北京市通州區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

本試卷共8頁(yè)，共100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。考試結(jié)束后，請(qǐng)將答題卡交回。
第一部分
本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。
1. 人們常把癟乒乓球放入熱水中使其恢復(fù)為球形，把乒乓球放入熱水后，球內(nèi)的氣體（視為理想氣體）（）
A. 分子的平均動(dòng)能增大B. 每個(gè)分子速率都增大
C. 單位體積的分子數(shù)增加D. 內(nèi)能減小
2. 某同學(xué)自己動(dòng)手為手機(jī)貼鋼化膜，貼完后發(fā)現(xiàn)屏幕中央有不規(guī)則的環(huán)形條紋，通過(guò)查詢相關(guān)資料得知，這是由于鋼化膜與手機(jī)屏幕之間存在空氣薄膜造成的，出現(xiàn)環(huán)形條紋現(xiàn)象是光的（）
A. 衍射現(xiàn)象B. 干涉現(xiàn)象C. 偏振現(xiàn)象D. 全反射現(xiàn)象
3. 下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是（）
A. 圖甲中P射線粒子流帶負(fù)電
B. 圖乙中實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C. 圖丙中的玻爾能級(jí)理論可以解釋?duì)滤プ儸F(xiàn)象
D. 圖丁中用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，方程式為
4. 500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱FAST）又被稱為“中國(guó)天眼”，是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是，那么它觀測(cè)到的電磁波最長(zhǎng)波長(zhǎng)（）
A. 約0.1米B. 約4米C. 約40米D. 約1000米
5. 如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面，其中A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB，電勢(shì)分別為關(guān)于這兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)高低的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）
A. B. C. D.
6. 某同學(xué)利用如圖所示的電路研究自感現(xiàn)象，圖中，為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大的電感線圈（其電阻小于燈泡電阻），閉合開關(guān)S后，燈泡均發(fā)光，斷開開關(guān)S瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）
A. 燈泡同時(shí)立即熄滅B. 燈泡都緩慢熄滅
C. 燈泡立即熄滅，閃亮后再熄滅D. 燈泡立即熄滅，閃亮后再熄滅
7. 如圖所示是一種風(fēng)速測(cè)定裝置示意圖，其中風(fēng)速表表盤是由電壓表改裝而成，電源內(nèi)阻為r，R為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，T形管道的豎直管內(nèi)裝有可上下無(wú)摩擦自由移動(dòng)的輕質(zhì)活塞，活塞通過(guò)輕質(zhì)細(xì)桿和滑動(dòng)變阻器的滑片P相連，當(dāng)風(fēng)速增大時(shí)，活塞上方氣壓變小，活塞將上移，下列說(shuō)法正確的是（）
A. 風(fēng)速增大，電壓表示數(shù)變小
B. 風(fēng)速增大，滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓變小
C. 風(fēng)速減小，通過(guò)R的電流變大
D. 風(fēng)速減小，滑動(dòng)變阻器R1端的電壓變化量與電流變化量之比變大
8. 圖甲是磁電式電流表表頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，線圈繞在一個(gè)與指針、轉(zhuǎn)軸相連的鋁框骨架上，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，同一圓周上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等，當(dāng)線圈位于水平面內(nèi)，通有如圖乙所示方向的電流時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A. 電流表表盤刻度不均勻
B. a、b導(dǎo)線所受安培力方向相同
C. 線圈匝數(shù)增加，電流表表頭的滿偏電流減小
D. 磁鐵磁性增強(qiáng)，電流表表頭的滿偏電流增大
9. 如圖甲所示，利用電流傳感器觀察一固定電容器充放電過(guò)程，開關(guān)S先擲向1端，電源給電容器充電，開關(guān)S再擲向2端，電容器放電，放電過(guò)程中電流I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，根據(jù)圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）
A. 電容器的電容逐漸減小
B. 電容器所帶的電荷量逐漸增加
C. 將R換成更大的阻值，圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積會(huì)減小
D. 用緊靠縱軸的狹長(zhǎng)矩形的面積可估算0.2s內(nèi)電容器釋放的電荷量
10. 洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、電子槍、玻璃泡等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸的圓形線圈，當(dāng)線圈通有勵(lì)磁電流I，兩線圈之間將產(chǎn)生垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與I成正比，比例系數(shù)為k，方向垂直紙面向外，電子在電子槍中經(jīng)加速電壓U加速形成高速電子束，若電子束垂直磁場(chǎng)方向，可看到電子束徑跡呈圓形，直徑為D，下列說(shuō)法正確的是（）
