资源简介

云南省怒江州民族中学2024-2025学年高三上学期期末检测
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，共计28分）
1．近年来，人们不断追求清洁、高效能源，其中最有效的是核聚变。“第三代”核聚变又称氦3反应，其核反应方程为。已知、和的质量分别为、和，下列说法正确的是（　　）
A．该核反应方程中的是正电子
B．该反应过程中满足关系
C．的比结合能小于的比结合能
D．目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氦3为原料进行核反应发电
2．如图所示，将、两小球（均可视为质点）以大小为的初速度分别从、两点先后相差水平相向抛出，小球从点抛出后，经过时间，、两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空气阻力，取，则抛出点、间的水平距离是（ ）
A. B. C. D.
3．小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油，若在距离圆心5cm处放上水果装饰。下列说法正确的是（　　）
A．圆盘转动的转速约为 2 r/min
B．圆盘转动的角速度大小为 rad/s
C．蛋糕边缘的线速度与所放水果的线速度之比约为 4:1
D．蛋糕边缘的向心加速度与所放水果的向心速度之比约为 4:1
4．在地球表面以一定的初速度竖直上抛一小球，经过时间l落回原处；若在某星球表面以相同的速度竖直上抛一小球，则需经4t时间落回原处。不计空气阻力，忽略星球和地球自转。已知该星球半径与地球半径之比为1：4，则（　　）
A．该星球密度与地球密度之比为1：1
B．该星球质量与地球质量之比为64：1
C．该星球表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为4：1
D．该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：1
5．如图所示，弹簧下面挂一质量为的物体，物体在竖直方向上做振幅为的简谐运动，物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，已知重力加速度为，则在振动过程中( )
A．物体的最大动能为
B．弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变
C．弹簧的最大弹性势能为
D．物体在最低点时的弹力大小小于
6．如图甲所示,绝缘光滑水平面上有A、O、B三点,以O点为坐标原点,向右为正方向建立直线坐标轴x轴,A点坐标为-2 m,B点坐标为2 m,空间中存在水平电场,图乙、丙左侧图线为四分之一圆弧,右侧图线为一条倾斜线段.现把一质量为m、电荷量为q的负点电荷,以初速度v0由A点向右射出,若负点电荷可以沿直线到达B处,则下列说法正确的是(忽略负点电荷形成的电场) (　　)
A．若A、B两点间的电势变化如图乙,负点电荷到达B点时速度大于v0
B．若A、B两点间的电势变化如图乙,负点电荷到达坐标为- m和 m处时,电场力的功率不相等
C．若A、B两点间的电场强度变化如图丙,负点电荷从A到B速度先增大再减小
D．若A、B两点间的电场强度变化如图丙,负点电荷到达坐标为- m和 m处时,所受电场力相同
7．如图，一质量为的木板静止在水平地面上，一质量为的滑块（可视为质点）以的水平速度从木板左端滑上木板，木板始终保持静止．木板足够长，滑块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为（未知），重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是（ ）
A． 地面对木板的摩擦力方向水平向右
B． 地面对木板的摩擦力大小为
C． 可能为0．12
D． 整个过程中，滑块与木板间因摩擦产生的热量为
二、多选题（本大题共3小题，共计15分）
8．在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为定值电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是(　　)
A．所用交变电流的频率为50 Hz
B．电压表的示数为100 V
C．电流表的示数为1 A
D．变压器传输的电功率为15 W
9．如图所示,一汽缸竖直放于水平地面上,缸体质量M=4 kg,活塞质量m=2 kg,活塞横截面积S=2×10-3 m2.活塞上方的汽缸内封闭了一定质量的理想气体,下方通过气孔P与外界相通,大气压强p0=1.0×105 Pa．活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的轻弹簧相连,当汽缸内气体温度为12 ℃时弹簧为自然长度,此时活塞上方的缸内气柱长度L1=20 cm.已知T=(273+t) K,g取10 m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦.现给封闭气体加热,则下列说法正确的是 (　　)
A．缸内气柱长度L1=20 cm时,缸内气体压强为9×104 Pa
B．当缸内气柱长度L2=22 cm时,缸内气体温度约为383 K
C．缸内气体温度上升到437 K,气体开始做等压膨胀
D．缸内气体温度上升到522 K,气体开始做等压膨胀
10．从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的阻力作用。距地面高h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如图。重力加速度。该物体的质量m和所受的阻力f是（ ）
