皖东名校2024-2025学年第一学期期末检测高三物理试题-

这是一份皖东名校2024-2025学年第一学期期末检测高三物理试题-，共13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。
1.如图所示，山上一条输电导线架设在两支架间，M、N分别为导线在支架处的两点，P为导线最低点，则这三处导线中的张力FM、FN、FP大小关系是
A. FM>FN>FPB. FM>FP>FNC. FN>FP>FMD. FN>FM>FP
2.近年来贵州省黔东南州台盘村举办的“村BA”篮球赛火遍全网，很好地促进当地乡村振兴发展。在某场比赛中，一篮球运动员抢下后场篮板后发动快攻，将质量为0.6kg的篮球快速传给前场无人防守的队友，整个传球过程简化如图。该运动员从与其肩部等高的持球点处单手将篮球绕肩做圆周运动，当篮球转过的圆心角θ等于53°时，篮球以15m/s的速度抛出，被前场的队友在接球点处接住，顺利完成上篮得分。已知接球点和持球点在同一水平线上，篮球做圆周运动的半径为70cm，篮球运动轨迹在同一竖直面内，忽略空气阻力影响，篮球可视为质点，重力加速度g取10m/s2。sin53°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 篮球做圆周运动时，传球运动员对篮球的作用力始终指向圆心
B. 篮球从抛球点运动到接球点所用时间为1.8s
C. 篮球从抛球点到接球点运动过程中最小速度为12m/s
D. 整个过程传球运动员对篮球所做的功为67.5J
3.如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，8节质量均为m的车厢编组运行，其中1号和8号车厢为动力车厢，且额定功率均为P。列车由静止开始以额定功率2P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向左运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为ρ，1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其它阻力，忽略其它车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率2P向左运行到速度为最大速度的一半时，2号车厢对3号车厢的作用力大小为
A. 211034P2ρSB. 51634P2ρSC. 21203P2ρSD. 353P2ρS
4.北京时间2020年11月24题时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是( )
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在P点由轨道1进入轨道2需要瞬间点火加速
C. 分别由轨道1与轨道2经过P点时，加速度大小相等
D. 在轨道2上经过Q点时的速度小于经过轨道1上P点时的速度
5.如图所示，真空中有M、N两点，纸面内到M、N两点的距离之比等于2的点的集合为图中圆心为O、半径为d的圆，P、T、S为圆上的三点，PO⊥MO,T、S两点为圆与直线MN的交点，显然NO=d2,MO=2d。在M、N两点分别固定两点电荷Q1、Q2，点电荷Q2所带电荷量为-q,P点的电场方向恰好指向圆心O。已知真空中带电荷量为Q的点电荷，在空间产生的电场中某点的电势φ=kQr，式中r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量，下列说法正确的是( )
A. P点的电场强度大小为3kq5d2
B. S点的电场强度大小为2kq7d2
C. M、N两点之间T点的电场强度最小
D. 球心为O、半径为d的球面上任意一点的电场方向均指向球心
6.两个完全相同的弹簧秤竖直放置，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流I，其中一个弹簧秤的示数为F ​1，若将电流反向，大小变为2I，则其中一个弹簧秤的示数为F ​2。下列说法正确的是
A. 直导线ab的质量m=F1+F2gB. 直导线ab的质量m=2F1+F23g
C. 匀强磁场的磁感应强度B=2(F2-F1)3ILD. 匀强磁场的磁感应强度B=F2-F13IL
7.如图所示，质量均为m的物块A、B中间用一根原长为L0的轻弹簧相连，放在光滑水平面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。用一小锤敲击物块A给其一个水平向右的速度v0，此后A、B向右运动，弹簧始终处于弹性限度内。下列关于弹簧的弹性势能Ep与弹簧的长度L、形变量x之间的关系图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示，在平行板电容器中固定一个带负电质点P，电容器下极板接地，电源电动势和内阻分别为E和r，电流表和电压表均视为理想电表，电压表和电流表示数为U和I。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大B. P质点的电势能增加
C. R3消耗的电功率变大D. 电源的输出功率一定减小
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，长方体OMPQ-O1M1P1Q1所在空间存在与MO1方向平行的匀强磁场，一粒子源无初速度释放一质量为m、带电量为+q的带电粒子，经电压U加速后，从O点沿OQ方向射入磁场区域，并从P1点离开长方体区域。已知长方体OM、OO1边的长度均为d，OQ的长度为 3d，不计粒子的重力及其相互作用，下列说法正确的是( )
A. 粒子进入磁场区域的初速度为 2qUm
B. 磁感应强度的大小为45d mUq
C. 若减少加速电压U，粒子可能从M1射出
D. 若增加加速电压U，粒子可能从M1P1中点射出
10.如图，在倾角为α(小于45°)的光滑绝缘斜面上固定一挡板，一根与斜面平行的绝缘轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端与均匀带电小球A连接，等大的均匀带电小球B置于图示位置。静止时A、B两球间的距离为L，弹簧长度为x。下列说法正确的是
