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河南省三市2024-2025学年高三（第二次）质量检测物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.全球卫星导航系统是目前广泛应用的新一代导航定位系统，利用近地空间的卫星为各类用户提供可靠和高精度的定位、导航和授时服务，常用的全球卫星导航系统有我国的北斗卫星导航系统，美国的全球定位导航系统，俄多斯的格洛纳斯导航系统和欧盟的伽利略系统，下列关和星导航系统描述正确的是( )
A. 汽车行驶定位时不能把汽车看成质点
B. 汽车行驶导航时以地面为参考系
C. 北斗导航系统显示北京时间为时间间隔
D. 全球卫星导航系统的卫星最小发射速度为
2.郑开大道可近似看成一条直线。一汽车沿郑开大道从开封开往郑州，已知全程用时约小时，前一半位移内的平均速度为，后一半位移内的平均速度为，该汽车全程行驶的位移大小为( )
A. B. C. D.
3.将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，由于玻璃杯壁很薄，因此从水平方向拍摄的照片看去，玻璃杯中未进入水中的一段筷子没有发生侧移，而浸入水中的筷子明显发生了侧移，如图甲，我们可以根据这一现象得出水的折射率。已知玻璃杯是圆柱体，底面圆半径为，筷子插入位置距圆心距离为，从水平方向测量水中的筷子侧移位置距圆心距离为，如图乙，则水的折射率为( )
A. B. C. D.
4.一半径为的光滑半球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑匀质铁链，为球面的顶点，端与端恰与桌面不接触。铁链单位长度的质量为，重力加速度大小为，求铁链处的张力的大小
A. B. C. D.
5.用高度不同的同种液体分别把两段空气封入相同的试管内，两段空气柱的体积分别为与，初始时两试管放于同一位置，，现把两试管放入同一个恒温水槽内，如图所示，稳定后气体体积变化量与大小关系
A. B. C. D. 无法确定
6.如图，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值。闲合开关，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表，、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是( )
A. 的示数先减小后增大
B. 的示数先减小后增大
C. 与的比值大于小于
D. 滑片从最左端滑到正中央位置过程小于
7.如图，发电机的矩形线圈长为、宽为，匝数为，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有完全相同的三个灯泡，额定电流为。电动机接在副线圈上，与灯泡并联，如图所示。当发电机线圈以角速度匀速转动时，三个灯泡均正常发光，此时电动机消耗的功率是一个小灯泡的倍。不计发电机线圈电阻，下列说法正确的是
A. 与的比值大于 B. 小灯泡的额定电压为
C. 流过线圈的电流最大值为 D. 此时电动机的功率为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.物理学家密立根比较准确地测定了电子的电荷量，其实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场，方向竖直向下。用一个喷雾器把许多密度相同的油滴从板中间的小孔喷入电场。油滴从喷口出来时由于围擦而带负电，油滴的大小、质量、所带电荷量各有不同，已知半径为，电荷量为的球状油滴在电压为时保持平衡状态，不计空气阻力和浮力，则半径为的球状油滴，电荷、板间电压为多少才能保持平衡状态( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
9.一可看成质点的小球从空中某位置斜向上抛出，以抛出点为原点建立平面直角坐标系，竖直向上为轴正方向，抛出方向与轴正方向水平方向夹角为，抛出速度，重力加速度取，下列说法正确的是( )
A. 小球抛出后距抛出点的最大高度为
B. 小球再次回到轴时距原点距离为
C. 抛出后时，小球的位置坐标为
D. 小球的轨迹方程为
10.如图所示，半径为的光滑大圆环用一细杆固定在竖直平面内，质量为的小球套在大圆环上。上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为的滑块连接，并一起套在杆上，小球和滑块之间用长为的轻杆分别通过铰链连接，当小球位于圆环最高点时、弹簧处于原长；此时给一个微小扰动初速度视为，使小球沿环顺时针滑下，当杆与大圆环相切时小球的速度为为重力加速度。不计一切摩擦，、均可视为质点，则下列说法正确的是
A. 小球、滑块和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能守恒
B. 当杆与大圆环相切时的速度为
C. 小球从圆环最高点到达杆与大圆环相切的过程中滑块的重力势能减小
D. 小球从圆环最高点到达杆与大圆环相切的过程中弹簧的弹性势能增加了
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.某同学制作一个多量程的电流表和欧姆表，他设计的电表电路如图所示。所用器材分别为：
A.电流表满偏电流，内阻
B.定值电阻、
C.滑动变阻器最大阻值为
D.电源电动势为，内阻忽略不计
E.单刀双掷开关、
F.表笔及导线若干。
将单刀双掷开关接，分别接、时，、可串联在电路
中作为电流表，量程分别为和
若单刀双掷开关接，分别接、时，可作为双量程的欧姆表使用。
电路中定值电阻的阻值为 。
当单刀双掷开关接，再将开关接时，欧姆表的挡位为 选填“”或“”
欧姆调零后将待测电阻接在、间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次欧姆调零时，滑动变阻器的滑片 填“向上”或“向下”移动。
12.用如图实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
图
将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平如图
让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置
把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置
记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出础撞前后两小球的平均落地点的位置、，与的距离分别为，、。分析数据：
实验室有如下、、三个小球，则入射小球应该选取 进行实验填字母代号