A． B． C． D．
三、非选择题（本大题共5小题）
11．某实验小组成员用如图甲所示的实验装置做探究加速度与质量关系的实验。实验中通过改变小车中砝码的质量来改变小车和车中砝码的总质量M，打点计时器所用交流电的频率为50Hz。
（1）对于实验操作的目的，下列说法正确的是 。
A．重物的质量m必须远小于M的目的是使小车受到的合外力等于细线的拉力
B．调节定滑轮高度，使细线与长木板表面平行的目的是使小车受到的合外力等于细线的拉力
C．小车开始释放的位置靠近打点计时器的目的是在纸带上打更多的点
（2）若实验所用的交流电频率为50Hz，则根据图乙所打纸带的打点记录，打点计时器打B点时的速度为 m/s，小车的加速度 m/s2。（结果保留三位有效数字）
12．某实验小组做测量电阻丝的电阻率实验，过程如下：
（1）通过螺旋测微器测量电阻丝不同位置的直径求其平均值。某次测量的示数如图（a）所示，该次测量的直径d＝__________ mm。
（2）电阻丝长度L及电阻R的测量：
①将电阻丝拉直后，固定在两接线柱之间，用刻度尺测量两接线柱外侧间的距离L，如图（d）所示。
②把电阻丝接入图（b）所示的电路中。将电压表右端连接a点，闭合开关，调节R1，使电表指针偏转到合适位置，读出电流表示数I，电压表示数Ua。把电压表活动接线头接在b点，调节R1，使电流表示数仍为I，读出电压表的示数Ub，则电阻丝的阻值R＝__________（用Ua、Ub和I表示）。
（3）改变电阻丝的长度，测得多组R和L的数据。考虑到接线柱的粗细不能忽略，测量的电阻丝长度L存在较大误差。为了解决这个问题，小明和小芳采用了两种不同的方案：
①小明用每一组数据计算相应的电阻率ρ＝__________（用R、d和L表示），然后求其平均值。
②小芳则作出R－L图像如图（c）所示，结合图像斜率k，推导电阻率ρ＝__________（用k和d表示）。
③为消除接线柱粗细引起的误差，__________（选填“小明”或“小芳”）的方案更有效。
简述你判断的依据：__________。
13．一束激光由光导纤维左端的中心点O以α＝60°的入射角射入，在光导纤维的侧面以入射角θ＝60°多次全反射后，从另一端射出，已知光导纤维总长l＝60 m，光在真空中的传播速度c＝3.0×108 m/s。求：
（1）光导纤维对该束激光的折射率；
（2）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。
14．直角坐标系xOy如图，在第I象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，第Ⅳ象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小也为B，第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场；N、P、Q为x轴上三点，P点坐标为（d，0），Q点坐标为（3d，0）。一质量为m、带电荷量为q（q>0）的粒子从N点以与x轴正方向成45°角的速度射入匀强电场区域，然后以沿x轴正方向的速度经过y轴上坐标为（0，）的M点，此时粒子刚好分裂成两个质量相等、带正电的粒子1和粒子2，分裂后两粒子的运动方向与分裂前相同，分裂过程中电荷量守恒，粒子1经过P点的时刻粒子2也恰好经过Q点。不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：
(1)分裂后粒子1、2的速度大小；
(2)第Ⅲ象限匀强电场的电场强度大小；
(3)当粒子2第二次经过x轴时，两粒子之间的距离。
15．如图所示，电阻为2r、半径为R的单匝圆形导体线圈两端与导轨、相连，处于竖直向下磁场中，其磁感应强度B随时间t变化规律为：，其中、为已知量。、、是三根材质和粗细相同的匀质金属棒，的长度为3d、电阻为3r、质量为m。导轨与平行且间距为d，导轨与平行且间距为3d，和的长度相同且与、的夹角均为30°。区域Ⅰ和区域Ⅱ是两个相邻的边长均为L的正方形区域，区域Ⅰ中存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。时间内，水平外力使棒在区域Ⅰ中某位置保持静止，且其两端分别与导轨与对齐。其余导体电阻均不计，导轨均固定于水平面内，不计一切摩擦。
（1）和内，分别比较棒两端的电势高低，并分别求使棒保持静止的水平外力F大小；
（2）在以后的某时刻，撤去右侧圆形磁场，若区域Ⅰ内的磁场在外力作用下全部从区域Ⅰ以速度匀速运动到区域Ⅱ时，导体棒速度恰好达到且恰好进入区域Ⅱ，该过程棒产生的焦耳热为Q，求金属棒与区域Ⅰ左边界的初始距离和该过程维持磁场匀速运动的外力做的功W；
（3）在（2）前提下，若磁场运动到区域Ⅱ时立刻停下，求导体棒运动到时的速度。
参考答案
1．【答案】C
【详解】根据电荷数守恒与质量数守恒可知，核反应方程为，即X为质子，A错误；由于该反应释放能量，则质量亏损为，即有，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，通过聚变生成并释放大量能量，说明比更加稳定，则的比结合能小于的比结合能，C正确；目前我国的秦山、大亚湾等核电站使用的是重核裂变发电，D错误。
2．【答案】D
【解析】由题意可知,两小球做平抛运动.球从出发到相遇用时为,则球用时为；二者相遇时,设、两小球的竖直分速度大小分别为、,两球平抛的初速度大小为,设两小球相遇时速度方向与水平方向的夹角分别为、.由平抛运动特点及几何关系可得,对小球有,对小球有,二者相遇时的速度方向相互垂直,则,解得（另一解舍去）,由平抛运动规律可得抛出点A、B间的水平距离,故D正确.
