅解除对ab棒的锁定，求从解除锁定开始到停止过程中回路中ab棒产生的热量为多少；
（3）若cd棒与ef之间的距离为L且在1s末，同时解除对ab棒和cd棒的锁定，稳定后ab棒和cd棒将以相同的速度做匀速直线运动．试求这一速度和ab棒、cd棒速度相同时，它们之间距离是多大．
瓜州县第一中学2023-2024学年度第一学期期末考试试卷·高三物理
参考答案、提示及评分细则
1．A
A．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒，释放核能，是由于存在质量亏损，所以质量不守恒，故A错误；B．若有2g铱-192，经过74天后还有1g没有衰变，再过74天（即总共经历148天）还有0.5g没有衰变，故B正确；C．衰变的实质是核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，核反应过程中遵循质量数守恒和核电荷数守恒，故衰变生成的新核X质量数不变，核电荷数加一，则衰变方程为，故C正确；D．探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度增大，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，故D正确．本题选错误的，故选A．
2．D
AB．弹簧与斜面垂直，则弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧弹力的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，因滑块在重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用下可能处于平衡，所以滑块可能只受三个力作用，则此时弹簧弹力是零，处于原长状态，选项AB错误；C．假设斜面对滑块的支持力是零，则滑块只受重力和弹簧弹力，则滑块不可能处于平衡状态，因此滑块一定受支持力作用，选项C错误；D．由于滑块处于静止状态，由受力分析知，斜面对滑块的摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，大小为，选项D正确．故选D．
3．C
匀加速时间，匀加速的位移，匀速时间，该游客从一端到另一端的最短时间为，故选C．
4．D
A．利用旋转法作出临界位置的轨迹图，如图所示，②轨迹为粒子在绝缘板上打击区域的左边缘，则有，④轨迹为粒子在绝缘板上打击区域的右边缘，则有，则粒子能打到绝缘板上的区域长度为，故A错误；B．粒子圆周运动的周期，根据上述临界轨迹图可知，能打到绝缘板上最左侧的粒子轨迹为②，其所用的时间为，故B错误；C．根据上述临界轨迹图可知，粒子从发射到打到绝缘板上的最长时间轨迹为①，则最长时间为，故C错误；D．根据上述临界轨迹图可知，粒子从发射到打到绝缘板上的最短时间轨迹为③，轨迹几何关系可知，其轨迹对应圆心角为，则有，结合上述同一时刻发射的粒子打到绝缘板上的最大时间差为，故D正确．故选D．
5．B
AB．电路输入端的电压的有效值，设原线圈两端的电压为，电压表的示数为，电流表的示数为，副线圈中的电流为，则，，可得，解得，，选项A错误、B正确；CD．定值电阻的功率，，定值电阻的功率，选项CD错误．故选B．
6．D
A．火星绕太阳运动的向心加速度，其中T和r应该是火星绕太阳运动的公转周期和公转半径，选项A错误；B．若忽略火星自转，火星表面的重力加速度，根据，可得火星的质量，选项B错误；C．对火星的同步卫星，可得同步卫星的高度，选项C错误；D．若忽略火星自转，火星的第一宇宙速度，选项D正确．故选D．
7．D
A．当两板间加竖直向下的电场E时，该油滴竖直向上做匀速运动，说明油滴受到的电场力竖直向上，与板间电场的方向相反，所以该油滴带负电，A错误；B．油滴所带的电荷量大约都是的整数倍，B错误；CD．设油滴运动时所受空气阻力f与速度大小v满足关系为，当不加电场时，设油滴以速率匀速下降，受重力和阻力而平衡，即，当极板加电场E时，设油滴以速率匀速上升，受电场力、重力和阻力，即，根据题意有，解得，C错误，D正确．故选D．
8．BD
A．由题图知b光的折射角较小，根据折射定律，知b光的折射率较大，频率也较大，故AC错误．B．根据可知，b光的传播速度较小，故B正确；D．对于同一种介质，b光的折射率较大，说明b光的波长较短．根据条纹间距公式可知，b光的干涉条纹间距较小，故D正确．故选BD．
9．AC
