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2024-2025学年云南民族中学期中考试高三物理试卷
第I卷（选择题）
一、选择题
1.在第届机器人世界杯赛上，中国科技大学获得仿真组冠军，标志着我国在该领域的研究取得了重大进展。图中是科大著名服务机器人“可佳”，如图所示，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序：机器人在平面内由点出发，沿直线运动到点，然后又由点沿直线运动到点，然后又由点沿直线运动到点，然后又由点沿直线运动到点。整个过程中机器人所用时间是，下列说法正确的是
A. 机器人的运动轨迹是一条直线 B. 整个过程中机器人的位移大小为
C. 整个过程中机器人的路程大小为 D. 整个过程中机器人的平均速度为
2.图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中
A. 膜片与极板间的电容增大 B. 极板所带电荷量增大
C. 膜片与极板间的电场强度增大 D. 电阻中有电流通过
3.如图所示，三根通电长直导线、、平行水平放置，它们的横截面恰位于直角三角形的三个顶点，，。导线、固定，导线中通有方向垂直纸面向里、大小为的恒定电流时，自由的通电长直导线恰处于静止状态。已知通电长直导线在距导线处产生的磁场的磁感应强度大小为为常数，为通电长直导线中的电流大小，则导线中电流的大小和方向为
A. 电流大小为，方向垂直纸面向里 B. 电流大小为，方向垂直纸面向里
C. 电流大小为，方向垂直纸面向外 D. 电流大小为，方向垂直纸面向外
4.年月日，新一代“人造太阳”装置中国环流器二号装置在成都建成并实现首次放电，该装置通过磁场将粒子约束在小范围内实现核聚变。其简化模型如图所示，核聚变主要原料氕核和氘核均从圆心沿半径方向射出，被约束在半径为和两个同心圆之间的环形区域，该区域存在与环面垂直的匀强磁场。则下列说法正确的是
A. 若有粒子从该约束装置中飞出，则应减弱磁场的磁感应强度
B. 若两种粒子速率相同，氕核不会从该约束装置中飞出，则氘核也一定不会从该约束装置中飞出
C. 若两种粒子在磁场中做圆周运动的半径相同，则两种粒子具有相同大小的动量
D. 若氘核在磁场中运动的半径，则氘核会从该约束装置中飞出
5.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，此时质点的位置横坐标为，此时质点的位置横坐标为图乙为质点的振动图像．则下列说法不正确的是
A. 该波的传播速度是
B. 该波沿轴的负方向传播
C. 时，与相距处的质点与点振动方向一定不相同
D. 从到内，质点通过的路程等于
6.、两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知地球的半径为，万有引力常量为，卫星的线速度大于卫星的线速度，若不考虑、之间的万有引力，则以下说法正确的是
A. 地球的质量为 B. 地球的第一宇宙速度为
C. 地球的密度为 D. 卫星的加速度大小为
7.重庆卷，活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针针芯和针鞘被瞬间弹出后仅受阻力。质量为的针鞘在软组织中运动距离后进入目标组织，继续运动后停下来。若两段运动中针鞘整体受到阻力均视为恒力，大小分别为、，则针鞘
A. 被弹出时速度大小为
B. 到达目标组织表面时的动能为
C. 运动过程中，阻力做功为
D. 运动的过程中动量变化量大小为
8.三条在同一平面纸面内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为，方向如图所示。、和三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将、和处的磁感应强度大小分别记为、和，下列说法正确的是
A.
B.