3．【答案】B
【详解】
A．圆盘每
转一圈，故转速为1 r/min，A错误；
B．由角速度与周期的关系可得
B正确；
C．根据
角速度相等，半径之比为2：1，则蛋糕边缘的线速度与所放水果的线速度之比约为 2:1，C错误；
D．根据
角速度相等，半径之比为2：1，蛋糕边缘的向心加速度与所放水果的向心速度之比约为2:1，D错误。
故选B。
4．【答案】A
【详解】
C．地球和星球上遵循的理论是一样的，不考虑自转，万有引力等于重力。设地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为，根据竖直上抛回到原处，有
以相同初速度竖直上抛，重力加速度之比等于它们所需时间之反比，星球上的时间与地球上的时间比为，则星球表面重力，加速度和地球表面的重力加速度之比
C错误；
B．根据万有引力等于重力，有
得
星球和地球表面的重力加速度之比为，半径比为，所以星球和地球的质量比
B错误；
A．根据密度的定义
所以
与g成正比，与R成反比
A正确；
D．第一宇宙速度
v与gR乘积的算术平方根成正比
D错误。
故选A。
5．【答案】C
【解析】根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能和物体的机械能（即动能和重力势能之和）总和保持不变，故错误；规定物体的平衡位置为零重力势能面，则物体在最高点时重力势能为，而此时物体的动能为零，弹簧的弹性势能也为零，根据项分析可知，弹簧的弹性势能和物体的机械能（即动能和重力势能之和）总和为，当物体运动至平衡位置时动能最大，此时弹簧弹性势能不为零，物体重力势能为零，则物体最大动能一定小于，当物体运动至最低点时，物体的动能为零，重力势能为，此时弹簧弹性势能最大，为，故错误，正确；物体在平衡位置时，弹簧伸长量为，弹力大小为；物体在最低点时，弹簧伸长量为，根据胡克定律可知弹力大小为，故错误.
6．【答案】B
【解析】
由题图乙可知AO段与BO段电势差相等,电场力做功大小相等,且AO段电场力对电荷做正功,OB段电场力对电荷做负功,故负点电荷到达B点时速度等于v0,A错误;φ-x图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,则由题图乙可知O点到B点是匀强电场,如图所示,该电场强度的大小与虚线表示的电场强度大小相等,由于左侧图线为四分之一圆弧,将虚线平移至与圆弧相切,切点处的电场强度大小与右侧电场强度大小相等,根据几何关系可知该切点的横坐标为- m,即当负点电荷分别处于- m和 m时,电场力大小相等,而负点电荷在坐标为- m和 m处电势不同,在两位置间移动时,电场力对其做功,负点电荷在两点动能不同,速度不同,由P=Fv可知电场力的功率不相等,B正确;由题图丙可知从A到B电场方向向右不变,则负电荷一直受到向左的电场力,从A到B速度一直减小,C错误;由题图丙可知负点电荷到达坐标为- m和 m处时,电场强度大小不同,方向相同,电场力不同,D错误.
7．【答案】C
【解析】根据受力分析可知滑块对木板的滑动摩擦力方向水平向右，因此地面对木板的静摩擦力方向水平向左，故A错误；滑块对木板的滑动摩擦力大小，由于木板始终保持静止，故地面对木板的静摩擦力大小，故B错误；木板始终保持静止，即，解得，故C正确；整个过程中，滑块的动能全部转化为系统的内能，产生的热量，故D错误．
8．【答案】　AD
【详解】　变压器不会改变交变电流的周期，由图(b)可知所用交变电流的周期为T＝2×10－2 s，可求得所用交流电的频率为f＝50 Hz，故A正确；通过R2的电流的最大值为Im＝ A，有效值为IR2＝1 A，由串、并联电路的特点可知通过R3的电流(即通过电流表的电流)为IA＝0.5 A，故C错误；副线圈中的电流为I2＝1.5 A，由欧姆定律可得副线圈两端的电压U2＝IR2R2＝1×10 V＝10 V，由＝可得，原线圈两端的电压U1＝U2＝100 V，再根据原线圈电路的串联关系可得R1两端的电压为UV＝220 V－100 V＝120 V，故B错误；根据变压器原理可得变压器传输的电功率为P＝U2I2＝10×1.5 W＝15 W，故D正确。
9．【答案】ABC
【解析】根据题意,由平衡条件有p1S+mg=p0S,代入数据解得p1=9×104 Pa,故A正确;根据题意可知,当缸内气柱长度L2=22 cm时,弹簧被压缩2 cm,根据平衡条件有p0S+kΔx=mg+p2S,根据理想气体状态方程有=,其中T1=(273+12)K=285 K,联立解得T2≈383 K,故B正确;根据题意可知,当汽缸对地面的压力为零时,再升高气体温度,气体压强不变,设此时气体的温度为T3,对汽缸,由平衡条件得p0S+Mg=p3S,对活塞,根据平衡条件有p3S+mg=p0S+kΔx1,根据理想气体状态方程有=,联立解得T3=437 K,即缸内气体温度上升到437 K,气体开始做等压膨胀,故C正确,D错误.