A．由图可知，四列波的波长分别为，，，，故波长最长的是丙，波长最短的是乙，故A正确；B．根据，可得频率分别为，，，，故频率最高的是丁，频率最低的是甲，故B错误；C．根据，得四列波的周期为，，，，根据平移法可知在t时刻甲乙丙中a点向上振动，丁中a点向下振动，由该时刻起a点第一次出现波峰的时间分别为，，，，故关于a点第一次到达波峰，最先是乙，最后是甲，故C正确；D．同理可知在t时刻甲乙丁中b点向上振动，丙中b点向下振动，由该时刻起b点第一次出现波谷的时间分别为，，，，故关于b点第一次到达波谷，最先是丁，最后是甲，故D错误．故选AC．
10．BC
根据滑轮组可知，B下落的高度为A上升高度的两倍，设B运动距离为时，A运动距离为，则，对B，初始重力势能为，当B运动距离为时，，B的末重力势能为0．对A，初始重力势能为0，当A运动距离为时，由滑轮组可知，A上升的高度为B下降高度的一半，故，故A的末重力势能为，根据滑轮组可知，在运动过程中，对AB组成的系统，当B运动距离为时，根据动能定理可得，对B可得，B的末动能为，对A，当A运动距离为时，A的末动能为，故选BC．
11．（1）C（1分） （2）D（2分） （3） （每空2分）
解析；（1）A．倾斜轨道不一定必须光滑，只要滑块A到达底端的速度相同即可，A错误；B．因为两滑块的材料相同，表面的粗糙程度相同，则由牛顿第二定律，得，可知无论轨道是否水平，则两滑块在轨道上运动的加速度都相同，所以平直轨道不一定必须水平，B错误；C．为防止滑块A与滑块B碰后反弹，则滑块A的质量必须大于滑块B的质量，C正确；D．为保证滑块A每次到达底端的初速度相同，则同一组实验中，滑块A静止释放的位置要相同，D错误．故选C．
（2）对滑块A由动能定理，可得，滑块A碰撞前的速度大小为，即，故选D．
（3）若滑块A、B碰撞过程中动量守恒，则有，又因为，，，联立可得，若滑块A、B发生弹性碰撞，则由机械能守恒定律，联立可得
12．（1）26（1分） （2）0.680（2分） （3）2.0或1.9（2分） 或（2分） （4）能（2分）
解析；（1）改装量程为0~3V的电压表，应该串联一个电阻
（2）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（3）根据欧姆定律有，则有，根据图像可知，解得，根据，，解得，代入相应数据，解得
（4）根据闭合回路欧姆定律有，可知分别取两组电阻箱阻值R和对应电流表、的示数，通过解二元一次方程，能够测得电源电动势和内阻的数值．
13．解；（1）设活塞稳定后，A、C部分气体的压强为，由于活塞质量不计，B部分气体的压强也为，设活塞稳定后B部分气体体积为，由玻意耳定律
（1分）
对A、C部分气体整体，由玻意耳定律
（1分）
联立可解得
（1分）
（2）可求活塞稳定后B中气体体积
加热后B中气体体积
A、C部分气体整体体积
（1分）
B加热后A、C部分气体体积
对A、C中气体，绝热，由玻意耳定律
（1分）
解得
（1分）
对B中加热后气体压强也为，由理想气体状态方程可知
（1分）
解得B加热后气体温度升高到了
（1分）
加热前A、C气体体积之比为，可得质量之比为11：4，C中气体质量占比，加热后A、C气体体积之比为，可得质量之比为2：1，C中气体质量占比（1分）
所以加热前后，C中气体的质量之比为4：5．（1分）
14．解；（1）物块从A到B机械能守恒，可得
（2分）
物体在B点，由牛顿第二定律得
（1分）
解得
（1分）
（2）假设物块在传送带上一直做减速运动，根据动能定理有
（2分）
解得
（1分）
故假设正确，即
（1分）
（3）物块沿木板上滑，设最大距离为s，由动能定理
（3分）
解得
（2分）
15．解；（1）0~1s时间内由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律，可得
（1分）
由闭合电路欧姆定律，有
（1分）
解得
（1分）
根据楞次定律可知cd棒中电流由d→c．（1分）
（2）1s末后磁场不变，ab棒从高为h处滑下到停止，由能量守恒定律可知
（1分）
解得
（1分）
1s末后最终回路中ab棒产生的热量为
（2分）
（3）1s末后磁场不变，ab棒从高为h处滑下到ef过程，由动能定理可知
（1分）
解得
（1分）
从ab棒刚到ef处至两棒达共同速度过程，由动量守恒定律得
（2分）
解得
（1分）
以ab棒为研究对象，研究ab从进入磁场到达到稳定的过程，由
（2分）
解得
（1分）
分析可知为这个过程中两棒相对靠近的距离，所以稳定时两棒之间的距离为
（2分）
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