资源简介

丽江市第一高级中学2024-2025学年高三上学期期末质量检测
物理试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填 写在答题卡上，并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目，在规 定的位置贴好条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 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，用黑色碳 素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1．[4分]物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得了正确的科学认知，推动了物理学的发展.下列说法符合事实的是 (　　)
A．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的核式结构模型
B．卢瑟福用α粒子轰击N获得反冲核O，发现了质子
C．查德威克发现了天然放射现象，说明原子核有复杂结构
D．普朗克提出的“光子说”成功解释了光电效应
2．[4分]如图所示，斜面ABC与圆弧轨道相接于C点，从A点水平向右飞出的小球恰能从C点沿圆弧切线方向进入轨道。OC与竖直方向的夹角为θ＝60°，若AB的高度为h，忽略空气阻力，则BC的长度为(　　)
A．h B．h
C．h D．2h
3．[4分]低碳环保是我们追求的生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香产生的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是（　　）
A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大
4．[4分]2023年8月10日，我国成功发射首颗人工智能卫星—地卫智能应急一号，标志着我国在人工智能与航天领域的重大突破。假设绕地球做匀速圆周运动时，该卫星的周期是地球同步卫星周期的，则它与地球同步卫星的轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
5．[4分]如图所示为某静电场中轴上各点电势 的变化图像.一带电粒子从原点处以一定的初速度沿轴正方向射出，仅在电场力的作用下沿轴做直线运动，到达时速度达到最大，下列说法正确的是（ ）
A. 和处的电场强度相同
B. 该带电粒子带负电
C. 该带电粒子在处的动能大于在处的动能
D. 该带电粒子从原点到过程中，电场力先做负功再做正功
6．[4分]如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是(　　)
A．，3t B．，4t
C．，t D．，t
7．[4分]“平安北京，绿色出行”，地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。如图所示为地铁安检场景，另一图是安检时的传送带运行的示意图，某乘客把一质量为m的书包无初速度地放在水平传运带的入口A处，书包随传送带从出口B处运出，入口A到出口B的距离为L，传送带始终绷紧并以速度v匀速运动，书包与传送带间的动摩擦因数为μ。对于书包由静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（　　）
A．书包的动能变化量为
B．摩擦力对传送带做的功为
C．书包与传送带摩擦产生的热量为μmgL
D．电动机增加的平均功率为
二、多选题（本大题共3小题，共15分）
8．[5分](多选)如图所示,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0 ℃的水槽中,B的容积是A的3倍.阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空,B和C内都充有气体.U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等.假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积.下列说法正确的是 (　　)
A．C中气体压强为180 mmHg
B．打开S前,B中气体压强为120 mmHg
C．为使左右水银柱高度差仍为60 mm,可将右侧水的温度加热到364 K
D．为使左右水银柱高度差仍为60 mm,可将右侧水的温度降低到182 K
9．[5分](多选)如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源.闭合开关S后 (　　)
A．R的发热功率不变
B．电压表的示数不变
C．电流表A1的示数变大
D．电流表A2的示数变小
10．[5分]如图所示，AC和BC是两个固定的斜面，斜面的顶端A、B在同一竖直线上。甲、乙两个小滑块分别从斜面AC和BC顶端由静止下滑，质量分别为m1、m2(m1A．v1>v2
B．Ek1>Ek2
C．W1>W2
D．t1与t2大小关系不确定
三、非选择题（本大题共5小题，共57分）
11．[8分]实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒.、为两个直径相同的小球，质量分别为、，且.实验时，接球板水平放置，让入射球多次从斜轨上点静止释放，平均落点为；再把被碰小球静放在水平轨道末端，再将入射小球从斜轨上某一位置静止释放，与小球相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点、.
图1
（1） 关于该实验的要求，下列说法正确的是_______.（多选，填正确答案前的标号）
A．斜槽末端必须是水平的
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．必须测出斜槽末端的高度
D．放上小球后，球必须仍从点释放
（2） 图1中点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中测出、、的长度分别为、、.若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为__________________________.（用题中已知物理量符号表示）
（3） 如图2所示，仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球仍从斜槽上点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点、、，其中点为斜槽末端与接球板的接触点，测出、、长度分别为、、.若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为_______________________________.（用题中已知物理量符号表示）
图2
（4） 某同学仅将球替换为半径相同、质量为的球，重复第一次实验操作，发现碰撞后球反向运动，沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，假设斜槽轨道光滑，测量碰撞后、落点的平均位置到点的距离分别为、.若误差允许范围内满足关系式_______________________________（用题中已知物理量符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒.
