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河北省保定市高中2024-2025学年高三上学期1月期末联考物理试题
一、单选题
1．一兴趣小组自制一电动小车，某次性能测试过程中通过传感器测得小车距离该传感器的位置随时间的二次方的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．t=0时刻, 小车距离传感器2m
B．t=0时刻, 小车的速度大小为2m/s
C．0~2s内小车的位移为6m
D．0~4s内小车的位移为6m
2．一项目研究小组利用手机传感器研究高层建筑电梯运行情况。他们乘坐电梯从一楼到最高层，软件记录电梯运行过程中加速度随时间变化的图像如甲所图示，项目小组剔除干扰因素，得到如图乙所示的a-t图像。g=10m/s ，下列说法正确的是（　　）
A．电梯在0~3s时间内先加速后匀速再减速
B．图中两个梯形面积不相等
C．1~2s内，质量为50kg的某同学对电梯地板的压力为550N
D．电梯加速阶段的平均加速度大于减速阶段的平均加速度
3．我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获，经过系列变轨后逐渐靠近火星，如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（　　）
A．两阴影部分的面积相等
B．探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度
C．探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期
D．探测器在Ⅰ轨道上的机械能小于在Ⅱ轨道上的机械能
4．两个带电小球A、B，分别用等长的绝缘细线悬挂在天花板下方，平衡时如图甲所示，细线与竖直方向夹角均为α，此时细线对A的拉力大小为T1。施加一水平向左的匀强电场后，两小球再次平衡时如图乙所示，细线与竖直方向夹角均为β，且α<β，此时细线对A的拉力大小为T2。下列说法正确的是（　　）
A．A带负电， B带正电 B．A的电荷量小于B的电荷量
C．A的质量大于B的质量 D．T15．已知通电长直导线在其周围空间形成的磁场在某点处的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为该点到导线的距离。如图所示，三根通电直导线垂直纸面放置于等腰直角三角形abc的三个顶点，∠b=90°，a处的电流。方向垂直纸面向外，b、c处的电流、。方向垂直纸面向里，。O为 ac连线的中点，ab=L。若给该空间再施加一匀强磁场，使O点的磁感应强度为0，则匀强磁场磁感应强度的大小和方向分别为（　　）
A．，与ac成45°角指向右下方
B．，与ac成45°角指向左上方
C．，与ac成45°角指向左上方
D．，与ac成45°角指向右下方
6．位于x=-2m和x=14m的两个波源在t=0时刻同时开始振动，在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，振幅分别为4cm和2cm，t=6s时波形如图所示。P、M、Q为x轴上的三个质点，平衡位置对应的坐标分别为4m、5m、8m。下列说法正确的是（　　）
A．两波源的起振方向相反
B．两列波在重叠区域将形成稳定的干涉现象
C．t=10s时质点M的位移为2cm
D．6~10s，质点P和Q通过的路程相同
7．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场垂直光滑平行金属导轨平面，导轨宽为L，左端接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器，质量为m、阻值为r的导体棒ab垂直导轨放置，t=0时刻，开关S接1，ab在水平力F的作用下由静止开始水平向右做加速度为a的匀变速直线运动。时刻撤去水平力F，开关S接2。忽略导轨电阻，下列选项正确的是（　　）
A．F是恒力
B．开关S接通2的瞬间，流过导体棒ab的电流为
C．开关S接2之后，导体棒ab做匀减速直线运动
D．导体棒ab的最终速度大小为
二、多选题
8．静电透镜是电子透镜的一种，内部电场的电场线分布如图所示，从A点射出的一带电粒子，在仅受静电力的情况下，沿图中虚线运动，下列说法中正确的是（　　）
