[物理]东北三省精准教学2024-2025学年高三上学期9月联考试卷(解析版)

这是一份[物理]东北三省精准教学2024-2025学年高三上学期9月联考试卷(解析版)，共18页。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 放风筝是儿童喜欢的运动之一，如图所示，小明静止站在水平地面上放风筝。设小明的质量为m，重力加速度为g，则此时（ ）
A. 小明受到3个力的作用
B. 地面对小明的支持力大小等于mg
C. 小明受到地面对他向左的静摩擦力
D. 风筝线对小明的拉力与地面对小明的摩擦力是一对平衡力
【答案】C
【解析】AB．小明受到重力、细线拉力、地面支持力和地面摩擦力4个力作用，竖直方向根据受力平衡可得
可知地面对小明的支持力大小小于mg；故AB错误；
CD．由于细线对小明有水平向右的拉力，则小明受到地面对他向左的静摩擦力，风筝线对小明的拉力的水平分力与摩擦力平衡，所以风筝线对小明的拉力与地面对小明的摩擦力不是一对平衡力，故C正确，D错误。
故选C。
2. 如图所示，一束白光照射到等边三棱镜的M点，经折射后在右侧竖直屏上的a、b两点之间形成彩色光带，不考虑光在三棱镜中的反射，可以推断出（ ）
A. 照射到a点的光频率最小
B. 照射到b点的光在三棱镜中传播时间最短
C. 相同条件下，照射到b点的光衍射现象最明显
D. 增大白光在M点的入射角，照射到b点的光最先消失
【答案】A
【解析】A．光的频率越大，三棱镜对其折射率越大，则经三棱镜折射后偏折越明显，由题图可知照射到光屏上a点的光频率最小，照射到b点的光频率最大，照射到a点的光频率最小，A正确；
B．照射到b点的光频率大，三棱镜对其折射率n大，在介质中的传播速度
则传播速度小，由题图可知照射到b点的光在三棱镜中通过的路程最大，所以用时最长，B错误；
C．相同条件下，波长越长，衍射现象越明显，照射到b点的光频率较大，波长较小，衍射现象较不明显，C错误；
D．根据几何关系可知，增大白光在M点的入射角，经折射后所有光线在右侧界面的入射角均减小，不可能发生全反射，D错误。
故选A。
3. 图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功为4.0eV，图乙是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射K极，下列说法正确的是（ ）
A. 这群氢原子跃迁可以发出4种频率的光
B. 有3种频率的光能使阴极K金属发生光电效应
C. 增大照射光的强度，K极金属的遏止电压增大
D. 滑动变阻器滑片P由中间向左滑动过程中，电流表示数逐渐增大
【答案】B
【解析】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁可以辐射出种频率的光，故A错误；
B．跃迁辐射出的光子的能量等于两个轨道能量差，只有从n=2、3、4三个能级跃迁到基态时辐射的能量大于4.0eV，所以有3种频率的光能使阴极K金属发生光电效应，故B正确；
C．遏止电压和入射光频率有关，与光照强度无关，故C错误；
D．滑动变阻器滑片由中间向左滑动过程中，K极电势与A极电势的差大于零，反向电压逐渐增大，电流表示数减小，故D错误。故选B。
4. 平直的公路上，甲、乙两辆汽车沿同一直线运动，其中甲车做初速度为零的匀加速直线运动，乙车做匀速直线运动，它们的位置x随时间t变化规律如图所示。在两车运动过程中（ ）
A. 甲车的加速度大小为B. 两车的最小距离为
C. 两车在时刻速度相等 D. 时间内，甲车平均速度大于乙车平均速度
【答案】C
【解析】A．甲车做初速度为零的匀加速直线运动，有
代入图中数据有
解得
A错误；
C．乙图像斜率表示速度，则乙速度大小为
在时刻，甲车的速度
故C正确；
B．速度相同时，二者相距最近，在时刻，有
则两车的最小距离
B错误；
D．时间内，甲车平均速度
D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，一列简谐横波沿直线传播，经过传播方向上的P、Q两点，Q点比P点晚起振6s。已知P、Q两点间的距离为12m，波传到Q点开始计时，Q点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 波速为3m/s
