江苏省洪泽中学，清河中学2024-2025学年高三下学期第一次阶段测试物理试题（解析版）

这是一份江苏省洪泽中学，清河中学2024-2025学年高三下学期第一次阶段测试物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每小题4分，共44分）
1．核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置，并应用在“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚的氧化物，核反应方程为。则X为（ ）
A．B．C．D．
2．增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（ ）
A． B．
C． D．
3．关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识，描述正确的是（ ）
A．图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
B．图乙说明固体间也能发生扩散现象
C．由图丙可知，在由变到的过程中分子力做负功
D．图丙中分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小
4．2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船（简称神十四）发射成功，约577秒后，神十四与火箭成功分离，进入预定轨道。神十四与周期为24h的卫星A在同一平面内，二者沿同一方向做匀速圆周运动，某时刻神十四、卫星A与地心连线的夹角为，如图所示。已知神十四的运行周期为1.5h，若由图示位置经过时间t后，神十四与卫星A第一次相距最近，则t的值为（ ）
A．B．C．D．
5．如图甲所示为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，将总质量m一定的锅放在炉架上，如图乙所示（侧视图），不计爪与锅之间的摩擦力，若锅的外表面是半径为R的球面，相邻的两爪间距为d，则（ ）
A．爪与锅之间的弹力大小为
B．d越大，锅受到的合力越大
C．R越大，爪与锅之间的弹力不变
D．d越大，爪与锅之间的弹力越小
6．一倾斜圆盘，绕垂直于盘面且过圆心的固定轴以恒定的角速度旋转，盘面上距中心处有一小物块与圆盘始终保持相对静止，小物块质量为，与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为，g取，已知。则下列说法正确的是（ ）
A．小物块随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到三个力的作用
B．的最大值约为
C．小物块在最高点受到的摩擦力一定随的增大而增大
D．小物块在最低点受到的摩擦力一定大于最高点受到的摩擦力
7．在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件，在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，M、N间的电压为UH。已知半导体薄片中的载流子为负电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有（ ）
A．N板电势高于M板电势
B．磁感应强度越大，MN间电势差越大
C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变
D．将磁场和电流分别反向，N板电势低于M板电势
8．一带正电的粒子在电场中由静止释放，仅在静电力作用下沿直线由A点运动到B点，如图甲所示。这个过程中粒子的电势能Ep与位移x的关系如图乙所示。用表示A、B间各点的电势，a表示粒子的加速度大小，v表示粒子的速度大小，Ek表示粒子的动能。下列图像中合理的是（ ）
A．B．
C．D．
9．边界MN的右侧区域内，存在着磁感应强度大小为B、方向垂直光滑水平桌面向下的匀强磁场。边长为l的正三角形金属线框abc粗细均匀，三边阻值相等，顶点a刚好位于边界MN上，现使线框围绕过a点且垂直于桌面的转轴以角速度ω逆时针匀速转动，如图所示，则在ab边开始转入磁场的瞬间，a、b两点间的电势差为（ ）
A．B．C．D．
10．如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量相等的物块A、B通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮连接，一轻质弹簧下端固定在斜面底端，另一端连接在A上。开始时B被托住，轻绳伸直但没有弹力。现使B由静止释放，在B运动至最低点的过程中（设B未落地，A未与滑轮相碰，弹簧始终在弹性限度内）（ ）
A．A和B总的重力势能先减小后增大
B．轻绳拉力对A做的功等于A机械能的增加
C．当A受到的合外力为零时，A的速度最大
D．当A和B的速度最大时，A和B的总机械能最大
11．如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在半球的中心O处电场强度等于E0。一过球心的倾斜平面将球面分为两部分，其中。则所分出的较大部分的电荷在O处的电场强度E为（ ）
A．B．C．D．
二、实验题（每空3分，共15分）
