辽宁省部分高中2023-2024学年高三上学期期末考试
物理
考试时间：75分钟 满分：100分
第I卷（选择题，共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。现用两种紫外线分别照射同一块锌板，下列说法正确的是（ ）
A.深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量
B.用紫外线照射锌板，紫外线辐射强度必须足够大才能发生光电效应
C.发生光电效应时，验电器和锌板总是带等量异种电荷
D.发生光电效应时，深紫外线照射锌板产生的光电子动能，一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能
2. 2023年10月3日，杭州第19届亚运会女子跳水10米台决赛，中国选手全红婵夺得金牌。在第二跳中，现场7名裁判都打出了10分，全红婵拿到满分。以全红婵离开跳板开始计时，其v-t图像如下图所示，图中仅0~t2段为直线，不计空气阻力，则由图可知（ ）
A.图中选择了向上的方向为正方向
B. t3时刻全红婵刚好接触到水面
C. 0~t2段全红婵的位移大小为
D. t2时刻和t4时刻全红婵的加速度可能相同
3.路面共振破碎机是一种新型路面破碎机械，用于旧水泥路面破碎。破碎机工作锤头由电脑自动调节振动情况，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振。若破除旧的混凝土的同时要保护旧路面的地基，为实现这样的目的，破碎机工作锤头的振动应该（ ）
A.振动的频率越大，效果越好
B.振动的振幅越大，效果越好
C.振动的频率越接近旧路面地基的固有频率，效果越好
D.振动的频率越接近要破碎的混凝土的固有频率，效果越好
4.图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其原理简图如图乙所示，变压器原线圈由火线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，当副线圈ab端有电压时，控制器会控制脱扣开关断开，从而起保护作用。关于漏电保护器，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.当无漏电时，线圈ab内的磁通量不为零
B.当出现漏电时，线圈ab内的磁通量为某一恒定值
C.当站在地面的人误触火线时，脱扣开关会断开
D.当站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线时，脱扣开关会断开
5.某同学在商场购买了一个“水晶玻璃半球”（半径为R），欲利用所学的光学知识探究该“水晶玻璃半球”的光学性质。O点是匀质玻璃半球体的球心。平面水平放置，现用一束红光从距离口点为的C点入射至玻璃半球内，光线与竖直方向的夹角为θ，当θ=0°时光线恰好在球面发生全反射，若只考虑第一次射到各表面的光线，光在真空中传播的速率为c，则下列说法正确的是（ ）
A.该玻璃半球对红光的折射率为
B.红光在玻璃半球中传播速度为
C.调整角θ，若要使红光从球形表面出射后恰好与入射光平行，则θ=37°
D. θ=0°时用绿光从C点入射至玻璃半球内，光线不能在球面发生全反射
6.水星轨道在地球轨道内侧，地球和水星的公转周期的比值为k，通过位于贵州的中国天眼FAST（目前世界上口径最大、最精密的单天线射电望远镜）观测水星与太阳的视角（观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角）为θ，则sinθ的最大值为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示是光滑、绝缘的水平桌面。在桌面上有一直角坐标系xOy，它的第一象限内有一过O点的虚线OP，虚线与x轴正方向间夹角θ=37°。虚线右下方到第四象限内有与虚线平行、电场强度的匀强电场。虚线上有一点K，OK=5m。两个质量均为m=0.02kg、电量均为的带负电小球从K点以速度v=5m/s射入电场，如图，球1速度平行y轴，球2速度垂直虚线，则两小球运动过程中，下列说法不正确的是（ ）
A.任意相同时间内，两球速度变化相同
B.任意相同时间内，电场力对球1做的功小于对球2做的功
C.球1最小速度为4m/s
D.球2的运动轨迹只在第一象限
8.在日常生活中有很多有趣的热学现象，可以用所学的气体知识来解释。例如，如果你留心观察，会发现在暴雨期间，水位迅速上涨，井盖可能出现不断跳跃的现象。如图所示是某排水管道的侧面剖视图，井盖上的泄水孔因杂物而堵塞，井盖与井口间密封良好但不粘连。井内密封的空气可视为理想气体，密封空气的温度始终不变。随着水面上涨到井盖被顶起之前，对于被井盖封闭的气体，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.外界对气体做功，气体内能增大
