精品解析：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（解析版）

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【答案】C【解析】【详解】A．根据可知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减小。故A错误；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大。故B错误；C．图丙中肥皂膜上的条纹是由光的薄膜干涉形成的，相机镜头的增透膜就是利用薄膜干涉这一原理使照片更加清晰的。故C正确；D．图丁中央存在一个亮斑，是由于光线通过小圆板得到的光的衍射图样。故D错误。故选C。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15m【答案】D【解析】【详解】A．有拉力作用时，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得解得，物体沿斜面向上加速时加速度大小为故A错误；B．2s时物体的速度为撤去拉力后，物体向上滑动的过程中，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得解得，物体向上减速的加速度大小为则物体向上减速的时间为则物体在时速度为0，故B错误；C．当物体速度减为零时，由于，则物体不能保持静止，物体会沿斜面向下做加速运动，则物体在斜面上的运动时间不止3s，故C错误；D．物体沿斜面向上运动的最大位移为故D正确。故选D。3.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【答案】B【解析】【详解】A．由题意可得，该波的波速为故A错误；B．由图可知，该波的周期T为2.0s，则该波的波长为故B正确；C．M、N两点的距离为1m，即为，则当N点离开平衡位置的位移为10cm时，M点正在波谷，故C错误；D．M、N两点的距离为1m，即为，则M、N的速度始终相反，故D错误。故选B4.2023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.1462.5N【答案】D【解析】【详解】朱雪莹自由下落刚触网时的速度大小满足解得离开网时的速度大小满足解得取竖直向上为正方向，由动量定理可得解得故选D。5.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.【答案】A【解析】公众号：高中试卷君【详解】地球公转，设地球公转半径为，根据万有引力提供向心力根据开普勒第三定律哈雷彗星的运动周期为故选A。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11W【答案】D【解析】【详解】A．由乙图可知，时，感应电动势为0，此时发动机线圈处于中性面位置，通过它的磁通量为最大值。故A错误；B．根据又解得则电流表A的示数为故B错误；C．由乙图可知发动机线圈转动的角速度为发动机的电动势峰值为有效值为根据又联立，解得根据闭合电路欧姆定律可得解得0~0.01s内通过发电机线圈的电荷量为故C错误；D．发电机的输出功率为故D正确。故选D。7.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.【答案】B【解析】【详解】根据平抛规律有，解得，球从水平击出到擦网的时间和球运动的总时间分别为，当运动员击出的球擦网的速度达到最大时，球恰好到对方场内的边界处，如下图所示设球击出的速度方向与球场中线的夹角为，则有由题意可知，其中，联立解得故选B。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【答案】C【解析】【详解】A．设小球P的质量是m，物块Q的质量为M，由题意可知小球P到点的过程中做自由落体运动，如图由运动学公式解得从到最低点，由动能定理解得，P第一次到达最低点的速度为故A错误；B．在最低点，对小球P受力分析，由牛顿第二定律解得，P第一次到达最低点时绳的拉力为故B错误；CD．碰后对Q由动能定理解得小球P与物块Q碰撞的过程中，由动量守恒定律解得，P碰后的速度为则碰后对P由动能定理P碰后能上升的最大高度为碰撞过程中，由能量守恒定律解得P、Q碰撞过程中损失的机械能为故C正确，D错误。故选C。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【答案】AD【解析】【详解】A．对小猴受力分析如图由平衡条件可知，小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下，故A正确；B．小猴静止时弹簧弹力的大小为故B错误；C．由图可知，小猴静止时杆对小猴的弹力大小为故C错误；D．由几何关系可知，小猴稳定在与P点时弹簧的长度与在P点时相等，故弹簧的弹力为在P点，对小猴受力分析水平方向由牛顿第二定律竖直方向由平衡条件联立解得故D正确。故选AD。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【答案】BC【解析】【详解】A．由图可知，电子在x轴上从x=-1cm处向O点运动过程，其电势能一直减小，根据可知该区间从左至右电势一直增加，即电场强度方向与x轴正方向相反。故A错误；B．根据可知图像中图线的斜率表示电子所受电场力大小，可得，解得，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为故B正确；C．依题意，电子仅在静电力作用下在x轴上往返运动，其动能和电势能之和保持不变，电子释放时动能为零，电势能为零，总能量为零，电子在处的能量为由图可知，电子在处的电势能为解得故C正确；D．同理，可知电子在O点的电势能最小，动能最大为依题意，电子在运动过程中，有电子运动的周期为联立，解得故D错误。故选BC。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.【答案】ACD【解析】【详解】A．依题意，滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动的过程中，外电路阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知干路电流减小，由可知电压表示数增大。故A正确；B．根据可得消耗的功率增大。故B错误；C．根据可知，电源的效率增大。故C正确；D．根据前面选项分析，干路电流减小，并联电路中，通过的电流表所在支路电流减小，通过另两个支路的电流均增大，所以电流表示数的减小量大于通过另两个支路的电流的增加量，则又联立，解得故D正确。故选ACD。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【答案】AD【解析】【详解】A．导体棒cd在磁场中匀速运动时，有解得0~2s内根据动量定理，有解得，通过cd棒的电荷量为由于ab、cd棒串联，所以0~2s内通过导体棒ab的电荷量也为，A正确；B．棒ab进入磁场前匀加速，有解得进入磁场的时间为解得进入磁场时的速度为此时，ab两端的电压为B错误；C．0~2s内对cd导体棒有联立，解得根据动能定理有根据功能关系，有解得C错误；D．当ab、cd棒速度相等时有最小距离，之后两棒均做匀加速直线运动，设棒ab进入磁场后经两棒共速，速度为，最近距离为，根据动量定理有cd棒ab棒解得又根据联立，解得D正确。故选AD。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