云南省大理白族自治州宾川县高平第一完全中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题

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注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28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。
1.2023年7月28日，第31届世界大学生运动会在四川成都拉开序幕。谢某某同学观看自行车比赛时发现运动员骑自行车在水平地面转弯时，自行车与竖直方向有一定的夹角才不会倾倒，如图1所示。查阅有关资料得知，只有当水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力方向与自行车的倾斜方向相同时自行车才不会倾倒。若该运动员骑自行车时的速率为10m／s，转弯的半径为12m，重力加速度g取10m／s2。则自行车与竖直方向的夹角的正切值为
A.56 B.1625
C.45 D.1 图1
2．如图2所示，ABC为等腰三棱镜， ∠A=30∘，单色细光束a、b垂直AB 面射入棱镜，到达AC面时，a光能从AC面射出棱镜，b光不能从AC面射出棱镜。下列说法正确的是
A.棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率
B.在棱镜中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C.a光的频率大于b光的频率 图2
D.在真空，a光的波长小于b光的波长
3．图3为氢原子的能级图，大量氢原子处于n=3能级的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV 的金属钠。下列说法正确的是
A．逸出光电子的最大初动能为12.09eV
B.从n=3能级跃迁到n=1能级时释放出的光子波长最长
C．有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D．用0.85eV的光子照射氢原子可使氢原子跃迁到n=4激发态4．甲、乙两车在相邻的两条平直公路上同向行驶，某一时刻两车齐头并进且开始计时，两车运动的xt-t图像如图4所示，下列说法正确的是
A.t=2s时甲、乙两车相遇 图4
B.甲、乙两车的加速度相同
C.乙车沿负方向做匀减速直线运动
D.t=2s时甲、乙两车瞬时速度相等
5.2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，19时34分，3名航天员顺利进驻中国空间站。把地球看成质量分布均匀的球体，空间站的运动近似看成匀速圆周运动，绕行方向与地球自转方向相同，周期为T，设地球半径为R（约为6400km），空间站离地面高度为h（约为400km），万有引力常量为G。下列说法正确的是
A.地球自转的周期小于T
B.地球的平均密度为ρ=3πGT2
C.空间站的运行速度大于地球的第一宇宙速度
D.空间站在轨道处的重力加速度为4π2(R+h)T2
6．波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处的两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，振幅均为A=2cm P、M Q为x轴上的三个质点，平衡位置对应的坐标分别为(0.2m、0.5m、0.8m)。t=0时刻两列波的图像如图5所示，此时P、Q两质点刚开始振动， t=0.5s时两列波恰好在x=0.5m处相遇。则
图5
A.两波源开始振动时的方向相同
B．两个波源振动的周期均为1.5s
C.质点P、Q所在的位置为振动加强点
D.从t=0到t=1s的时间内，质点P通过的路程为10cm7.xOy平面内存在垂直于该平面的半径为R的圆形磁场区域，与直角坐标系相切于P、Q 两点。一带电粒子从P点以速率v指向圆心方向进入磁场，恰好从Q点离开。若该带电粒子从P点进入磁场时的速度方向变为θ=60∘，如图6所示，速度大小不变，不计重力。则该粒子经过x轴时的坐标位置及在第一象限运动的时间分别为
A.(32+1)R,(5π6+12)Rv
B.(32+1)R,5πR6v
C.2R,(2π3+12)Rv 图6
D.3R2,5πR6v
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图7所示，真空中有一边长为a的等边三角形ABC，P点是三角形的中心，在A点固定一电荷量为Q的负点电荷，在B点固定一电荷量为Q的正点电荷，已知静电力常量为k，则以下说法正确的是 C
A.C点的电势高于P点电势
B.C点的电场强度大小为kQa2
C.将某一试探电荷从C点移到D点再移到P点的过程中静电力做正功
D.某一电荷量为q的试探电荷在P点所受静电力大小为33kQqa2
9．投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图8所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为37°和53°。已知两支箭的质量、竖直方向下落高度均相等，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响(sin⁡37∘=0.6,cs⁡37∘=0.8)，下列说法正确的是
甲
图8
A.甲、乙两人所射的箭到落入壶口的过程速度变化量相同
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比为3：4
C．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为9：16