10．【答案】BD
【详解】物体上升过程，根据动能定理有，同理，物体下降过程，有，联立，解得。
11．【答案】C；0.400；1.46
【详解】（1）[1] A．对重物和小车受力分析可得，解得绳子的拉力为，重物的质量m必须远小于M的目的是使小车受到的合外力即细线的拉力约等于重物的重力，A错误；
B．调节定滑轮高度，使细线保持与长木板平行的目的是细线的拉力没有沿垂直运动方向的分力，B错误；
C．小车开始释放的位置靠近打点计时器的目的是在纸带上打更多的点，C正确。选C。
（2）[2]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解打B点时小车的速度
[3]因为，每5个点作为一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为，设AB间距为x1，BC间距离为x2，根据逐差法，得
12．【答案】（1）0.598　（2）②　（3）①　②　③小芳　见解析
【详解】（1）螺旋测微器的精确度为0.01 mm，由题图（a）可知金属丝的直径为d＝0.5 mm＋9.8×0.01 mm＝0.598 mm
（2）②由电路图根据欧姆定律可得
＝RA＋R0，＝RA＋R0＋R
联立可得电阻丝的阻值为R＝
（3）①根据电阻定律可得R＝ρ
又S＝
联立可得ρ＝
②根据R＝ρ，S＝
可得R＝L
可知R－L图像的斜率为k＝
解得ρ＝
③为消除接线柱的粗细引起的误差，小芳的方案更有效；因为小芳的结论与L的测量值无关。
13．【答案】（1）　（2）4×10－7 s
【详解】（1）根据在光导纤维侧面的入射角为60°，由几何关系可得在左端的折射角为β＝30°，由折射定律n＝，代入数据解得n＝
（2）激光在光导纤维中经过一系列全反射后从右端射出，光路图如图所示。设激光在光导纤维中的传输速度为v，激光在光导纤维中传播的距离为s，
则有x＝OA·sin θ，＝，v＝，t＝，联立解得t＝4×10－7 s。
14．【答案】(1)，，(2)，(3)6d
【详解】（1）粒子运动轨迹如图所示
设粒子1运动的半径为r1，由几何关系得，解得，设粒子2运动的半径为r2，由几何关系得，解得，由几何关系知，粒子1运动轨迹对应的圆心角为120°，对应的运动时间为，粒子2运动轨迹对应的圆心角为60°，对应的运动时间为，结合周期可得，根据电荷守恒定律，有，解得，，根据洛伦兹力提供向心力，解得，所以粒子1的速度为，粒子2的速度为
（2）对分裂过程，由动量守恒定律有，解得，由运动的合成与分解可知，粒子从x轴上N点进入匀强电场区域时沿y轴负方向的分速度大小也等于v，竖直方向由运动学公式，有，，联立解得
（3）粒子1、2进入第I象限后将做周期性运动，如图所示
粒子2第二次经过x轴时，粒子1也经过x轴，粒子1到点的距离为，粒子2到点的距离为，所以两个粒子之间的距离，解得
15．【答案】（1）见解析；（2） ；；（3）
【详解】（1）根据楞次定律和安培定则可知，在内，CD中的电流由C到D，即
感应电动势为
感应电流为
则外力
在，匝圆形导体线圈内磁通量不变，则回路电动势、电流为零，C、D两点的电势相等，故外力
（2）棒向左加速过程中，感应电动势的平均值为
感应电流的平均值为
安培力的平均值为
由动量定理得
联立可得
由串联电路的特点可知，电路中产生的总热量为
由功能关系和能量守恒得
（3）从磁场区域Ⅱ右边界向左运动距离x时，回路中棒的长度为
回路中总电阻为
回路中电流为
棒所受安培力为
棒从磁场区域Ⅱ右边界运动到过程，由动量定理得
即
其中
所以
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