12．[8分](6分)(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻Rx的阻值，A同学先用多用电表进行粗测.使用多用电表欧姆挡时，将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该先将选择开关换成欧姆挡的“　　　　”挡位，将红、黑表笔短接，再进行　　　　，使指针指在欧姆表刻度的“0”处；再次测量电阻Rx的阻值时，指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示，则所测量电阻Rx的阻值为　　　　Ω.
甲
　　
　　　　　　　 乙　　　　　　　　丙
(2)为进一步精确测量该电阻，实验台上摆放以下器材：
A．电流表(量程为0~150 mA，内阻约为2.0 Ω)
B．电流表(量程为0~0.6 A，内阻约为0.5 Ω)
C．电阻箱(最大电阻为99.99 Ω)
D．电阻箱(最大电阻为999.9 Ω)
E．电源(电动势为3 V，内阻为0.8 Ω)
F．开关2个
G．导线若干
B同学设计的电路图如图乙所示，现按照如下实验步骤完成实验：
①调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R1，仅闭合S1，使电流表指针有较大的偏转且读数为I；
②保持开关S1闭合，闭合开关S2，再次调节电阻箱的阻值为R2，使电流表的读数仍为I.
A．根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择　　　　(填器材前字母).
B．根据实验步骤可知，待测电阻Rx=　　　　(用题目所给测量数据表示).
(3)利用以上实验电路，闭合S2，调节电阻箱R，可测量出电流表的内阻RA，某同学通过调节电阻箱R，读出多组R和I值，作出了-R图像如图丙所示.若图像中纵轴截距为1 A-1，则电流表内阻RA=　　　　Ω.
13．[10分]（8分）均匀介质中有向轴负方向传播的机械波，如图所示为时的波形图，为波源位置，已知时，位于轴上处的质点第一次振动到达波谷。
（1） 求该机械波的波速大小；
（2） 写出点的振动方程;
（3） 求原点处质点的振动路程。
14．[13分]如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限有一与x轴相切的圆形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直于xOy平面向里，大小为B．一质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限的圆形匀强磁场，经过磁场后从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求：
(1)电场强度E的大小；
(2)圆形磁场区域的最小面积；
(3)粒子从P点运动开始，到再次经过y轴所经历的时间。
15．[18分]如图所示，MN和PQ是两根相距L=0.5m竖直固定放置的光滑金属导轨，导轨足够长，其电阻不计。水平条形区域I和Ⅱ内均有磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，其宽度均为d=0.3m，区域I和区域Ⅱ相距h=0.2m，其它区域内无磁场。导体棒ab的长度L=0.5m、质量m=0.5kg、电阻R=0.5Ω，开关S处于断开状态。现将ab棒由区域I上边界上方H=0.4m处由静止释放，ab棒下落时闭合S。已知ab棒在先后穿过两个磁场区域的过程中，流过棒的电流及其变化情况相同。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。计算结果可以保留根号。求：
（1）ab棒进入磁场区域I的瞬间，通过棒的电流强度I；
（2）ab棒穿过磁场区域I的过程中，棒上产生的热量Q；
（3）ab棒穿过磁场区域Ⅱ过程所用的时间t。
参考答案
1．【答案】B　
【解析】汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项A错误；卢瑟福用α粒子轰击N获得反冲核O，核反应方程为HeN→H，发现了质子，选项B正确；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂结构，选项C错误；爱因斯坦提出的“光子说”成功解释了光电效应，选项D错误.
