河南省部分学校2025届高三上学期毕业班阶段性测试（四）物理试卷(含答案)

这是一份河南省部分学校2025届高三上学期毕业班阶段性测试（四）物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
B.普朗克提出了“量子化”的概念
C.法拉第发现了通电导线可以使小磁针偏转
D.麦克斯韦证实了电磁波的存在
2．某质点从时由静止开始做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.0-1s与3s-4s的位移大小相等
B.前后,加速度方向和速度方向均发生变化
C.时,质点离出发点最远
D.0-1s内与2s-3s内的加速度方向相同
3．用某种透明材料制成的艺术品,横截面如图所示,abOc为正方形,cOd为四分之一圆,且圆的半径与正方形的边长相等,bOd面镀银。一束单色光从ac的中点以30°角入射,恰好沿着圆的半径出射。透明材料的折射率为( )
A.B.C.D.
4．我国第一次火星探测任务是由“天问一号”负责执行的。火星的半径约为地球半径的,火星的质量约为地球质量的。已知地球的第一宇宙速度为。下列判断正确的是( )
A.火星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的
B.火星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的
C.火星的第一宇宙速度约为
D.火星的第一宇宙速度约为
5．如图所示,倾角为θ的斜面体置于水平面上,一个质量为m的滑块置于斜面上,滑块通过一根跨过两轻质定滑轮的轻绳与装满沙的沙桶(沙的质量为,桶本身的质量不计)相连,两滑轮间的轻绳水平,滑块与左滑轮间的轻绳与斜面平行,滑块受到的摩擦力大小为f。由于某种原因沙桶缓慢漏沙,全部漏完后滑块受到的摩擦力大小也为f。整个过程中斜面体、滑块和沙桶始终保持静止,两滑轮的摩擦可忽略不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块与斜面间的动摩擦因数一定等于
C.漏沙过程中,地面对斜面体的支持力保持不变
D.漏沙过程中,地面对斜面体的摩擦力方向始终向右
6．某节水喷灌系统如图所示,出水口距地面的高度,地下水距地面的高度,水落地的位置距出水口的水平距离是10h,每秒喷出水的质量为1.0kg。电动机正常工作时,输入电压为22.V,输入电流为2.5A,水泵由电动机带动。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为80%,忽略水在管道中运动的机械能损失及水在空中运动时的空气阻力,重力加速度g取,则( )
A.水落地前瞬间的速度大小是25m/sB.每秒水泵对水做功为410J
C.水泵输入功率为550WD.电动机线圈的电阻为
7．如图所示,一辆有驱动力的小车上有一水平放置的弹簧,弹簧左端固定在小车上,右端与一质量为1kg的物块相连。初始时物块和小车静止,弹簧处于拉伸状态,且弹簧弹力大小为2N。已知物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使小车开始以加速度a沿着水平方向加速运动,下列判断正确的是( )
A.若且水平向右时,物块受到的摩擦力大小为2N
B.若且水平向右时,物块相对小车静止
C.若且水平向左时,物块受到的摩擦力大小为1N
D.若且水平向左时,物块相对小车向右滑动
二、多选题
8．如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播。实线为时的波形图,虚线为时的波形图,下列说法正确的是( )
A.简谐运动的周期可能为0.4s
B.波的传播速度可能为30m/s
C.处质点在时的速度沿y轴正方向
D.处质点在时的位移为-5cm
9．如图所示,原长为l的轻弹簧,一端固定在O点,另一端与套在固定光滑竖直杆上的小球相连,控制小球静止于a点使弹簧处于原长状态。已知小球的质量为m,重力加速度为g,垂直于杆。将小球从a点由静止释放,第一次经过b点时速度为v,到达d点时速度为零。对于这一过程,下列说法正确的是( )
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B.弹簧具有的最大弹性势能为
C.小球经过c点时速度为
D.小球到达d点时,小球的机械能最小
10．如图所示,足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,电阻不计,导轨间距为L,顶端接一阻值为R的电阻。矩形匀强磁场I的高为d,匀强磁场II足够高,两磁场的间距也为d,磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向里。一质量为m、电阻为2R的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。将金属棒由静止释放,运动距离为s时进入匀强磁场I。已知金属棒进入磁场I和II时的速度相等,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.金属棒刚进入磁场I时其两端的电压为
B.金属棒在磁场I中运动的时间为
C.金属棒穿过磁场I的过程中,电阻R产生的热量为
D.金属棒在磁场II中运动的最大速度为
三、实验题
11．某物理学习小组要验证机械能守恒定律。
(1)接通电源后,释放纸带前,装置如图1所示,该装置存在的问题是_____。
(2)解决了装置中的问题后,规范完成实验,得到如图2所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点,测得它们到起始点O的距离分别为。已知打点计时器所用电源的频率为f,重锤的质量为m,则打点计时器打B点时,重锤的动能_____,判断重锤增加的动能是否与减少的重力势能相等,从而验证机械能守恒。
(3)还可以利用纸带,分别测量出各点到O的距离h,算出各点对应的速度v,然后以h为横轴、以为纵轴画出了如图3所示的图线。已知重力加速度为g,若机械能守恒,则图线的斜率k=_____。
12．物理学习小组测量一捆粗细均匀导线的电阻率,导线购买凭证标明总长度.