B. 波长为8m
C. Q点在波峰时，P点在平衡位置
D. Q点第二次出现在波峰时，P点通过的路程为24cm
【答案】B
【解析】A．P、Q两点间的距离为12m，波由P点传播到Q点用时6s，则波速为
故A错误；
B．由振动图像可知波的周期为，则波长为
故B正确；
C．P、Q间的距离为
可知两质点的振动步调始终相反，Q点在波峰时，P点在波谷，故C错误；
D．Q点在5s时第二次出现在波峰，此时P点振动的时间为
P点由平衡位置开始振动，每通过的路程为一个振幅，所以在这段时间内P点通过的路程为
故D错误。
故选B。
6. 如图所示，光滑的绝热汽缸内有一质量为m的绝热活塞，活塞下方封闭一定质量的理想气体，初始时气体状态为A。现用电热丝对汽缸内气体缓慢加热至某一状态B，停止加热前，活塞已经与卡口接触。下列图像能反应封闭气体状态变化的是（ ）
A. 甲和丙B. 甲和丁C. 乙和丙D. 乙和丁
【答案】D
【解析】设活塞面积为S，初始时大气压强为，对活塞受力分析，有
解得气体压强
在活塞与卡口接触前，活塞受力不变，气体做等压变化，当活塞与卡口接触后，气体体积不变，继续加热气体，温度升高，由理想气体状态方程可知压强增大，故整个过程气体先等压膨胀，再等容升压，题图甲气体一直等压膨胀，一定错误；题图乙气体先等压膨胀，再等容升压，可能正确：题图丙气体先等压压缩，再等容升压，一定错误；题图丁气体先等压膨胀，再等容升压，可能正确。
故选D。
7. 如图所示为交流发电机的简化模型。ABCD是一个矩形导线框（电阻不计）。全部处于磁感应强度大小为B的沿水平方向的匀强磁场中，导线框面积为S，绕水平轴以角速度匀速转动，交流电压表示数为U，下列说法正确的是（ ）
A. 图示位置时流过线框的电流方向为ADCB
B. 交流电源的电动势峰值为2U
C. 线框匝数为
D. 从图示位置开始计时，时感应电动势瞬时值为
【答案】D
【解析】A．根据右手定则可以判断，题图示位置线框内感应电流方向为ABCD，A错误；
B．交流电压表的读数为感应电动势的有效值，则交流电源的电动势峰值为，B错误；
C．线框转动时感应电动势的峰值为
解得
C错误；
D．从题图示位置开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为
代入解得
D正确。
故选D。
8. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功，实现了我国深空探测的重大突破。如图为嫦娥六号被月球捕获后绕月球运行的轨道简化示意图，探测器经地月转移轨道在近月点A第一次“制动”进入椭圆轨道Ⅰ，运行一段时间后，又在A点第二次“制动”进入圆轨道Ⅱ。则探测器（ ）
A. 在椭圆轨道Ⅰ的运行周期大于在圆轨道Ⅱ的运行周期
B. 在圆轨道Ⅱ运行过程中线速度保持不变
C. 在圆轨道Ⅱ上过A点时的速度大于在椭圆轨道Ⅰ上过B点时的速度
D. 沿椭圆轨道Ⅰ运行时，在A点的机械能大于在B点的机械能
【答案】AC
【解析】A．椭圆轨道Ⅰ的半长轴大于圆轨道Ⅱ的轨道半径，根据开普勒第三定律可知，探测器在椭圆轨道Ⅰ的运行周期大于在圆轨道Ⅱ的运行周期，A正确；
B．探测器在圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，线速度大小不变，方向时刻改变，B错误；
C．在圆轨道Ⅱ上过A点运行时的轨道半径小于过B点绕月球做圆周运动的半径，由
得
探测器在B点由圆轨道变轨到椭圆轨道Ⅰ时减速，做向心运动，有
所以
C正确；
D．探测器沿椭圆轨道Ⅰ运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，带正电的小球A固定在竖直坐标轴的原点处，在h和2h处产生的电场强度大小分别为和。带电小球B在h处由静止释放，恰好能运动到2h处。已知单个点电荷Q周围空间某点的电势（取无穷远处电势为零），r为该点到点电荷的距离。两个小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 小球B带正电
B.