A. A球共受到3个力的作用
B. 斜面对B球的支持力大于B球所受库仑力
C. 若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时弹簧长度仍为x
D. 若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时A、B两球间的距离为2L
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验，滑块、遮光条和力传感器的总质量为M。

(1)先用游标卡尺测得遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度d= ______mm；
(2)开通气源，为了保证细线上的拉力等于滑块所受的合外力，除调节光滑定滑轮的高度使细线与导轨平行外，还需要的操作是______。
(3)调节好实验装置，甲同学保持光电门的位置不变，多次改变所挂钩码的质量进行实验，每次遮光条均在A点时由静止释放滑块，记录每次力传感器的示数F及遮光条遮光时间t，测出遮光条到光电门的距离L，作F-1t2图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于______，则动能定理得到验证；
(4)乙同学保持所挂钩码的质量不变，多次改变光电门的位置，每次遮光条均在A点时由静止释放滑块，记录力传感器的示数F、每次遮光条到光电门的距离L及遮光时间t，作t2-1L图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于______，则动能定理得到验证。
12.(1)电子温度计是利用半导体的电阻随温度升高而减小的特性而制作的，已知某半导体的电阻随温度t(在20 ℃～50 ℃)间可视为线性变化，如图甲所示。当温度为tA=25 ℃时，用多用电表测得其电阻如图乙所示，此时R1=____Ω；当温度为tB=30 ℃时，用多用电表测得其电阻R2=120 Ω。
(2)把该半导体与电动势为E=3.7 V、内阻为r=0.5 Ω的电源，理想电压表(量程3 V)和定值电阻R0连成如图丙所示的电路，为使电压表示数不会超量程，且当温度在20 ℃～50 ℃间变化时电压的变化比较明显，则定值电阻R0的阻值应选____。
A.10 Ω B.100 Ω C.500 Ω
(3)选用合适的R0后，该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计，当电阻温度为40 ℃时，电压表的示数约为____V。(保留两位有效数字)
(4)若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值____(选填“偏高”或“偏低”)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，将一质量为0.2 kg可视为质点的小球从离水平地面3.2 m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4 m。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8 m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4 m。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)小球被击出时的速度大小；
(2)小球第一次与地面接触过程中所受合外力的冲量大小；
14.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，第三、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，三个象限内的磁感应强度大小相等，第二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在P处有一质量为m、电荷量为+q(q>0)的带电粒子，以初速度v0沿着x轴负方向射入匀强电场，经过一段时间从Q点进入第三象限的匀强磁场，已知P点坐标为(0, 3L)，Q点坐标为(-6L,0)，粒子在运动过程中恰好不再返回电场，忽略粒子所受重力的大小。求：
(1)电场强度E的大小；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)如果仅将第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小变为原来的4倍，放一垂直于x轴的粒子接收屏A，屏A沿y轴方向上足够大，且位置可沿x轴左右调节，要使粒子能够垂直打到屏A上，屏A位置的横坐标x为多少？从粒子从P点发射开始计时，粒子垂直打到屏A上的可能时间t为多少？
15.如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r=3m，圆心角θ=53°，圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器．水平面上静止放置一个质量M=1kg的木板，木板的长度l=2m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1，小滑块P1的质量m1未知，小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ=0.2.另有一个质量m2=1kg的小滑块P2，从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为793N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短．(不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，cs53°=0.6).求：
(1)求小滑块P2经过C处时的速度大小；
(2)求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？