(1)同学们从导线的一端割掉一小段绝缘皮,用螺旋测微器测出金属丝的直径,如图1所示,则金属丝的直径_____mm。
(2)为了测量金属导线的电阻,实验室提供的器材有:直流电源E(电动势为3V,内阻未知)、电流表A(量程,内阻未知)、滑动变阻器、定值电阻(阻值为)、开关和导线若干。某同学设计了如图2所示的电路。
①请在图3中用笔画线代替导线,补充完整实物图。
②调节滑动变阻器的滑片至最_____(填“左”或“右”)端,闭合开关S,单刀双掷开关拨到1,调节滑动变阻器,使电流表的读数;保持滑动变阻器接入电路的电阻不变,将单刀双掷开关拨到2,稳定后电流表的示数如图4所示,则电流_____A。
(3)根据前面的数据,可得金属导线的电阻率_____(结果保留2位有效数字)。
四、计算题
13．如图1所示,灯泡L的规格为“”,滑动变阻器的最大阻值为。开关闭合、断开,滑动变阻器接入电路的电阻时,灯泡正常发光。已知电源的输出功率P与外电路的总电阻R的关系如图2所示,灯泡的电阻视为恒定。
(1)求电源的电动势E；
(2)求图2中的大小；
(3)若开关、均闭合,为使灯泡正常发光,调节滑动变阻器,求滑动变阻器与灯泡并联部分的电阻.
14．如图所示,长度、质量的均匀薄板静止在光滑的水平面上,距薄板右端处有一固定障碍物。质量的小物块静置在协板的左端,质量的子弹以的速度从左端水平时向小物块,在极短时间内与小物块达到共同速度并留在小物块中,整体可看作质点,已知小物块与薄板之间的动摩擦因数,重力加速度,小物块或胁板与障碍物碰撞后均以原速率反弹,忽略薄板厚度,小物块滑下薄板时不损失能量。
(1)求子弹射入小物块后瞬间,二者共同速度v的大小；
(2)求薄板、小物块与障碍物碰撞前瞬间的速度分别为多大。
15．利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图1所示,yOz平面左侧存在沿y轴负方向的匀强电场,右侧存在沿x轴正方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从点以初速度、沿着x轴正方向射入电场,恰好从O点进入磁场,再次从点通过x轴,不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小E和匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)从O点进入磁场运动时间为时,求粒子的位置坐标；
(3)如图2所示,若在yOz平面左侧再加垂直xOy平面向里的匀强磁场,将上述带正电粒子从点以初速度、沿着x轴正方向射入电磁场,运动轨迹恰好与x轴负半轴相切。求所加匀强磁场的磁感应强度大小B。
参考答案
1．答案：B
解析：牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测出了引力常量，选项A错误；普朗克在1900年提出了“量子化”的概念，选项B正确；奥斯特发现了通电导线可以使小磁针偏转，选项C错误；赫兹证实了电磁波的存在，选项D错误。
2．答案：C
解析：图像中，图线与坐标轴围成图形的面积表示位移大小，故0~1s内的位移大于3s~4s的位移，选项A错误；前后是一条倾斜直线，斜率表示加速度，故加速度大小、方向均不变，选项B错误；后粒子反向运动，故此时质点离出发点最远，选项C正确；0~1s内加速度方向为正，2s~3s内的加速度方向为负，选项D错误。
3．答案：A
解析：由题意可知，单色光从ac的中点折射到O点，能够沿着圆的半径出射，入射角为30°，设正方形边长为l，可得折射角的正弦，则透明材料的折射率，选项A正确。
4．答案：B
解析：天体表面万有引力等于重力，即，可得火星表面重力加速度约为地球表面的，选项A错误，B正确；根据第一宇宙速度的公式，可得火星的第一宇宙速度约为3.53km/s，选项C、D错误。
5．答案：C
解析：根据沿斜面方向滑块所受合力为零，开始时摩擦力方向沿斜面向下，有，沙漏完后，摩擦力方向沿斜面向上，且，联立可得，选项A错误；不确定f是不是最大静摩擦力，因此无法判断滑块与斜面间的动摩擦因数是否等于，选项B错误；以滑块、斜面体整体为研究对象，竖直方向合力为零，斜面体质量为M，有，与沙的质量无关，选项C正确；以滑块、斜面体整体为研究对象，水平方向合力为零，，方向水平向左，选项D错误。
6．答案：B
解析：设从出水口喷出时水的初速度为，水在空中运动的时间为，代入数据得。水落地时竖直方向的速度，代入数据得，水落地时的速度，代入数据得，选项A错误；每秒水泵对水做功为，选项B正确；已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为80%，设水泵输入功率为，时间，代入数据得，选项C错误；电动机的机械功率等于水泵输入功率，即，设电动机的电阻为，即，代人数据得，选项D错误。
7．答案：C