C. 小球B在处速度最大
D. 若小球B在处由静止释放，到达处的速度大小为
【答案】AD
【解析】A．小球B在h处静止释放后向上运动，所受电场力方向向上，则小球B带正电，A正确；
B．点电荷电场强度
有
B错误；
C．小球B由h运动到2h过程中，有
整理得
小球B速度最大时，重力和电场力平衡，当小球B与小球A间的距离为时，小球B的合力为零，速度最大，C错误；
D．小球由-h运动到-2h过程中，重力和电场力均做正功，且数值相等，有
解得
D正确。故选AD。
10. 电磁场可以控制带电粒子的运动。如图所示，在直角坐标系第一象限内有平行于坐标平面的匀强电场（图中未画出），在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为的带电粒子，在M点沿y轴正方向以速度进入磁场，过y轴上的N点后进入电场，运动轨迹与x轴交于P点，并且过P点时速度大小仍为。已知M、N、P三点到O点的距离分别为、和3L，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为
B. 粒子过N点时速度方向与y轴正方向的夹角为
C. 电场强度大小为
D. 粒子运动过程中最小速度为
【答案】BCD
【解析】A.粒子在磁场中做圆周运动的圆心为，如图
在中，由几何关系可得
解得
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，有
解得
A错误；
B.由几何关系可知，粒子过N点时速度方向与y轴正方向的夹角
B正确；
C.粒子进入电场后在N、P两点速度大小相等，说明两点的连线为等势线，所以电场方向垂直N、P连线斜向下，粒子在N点时速度方向与N、P连线的夹角也为θ，设粒子由N点运动到P点的时间为t，沿NP方向有
垂直NP方向有
联立解得
C正确；
D.当粒子沿电场方向速度为零时速度最小，此时只有沿
D正确。
故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数。该同学实验操作如下：
①将长木板带有定滑轮的一端伸出桌面，将长木板调整至水平。打点计时器放置在远离定滑轮的一端，将穿过限位孔的纸带固定在木块上，细线跨过两个滑轮分别与木块和力传感器相连，对应的细线分别沿水平和竖直方向。
②接通电源，释放砝码，打点计时器在纸带上打下点迹。记录力传感器的示数F，对纸带上的点迹进行处理，计算木块的加速度a。
③改变砝码的质量，重复操作步骤②，得到多组数据。
④作出木块的图像如图乙所示。
（1）步骤①中细线分别沿水平和竖直方向的目的是______；
（2）根据图乙可以计算出木块与长木板间的动摩擦因数为______（重力加速度为g，用题目中所给的字母表示）；
（3）本实验测量的动摩擦因数结果______（填“偏小”“准确”或“偏大”）。
【答案】（1）在实验过程中，使木块受到的拉力保持不变
（2）
（3）偏大
【解析】【小问1详解】
步骤①中细线分别沿水平和竖直方向的目的是：在实验过程中，使木块受到的拉力保持不变。
【小问2详解】
以滑块为对象，设滑块质量为，根据牛顿第二定律可得
可得
由图像可得
可得木块与长木板间的动摩擦因数为
【小问3详解】
本实验中由绳子与滑轮间存在摩擦作用，所以本实验测量的摩擦力包含了绳子与滑轮间的摩擦力，则本实验测量的动摩擦因数结果偏大。
12. 某同学测量某电阻的阻值。
（1）首先用多用电表进行粗测，将选择开关旋转到“×100”挡位，进行欧姆调零后将两表笔与待测电阻两端相接触，多用电表的指针位置如图甲所示，为使测量更准确，需要将选择开关旋转到“______”（填“×10”或“×1k”）挡位。重新欧姆调零后改动挡位再次测量，指针对应表盘上电阻刻度值为“15”。
（2）为了精确测量该电阻阻值，实验室为其提供了如下的实验器材：
a．待测电阻
b．电压表V（量程0~3V、内阻约3000Ω）
c．电流表（量程0~10mA、内阻）
d．滑动变阻器
e．电阻箱
f．电源（电动势3V、内阻不计）、开关、导线若干
①该同学分析实验器材，发现电流表的量程过小，需改装成量程为0~20mA的电流表，应______（填“串联”或“并联”）电阻箱，并将的阻值调为______Ω；
②为了方便测量，并且能获得多组数据，将图乙电路补充完整（图乙中的电流表A为电流表改装后的电流表）；（ ）