12．测定一节干电池的电动势和内阻，电路如图甲所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻，调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了图像如图乙所示。
(1)由图乙求得电池的电动势 V，内阻 Ω。（结果保留2位小数）
(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值 其真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
(3)根据实验数据可绘出图像，如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率 ，电表内阻对电阻率的测量 （选填“有”或“没有”）影响。
三、解答题（共41分）
13．如图甲所示，一个导热汽缸水平放置，内部封闭着热力学温度为的理想气体，活塞截面积为，活塞与汽缸底部距离为，大气压为，重力加速度为，活塞与汽缸之间摩擦忽略不计。先保持温度不变，将汽缸缓慢转动90°（如图乙），活塞与汽缸底部距离变为。再对气体缓慢加热，活塞离汽缸底部距离变为（如图丙），求：
（1）活塞的质量；
（2）气体加热后的热力学温度。
14．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求：
（1）线圈转一圈外力做的功；
（2）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
15．光滑悬空轨道上静止一质量为的小车A，用一段不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为的木块B。一质量为的子弹以水平速度射入木块（时间极短），在以后的运动过程中，细绳离开竖直方向的最大角度小于，试求：（不计空气阻力，重力加速度为）
（1）子弹射入木块B的过程中产生的热量；
（2）木块B能摆起的最大高度；
（3）小车A运动过程中的最大速度。
16．如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L = 1.0 m，左端连接阻值R = 4.0 Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B = 0.5 T方向竖直向下。质量m = 0.2 kg、长度L = 1.0 m、电阻r = 1.0 Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，从t = 0时刻开始对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v − t图像如图乙所示，其余电阻不计。求：
(1)在t = 2.0 s时，电路中的电流I和金属杆PQ两端的电压UPQ；
(2)在t = 2.0 s时，外力F的大小；
(3)若0 ~ 3.0 s内克服外力F做功1.8 J，求此过程流过电阻R的电荷量和电阻R产生的焦耳热。
【参考答案】
1．D
【详解】设X为，根据质量数守恒和核电荷数守恒可知
解得
，
故X为。
故选D。
2．C
【详解】由图可知2和3两束光传播方向相反，在P处相干减弱，所以两束光在P处振动方向相反，根据同侧法可知C正确。
故选C。
3．B
【详解】A．图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越不明显，故A错误；
B．图乙中，说明固体间也能发生扩散现象，故B正确；
C．由图丙可知，在由变到的过程中，分子势能减小，则分子力做正功，故C错误；
D．图丙中分子间距为时分子势能最小，可知，该位置为平衡位置，分子力为0，即分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力大，故D错误。故选B。
4．A
【详解】神十四与卫星A第一次相距最近，有
解得
故选A。
5．A
【详解】A．设爪与球心连线与竖直方向的夹角为，炉架的四个爪对锅的弹力的合力与锅受到的重力大小相等，方向相反，即
则
由几何关系，可得
联立可得
故A正确；
B．锅受到的合力为零，始终保持不变，故B错误；
C．根据几何关系可知R越大，则变小，变大，结合可知爪与锅之间的弹力越小，故C错误；
D．根据可知d越大，爪与锅之间的弹力越大，故D错误。
故选A。
6．D
【详解】A．当小物块运动到最高点时，有可能重力沿圆盘向下的分力提供向心力，则此时没有静摩擦力的作用，物体只受到支持力、重力两个力的作用，故A错误；
B．小物块与圆盘始终保持相对静止，则静摩擦力不能超过最大静摩擦力，在最低点时小物块与圆盘会首先到达最大静摩擦力，则有
联立解得
故B错误；
C．在最高点时，当角速度较小时，小物块重力沿圆盘向下的分力超过其所需向心力，此时静摩擦力沿盘面向上，当角速度增大到某一值时，重力沿圆盘向下的分力刚好提供向心力，此时静摩擦力为0，故C错误；
D．根据圆周运动相关知识有，在最低点有
则有
在最高点有
则有
（如果为负，则说明摩擦力沿圆盘向上，为正则说明摩擦力沿圆盘向下）
比较f1、f2，可得
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】A．根据左手定则可知，N板电势低于M板电势，A错误；
B．设左右两个表面相距为，上下两个表面相距为，电荷所受的电场力等于洛伦兹力，材料单位体积内的电荷个数为，材料的横截面积为，则