B.气体对外界放出热量
C.气体分子平均动能不变，气体的分子势能增大
D.气体单位时间、单位面积撞击侧壁的分子数增大
9.如图所示为某精密电子器件防撞装置，电子器件T和滑轨PQNM固定在一起，总质量为m1，滑轨内置匀强磁场的磁感应强度为B。受撞滑块K套在PQ，MN滑轨内，滑块K上嵌有闭合线圈abcd，线圈abcd总电阻为R，匝数为n，bc边长为L，滑块K（含线圈）质量为m2，设T、K一起在光滑水平面上以速度v0向左运动，K与固定在水平面上的障碍物C相撞后速度立即变为零。不计滑块与滑轨间的摩擦作用，ab大于滑轨长度，对于碰撞后到电子器件T停下的过程（线圈bc边与器件T未接触），下列说法正确的是（ ）
A.线圈中感应电流方向为adcba
B.线圈受到的最大安培力为
C.电子器件T做匀减速直线运动
D.通过线圈某一横截面电荷量为
10.如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，质量均为m=4kg的A、B两物体用轻弹簧拴接。对物体B施加一沿斜面向下的压力F，使B静止于P点。撤掉力F，B沿斜面做简谐运动，当B运动至最高点时，A刚要离开挡板。已知弹簧的劲度系数k=200N/m，重力加速度g=10m/s2，弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。下列说法正确的是（ ）
A.当B运动至最高点时，B的加速度大小为10m/s2
B.从撤掉F开始至弹簧首次恢复原长过程中，B的速度先增大后减小
C.物体B静止于P点时，对物体B施加的压力F的大小为20N
D.物体B沿斜面做简谐运动的过程中，物体B的最大速度为m/s
第II卷（非选择题，共54分）
11.（6分）某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间，兴趣小组采取了下列步骤：
甲 乙
①用螺旋测微器测量遮光条的宽度d。
②用刻度尺测量滑块旋转半径为R。
③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直。
④控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为F1和；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数F2、F3…和光电门的示数、…。
回答下面的问题
（1）滑块匀速转动的线速度大小可由v= 计算得出。
（2）处理数据时，兴趣小组的同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的线速度大小的平方v2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，滑块质量未知，则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ= 。
（3）该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，保持滑块旋转半径为R不变，作出F-v2的新图像，将两图像绘制于同一坐标系中，可能是下图中的 。
A. B. C. D.
12.（8分）某同学利用图（a）所示电路测量电压表V（量程0~3V，内阻大约2000Ω）的内阻Rv和电阻Rx（阻值大约1000Ω）的阻值。
实验器材有：
A.电源E（电动势约为4.5V，内阻可忽略不计）
B.电流表A1（量程0~0.6A，内电阻约0.2Ω）
C.电流表A2（量程0~6mA，内电阻约10Ω）
D.定值电阻R（阻值为1000Ω）
E.滑动变阻器R0（0~20Ω，额定电流2A）
F.若干电键和导线R0
实验步骤如下：
（1）选实验器材：为了使测量结果尽量准确且两电表读数均不小于其量程的，电流表A应选用 。（填仪器前面的字母代号）
（2）实物连线：根据原理图（a），完成图（b）中的实物连线；
（3）断开电键S2，闭合电键S1，移动R0的滑动片，读出多组对应的电压表和电流表的读数U和I；
（4）断开电键S1，把R0的滑动片滑到最初的位置；
（5）闭合电键S1和S2，移动R0的滑动片，读出多组对应的电压表和电流表的读数U'和I'；
（6）根据步骤（3）和（5）的实验数据得到如图（c）所示的两条I-U图线。
（7）已知图（c）两条图线的斜率（a、b图像的斜率分别为k1和k2）和定值电阻R，求出电压表的内阻Rv=
和待测电阻的阻值Rx= 。（用k1、k2和R表示）
13.（10分）王老师每天骑共享单车从家到单位上班，王老师和共享单车的总质量为60kg，上班过程中共经过三段不同的平直路面，已知在三段不同的路面上王老师与共享单车所受阻力与时间的关系如图乙所示，其中t未知，已知王老师给共享单车施加恒定的动力为16.5N，方向与前进方向相同，到达目的地时刚好静止，则：
甲 乙