D．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为16：910．如图9所示，用光滑硬杆制成的轨道由水平杆和位于竖直平面内半径为R的半圆弧轨道组成，两部分平滑连接。质量均为m的a、b两小球用长度为l=53R的轻质细杆连接，杆与小球连接处有固定在小球上的转动轴，杆可绕转动轴转动。a、b两小球穿在轨道上可沿轨道滑动，将两小球推到杆与竖直方向夹角为θ=37∘处由静止释放，重力加速度为g，取sin⁡37∘=0.6,，两小球均可视为质点，不计一切摩擦，下列说法正确的是C.从开始运动到两小球都沿水平杆运动的过程中，杆对小球a 做的功为-23mgR
A.从开始运动到θ=53∘的过程中，杆对小球a不做功
B.从开始运动到θ=53∘的过程中，杆对小球b做的功为325mgR
图9
D.两小球沿水平杆运动时，两小球的速度大小为255gR
三、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11．（8分）某同学在实验室用如图10甲所示的装置“验证动能定理”。完成下列问题：
图10
（1）实验中，适当倾斜木板，纸带穿过打点计时器，取下重物，启动打点计时器，轻推滑块打出点距均匀的纸带，其目的是 。
（2）某同学用托盘天平分别称出重物的质量为M、滑块质量为m，挂上重物后并打出一条清晰的纸带，部分纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F是纸带上的计数点，其中C、D之间有部分纸带没有画出，相邻计数点之间的距离如图所示，已知打点计时器所接交流电源的频率为f，重力加速度大小取g。则从打点计时器打B点到E的过程中，重物和滑块所受合外力做的功为 ；重物和滑块的动能变化量为 （用M、m、f、g、 x1、x2、x3、x4、x5表示）
（3）多次实验发现合外力做的功小于动能变化量，其主要原因是 012．（10分）一同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，进行了以下操作：
甲 丙
图11
（1）该同学首先用多用电表的直流2.5V挡粗略测量该节干电池的电动势，电表指针如图11甲所示，则该电表读数为 V。
（2）该同学认为用多用电表测量误差较大，为了能比较准确地进行测量，他利用部分实验器材进行了如下实验：
A.待测干电池
B．电流表G（满偏电流2.0mA，内阻为100Ω）
C．电流表A（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）
D.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为2A）
E.滑动变阻器R2（0～1kΩ，额定电流为1A）
F.电阻箱R0（阻值为9999.9Ω）
G.开关一个，导线若干
为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：
①实验中滑动变阻器Rx应选 （填 "R1" 或"R2");
②为了操作方便，需利用电流表G和电阻箱改装成量程为2V的电压表，需 （填“串联”或“并联”）阻值R0= Ω的电阻箱；
③根据题意在图乙中补充出符合该同学实验要求的电路图；
④如图丙所示是该同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中纵坐标I1为电流表G的示数，横坐标I2为电流表A的示数。由图可知，被测干电池的电动势为E= V，内阻为r= Ω（结果均保留两位有效数字）。
13．（9分）如图12所示，在大气中有水平放置的固定绝热圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、0.5S和S。已知大气压强为p0,温度为T0。两绝热活塞A和B用一根长为4L的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒间的摩擦可忽略，求此时两活塞之间气体的压强。
14．（11分）如图13所示，半径R=2m的光滑半圆轨道固定在水平地面上，轨道下端B 点与水平轨道平滑连接。一质量m2=2kg的滑块2置于B点，另一质量m1=5kg的滑块1在距离B点L=3.75m的位置A点以某一初速度向右运动，与滑块2发生弹性正碰，碰撞后滑块2恰好能经过半圆轨道最高点C。已知滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，两滑块均可视为质点。求：
（1）滑块2被碰后瞬间的速度大小；
（2）滑块1从A点到B点与滑块2相碰前的运动时间。
图13
15．（16分）生活中常见的减速带是通过使路面稍微拱起从而达到使汽车减速的目的，其实我们也可以通过在汽车底部安装金属线框，通过磁场对金属线框的安培力来实现对汽车减速的目的。我们用单匝正方形金属线框代替汽车来模拟真实情境，如图14所示，倾角为θ的粗糙斜面上平行等间距分布着很多个条形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向下，条形磁场区域的宽度及相邻条形无磁场区域的宽度均为L；金属线框的质量为m、电阻为R、边长为L，线框与斜面间的动摩擦因数为μ，线框ab边与磁场边界平行；某次模拟中金属线框ab边以某一速度进入第一个磁场区，当线框ab边刚进入第七个磁场区域时速度大小减小为刚进入第一个磁场区域时速度的五分之一，并以此速度匀速通过磁场，已知重力加速度为g，题中μ、θ、L、m和R均为已知量。求：
（1）线框匀速通过第七个磁场区域的时间；
（2）线框ab边刚进入第一个磁场区域时的加速度大小；
（3）线框ab边从进入第一个磁场区域到刚进入第七个磁场区域时所用的时间t。
图14