小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留下了个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图中画的三个圆最合理的是
若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为 。均用题中所给物理量的符号表示
完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示，图中圆弧的圆心在斜槽末端。使小球仍从斜槽上点由静止滚下，重复实验步骤和的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为、、。测得斜槽末端与，的三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 用所测物理量的字母表示。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.如图甲所示，两个半径为的单匝圆形线圈和，总阻值为两线圈连接部分电阻不计，用同样的导线制成，图示区域内有匀强磁场，其磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求：
线圈中感应电流大小
线圈消耗的电功率。
14.如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在范围足够大、磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ第四象限内，在区域存在沿轴正方向的匀强电场未画出，在区域存在一定宽度且足够长、磁感应强度大小为方向垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。已知，坐标为的点处固定一粒子源，沿轴正方向发射速度大小为、带正电的粒子束。粒子的质量为，电荷量为，粒子第一次经过轴的位置为点。已知，忽略粒子间的相互作用及粒子所受重力。
求磁场的磁感应强度大小
粒子第一次进入磁场后，恰好不从场的下边界射出，求磁场的宽度。
15.如图所示，光滑水平面上有一光滑水平凹槽。质量为的木板放置在凹槽内，其上表面恰好与水平面平齐。开始时木板紧靠凹槽左端并处于静止状态，其右端与凹槽右端距离为。水平面左侧较远处有一处于压缩锁定状态的轻弹簧，左端固定在墙壁上，右端连接物块，物块紧靠物块放置，弹簧的弹性势能。水平面右侧与顺时针转动的水平传送带平滑连接。已知、的质量均为，传送带的长度，顺时针转动的速度，物块与长木板上表面、传送带之间的动摩擦因数均为，重力加速度。某时刻弹簧解除锁定，物块、由静止开始向右运动，离开弹簧后滑上长木板，长木板首次与凹槽两侧壁碰撞均不损失能量，第二次与凹槽右侧壁碰撞时立即被锁定，物块滑上传送带后，在传送带上运动的时间。物块、均可视为质点，经过各个衔接点时不损失能量。求：
物块刚滑上木板时的速度大小
木板第一次与凹槽右侧壁碰撞时，物块的速度大小
长木板的长度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】略
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】由题可知，光从外界进入水杯中的入射角为，，光在杯中的折射角为，，根据折射定律可得 ，故选C。
4.【答案】
【解析】如图所示：
处左侧部分链条对处右侧链条的作用力的大小为张力，假设右侧部分链条在的作用下非常缓慢地移动动一个无限小的位移，其作用等效于处于链条端的一段长为的链条移向端，而其他部分没有变化，因此，做的功就等于这一段链条的重力势能的增加量，因此 ，所以，故A正确，BCD错误。
5.【答案】
【解析】把两试管放入同一恒温水槽内，气体发生的是等压变化，根据盖吕萨克定律，变形可得，两试管中的气体处于同一个恒温水槽，所以温度变化量相同，且初始温度也相同，所以与成正比，因为，所以。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以可知与变阻器串联，电压表 、 、 分别测量、路端电压和变阻器两端的电压．滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，连在电路中的总阻值先最大后减小，回路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律干路电流先减小后增大，故A正确；
B.路端电压，即路端电压先增大后减小，故 的示数先减小后增大，故B错误；
C.根据闭合电路欧姆定律得： ，则可见 ，即 与的比值大于，故C错误；
D.根据闭合电路欧姆定律得： ，可见 ，滑片从最左端滑到正中央位置过程大于，故D错误；
故选A。
7.【答案】
【解析】设小灯泡的额定电压均为，则副线圈的电压为，副线圈的电压为，所以与的比值等于，故A错误；
发电机产生的电动势最大值为，
有效值为，因为不计发电机线圈电阻，所以原线圈电压即为，
根据电压比等于匝数比可得，
所以小灯泡的额定电压为，故B错误；
副线圈的电流为，电动机消耗的功率是一个小灯泡的倍。则根据可知流过电动机的电流为，则副线圈的电流为，
根据变压器电流关系有，
流过线圈的电流最大值为，故C错误；
电动机的功率为 ，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】
【解析】A、小球、滑块和轻杆组成的系统在下滑过程中要克服弹簧弹力做功，机械能不守恒，故A错误；
B、开始时，滑块到圆心是距离为，由几何关系知：当杆与大圆环相切时滑块到达圆环圆心的距离变为 ，设此时滑块的速度为，杆与竖直方向的夹角为，因为杆两端相连的物体在沿杆方向的分速度相等可得： ， ，联立可得： ，故B错误；
C、小球从圆环最高点到达杆与大圆环相切的过程中滑块减小的重力势能 ，故C正确；
D、小球从圆环最高点到达杆与大圆环相切的过程中，小球、滑块、弹簧和轻杆组成的系统机械能守恒，
有 ，带入数据可得： ，故D正确，
11.【答案】
向上
【解析】略
12.【答案】

【解析】略
13.【答案】解：
设匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为，则
由得
解得
设路端电压为，功率为，则
电功率
解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：
粒子在磁场Ⅰ中的运动轨迹如图所示，有
可得粒子在酸场中的运动轨迹半径
解得
设粒子第一次进入电场时速度与轴负方向的夹角为，
则
粒子在电场中受到水平向右的恒力，故在轴方向做匀速直线运动，在轴方向做匀变速直线运动
故粒子第一次进入磁场Ⅱ时垂直磁场边界入射，如图所示
粒子在磁场Ⅱ中运动时
得轨迹半径为
故磁场宽度为

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：对、、弹簧组成的系统由能量守恒定律可得
解得
物块滑上木板后，由牛顿第二定律
对物块
解得
对长木板
解得
长木板运动时间，与右壁碰撞，由运动学公式
解得
物块的速度
解得
物块滑上传送带后平均速度，可知物块滑上传送带后先加速再匀速。
设滑块滑上传送带的速度大小为，在传送带上加速运动时间为
解得
从滑上木板到滑出木板一直做匀减速直线运动
得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

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