A. 勵(lì)磁線圈中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
B. 僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子束徑跡半徑變大
C. 僅減小電子槍加速電壓，電子束徑跡半徑變大
D. 電子比荷
11. 如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，將一根水平放置的金屬棒ab以某一水平速度v0拋出，不計(jì)空氣阻力，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持水平且未離開磁場(chǎng)區(qū)域，下列說(shuō)法正確的是（）
A. a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高
B. 金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大
C. 單位時(shí)間內(nèi)ab掃過(guò)的曲面中的磁通量不變
D. 金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能越來(lái)越小
12. 如圖所示的U-I圖像中，曲線表示某一燈泡的伏安特性曲線，直線為某一電源的路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線，P為兩圖線的交點(diǎn)，坐標(biāo)為；過(guò)P點(diǎn)的切線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)；路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為、與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為；陰影面積分別為S1、S2。用該電源直接與該燈泡連接成閉合回路，當(dāng)燈泡通過(guò)的電流為時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）
A. 燈泡電阻為B. 燈泡電功率為S1
C. 電源總功率為D. 電源內(nèi)部消耗功率為2S2
13. 某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電，圖中交流電源電壓有效值為6V，定值電阻R1=R2=R3=R4=20Ω，理想變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為1:3，理想變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為3:1，雙刀雙擲開關(guān)S先后接通電路Ⅰ（上面虛線框中的電路）和電路Ⅱ（下面虛線框中的電路），兩電路都穩(wěn)定工作，導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)，下列說(shuō)法不正確的是（）
A. 電阻R1的電功率大于電阻R2的電功率
B. 通過(guò)電阻R2的電流為0.09A
C. 電阻R3的電功率是1.8W
D. 開關(guān)S接通電路Ⅱ時(shí)，交流電源的輸出功率比接通電路Ⅰ時(shí)大
14. 當(dāng)一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長(zhǎng)?L時(shí)，滿足表達(dá)式：，E為該金屬絲材料的彈性模量，可以得到。彈性模量是描述固體材料抗形變能力的重要物理量，是材料的固有屬性，也是機(jī)械構(gòu)件材料選擇的重要依據(jù)，采用單縫衍射和單絲衍射一起測(cè)量金屬絲的微小伸長(zhǎng)量和直徑d，就可測(cè)量該金屬絲材料的彈性模量。已知單縫衍射中央亮條紋寬度?x滿足表達(dá)式：，式中l(wèi)為單縫到光屏的距離，D為單縫寬度，λ為衍射光波長(zhǎng)，如圖1所示，當(dāng)金屬絲下面的托盤增加砝碼時(shí)，金屬絲被拉長(zhǎng)，下面的縫寬由a1減小為a2，引起光屏處的衍射中央亮條紋寬度變化，據(jù)此可以求金屬絲伸長(zhǎng)量?L。圖2為單縫衍射法測(cè)量金屬絲在砝碼拉伸下的微小伸長(zhǎng)量光路示意圖，已知單絲衍射中央亮條紋寬度與單縫衍射規(guī)律相同，式中D為單絲寬度，根據(jù)測(cè)量單絲衍射中央亮條紋寬度可以求得金屬絲直徑d，再根據(jù)可計(jì)算出金屬絲的橫截面積，圖3為單絲衍射的示意圖，將以上衍射法的測(cè)量值代入，就可以得到金屬絲的彈性模量。據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）

A. 砝碼稍增大一些，?L會(huì)增大，金屬絲的彈性模量E將減小
B. 增加砝碼之后，單縫衍射的中央亮條紋都變寬
C. 金屬絲的彈性模量與實(shí)驗(yàn)用的光波長(zhǎng)有關(guān)
D. 該方法中使用的激光可以用白光代替
第二部分
本部分共6題，共58分。
15. 在“用傳感器探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)使用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，正確操作實(shí)驗(yàn)獲得多組注射器內(nèi)封閉氣體的體積V和壓強(qiáng)p的測(cè)量值，并通過(guò)計(jì)算機(jī)擬合得到圖像，如圖2所示。
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制注射器內(nèi)封閉的氣體的_______________（選填“溫度”“壓強(qiáng)”或“體積”）不發(fā)生變化；實(shí)驗(yàn)中得到的圖2圖像，在壓縮氣體的過(guò)程中，注射器內(nèi)封閉的氣體_______________（選填“吸熱”或“放熱”）。
（2）在壓縮氣體過(guò)程中，另一組同學(xué)不慎用手握住注射器含空氣柱的部分，在圖2圖線（如實(shí)線）的基礎(chǔ)上，做出該同學(xué)應(yīng)該得到的圖線（如虛線），下圖中大致正確的是（）