A．粒子带负电
B．A、B、C三点中带电粒子在B点动能最大
C．A、B、C三点中A点电场强度最小
D．A、B、C三点中带电粒子在C点电势能最大
9．如图甲所示，光滑平台上放着一根均匀链条，其中三分之一的长度悬垂在平台台面以下，由静止释放链条。已知整根链条的质量为m，链条悬垂的长度为l，台面高度为2l。如果在链条的悬垂端接一质量也为m的小球（直径相对链条长度可忽略不计），如图乙所示，还由静止释放链条。平台右边有光滑曲面D来约束链条，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．两链条在触地之前做加速度大小不变的加速运动
B．两链条在触地之前做加速度越来越大的加速运动
C．甲图中链条触地瞬间的速度大小为
D．乙图中链条触地瞬间的速度大小为
10．如图所示，质量为M的四分之一光滑圆弧滑块下端与光滑水平面相切。给质量为m的小球一水平向右的初速度，如果圆弧滑块固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为 R （R为圆弧的半径），如果圆弧滑块不固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为 R。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．小球的初速度大小为
B．M=2m
C．如果圆弧滑块不固定，小球滑离圆弧滑块到最高点的过程中，水平位移为R
D．如果圆弧滑块不固定，小球最终的速度大小为
三、实验题
11．用如图甲所示的实验器材验证两个小球的碰撞满足动量守恒定律。实验步骤如下：
①用天平测得两个小球的质量分别为m 、m ，已知。
②安装斜槽，调节斜槽使斜槽末端水平。
③在水平地面上铺一张较大的白纸，从斜槽末端悬垂一铅锤，静止时，用铅笔在铅锤尖端所指的白纸位置标记一点，记为O点。然后在白纸上面再铺一张复写纸。
④选择其中一个小球作为入射球，从斜槽某位置由静止释放，通过斜槽末端，小球最终落在复写纸上，在白纸上产生一个压痕。再重复让小球从斜槽同一位置由静止释放9次，白纸上共产生10个压痕。
⑤将另一个小球放在斜槽末端作为被撞小球。让入射小球还从之前的位置由静止释放，与被撞小球碰撞后一起掉落在复写纸上，产生另外两个压痕。再重复操作9次。
⑥取下复写纸和白纸，用圆规在三个落点区域画圆，用最小的圆尽量把所有压痕都圈进去，如图乙所示，把三个圆的圆心分别记为M、P、N，作为小球的落点。
⑦用米尺分别测量O点到M、P、N的距离, 记为x 、x 、x 。
(1)入射球应选择质量为 （选填“”、“”） 的小球，未发生碰撞的情况下, 入射球的落点应是图乙中 （选填“M”、“P”或“N”） 点。
(2)在测量x1的过程中，直尺的0刻度与白纸上O点对齐，测量时如图丙所示， cm。
(3)在误差允许范围内，表达式 成立，则两个小球的碰撞满足动量守恒定律。（用题设条件中的物理量表示）。
(4)安装斜槽，需要调整斜槽末端水平，请你写出其中一种判断斜槽末端是否水平的方法 。
12．要测量一节干电池的电动势和内阻 （电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）。提供如下器材：
A．电流表A （0~0.6A，内阻为0.5Ω； 0~3A，内阻为0.1Ω）
B．电压表V （0~3V，内阻约为3kΩ；0 ~15V，内阻约为15kΩ）
C．滑动变阻器R （0~10Ω）
D．滑动变阻器R （0~100Ω）
E.开关
F.导线若干
(1)为保证实验过程中操作简单、方便，滑动变阻器应选用 。（填器材前面的字母序号）
(2)某实验小组根据所选实验器材设计电路，用导线对器材进行连接，如图所示，图中还差一条导线没有连接，请用笔画线画出这条导线 。
(3)闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 端 。 （ 填 “A ”或“B”）
(4)通过改变滑动变阻器阻值，小组测得多组电压表示数U和电流表示数I，得到U-I图像如图所示。由此可得到干电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留2位小数）
四、解答题