解析：当物块和小车静止时，弹簧处于拉伸状态，此时物块受到的静摩擦力水平向右，大小也为2N。当小车向右加速且恰好不相对滑动时，由牛顿第二定律，可得最大加速度为，只要摩擦力没有达到最大静摩擦力，物块就相对于小车静止，弹簧弹力不变，故且水平向右时，物块受到的摩擦力大小为4N，选项A错误；且水平向右时，物块相对小车向左滑动，选项B错误；同样，当小车向左加速且恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可得最大加速度为，若且水平向左时，，可得物块受到的摩擦力大小为1N，方向水平向左，选项C正确；若且水平向左时，物块相对小车不滑动，选项D错误。
8．答案：BC
解析：由图可知，在的时间内，波形向左传播了，即，可得，时周期为1.2s，当时周期为0.24s，选项A错误；由图可知，波长为4m，根据波长、波速和周期的关系，可知当时，传播速度为30m/s，选项B正确；利用平移法画出下一个时刻的波形图，可以看出处质点的速度方向沿y轴正方向，选项C正确；根据波动规律，可知处质点在时的位移为，选项D错误。
9．答案：AD
解析：由于杆光滑，系统内只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，选项A正确；小球到达b点时弹性势能为，根据能量守恒定律可如到达d点时弹性势能最大，小球的机械能最小，选项B错误，D正确；小球从a点到c点过程，弹簧弹力做功为零，根据动能定理，，可得小球经过c点时速度为，小球在b点时，故小球经过c点时速度大于，选项C错误。
10．答案：AC
解析：金属棒进入磁场I前做自由落体运动，设进入磁场I时速度为，刚进入磁场I时电动势为，导体棒两端的电压为外电压，即，选项A正确；金属棒离开磁场I时的速度为，根据题意可知，金属棒穿过磁场I的过程中通过的电荷量，根据动量定理，且，解得选项B错误；由动能定理，，则电阻R上产生的焦耳热，选项C正确；由题意可知，金属棒进入磁场Ⅱ时，先做加速度减小的减速运动，再做匀速运动，因此最大速度是，选项D错误。
11．答案：（1）打点计时器安装得太靠上端了，打出的纸带有效长度太短
（2）
（3）2g
解析：（1）由图可知，打点计时器安装靠上，下面的无效纸带太多，打出可用的纸带太短。
（2）重锤做匀变速直线运动，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此打点计时器打B点时的速度可得重锤的动能。
（3）若机械能守恒，有，可得图像的斜率为2g.
12．答案：（1）2.000（±0.001）
（2）①如图所示
②右；0.42
（3）
解析：（1）根据螺旋测微器的读数规则可知金属丝的直径为2.000mm。
（2）①根据电路图连接实物图。
②开关闭合前，滑动变阻器接入电路的阻值最大，可以保护电路，因此滑动变阻器的滑片应该调到最右端。电流表读数需估读一位，即为0.42A。
（3）根据闭合电路的欧姆定律，单刀双掷开关拨到1时，，拨到2时，，联立可得。根据，可得，代入数据可得电阻率。
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由图2可知，电源内阻
灯泡正常发光时，流过灯泡的电流
闭合、断开时，根据闭合电路的欧姆定律
解得
（2）由图2可知，外电路的电阻与时输出功率相同
则有
时，
代入数据，解得
（3）开关均闭合，为使灯泡正常发光，根据闭合电路的欧姆定律
解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）子弹进入小物块的过程
由动量守恒定律，有
可得
（2）设小物块开始运动后，薄板的加速度大小为
小物块的加速度大小
设薄板与障碍物碰撞时，小物块还没有脱离薄板
有
此时薄板的速度
小物块的速度
小物块的位移，可知小物块没有脱离薄板
薄板与障碍物碰撞后向左减速，小物块向右减速，脱离时有
由题意可知，共速后到脱离前，小物块和薄板的位移均为
解得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设粒子在电场中的运动时间为
沿x轴方向做匀速直线运动，有
沿y轴负方向做匀加速直线运动，有
解得匀强电场的电场强度大小
粒子在匀强磁场中，沿着x轴方向做匀速直线运动，经过时间到N点
垂直于磁场的方向做匀速圆周运动，再次到达N点时恰好经过一个周期
即
解得
（2）设粒子从O点离开电场时，沿着y轴负方向的分速度为
洛伦兹力提供向心力，得
进入磁场运动的时间，沿x轴方向的坐标
垂直于磁场方向运动，对应的圆心角
则
带电粒子的位置坐标为
（3）在点利用配速法，由于粒子的运动轨迹与x轴相切，故向下偏转，认为粒子有沿x轴正方向和负方向的速度，沿x轴正方向大小为，沿x轴负方向大小为v，且
粒子的两个分运动为：沿x轴正方向以速度做匀速直线运动，xOy平面内以速率做匀速圆周运动
有
由题意可知
联立可得