③某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，考虑到电表内阻的影响，待测电阻的真实值______（用已知物理量的字母表示）。
【答案】（1） （2）并联 4（或4.00）
【解析】【小问1详解】
欧姆表指针偏转角度过大，则待测电阻的阻值较小，需减小倍率，换成“×10”挡；换挡后重新测量，表盘上电阻刻度值为“15”，待测电阻阻值约为150Ω。
【小问2详解】
①[1][2]该同学分析实验器材，发现电流表的量程过小，需改装成量程为0~20mA的电流表，应并联电阻箱；根据
可得
②[3]滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻阻值，为方便调节，需要选择分压式接法，改装后电流表内阻已知，选择电流表内接，电路图如图所示
③[4]某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，根据欧姆定律有
整理可得
13. 福建舰是我国自主设计建造首艘弹射型航空母舰。2024年5月，借助配重小车进行弹射测试，若测试时，福建舰始终静止，配重小车在甲板上由静止开始做匀加速直线运动，经5s落到海平面。小车运动轨迹如图所示，甲板距海平面高度为20m，小车的落水点到航空母舰前端水平距离为132m。不计空气阻力，小车可视为质点，g取，求：
（1）小车离开航空母舰时的速度大小；
（2）小车在电磁驱动过程中加速的距离。
【答案】（1）66m/s （2）99m
【解析】【小问1详解】
设小车离开甲板后做平抛运动的时间为，水平方向上有
竖直方向上有
解得
【小问2详解】
小车在甲板上加速过程中，有
解得
14. 如图所示，在光滑的水平面上，质量为M的小车上固定一竖直轻杆，杆顶端通过长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，轻杆长度大于轻绳长度。初始时小车固定，将小球向左拉离平衡位置，轻绳与竖直方向夹角为60°时由静止释放小球，小球第一次运动到最低点时释放小车。不计空气阻力，重力加速度为g，小球可视为质点，求：
（1）小球第一次在最低点时对轻绳的拉力；
（2）小球向右运动到最高点时的速度大小和此时轻绳与竖直方向夹角的余弦值。
【答案】（1）2mg，方向竖直向下 （2），
【解析】小问1详解】
小球下摆过程中，根据动能定理有
在最低点，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知，小球在第一次经过最低点时对轻绳的拉力大小为2mg，方向竖直向下。
【小问2详解】
释放小车后，小球和小车组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，小球上升到最高点时，小球和小车水平速度大小相等，设轻绳与竖直方向的最大夹角为θ，有
规定小球第一次通过最低点时的速度方向为正方向，有
解得，
15. 如图所示，足够长的轨道与平行放置，轨道间距为L，其中、部分光滑，与水平面夹角为θ，、部分水平，接触面粗糙。整个轨道处于磁场中，轨道部分的匀强磁场垂直轨道平面向上，轨道部分的匀强磁场垂直轨道平面向下，磁感应强度大小均为B。完全相同的导体棒c、d质量为m、电阻为R、长为L，初始时导体棒d锁定在附近，导体棒c在倾斜轨道上由静止释放，一段时间后开始匀速运动。不计轨道电阻和空气阻力，重力加速度为g，整个过程两导体棒和轨道均接触良好且始终相互垂直。
（1）求导体棒c下滑的最大速度；
（2）导体棒d解除锁定，同时导体棒c获得向下的初速度，经一段时间后两导体棒做匀速运动，求：
①导体棒d与水平轨道间的动摩擦因数μ和导体棒c速度大小为时导体棒d的加速度大小a；
②匀速运动时两导体棒的速度和的大小。
【答案】（1） （2）①，； ②，
【解析】【小问1详解】
导体棒d锁定，导体棒c沿轨道向下达到最大速度时，受力平衡，有
解得
【小问2详解】
①导体棒d解除锁定，达到稳定后两导体棒匀速运动，对导体棒c，有
对导体棒d，有
解得
导体棒c获得初速度的瞬间，导体棒d的加速度最大，对导体棒c有
对导体棒d，有
解得
②设经时间t两导体棒做匀速运动，根据法拉第电磁感应定律有
对导体棒c，根据平衡条件有
对导体棒c，根据动量定理有
对导体棒d，根据动量定理有
联立解得