C. 和处磁场方向垂直于纸面向外，处磁场方向垂直于纸面向里
D. 处磁场方向垂直于纸面向外，和处磁场方向垂直于纸面向里
9.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的
C. 图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D. 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性
10.某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示。图中为热敏电阻随温度升高，阻值减小，用来探测加热电阻丝的温度，为光敏电阻随光照强度增大，阻值减小，接收小灯泡的光照，除、外，其他电阻均为定值电阻。当处温度降低时
A. 变亮 B. 通过的电流减小
C. 的路端电压增大 D. 消耗的功率减小
第II卷（非选择题）
二、非选择题
11.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
甲同学采用如图所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把球沿水平方向弹出，同时球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明________________________________________________．
乙同学采用如图所示的装置．两个相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端与可看做光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁、；调节电磁铁、的高度，使，从而保证小铁球、在轨道出口处的水平初速度相等，现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道、的下端射出．实验可观察到的现象应是_____________，仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，
这说明_________________________________________________________．
丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为，则由图可求得____用、表示，其值是________取
12.在“观察电容器的充、放电现像”实验中，某同学将直流电源、电容器、电阻箱、电压表、电流传感器、计算机及单刀双掷开关组装成如图所示的实验电路。
回答下列问题：
用电压表测量电容器两端的电压，电压表的正接线柱应与_____填“”或“”端相连。
将单刀双掷开关与“”端相接，此时电源给电容器充电。在此过程中，发现电压表的示数_____填正确选项序号。
A.先增大，随后逐渐稳定在
B.先增大后减小
C.迅速增大，随后逐渐稳定在
上述过程中，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图所示，曲线与坐标轴所围面积等于电荷量。估算出该次充电完成后电容器上的电荷量_____，电容器的电容_____。
将电阻箱电阻由最大分别调节至和，先后两次把开关由端掷向端，计算机屏幕上显示的图像如图中曲线Ⅰ和Ⅱ所示，则曲线Ⅰ对应的电阻是_________填“”或“”。
13.如图所示，两平行金属导轨弯折成度角的两部分，导轨接有电动势，内阻的电源，定值电阻，导轨间距，导轨电阻忽略不计。导轨的竖直部分左侧有一根与其接触良好的水平放置的金属棒，在金属棒所在空间加一竖直向上的匀强磁场图中仅画出了一根磁感线，金属棒质量，电阻不计。已知导轨竖直部分与金属棒间的动摩擦因数设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度，求：
要使金属棒能处于静止状态，则所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少多少？
若将竖直向上的匀强磁场绕以金属棒为轴逆时针转过的过程中保证金属棒静止且与导轨接触良好，要使金属棒最后仍能处于静止状态，则磁感应强度最后为多少？
14.某磁偏转装置如图甲所示，纸面内半径为、圆心为的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小按图乙所示规律做周期性变化，在时间内。在磁场区域的右侧有一圆心也在点的半圆形荧光屏，为中点。一粒子源均匀地发射初速度可忽略的电子，沿方向射出的电子经电压加速后正对圆心射入磁场，，在时间内经磁场偏转的电子从上到下打在荧光屏上、两点间图中、未画出。已知电子的电荷量为、质量为，，不计电子的重力，电子穿过磁场的时间远小于磁场变化的周期，忽略磁场变化激发电场的影响。
求打在荧光屏点的电子在进入磁场时磁感应强度大小。
求及电子在荧光屏上扫描的角速度。
由于加速电压增大到某一值，时间内进入磁场的电子从点上方的点向下扫描，。为使电子仍在、间扫描，扫描的角速度仍为，须在圆形磁场区域叠加一个变化的匀强磁场，求的值。
15.在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，整个空间存在方向沿轴负方向的匀强电场未画出，第三象限有方向垂直坐标平面向外的的匀强磁场未面出，点、的坐标分别为和，将一质量为，带电荷最为的小球从点以速度沿轴负方向抛出，小球恰能经过点，进入第三象限，运动到第三象限的点时，速度，点的横坐标为，取。求：
电场的场强大小；
小球通过点时的速度大小；
点的纵坐标。
参考答案
1.
A.根据坐标分析可知轨迹为折线，A错误；
整个过程中位移为从点到点的有向线段，位移大小为 ，整个过程中机器人的路程大小为运动轨迹的长度，路程大小大于 ， B正确；C错误；
D.整个过程中机器人的平均速度，D错误。
故选B。
2.
A、振动膜片振动时，电容器两极板的距离增大，由公式可知，电容减小，故A错误；
B、由公式知，不变的情况下，电容减小，电容器所带电荷量减小，故B错误；
C、由公式知，不变，间距增大，则场强减小，故C错误；
D、极板的带电量减小，放电，电阻中有电流通过，故D正确；
故选：。
3.
同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，为使导线处于静止状态，故导线中的电流方向均与导线中的电流相反，导线中电流的方向应为垂直纸面向里，由几何关系可知若导线间的距离为，则导线间距离为，设导线中电流大小为，导线中电流大小为，导线长为，导线在水平方向的合力为零，则有解得，故A正确，故BCD错误。
故选A。
4.
A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，若有粒子从该约束装置中飞出，说明粒子做圆周运动的轨道半径太大，为使粒子不从该约束装置飞出，应使粒子轨道半径减小，应增大磁感应强度，故A错误；
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径，若两种粒子速率相同，氕的质量小于氘的质量，则氕的轨道半径小于氘的轨道半径，氕核不会从该约束装置中飞出，则氘核可能会从该约束装置中飞出，故B错误；
C、粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径，氕与氘的电荷量相等，磁感应强度相等，若两种粒子在磁场中做圆周运动的半径相同，则两种粒子具有相同大小的动量，故C正确；
D、氘核恰好不从磁场中射出时粒子运动轨迹与外圆相切，运动轨迹如图所示
根据几何关系可得：，解得：，所以氘核在磁场中运动的半径，则氘核不会从该约束装置中飞出，故D错误。
故选：。
5.
A.由甲图可得波长为，由图乙可得周期为，则可得波速为，故A正确；
B.由图乙可知，在时质点向下振动，根据微平移法结合图甲可知波沿轴的负方向传播，故B正确；
C.根据微平移法可知，时，质点向上振动，而与相距处的质点的横坐标为与，其中横坐标为处的质点向上振动与点的振动方向相同，而横坐标为处的质点振动方向与点振动方向相反，故C错误；
D.由图可得振幅为，由于，则质点通过的路程为，故D正确。
本题选错误的，故选C。
6.