解得
故在E、F间通入恒定电流I时，磁感应强度越大，MN间电势差越大，B正确；
C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，当与电流方向平行时，电荷不受洛伦兹力，电荷不发生偏转，故不存在电势差；当与电流方向有夹角时，电荷在洛伦兹力的作用下向上或向下偏转，M、N间没有电势差，C错误；
D．将磁场和电流分别反向，根据左手定则判断，N板电势仍高于M板电势，D错误。
故选B。
8．D
【详解】A．由于
可知，图像斜率的绝对值表示电场力大小，根据图乙可知，沿直线由A点运动到B点，电场力逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A错误；
B．由于
可知，带正电的粒子的电势能与电势成正比，即图像与图像相同，故B错误；
C．结合上述，图像斜率的绝对值表示电场力大小，根据图乙可知，沿直线由A点运动到B点，电场力逐渐减小，则加速度逐渐减小，则在相邻相等位移之内的速度变化量的减小，可知，图像不是一条直线，而是一条曲线，且图像斜率逐渐减小，故C错误；
D．根据动能定理有
根据功能关系有
解得
可知，粒子的动能与粒子的电势能成线性关系，则图像的斜率与图像的斜率绝对值相等，图像的斜率为负值，图像的斜率为正值，结合上述可知，图像的斜率逐渐减小，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】导体棒转动切割磁感线，电动势大小为
根据右手定则可知电流从端流出，端流入，所以端电势高于端，设正三角形金属线框每条边的电阻为，则感应电流为
则两端的电势差即路端电压
，故选D。
10．C
【详解】A．在B运动至最低点的过程中，令B下降的高度为，斜面倾角为，则A和B总的重力做功为
可知，A和B总的重力势能一直减小，故A错误；
B．在B运动至最低点的过程中，弹簧先处于压缩状态后处于拉伸状态，弹簧弹力对A先做正功后做负功，轻绳对A一直做正功，轻绳对A做功与弹簧对A做功的代数和等于A机械能的变化量，故B错误；
C．在B运动至最低点的过程中，对A进行分析，A先向上做加速度减小的加速运动，后向上做加速度增大的减速运动，当A受到的合外力为零时，A的速度最大，故C正确；
D．在B运动至最低点的过程中，结合上述可知，当A和B的速度最大时，A、B所受外力合力为0，此时弹簧处于拉伸状态，在弹簧从原长到该拉伸状态过程，弹簧对A做负功，该过程，A、B系统的机械能减小，可知，当A和B的速度最大时，A和B的总机械能并不是最大，故D错误。故选C。
11．D
【详解】根据对称性，做出球面上的电荷在O点产生的电场分布，如下图所示
由平行四边形定则得到“大瓣”球面上的电荷在O处的电场强度
故选D。
12．(1) 1.49 0.45
(2)小于
(3) 没有
【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图乙中图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值为
解得内阻为
（2）根据图（a）可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的图像如图所示
由图像可知，电动势测量值小于真实值。
（3）[1]根据图（a）所示电路图可得
可得图像的斜率为
解得电阻丝的电阻率为
[2]考虑电表内阻，图像的斜率不变，对电阻率的测量没有影响。
13．（1）；（2）
【详解】
（1）根据题意，由平衡条件可知，汽缸水平时，内部气体气压为
体积为
汽缸竖直时，内部气体气压为
体积为
由玻意耳定律
解得
（2）根据题意可知，气体经历等压变化过程，由盖吕萨克定律
解得
14．（1）98.6J；（2）0.1C
【详解】（1），所以由角速度与转速关系
感应电动势最大值为
电动势有效值
线圈匀速转动的周期
线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小，即
代入数据，解得
（2）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）子弹射入木块B的过程中，根据动量守恒可得
解得
根据能量守恒，子弹射入木块B的过程中产生的热量为
（2）木块B到最高点时，小车、木块、子弹三者有相同的水平速度，根据水平方向动量守恒可得
解得
根据系统机械能守恒可得
解得最大高度为
（3）当木块从最高点第一次摆回到最低点时，小车的速度最大，设此时木块和子弹的速度为，小车的速度为，根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得小车A运动过程中的最大速度为
16．(1)0.2 A，0.8 V
(2)0.3 N
(3)0.9 C，1.44 J
【详解】（1）根据乙图可知t = 2.0 s时，v = 2 m/s，则此时电动势
电路中的电流
金属杆PQ两端的电压为外电压，即
（2）由乙图可知v − t图像斜率表示加速度
对金属杆PQ进行受力分析，则由牛顿第二定律得
解得
方向与运动方向相反。
（3）根据电荷量表达式可知
v − t图像与横轴围成的面积表示位移大小，则
解得
根据能量守恒定律可知
解得
电阻R产生的焦耳热
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
A
A
D
B
D
D
C
题号
11









答案
D