贵州省安顺市2023-2024学年高三上学期期末质量监测考试物理试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1.本试卷共6页、15小题，满分100分、考试用时75分钟
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.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。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 如图所示，蚂蚁在半球形碗中从底部经a点缓慢爬行到b点，在此过程中蚂蚁所受摩擦力和弹力的情况是（ ）
A. 弹力变小B. 弹力变大C. 摩擦力变小D. 摩擦力大小不变
2. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上做圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（ ）
A. a的向心加速度等于g
B. 在相同时间内b转过的弧长最长
C. a的线速度等于b的线速度
D. d的运动周期可能是21h
3. “套圈圈”是一种有趣的娱乐活动。如图所示，一个大人和一个小孩先后站在同一位置水平抛出相同圆环，恰好套中同一个物体。不计空气阻力，则大人抛出的圆环（ ）
A. 初速度大B. 平抛运动的时间短
C. 落地时的速度大D. 落地时的重力的瞬时功率大
4. 如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，M点在板的几何中心左侧d处的垂线上，N点与M点关于带电薄板对称。已知静电力常量为k，若图中M点的电场强度为0，那么（ ）
A. 带电薄板带正电荷B. N点场强水平向右
C. N点电场强度也为零D. N点电场强度
5. 如图所示，真空中折射率为的某种透明介质截面是三角形，，，一束单色光从ac边上的d点垂直射入透明介质，则该束单色光第一次射出透明介质时的出射角为（ ）
A. B. C. D.
6. 爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，金属材料的极限频率和逸出功分别为（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
7. 如图所示，小明将一质量为m的象棋子放在静置于水平桌面的课本上，课本质量为M，棋子与课本间的动摩擦因数为µ1，课本与桌面间的动摩擦因数为µ2。现用水平恒力F作用于课本，当F不大时课本与棋子一起加速运动，F较大时二者会发生相对运动，则（ ）
A. 一起运动时，棋子的加速度为
B. 一起运动时，课本的加速度为
C. 相对运动时，课本的加速度为
D. 相对运动时，棋子加速度为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 图表示两列频率和振幅均相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。d为ac连线的中点，关于a、b、c、d四个点的说法正确的有（ ）
A. 此时a点具有最大负位移
B. b点的振幅始终为零
C. 半个周期后c点的位移为零
D. d点的振幅始终为零
9. 甲、乙两名运动员在泳池里相邻赛道上训练，t=0时刻从泳池的两端出发，甲、乙的速度时间图像分别如图甲、乙所示。若不计转向的时间且持续运动，两运动员均可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A. 泳池长25m
B. 两运动员第一次相遇处于泳池的正中间处
C. 从t=0时刻起经过1min，两运动员共相遇了3次
D. 在0~30s内，甲、乙运动员的平均速度大小之比为8:5
10. 如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n=10，边长ab=1m，线圈总电阻r=1Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的感应电流i，焦耳热Q以及ab两点间电压u，ab边的安培力F（取向下为正方向）随时间t的变化图像正确的是（ ）
A B.
C. D.
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学利用荡秋千测量当地的重力加速度。如图所示，该同学坐在秋千板上小角度摆动，测出小角度摆动时的周期为，上方横杆与板间的绳长为，试回答下列问题：
（1）若以作为摆长，则当地的重力加速度大小___________。
（2）该同学的重心在板上方，使得重力加速度的测量值与真实值相比___________（填“偏大”或“偏小”）。
（3）仅改变横杆与板间的绳长重新测量。当横杆到板的距离为时，测得小角度摆动时的周期为；当横杆到板的距离为时，测得小角度摆动时的周期为。则当地的重力加速度大小___________。
12. 如图甲为某探究小组自制多用电表的电路图，图乙为相应的实物图。其中电流表G量程为1mA，内阻为18Ω，R0=2Ω。滑动变阻器R1的最大阻值为2000Ω，电源电动势E=1.5V，内阻不计。
（1）将图乙中未连接的实物图补充完整______。
（2）图甲中，当开关S1闭合，单刀双掷开关S2接“1”时，可作为量程为______mA的电流表；
（3）图甲中，将开关S2接“2”端时，为欧姆表。若开关S1断开，欧姆调零后R1的阻值为______Ω；若开关S1断开时，倍率为“×10”挡，则开关S1闭合时，倍率为______（填“×1”或“×100”）挡。
13. 2013年中国自主研发出第一支太空笔。如图是太空笔笔芯的原理简化图，太空笔能在无重力条件下书写是靠其中的加压气体将墨水挤压出来。一支新的太空笔使用前加压气体压强为3p，用去体积为V0的墨水后加压气体压强变为p，假设使用过程中加压气体温度保持不变，加压气体可视为理想气体。
（1）请分析太空笔在使用过程中，加压气体是吸热还是放热；
（2）一支新太空笔中加压气体体积是多少？

14. 2023年是芯片行业重要的里程碑。中国会成为全球生产芯片的重要国家之一。离子注入是芯片制造过程中一道重要的工序。图甲所示，是离子注入工作原理的示意图，A处的离子无初速的“飘入”加速电场，经电场加速后从P点沿半径方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上。离子的质量为m、电荷量为q，加速电场的电压为U，不计离子重力。求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v；
（2）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，可以垂直打到硅片上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。
（3）为了追求芯片的精致小巧，需要对硅片材料的大小有严格的控制。如图乙所示，在距O点为2r处的硅片下端与磁场中心O在同一水平线上，硅片长为lr，要求所有离子都打到硅片上，求磁感应强度B的取值范围。
15. 某同学为了解某型号无人机着陆时弹簧缓冲器作用，设计了如图所示的装置。将两小木块A、B与轻弹簧连在一起，竖直放置在水平桌面上，初始时它们处于静止状态。他利用该装置进行以下两步操作：第一步，用外力将A缓慢竖直下压一段距离后，撤去外力，发现A上下运动，B刚好不离开地面。第二步，将一质量为m的橡皮泥在A正上方某处自由落下，与A碰撞（时间极短），并附在A上一起向下运动，此后，木块B能够离开地面。已知木块A、B的质量均为m，弹簧劲度系数为k、原长为l0，重力加速度为g。求：
（1）木块A、B处于静止状态时，弹簧的长度l1；
（2）第一步操作中，外力对木块A做的功W；
（3）第二步操作中，橡皮泥自由下落的距离h应满足的条件。