浙江省潮州市吴兴高级中学2024-2025学年高三上学期12月阶段性测试物理试卷（Word版附解析）

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1．本卷设试题卷和答题卷，答案必须完成在答题卷上，否则无效。
2．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页，满分100分。考试时间90分钟。
3．本张试卷g均取10m/s2
一、选择题Ⅰ（本大题共8小题， 每小题3分， 共24分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的）
1. 普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是（ ）
A. B. mC. D.
2. 帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力，方向与帆面的夹角，航向与帆面的夹角，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知，则帆船在沿航向获得的动力为（ ）
A. 600NB. 400NC. 200ND. 100N
3. 图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，则下列说法中错误的是（ ）
A. 发生险情处离地面的高度为45m
B. 时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630W
C. 加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为280N
D. 整个过程中工人所受重力做功为31500J
4. 操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线上A、B两点处分别把1、2相同的两球同时击出，A做平抛运动，B做斜抛运动，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，如图，轨迹交于P点，P是AB连线中垂线上一点，球1的初速度为v1，球2的初速度为v2，不考虑排球的旋转，不计空气阻力，两球从抛出到P点的过程中（ ）
A. 单位时间内，1球速度的变化大于2球速度的变化
B. 两球在P点相遇
C. 2球在最高点的速度小于v1
D. 1球动量的变化大于2球动量的变化
5. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（ ）
A. 发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B. 从P点转移到Q点的时间小于6个月
C. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
D. 在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小
6. 一个光学圆柱体的横截面如图所示，中心部分是空的正方形，外边界是半径为R的圆，圆心O也是正方形的中心，C是正方形其中一个边上的中点，B是圆周上的一点，已知OC＝BC，∠BCO＝120°，光速为c，一束单色光AB从B点射入介质，入射角为60°，折射光线为BC，下列说法正确的是（ ）
A. 正方形边长为
B. 光在B点的折射角为45°
C. 介质对此单色光的折射率为
D. 光从B到C的传播时间为
7. 几十亿年后太阳内部氢元素消耗殆尽，内部高温高压使三个氦核发生短暂的热核反应，被称为氦闪，核反应方程为，该反应放出的能量为E，真空中光速为c。则下列说法错误的是（ ）
A. 该反应属于核聚变B. X核中有6个中子
C. X核比结合能为D. 该反应的质量亏损为
8. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用带电粒子在电场中的振荡来产生微波，振荡原理可以理解为：如图所示，以O为原点建立x轴，区域有匀强电场沿x轴负方向，其电场强度，区域有非匀强电场沿x轴正方向，其电场强度，一带负电粒子质量为，电荷量大小为，从处P点由静止释放，粒子仅在静电力作用下在x轴上往返运动。已知质点做简谐振动周期公式（m为质点质量，k为振动系数），设原点O处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子的最大速度为
B. 粒子运动到原点O右侧最低电势
C. 粒子运动的周期为
D. 粒子向右运动距O点的最远距离为
二、选择题Ⅱ（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，漏选得2分，不选、错选均不得分）
9. 曾经风靡一时的“可达鸭吸管”，在用它喝可乐（可乐可视为导体）的时候会发出悦耳的音乐，其原理可简化为下图所示：在吸管外面包有一层铜箔作为电极，当可乐流过电极附近时，便与铜箔形成了电容，从而使电极的电势发生改变，触发音乐开关。下列判断正确的是（ ）
A. 空吸管与充满可乐的吸管相比，空吸管对应的电容要小一些
B. 吸管（这个结构）除了喝水以外还充当了电介质的作用
C. 用该吸管喝别的饮料时不可能会发出音乐
D. 手持一根小木条插入吸管中不可能听到音乐
10. 一定质量的理想气体，初始温度为300K，压强为1105Pa。经等容过程，该气体吸收400J的热量后温度上升100K；若经等压过程，需要吸收600J的热量才能使气体温度上升100K。下列说法正确的是（ ）
A. 初始状态下，气体的体积为6L
B. 等压过程中，气体对外做功400J
C. 等压过程中，气体体积增加了原体积的
D. 两个过程中，气体的内能增加量都为400J
11. 为了市民换乘地铁方便，厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过
拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH大小随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度vm越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流I，载流子为电子，则（ ）
A. 霍尔元件下表面电势高于上表面
B. 霍尔元件下表面电势低于上表面
C. 从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把，可以增大vm
D. 其他条件不变，调大电流I，可以增大vm
12. 如图所示，相距3 m的S1和S2是两个完全相同声源，选某一时刻为计时零点，两声源振动方程均为y＝5cs（170πt）cm，声速v＝340 m/s。以两声源连线中点O为坐标原点过两个声源建立x轴，下列说法正确的是（ ）
A. S1发出的声波和另一个频率为Hz的声波能发生干涉
B. 当人位于x＝1 m处时，几乎听不到声音
C. t＝85 s时，x＝0处的质点位移为－cm
D. 在S1和S2之间有1个振动加强点
三、实验题（本大题共24分）
13. 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验可能完成的是________（填正确答案标号）。
A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝5
B.钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4
C.钩码的个数N1＝N2＝N3＝4
D.钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________（填选项前字母）。
A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
（3）在作图时，你认为________（填“甲”或“乙”）是正确的。