13．如图所示, 水平面上AB=BC=x0，一物体从B点开始向右做初速度为零的匀变速直线运动，经时间T运动到C点，此后物体加速度方向改为水平向左，继续做匀变速直线运动，再经过时间T，物体运动到A点。求：
(1)物体第一次经过C点时的速度大小；
(2)0~2T时间内，物体距离B点的最大距离。
14． 如图甲所示，匀强电场中一水平面上静置质量为0.3kg的绝缘平板B，质量为0.1kg、带电荷量为+2×10-5C的滑块A以1m/s的初速度从左端滑上平板B，之后一段时间内平板B的v-t图像如图乙所示。已知电场强度为1×104N/C，方向水平向右，滑块A与平板B间动摩擦因数为0.3，g取10m/s ，平板B足够长。求：
(1)平板B与地面间的动摩擦因数；
(2)当滑块A的速度为0.5m/s时平板B的速度；
(3)在v-t图像中画出A、B的完整图像并求出A、B之间因摩擦产生的热量。
15． 在某空间建立如图甲所示的坐标系，x轴沿水平方向向右，y轴沿竖直方向向上，该空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度和电场强度随时间周期性变化的图像分别如图乙、图丙所示，图中、未知，为已知量。t=0时刻一带电微粒从坐标原点O由静止释放， 时刻，微粒开始做匀速圆周运动， 时刚好完成四分之三圆周。已知微粒质量为m，带电荷量为+q，磁场方向垂直纸面向里为正，电场强度方向竖直向下为正，重力加速度为g。求：
(1)磁感应强度和电场强度；
(2)微粒开始做匀速圆周运动时轨迹圆心的坐标；
(3)时微粒的速度大小和所在位置的坐标。
参考答案
1．A
2．C
3．B
4．D
5．A
6．C
7．D
8．AC
9．BD
10．AD
11．(1) P
(2)43.90（43.70 ~44.00）
(3)
(4)见解析
12．(1)C
(2)
(3)A
(4) 1.49/1.50/1.51 0.90/0.89/0.88
【详解】（1）为保证实验过程中操作简单、方便，滑动变阻器应选用C。
（2）因电流表内阻已知，则电路连线如图；
（3）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到A端。
（4）[1][2]根据
U=E-I(r+RA)
可得由此可得到干电池的电动势
E=1.50V
内阻
13．(1)
(2)
【详解】（1）从B到C
解得物体第一次经过C点时的速度大小
（2）向右为正，则从C到A由运动公式
解得
则物体距离B点的最大距离为
14．(1)0.05
(2)
(3)；0.1125J
【详解】（1）平板B的加速度
对平板B由牛顿第二定律
解得
（2）滑块A的加速度
解得
当滑块A的速度为0.5m/s时
解得t1=0.5s
则此时平板B的速度
（3）AB最终速度
解得，v=0.25m/s
之后AB一起匀速运动，则v-t运动图像如图
该过程中A、B之间相对位移
因摩擦产生的热量
15．(1)，
(2)
(3)0，
【详解】（1）时刻，微粒开始做匀速圆周运动，则必有
解得
设微粒做圆周运动的速率为，周期为，半径为，则有
又
解得
（2）微粒由静止释放，运动的加速度大小为a，则
解得
方向竖直向下。时刻速度大小
时间内位移大小
方向竖直向下。由
得微粒开始做匀速圆周运动时的半径
故微粒开始做匀速圆周运动时的圆心坐标为。
（3）微粒在 0~7时间内运动的轨迹如图所示
0-微粒从O运动到b点，速度大小为。
-，从b点运动到c点，微粒轨迹为半径为的四分之三圆周， c点速度大小为。
-，从c点运动到d点，微粒做匀变速曲线运动，水平方向速度大小为，竖直方向加速度大小
方向竖直向下。d点竖直方向速度大小
方向竖直向下。c点到d点的水平位移
d点速度大小
-，从d点运动到e点，微粒轨迹为半径为的四分之三圆周，则
解得
由对称性，e点竖直方向速度大小
方向竖直向上。
-，从e点运动到f点，微粒做匀变速曲线运动，水平方向速度大小为，竖直方向加速度大小
方向竖直向下。f点竖直方向的速度
f点水平方向的速度大小为，方向水平向左。
-，从f点运动到j点，微粒轨迹为半径为的四分之三圆周，j点速度大小为，方向竖直向上。
-，从j点运动到k点，微粒向上做匀减速直线运动，加速度大小
k点速度大小
由对称性可知，k点的纵坐标为0。由对称性可知，k点的横坐标
故k点的坐标为。

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