2．【答案】　B
【详解】　小球飞出后做平抛运动，到C点时的速度方向与初速度方向夹角为θ，设此时位移方向与初速度方向夹角为α。根据平抛运动规律得tan θ＝2tan α＝，解得x＝h，所以A、C、D错误，B正确。
3．【答案】B
【详解】
ABC．中性空气分子在强电场中被电离成电子和带正电的离子，烟尘颗粒吸附电子后带上负电，在电场力作用下向铝板做加速运动，故AC错误；B正确；
D．因铝板与缝被针间的电场线形状相当于横向放置的锥形体，离铝板越近，电场线越稀疏，电场强度越小，烟尘颗粒受电场力越小，加速度越小，故D错误。
故选B。
4．【答案】B
【详解】设该卫星的周期为，轨道半径为，地球同步卫星周期为，轨道半径为，根据开普勒第三定律可得，又题意可得，联立可得该卫星与地球同步卫星的轨道半径之比为，选B。
5．【答案】B
【解析】图像切线斜率的绝对值表示电场强度大小,处的切线斜率大于处的切线斜率,故处的电场强度大于处的电场强度,且方向相反,故错误；带电粒子到达时速度达到最大,则带电粒子从原点到过程中电场力做正功,电势能减小,则带电粒子到达时电势能最小,由题图可知处的电势最大,故该带电粒子带负电,故正确；处的电势等于处的电势,则带电粒子在处的电势能等于其在处的电势能,根据能量守恒定律可知,该带电粒子在处的动能等于在处的动能,故错误；该带电粒子从原点到过程中,电势先增大后减小,电势能先减小后增大,故电场力先做正功再做负功,故错误.
6．【答案】BC
【解析】当A、B两点在平衡位置的同侧时有A＝Asin φA，A＝Asin φB，可得φA＝或π(由图中运动方向知应舍去)，φB＝或，因此可知第二次经过B点时φB＝，则T＝t，解得T＝4t，此时位移关系为A－A＝L，解得A＝，故A错误，B正确；当A、B两点在平衡位置两侧时有－A＝Asin φA，A＝Asin φB，解得φA＝－或－(由图中运动方向知应舍去)，φB＝或，当第二次经过B点时φB＝，则T＝t，解得T＝t，此时位移关系为A＋A＝L，解得A＝，C正确，D错误。
7．【答案】A
【详解】A．书包的最终速度为v，故动能变化量为，故选项A正确；
B．摩擦力对物块做的功为物块动能的增量
因为传送带的位移是
所以摩擦力对传送带做的功为
故选项B错误；
C．书包与传送带摩擦产生的热量
故摩擦生热小于μmgL
故选项C错误；
D．由能量守恒得，电动机增加功等于传送带克服摩擦力做功。经历时间
平均功率
故选项D错误。
故选A。
8．【答案】ACD
【解析】C中气体压强始终不变,B内封闭气体初状态pB=pC+60 mmHg,打开阀门后p'B=pC,由题意知V'B=VB,由玻意耳定律有pBVB=pB'VB',得pB'=180 mmHg=pC,pB=240 mmHg,A正确,B错误.改变C内气体温度,C内封闭气体做等容变化,若水银柱左高右低,加热后C内气体压强p'C=pC+60 mmHg,=,代入数据可得=,得T'=364 K;若水银柱右高左低,降温后压强p″C=pC-60 mmHg,=,代入数据可得=,解得T″=182 K,C、D正确.
9．【答案】BC　
【解析】将降压变压器和右侧电路等效为电阻，等效电阻R'=R灯，闭合开关S后，R灯减小，等效电阻阻值减小，因为a、b之间电压有效值不变，升压变压器匝数比不变，则电压表示数不变，流过等效电阻的电流增大，电流表A1、A2示数均变大，R的发热功率增大，A、D错误，B、C正确.
10．【答案】AD
【详解】设斜面的倾角为θ，斜面水平长度为L，由动能定理得mgLtan θ-μmgcos θ·=mv2-0，解得v=，由于两种情况g、L、μ都相同，只是θ1>θ2，所以v1>v2，A正确；小滑块滑至底端C时的动能为Ek=mv2=mgL(tan θ-μ)，由于两种情况g、L、μ都相同，但是m1θ2，所以无法确定两个小滑块滑至底端C时动能的大小关系，B错误；小滑块滑至底端C的过程中，克服摩擦力做的功为W=μmgcos θ·=μmgL，由于两种情况g、L、μ都相同，但是m111．【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
（1） 为使小球运动至轨道末端的速度相同,放上小球后,球必须仍从点释放,为保证小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，斜槽末端必须水平,安装的斜槽轨道不需要光滑,故、正确,错误；小球从斜槽末端飞出后做平抛运动,竖直方向上,小球下落的高度相等,则小球在空中运动的时间相等,小球水平位移之比等于小球初速度之比,实验不需要测出斜槽末端距地面的高度,故错误.
