河南省郑州市2025届高三上学期第一次质量预测物理试卷(含答案)

这是一份河南省郑州市2025届高三上学期第一次质量预测物理试卷(含答案)，共14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．在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。根据以上描述，宇航员在旋转舱内站立的位置可能为( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
2．如图，某学校为响应郑州“无废城市”建设，以游戏“抛射入洞”引导学生将空饮料瓶作为可回收垃圾放入对应回收箱中。已知某次学生水平抛射时，抛出点离地1.80m，距回收箱的水平距离为1.80m。回收箱洞口离地1.35m。不计空气阻力，试估算饮料瓶出手时速度的大小( )
A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.6m/s
3．已知形状不规则的导体甲、乙带异种电荷，附近的电场如图所示。其中是导体外表面的点，e和f是甲导体内部的点。则( )
A.a点的电势低于c点的电势
B.f点的电场强度大于e点的电场强度
C.两点间的电势差等于两点间的电势差
D.由于漏电，甲乙两导体构成的电容器的电容逐渐减小
4．2024年9月27日，紫金山一阿特拉斯彗星到达近日点，许多天文爱好者用肉眼看到了这颗彗星。该彗星的运行轨道可视为椭圆，每绕太阳一周需要6万余年。已知地球绕太阳公转的半径为1AU，则紫金山一阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为( )
A.B.C.D.
5．如图为三个完全相同的带负电的小球，在真空中从相同高度由静止下落。在下落过程中，a球始终处在水平匀强电场中，b球始终处在水平匀强磁场中，c球始终处在竖直匀强磁场中。已知三小球落地时间分别为，落地时速率分别为，则( )
A.B.
C.D.
6．如图所示，重型自卸车能利用液压装置使车厢缓慢倾斜，车厢内的货物包会自动滑下。已知货物包重力为G，与车厢底板间的静摩擦因数为0.75(静摩擦因数是最大静摩擦力与正压力的比值)，动摩擦因数为0.70。下列四个图像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正确描述货物包所受摩擦力随车厢倾角θ变化关系的是( )
A.B.
C.D.
7．工程师对质量为m的汽车进行性能测试，测得该款汽车综合阻力随速度变化的关系式(k为常数)。现工程师为汽车提供恒定的牵引力F，使汽车由静止开始做直线运动。汽车位移为x时恰好达到最大速度。则( )
A.汽车速度越大，加速越快B.汽车达到的最大速度为
C.整个过程的平均速度为D.整个过程所用时间为
二、多选题
8．如图，有一垂直纸面向里的圆形匀强磁场，线段PQ和线段MN是圆的两条直径，夹角为60°。两个同种带电粒子甲、乙以不同的初速度，沿垂直于MN方向从P点射入磁场，之后甲粒子从Q点飞出磁场，乙粒子从N点飞出磁场。不计粒子重力，则( )
A.粒子甲在磁场中运动的时间长
B.粒子甲在磁场中运动的速度大
C.粒子乙在磁场中运动的加速度大
D.甲、乙粒子在磁场中运动的路程相等
9．桐桐和乐乐乘坐溜冰电动车在水平冰面上玩耍。如图甲，桐桐开着电动车向停在正前方的乐乐冲来，在碰撞前瞬间熄火;乐乐的电动车一直处于熄火状态。已知桐桐与车的总质量为40kg，在碰撞前后的一段时间内，两车的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。则( )
A.碰前桐桐与车受到的合力为40NB.乐乐与车的总质量为37.5kg
C.此次碰撞过程没有机械能损失D.两车碰后，均停止运动时相距7.5m
10．如图所示，半径为r的绝缘筒处在辐射状磁场中(左图中未画全)，磁感应强度大小为B，方向垂直于绝缘筒向内(如图)。在绝缘筒表面粘贴了一张长为a、宽为b的薄铜片。绝缘筒右侧通过两根细金属棒与电阻R相连。金属棒相互平行且间距为d，左侧与圆筒接触良好。金属棒和铜片的电阻可忽略。绝缘筒在外力作用下以角速度ω按图示方向匀速转动，则( )
A.转动过程中，外力功率恒定
B.绝缘筒转动一周克服安培力做功
C.铜片上下边缘间的电势差大小为，且下边缘电势高
D.若绝缘筒的角速度变成2ω，则电阻R的热功率变为原来的2倍
三、实验题
11．小张同学在做“探究小车加速度与力、质量的关系”实验时，实验数据记录如下(按加速度大小顺序排列)，其中实验序号⑧的实验数据不完整。
（1）小张同学先“探究小车加速度与力的关系”。请你在上表中帮他挑出所
有符合要求的数据组，并把序号写在横线上:________。
（2）第（1）问中，你挑选数据组依据的方法是( )
A.理想实验法B.等效替代法C.微元法D.控制变量法
（3）实验序号⑧对应的纸带如下图所示，每相邻两计数点间有四个点未画出。打点计时器电源频率为50Hz，则对应的加速度大小为_______(结果保留两位有效数字)。
（4）小张同学“探究小车加速度与质量的关系”时，为了方便准确得到小车的加速度a与小车质量m的关系，应作出_______图像(选填“”或“”)。
12．某兴趣小组利用铜片、锌片和苹果制作了苹果电池(电动势约1V)，并分别用图甲、图乙所示的两种实验电路测量这种电池的电动势E和内阻r。
（1）图甲中电表为数字电压表，图乙中电表为电流表。某次实验中，电流表示数如图丙所示，请读数:_______μA。