14. 某实验小组同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。
（1）该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 ；
A. 把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B. 测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C. 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
D. 尽量选择质量大、体积小的摆球
（2）实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为_______mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2－L图像如图丙所示，可测得重力加速度g＝_______m/s2（π＝3.14，结果保留三位有效数字）；
（3）在实验中，有三位同学作出的T2－L图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是 。
A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值
D. 图线a对应的g值大于图线b对应的g值
15. 利用图示实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：
（1）调节导轨水平；
（2）测得两滑块的质量分别为和。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为______kg的滑块作为A；
（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等；
（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和；
（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示；
（6）表中的______（保留2位有效数字）；
（7）的平均值为______；（保留2位有效数字）
（8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为______（用和表示），本实验中其值为______（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
16. 利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

（1）实验前打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮；然后光具座上先放置b_______和c双缝，再放置a_______，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。（均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”）
（2）如图所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行 。
A. 仅拨动拨杆B. 仅旋转单缝
C. 仅前后移动凸透镜D. 仅旋转毛玻璃处的测量头
（3）实验中已知双缝间的距离d＝0.4 mm，双缝到光屏的距离L＝1.6 m，某种单色光照射双缝时，用测量
1
2
3
4
5
0.49
0.67
1.01
1.22
1.39
0.15
0.21
0.33
0.40
0.46
0.31
0.33
0.33
0.33
头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为_______ mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为_______ mm，则这种单色光的波长为_______ m（最后一空结果保留两位有效数字）。
（4）上述实验中，若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则相邻亮条纹中心间距_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
17. 小X同学利用如图1所示电路测量多用电表欧姆挡内部电阻和电池的电动势。使用的器材有：多用电表，电压表（量程3V、内阻为3kΩ），滑动变阻器（最大阻值2kΩ），导线若干。请完善以下步骤∶
（1）将多用电表的选择开关调到欧姆“×100”挡，再将红、黑表笔短接，_______（填“机械”或“欧姆"）调零；
（2）将图1中多用电表的红表笔接a端，黑表笔接b端，那么电压表的左端应为接线柱_______（填“+”或“-”）；
（3）欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图2所示，电池的电动势为E，多用电表欧姆“×100”挡内部电路的总电阻为r，调节滑动变阻器，测得欧姆表的读数R和电压表读数U，某次测量电压表的示数如图3所示，读数为_______V，根据图线如图4所示，求得电动势E=_______V，内部电路的总电阻r=_______Ω（结果均保留两位小数）
四、计算题（本大题共3小题，每小题12分）
18. 如图所示，长的水平传送带沿逆时针方向转动，带速大小可以根据需要进行调整，传送带左右两侧光滑平台等高，左侧平台上固定着一个半径的一光滑圆弧轨道和一个光滑圆轨道，两轨道间的平台足够长，点为圆轨道内侧最高点，最低点、点相互靠近且错开，右侧竖直墙壁上固定一个轻质弹簧。质量的物块A从圆弧轨道的最高点由静止释放，与静止在轨道最低点的质量的物块B发生弹性碰撞，碰后撤去圆弧轨道。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，物块A、B均可看作质点。
（1）物块A、B第一次碰撞后，求物块B的速度大小；
（2）若两物块碰撞后只有物块B能通过圆轨道的最高点且物块A、B均不脱轨，求圆轨道半径的范围；
（3）若中间圆轨道的半径为8cm，欲使物块A、B能再次发生碰撞，求传送带的速度范围。
19. 如图甲所示，在竖直平面内平行放置了两根完全相同的金属导轨，导轨间距L=1.0m。其中a1b1和a2b2段是足够长的光滑竖直轨道；b1c1和b2c2段是光滑圆弧轨道，c1d1和c2d2段是与水平面成37°角的足够长的粗糙倾斜直轨道；图乙是其正视图，其中竖直轨道处于B=0.5T的垂直导轨平面水平向右的匀强磁场中，倾斜直轨道处于B=0.5T的沿轨道斜面向下的匀强磁场中。a1a2之间连接一阻值为R=1.0Ω的电阻。现有两根质量均为m=0.lkg，电阻均为R=1.0Ω，长度均为L=1.0m的金属棒M和N，其中M棒紧贴竖直轨道从离b1b2高h=15m处静止释放，同时N棒从足够高的倾斜轨道静止释放。N棒与轨道的c1d1、c2d2段之间的动摩擦因数为μ=0.5。运动中两金属棒与导轨始终紧密接触，M棒竖直下落至b1b2前已经达到匀速。重力加速度g=10m/s2，（sin37°=0.6，cs37°=0.8），求：
（1）M棒到达b1b2时的速度大小；
（2）M棒从静止开始运动到b1b2的过程中，通过电阻R的电量q以及电阻R中产生的焦耳热Q；
（3）M棒从静止开始运动到b1b2所需时间t；
（4）M棒到达b1b2时N棒的速度大小。
20. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在一半径为R、分别与x轴、y轴相切的圆形边界，圆形边界内和第三、四象限内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限圆形边界外无磁场。在第二象限内存在平行于y轴方向的匀强电场（在图中未标出）。现将一群质量均为m、电荷量均为+q（q>0）的带电粒子从切点S以同一速度大小（其中大小未知）与x轴正方向成角（）射入第一象限，其中垂直于x轴入射的粒子刚好垂直y轴经过Р点，与x轴正方向成入射的粒子经过第二象限的电场后从x轴上的Q点射入第三象限，其中OQ距离为R。在x轴正方向上有一块收集板MN，不计粒子重力，求：
（1）粒子入射速度大小；
（2）电场强度E方向（选“y轴负方向”或“y轴正方向”）和大小；
（3）若收集所有粒子，则收集板长度至少要多长。