A.设卫星的轨道半径为，卫星的轨道半径为，又有卫星的线速度大于卫星的线速度，则根据高轨低速可知，结合图像有

解得，
设卫星绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
设卫星绕地球做匀速圆周的周期为，则有
解得
由图像可知每经过
两卫星再一次相距最近，则有
联立解得
则地球质量为，A错误；
B.设地球的第一宇宙速度为，则有
解得，B正确；
C.设地球密度为，则有
解得 ，C错误；
D.设卫星的加速度大小为，则有
解得 ，D错误。
故选B。
7.
根据动能定理有，解得，故A正确；针鞘到达目标组织表面后，继续前进减速至零，有，故B错误；针鞘运动的过程中，克服阻力做功为，故C错误；针鞘运动的过程中，动量变化量大小，故D错误。
8.
本题考查磁场的叠加，由于通过三条导线的电流大小相等，结合右手定则可判断出三条导线产生的合磁感应强度在、处垂直纸面向外，在处垂直纸面向里，且，故选项A、C正确。
9.
A.普朗克通过研究黑体辐射，提出能量量子化，但光电效应是爱因斯坦成功解释的，故A错误；
B.玻尔能级理论提出氢原子核外电子轨道量子化，对应能量也是量子化，以及定态和跃迁的假设，成功解释了氢原子光谱，故氢原子能级是分立的，对应原子发射光子的频率也是分立不连续的，故B正确；
C.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，推翻了汤姆生的枣糕式结构，提出了原子的核式结构，质子和中子是卢瑟福和查德维克通过人工核反应发现的，故C错误。
D.根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，证明了德布罗意物质波观点的正确，故D正确。
10.
当处温度降低时，热敏电阻阻值变大，由闭合电路欧姆定律可知，左侧电路中的电流减小，通过小灯泡的电流减小，小灯泡的光照强度减小，光敏电阻的阻值变大，故A错误；
对右侧电路，电阻的阻值变大，总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小，电源内阻分得电压减小，右侧电路中的电源的路端电压变大，两端电压变大，通过的电流也变大，消耗的功率变大，故C正确，D错误；
右侧电路电流减小，通过的电流也变大，故通过的电流变小，故B正确；
故选BC。
11.平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；球会击中球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动；；。
两球同时落地，知球在竖直方向上的运动规律与球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动；
切断电源，使两小球能以相同的初速度同时分别从轨道、的末端射出．实验可观察到的现象应是球击中球，可知球在水平方向上的运动规律与球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；
因为小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，
得，即 ，解得
又因为，解得，
代入、的值得。
故答案为：平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；球会击中球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动；；。
12.；；∽均可；均可；。
电容器的上极板充上正电荷，电压表正接线柱应接端
电源给电容器充电时，电压表示数迅速增大，随着两极板充有的电荷量越来越多，极板间电势差越来越大，随后逐渐稳定在，选项C正确
图像中，图像和坐标轴所围成的面积即为，数格，大于或等于半格算一格，小于半格忽略。方格约为均可，或∽均可
放电瞬间电流最大值，由于，曲线Ⅰ对应的电阻是。
13.由受力分析，根据共点力平衡条件得，
由闭合电路欧姆定律有，
联立解得，
所以所加的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度至少为。
最后安培力竖直向上，由平衡条件得：
得最后磁感应强度大小为：。
14.（1）电子沿着径向飞入磁场，由带电粒子在磁场中的运动规律得，带电粒子沿着OA方向飞出磁场，电子在磁场中做圆周运动的圆心为O′，如图所示，由几何关系得，电子做圆周运动的半径r=R，
由题意得：
联立解得：
（2）由知，磁感应强度越小，电子做圆周运动的半径越大，反之越小，由题意知打在屏幕上的C点的电子半径最大，此时的电子在T=0时刻飞入匀强磁场；
打在屏幕D处的电子在T时刻飞入磁场的，那么
同理，
根据几何关系得
同理∠POC=120°，∠POD=60°，所以∠COD=60°，
（3）t=0时进入磁场的电子打到E点，由题意可知电子在磁场中偏转角，设电子进入磁场时速度大小为，在磁场中运动的半径为rE，
则：
由几何关系得：
为使电子仍在C、D间扫描，设t=0时磁感应强度大小变为，则t=T时磁感应强度大小变为，
则：
解得：
B2作周期性变化，在0~T时间内，

磁感应强度B2的方向垂直纸面向里。
15.依题意，可得小球在竖直方向有：
代入数据求得：
水平方向：，其中：
联立求得：
小球过点时，有：，
代入相关数据可得小球通过点时的速度大小：
小球从点运动到点时，根据动能定理有：，其中：
代入相关数据求得：
所以点的纵坐标：

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