(3)假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q，请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系
1.A
2.C
3.B
4.C
5.D
6.C
7.D
8.B
9.ABC
10.BC
调节气垫导轨水平 Md22L Md22F
12.(1)150；(2)B；(3)1.4；(4)偏高。
13.(1)设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得：h1=12gt12
x=v0t1
解得：v0=3m/s
(2)小球第一次落地前瞬间，在竖直方向的速度大小为：vy1=gt1；
设小球第一次落地被反弹后运动到最高点的时间为t2，此过程中小球在竖直方向的分运动是匀减速直线运动，h2=12gt22
小球第一次被反弹后瞬间沿竖直方向的速度大小为：vy2=gt2
规定竖直向上为正方向，则小球在竖直方向的合外力的冲量为：Iy=mvy2-(-mvy1)
设小球第一次被反弹后瞬间沿水平方向的速度大小为vx，x=2vxt2；
规定水平向右为正方向，则小球在水平方向的合外力的冲量为：Ix=mvx-mv0，
小球第一次与地面碰撞过程中合外力的冲量大小为：I= Ix2+Iy2
解得：Ix= 1975N⋅s。
14.(1)粒子在电场中做类平抛运动，则在x方向上做匀速直线运动有6L=v0t1
在y方向上做初速度为0的匀加速直线运动有 3L=12at12
根据牛顿第二定律有qE=ma
解得电场强度E= 3mv0218qL
(2)
粒子在电场中运动的过程中，设离开电场时粒子的速度大小为v，方向与x轴负方向的夹角为θ，
运动过程中根据动能定理有qE× 3L=12mv2-12mv02
解得v=2 33v0，
则有csθ=v0v
解得θ=30∘
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，三个象限内的磁感应强度大小相等，则粒子在三个象限内做匀速圆周运动的轨迹半径相等，设为R，恰好不再返回电场，则粒子在第一象限内轨迹恰好与y轴相切，作出粒子的轨迹如图甲所示，O1、O2为轨迹的圆心，根据几何关系可得，直角三角形O1O2K中∠KO1O2=30∘，KO2=R，O1O2=2R，则O1恰好在y轴上在直角三角形中根据几何关系可得粒子轨迹半径，因为θ=30∘，根据几何关系可得∠OO1Q=30∘
在直角三角形O1OQ中，O1Q为轨迹半径R，则R=OQsin30∘=12L
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力quB=mv2R
联立以上各式解得磁感应强度B= 3mv018qL
(3)

如果将第一象限的磁感应强度大小变为原来的4倍，即为4B，粒子在第一象限的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有qu×4B=mv2r
解得轨迹半径r=14R=3L
作出粒子的轨迹如图乙所示
要使粒子能够垂直打到屏A上，屏A位置只可能是图示位置
则屏A位置的横坐标x=2n(Rsin30∘+rsin30∘)=15nL(n=0,1,2,3,⋯)
根据第(1)问可解得粒子在电场中运动的时间为
t1=6Lv0，
粒子在第三象限内转过的时间为
t2=150∘360∘×2πRv=5 3πLv0
粒子在第一象限内每一次转过的时间为
t3==300∘360∘×2πrv=5 3πL2v0
根据周期性和对称性可得，粒子垂直打到屏A上的时间
t=t1+t2+n(2t2+t3)
解得t=(6+5 3π+25 3π2n)Lv0(n=0,1,2,3,⋯)
15.解：(1)根据牛顿第三定律知，小滑块P2经过C处时受到轨道的支持力F=793N
根据牛顿第二定律得F-m2g=m2vC2r
解得 vC=7m/s
(2)设小滑块P2经过C处时的速度为vB，从B运动到C的过程中，根据动能定理得
12m2vC2-12m2vB2=m2gr(1-cs53°)
解得vB=5m/s
因为小滑块P2恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，
可知平抛的初速度为vA=vBcs53°=3m/s
在B点时速度的竖直分量为vBy=vBsin53°=4m/s
从A点平抛至B点的时间为t=vByg=0.4s
A与C点之间的水平距离为 s=vAt+rsin53°=3.6m
A与C点之间的竖直距离为 h=12gt2+r(1-cs53°)
可得h=2m
(3)小滑块P2与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块P2的速度为v2，木板的速度为v1，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
m2vC=m2v2+Mv1。
12m2vC2=12m2v22+12Mv12。
解得v2=0，v1=7m/s
木板获得速度v1=7m/s之后，和上面的小滑块P1之间相对滑动，假设最终小滑块P1和木板之间相对静止，两者的共同速度为v共，小滑块P1在木板上面相对滑动了x，由动量守恒和能量守恒可得
Mv1=(m1+M)v共。
12Mv12=12(m1+M)v共2+μm1gx
可得x=494(1+m1)
当x=l=2m时，m1=418kg
若m1≥418kg，则x≤l，滑块不会从木板上掉落，小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为
Q=μm1gx=49m12(1+m1)
若m1l，滑块会从木板上掉落，小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为
Q=μm1gl=4m1。
答：
(1)小滑块P2经过C处时的速度大小是7m/s；
(2)位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是3.6m和2m。
(3)热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系如下：
若m1≥418kg，小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q=49m12(1+m1)。
若m1