（1）王老师加速行进的最大速度是多少；
（2）王老师家到单位的距离为多少？
14.（12分）某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治疗，其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。水平放置的目标靶长为2l，靶左端M与磁场圆心O的水平距离为l、竖直距离为。从电子枪逸出的电子（质量为m、电荷量为e，初速度可以忽略）经匀强电场加速后，以一定的速度沿PO方向射入磁场，（PO与水平方向夹角为60°），若匀强电场场强大小为E时，电子恰好击中M点，已知两极板间的距离始终不变，求：
（1）圆形区域内匀强磁场的方向及电子恰好击中M点时在磁场中运动的时间；
（2）若电子击中目标靶MN的N点，此时匀强电场场强E1的大小。
15.（18分）如图所示，一个倾角θ=30°、长L=14.4m的光滑倾斜轨道固定在水平地面上，倾斜轨道底部通过一段很小的光滑圆弧与静止在水平地面上、质量为mB=2kg的薄木板B平滑连接（不拴接），薄木板B左端固定一轻质挡板m，m右侧连接一根轻弹簧，弹簧被右侧活动轻质挡板n和m锁定并处于压缩状态，此时弹簧的弹性势能为Ep=20J，薄木板B上表面左端光滑，右端长度为l=5m的部分与物块A之间的动摩擦因数为μ=0.2，薄木板B与地面间的摩擦可忽略不计，现让质量为mA=1kg的小物块A（可以视为质点），从倾斜轨道顶端由静止滑下，物块A碰上活动挡板n后弹簧的锁定解除，重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）小物块A沿倾斜轨道下滑时的加速度大小和到达倾斜轨道底端时的速度大小；
（2）小物块A滑上薄木板B后又从B右端滑离，求滑离时二者的速度各为多大；
（3）如果保持其它条件不变，使小物块A与薄木板B之间的动摩擦因数变为μ'=λμ，要使小物块最终停在薄木板B上，则λ的取值范围及其对应的A所停位置到薄木板右端的距离。
辽宁省部分高中2023-2024学年高三上学期期末考试
物理答案
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C D C B C B BD AD ABD
11.【答案】；；C（每空2分）
12.【答案】C；；（每空2分）
13.【答案】（1）v=6m/s；（2）s=3600m
【详解】
（1）由图乙可知，王老师与共享单车在第一段路面上受到的阻力为f1=13.5N，所经历的时间为t1=120s，根据牛顿第二定律结合运动学公式可知：
第一阶段加速运动，有
解得v=6m/s
（2）第二阶段有，王老师做匀速运动
第三阶段做匀减速直线运动，加速度的大小为a3，
有
则王老师家到单位的各段距离分别为
解得总距离
14.【答案】（1）垂直纸面向里，；（2）3E
【详解】
（1）由左手定则，可知匀强磁场的方向为垂直纸面向里；
设电子从P点进入磁场的速度为v0，在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力得
周期为
联立可得
设OM与竖直方向夹角为，则有
可得
由图中几何关系可知，电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为120，则电子在磁场中运动时间为
（2）在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力得解得
设匀强磁场区域半径r，当电子击中M点时，有
当电子击中N点时，电子在磁场中的偏转半径为R1，设ON与竖直方向夹角为，则有
解得
由几何关系知电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为90，
则电子击中N点时偏转半径为
联立解得
粒子穿过匀强电场后的速度v，由动能定理得
联立解得
15.【答案】（1）5m/s2，12m/s；（2）4m/s，8m/s；（3）见解析
【详解】
（1）物块A从倾斜轨道上滑下时，由牛顿第二定律有
代入数据解得
设物块A下滑倾斜轨道底端时的速度为v，由运动学公式有
代入数据解得
（2）设小物块A从薄木板B右端滑离时A的速度为v1，B的速度为v2，在A、B相互作用的过程中，规定向左为正方向，根据动量守恒定律有
，
根据功能关系有
其中
代入数据联立解得
故A的速度大小是4m/s，B的速度大小是8m/s.
（3）使小物块A与薄木板B之间的动摩擦因数变为，要使小物块最终停在薄木板B上，须分两种情况来分析，第一种情况是小物块A滑上薄木板B后没有碰撞挡板n就达到共同速度，则由动量守恒有
解得v共=4m/s
根据功能关系有
联立解得
当时，小物块A停在距离薄木板B右端的距离为x1，则
解得（）
第二种情况是小物块与挡板n碰撞后再达到共同速度v共=4m/s，根据功能关系有
解得
当时，小物块A停在距离薄木板B右端的距离为x2，有
解得（）