（2） 小球从斜槽末端飞出后做平抛运动,竖直方向上,小球下落的高度相等,则小球在空中运动的时间相等,设为,碰撞前小球的速度为,碰撞后小球、小球的速度分别为,,两球碰撞前后的总动量守恒，有,整理得.
（3） 设斜面的倾角为 ,小球做平抛运动,有,,解得,则碰撞前小球的速度为,碰撞后小球、小球的速度分别为,,两球碰撞前后的总动量守恒,有,整理得.
（4） 碰撞后球反向运动，斜槽轨道光滑,结合（2）问分析可知，若误差允许范围内满足关系式,可以认为两球碰撞前后的动量守恒.
12．【答案】(1)×1　欧姆调零　18　(2)a.A　 b.R2-R1　(3)2.2
【解析】(1)测电阻时选欧姆挡“×10”挡位并调零，测量时指针向右偏转角度太大，说明所选挡位太大，为准确测出电阻，应先将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位，将红、黑表笔短接，再进行欧姆调零；由题图甲所示表盘可知，所测量电阻Rx的阻值为Rx=18×1 Ω=18 Ω.
(2)根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流约为Imax=<= A≈0.167 A=167 mA，如果电流表选B，则读数误差太大，故电流表应选A；根据闭合电路欧姆定律，S2断开时有E=I(Rx+R1+RA+r) ①
S2闭合时有E=I(R2+RA+r) ②
联立①②解得Rx=R2-R1.
(3)闭合S2后，由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+RA+r)，则有=R+，则-R图像的纵轴截距b==1 A-1，解得RA=Eb-r=3×1 Ω-0.8 Ω=2.2 Ω.
13．【答案】（1）
（2）
（3）
【详解】
（1） 由图可知点第一次振动到达波谷处时，机械波向左传播了（点拨：时，处的质点处于波谷，振动形式传播到点需要传播），用时，
则波速为（2分）
（2） 由图可知机械波的波长，则机械波周期
（1分）
（1分）
由图可知机械波的振幅，则点的振动方程为（关键：由波形图分析质点的起振方向为沿轴负方向）（1分）
说明：振动方程没有单位不扣分，写成或或也可
（3） 机械波传播到点需要的时间为（1分）
，点处质点振动时间为（1分）
则内，处质点的振动路程为（1分）
14．【答案】(1)；(2)； (3)
【详解】
(1)粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向有
竖直方向有
且有
解得
(2)粒子到达a点时沿y轴负方向的分速度
粒子到达a点时的速度
方向与x轴正方向夹角为45°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如下图所示，
粒子在磁场区域中的轨迹是以为圆心、r为半径的圆上的圆弧ab，a点和b点在所求圆形磁场区域的边界上。
在通过a、b两点的不同圆中，面积最小的是以ab连线为直径的圆，设圆形磁场区域的半径为R。
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
由几何关系可知，圆形磁玚区域的最小半径
圆形磁场区域的最小面积
解得
(3)粒子在电场中的运动时间
粒子在磁场中的运动时间
粒子离开磁场后做匀速直线运动，到达y轴需要的时间
粒子总的运动时间
15．【答案】（1） （2） （3）
【详解】（1）令ab棒刚进入磁场区域Ⅰ时的速度大小为，通过它的电流大小为i，则根据动能定理得
解得
通过棒的电流强度为
解得
（2）令ab棒从磁场区域Ⅰ上边界到磁场区域Ⅱ上边界过程中产生的热量为Q，已知ab棒在先后穿过两个磁场区域的过程中，流过棒的电流及其变化情况相同。由能量守恒定律得
解得
（3）由上可得，令ab棒到达磁场区域Ⅰ下边界时速度大小为，由能量守恒定律得
解得
由题意知ab棒穿过磁场区域Ⅰ和Ⅱ所用的时间相同，设为t，令ab棒穿过磁场区域Ⅰ过程中的平均电动势大小为、平均电动势大小为、则有
根据动量定理得
解得
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