（2）先后使用图甲、图乙两种电路进行实验，在图丁所示的同一坐标系内，分别绘制和图像。其中图像是以图甲中电压表读数U为纵轴，以电压表读数U与电阻箱读数R的比值为横轴绘制的;图像是以图乙中电流表读数I与电阻箱读数R的乘积IR为纵轴，以电流表读数I为横轴绘制的。则图丁中，直线______(选填“ab”或“cd”)是依据图甲电路所测数据绘制的。
（3）若两次测量中，苹果电池的电动势和内阻的变化可忽略，综合图丁中的两条直线，消除电表内阻带来的误差，则苹果电池的电动势应为______V，内阻应为______kA。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题
13．如图甲，古老的“牧羊人跳”是利用一根长杆从高处安全跳下。某同学将该过程简化为物块与杆在竖直方向的运动，如图乙，质量的物块套在长杆上，距长杆下端的长度。初始时，物块与长杆从某一高度自由下落，长杆碰到地面后保持静止(插入地面长度可忽略);物块继续向下运动，受到杆的阻力。为保证安全，物块到达地面时速度应小于。重力加速度大小取，求:
（1）在保证安全的前提下，物块下落过程中最大速度的大小;
（2）物块能安全下落的最大高度H。
14．一种测定电子比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后，形成一细束电子流，以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域。若两极板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的O点;若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O点。已知极板的长度为L，C、D间的距离为d，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为X，P点到O点的距离为Y。求:
（1）电子进入平板电容器时的速度大小;
（2）电子的比荷。
15．甲、乙两列简谐横波在同种介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两波源的振幅均为，持续振动。甲波源振动1s后的波形如图所示，此刻和处的两质点刚开始振动，质点M的平衡位置在处。从图示时刻起，求:
（1）两列波经多长时间相遇;
（2）3s内质点M运动的路程。
16．如图，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，下端与两根间距为L的光滑平行水平导轨平滑连接，足够长的水平导轨全部处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。在导轨上放置长度略大于L的导体棒。a棒的质量为2m，接入电路的电阻为R，b棒和c棒的质量均为m，接入电路的电阻均为2R。已知初始时a棒和b棒间距为d，且均处于静止状态。现让c棒从圆弧导轨上高为h处由静止释放，c棒与b棒如果发生碰撞则会粘在一起。已知重力加速度大小为g，导轨电阻不计，且导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
（1）c棒刚进入磁场时，求a棒和b棒的加速度之比;
（2）若使c棒与b棒不发生碰撞，求初始时b棒离磁场左边界的距离x应满足的条件;
（3）若初始时b棒离磁场左边界的距离，且b棒与a棒没有发生碰撞，试求三棒在全过程中产生的焦耳热。
参考答案
1．答案：C
解析：
2．答案：D
解析：
3．答案：C
解析：
4．答案：B
解析：
5．答案：A
解析：
6．答案：B
解析：
7．答案：D
解析：
8．答案：BD
解析：
9．答案：AD
解析：
10．答案：BC
解析：
11．答案：（1）②④⑤⑦⑨（2）D（3）0.93（4）
解析：
12．答案：（1）150（2）cd（3）0.80(0.79~0.81)；2.4或2.5
解析：
13．答案：（1）6 m/s（2）3.8m
解析：（1）由动能定理
（2）
14．答案：（1）（2）
解析：（1）
（2）电子离开电场时速度偏向角为θ
联立得
15．答案：（1）1.25s（2）2.8m
解析：（1）
（2）乙波传到M所用时间
甲波传到M所用时间
0.5s~2s只有乙波引起M质点振动
2s~3s甲、乙两波引起M质点的振动相互加强
16．答案：（1）1（2）见解析（3）
解析：（1）当c棒进入磁场时产生感应电动势，棒并联，两端的电压U总相等，
（2）对c棒:由动能定理得:
由（1）可知，a棒、b棒总是相对静止的，a棒、b棒、c棒构成的系统动量守恒，设三棒速度相等时的速度为，以向右为正方向，则根据动量守恒定律有:
对c棒:
联立得:
若要c棒与b棒不发生碰撞，b棒离磁场左边界的距离
（3）因为c棒进入磁场时与b棒之间的距离:
所以c棒与b棒将发生碰撞并粘在一起。
全过程三棒减少的机械能中，一部分转化为三棒生成的焦耳热，另一部分在c棒与b棒的完全非弹性碰撞中损失掉。
可解得：
c棒与b棒碰撞前瞬间，设b棒、a棒的速度大小均为，c棒的速度大小为，以向右为正方向，根据动量守恒定律得:
对c棒，由（2）得
解得
c棒与b棒碰撞
由动量守恒定律:
碰撞瞬间损失的机械能
可解得:
三棒系统产生的焦耳热
解得
序号
外力
小车质量
加速度
①
0.29
0.86
0.34
②
0.14
0.36
0.39
③
0.29
0.61
0.48
④
0.19
0.36
0.52
⑤
0.24
0.36
0.67
⑥
0.29
0.41
0.71
⑦
0.29
0.36
0.81
⑧
0.31
⑨
0.34
0.36
0.94