A. B. C. D.
（3）實(shí)驗(yàn)中，在判斷氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系不需要測(cè)出空氣柱的橫截面積，推導(dǎo)并說(shuō)明原因______。
16. 在“測(cè)量金屬絲的電阻”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量一金屬絲的電阻。
（1）該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測(cè)該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是_______________Ω。
（2）用圖2所示電路測(cè)量，要求電壓能從零開始測(cè)量，并能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖2中僅添加一根導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)的電路連接________。
（3）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的_______________（選填“a”或“b”）端。
（4）該同學(xué)測(cè)量金屬絲兩端的電壓U和通過(guò)金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，以電壓U為縱軸、電流I為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示，請(qǐng)畫出U-I圖像_______，根據(jù)圖像得出該金屬絲的電阻R=____Ω（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。
17. 如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度電阻可忽略不計(jì)，一端連接的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒電阻，在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌以的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。
（1）求通過(guò)電阻R的電流大小I；
（2）求電阻R的電功率P；
（3）在上述情境中，僅改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，使其豎直向上，有同學(xué)認(rèn)為：“由于導(dǎo)體棒所受安培力方向會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)體棒不能再向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)”，你認(rèn)為該同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確，說(shuō)明你的觀點(diǎn)及理由。
18. 如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈MNKL的邊長(zhǎng)，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的（和邊中點(diǎn)連線）軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過(guò)電刷與阻值為R的外電路定值電阻連接，電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。
（1）寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的表達(dá)式；
（2）經(jīng)過(guò)周期，求：
a．通過(guò)電阻R的電荷量q；
b．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。
19. 如圖1所示是可用于分離和檢測(cè)同位素的儀器。帶電粒子從容器M下方的小孔，、進(jìn)入板間電勢(shì)差為U的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速。粒子再經(jīng)過(guò)小孔，沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)歷半個(gè)圓周，打在照相底片上形成曝光點(diǎn)，不考慮粒子重力及粒子之間的相互作用。
（1）一電荷量為、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過(guò)質(zhì)譜儀，打在照相底片的P點(diǎn)，求：
a．粒子從電場(chǎng)射出時(shí)的速度大小v；
b．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑d；
（2）某同學(xué)將該圖1裝置小孔下方的磁場(chǎng)改為水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，并在小孔下方距離為d處水平放置照相底片（如圖2），判斷該改裝裝置能否用于檢測(cè)和分離同位素并說(shuō)明理由。
20. 如圖1所示是依附建筑物架設(shè)的磁力緩降高樓安全逃生裝置，我們可以將下降過(guò)程進(jìn)行如下建模：一根足夠長(zhǎng)的空心銅管豎直放置，使一枚直徑略小于銅管內(nèi)徑，質(zhì)量為M的圓柱形強(qiáng)磁鐵從管內(nèi)某處由靜止開始下落，如圖2所示，該強(qiáng)磁鐵下落過(guò)程中，可以認(rèn)為銅管中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與強(qiáng)磁鐵下落的速度成正比，且強(qiáng)磁鐵周圍銅管的有效電阻是恒定的，強(qiáng)磁鐵機(jī)械能耗散的功率等于其受到的阻力大小與下落速度大小的乘積，已知重力加速度g，強(qiáng)磁鐵在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不與內(nèi)壁摩擦，不計(jì)空氣阻力。
（1）請(qǐng)?jiān)趫D3中定性畫出該強(qiáng)磁鐵下落過(guò)程中的圖像；
（2）當(dāng)強(qiáng)磁鐵從靜止開始下落t時(shí)間后達(dá)到最大速度，求此過(guò)程強(qiáng)磁鐵下落高度h；
（3）如果在圖2強(qiáng)磁鐵的上面粘一個(gè)質(zhì)量為m的絕緣橡膠塊，推導(dǎo)它們下落的最大速度。

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