甘肃省白银市多校2024-2025学年高三上学期1月期末 物理试题（含解析）

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注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 随着现代科技发展，光学技术的应用领域也不断拓展，光热转换是太阳能转换成其他形式能量的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，其主要部件为真空转换管，真空管上采用镀膜技术增加透射光。增透膜利用的是（ ）
A. 光的衍射B. 光的干涉C. 光的多普勒效应D. 光的全反射
【答案】B
【解析】
【详解】光照在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差使得两束反射光出现振动减弱，导致相互抵消，从而增强光的透射能力，这是依据光的干涉原理。
故选B。
2. 超级电容车是一种利用超级电容器作为主要能量存储设备的电动汽车。与传统的电池相比，超级电容器能够在短时间内储存和释放大量的能量。某款电车内安装的超级电容器上标有“2.5V 1200F”字样，关于该超级电容器，下列说法正确的是（ ）
A. 充电过程中，该超级电容器的电容增大
B. 充电过程中，该超级电容器两极板间的电势差减小
C. 充满电时，该超级电容器所带的电荷量为480C
D. 充满电时，该超级电容器所带的电荷量为3000C
【答案】D
【解析】
【详解】AB．充电过程中，该超级电容器的电容保持不变，根据，由于该超级电容器所带电荷量增大，则该超级电容器两极板间的电势差增大，故AB错误；
CD．充满电时，该超级电容器所带的电荷量为
故C错误，D正确。
故选D。
3. 甘肃祁连山国家级自然保护区频繁出现国家一级保护动物白唇鹿的踪影。某白唇鹿沿直线运动的v-t图像如图所示，该白唇鹿在0~22.5s内的位移大小为（ ）
A. 206.25mB. 243.75mC. 56.25mD. 187.5m
【答案】B
【解析】
【详解】根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知白唇鹿在0~22.5s内的位移大小为
故选B。
4. B型超声波检查是一种常见的医学影像技术，广泛应用于各种医学领域。一频率为2×104Hz的超声波在人体骨骼中传播的波动图像如图所示，则该超声波在人体骨骼中的传播速度大小为（ ）
A. 4×103m/sB. 1×103m/sC. 4×105m/sD. 1×105m/s
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知，波长为，则该超声波在人体骨骼中的传播速度大小为
故选A。
5. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以1m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球，经过3s，小球落到水平地面。空气阻力忽略不计，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机到水平地面的距离为90mB. 无人机到水平地面的距离为22.5m
C. 无人机与小球落地点之间的水平距离为0D. 无人机与小球落地点之间的水平距离为3m
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小球在空中做平抛运动，竖直做自由落体运动，则无人机到水平地面的距离为
故AB错误；
CD．由于小球在水平方向做匀速直线运动，且水平速度与无人机的速度相等，可知小球落地瞬间在无人机的正下方，则无人机与小球落地点之间的水平距离为0，故C正确，D错误。
故选C
6. 某手摇发电机产生的感应电动势如图所示，发电机的内阻为1Ω，将该发电机与阻值为4Ω的定值电阻和理想交流电流表串联成闭合电路，下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电压的有效值为B. 电流表的示数为4A
C. 定值电阻的电功率为32WD. 1s内通过定值电阻的电流方向改变50次
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知，发电机的电动势有效值为
则发电机的输出电压的有效值为
故A错误；
B．电路电流有效值为
则电流表的示数为，故B错误；
C．定值电阻的电功率为
故C正确；
D．根据题图可知，周期为，一个周期内通过定值电阻的电流方向改变2次，则1s内通过定值电阻的电流方向改变100次，故D错误。
故选C。
7. 电动式螺旋千斤顶是一种利用电动机驱动螺旋升降装置的工具，主要用于提升或支撑重物。与传统手动千斤顶相比，电动式千斤顶的使用更加方便和高效。如图所示，某次电动式千斤顶支撑质量为100kg的物体时，支撑臂恰好是一正四面体的三条边，取重力加速度大小g=10m/s2，则每一支撑臂的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设支撑臂与竖直方向的夹角，正四面体的边长为，根据几何关系可得
则
根据平衡条件可得
解得每一支撑臂的作用力大小为
故选A。
8. 1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子（）轰击氮原子核（），从氮原子核中打出了质子（），并得到氧原子核，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该氧原子核的电荷数为7B. 该氧原子核的中子数为9
C. 该氧原子核的质量数为17D. 该氧原子核的质量数为18
【答案】BC
【解析】
【详解】根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可得反应方程为
可知该氧原子核的电荷数为8，该氧原子核的质量数为17，则该氧原子核的中子数为
故选BC。
9. 2024年，中国品牌的新能源汽车在全世界市场的份额继续上升，成为推动市场发展的重要力量。某国产新能源汽车的质量为1.2×103kg，在水平路面上测试时，其速度大小的倒数与加速度大小a的关系图像如图所示，在行驶过程中，该车的功率与所受的阻力均恒定，则该车在行驶过程中（ ）
A. 所受阻力大小为4000NB. 所受阻力大小为1200N
C. 功率为4000WD. 功率为1200W
【答案】AC
【解析】
【详解】在行驶过程中，该车的功率与所受的阻力均恒定，根据牛顿第二定律可得
又
可得
由题图可知
，
解得
，
故选AC。
10. 北京时间2024年11月25日7时39分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将四维高景二号03、04星发射升空，卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若四维高景二号03星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，引力常量为G，地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为
B. 四维高景二号03星绕地球做匀速圆周运动的加速度大小为
C. 四维高景二号03星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为
D. 四维高景二号03星绕地球做匀速圆周运动的角速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．地球表面有
解得
故A错误；
B．四维高景二号03星绕地球做匀速圆周运动，则有
结合上述解得
故B正确；
C．四维高景二号03星绕地球做匀速圆周运动，则有
结合上述解得
故C错误；
D．四维高景二号03星绕地球做匀速圆周运动，则有
结合上述解得
故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动，选出一条点迹比较清晰的纸带，如图乙所示。从便于测量的点开始，每五个计时点取一个计数点，A、B、C、D、E、F、G是连续的七个计数点，x1=4.13cm，x2=4.87cm，x3=5.62cm，x4=6.36cm，x5=7.12cm，x6=7.87cm。已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s。（计算结果均保留两位有效数字）
（1）打点计时器打下D点时小车的速度大小=________m/s。
（2）小车的加速度大小a=________m/s2。
（3）实验时交变电流的频率f=49Hz，而该同学以为是50Hz，由此引起的误差将使加速度的测量值比实际值___________（填“大”或“小”）。
【答案】（1）0.60
（2）0.75 （3）大
【解析】
【小问1详解】
每五个计时点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为
打点计时器打下D点时小车速度大小
【小问2详解】
根据逐差法可得加速度大小为
【小问3详解】
实验时交变电流的频率f=49Hz，实际打点周期大于0.02s，而该同学以为是50Hz，则代入计算的时间偏小，由此引起的误差将使加速度的测量值比实际值大。
12. 图甲为某同学组装完成的多用电表的简图，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是滑动变阻器，G是微安表头，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表有5个挡位，其中欧姆挡为“×100Ω”挡。
（1）图甲中的B端与___________（填“红”或“黑”）表笔相连接。
（2）滑动变阻器R6的作用是___________。
（3）挡位1、2是用来测量_________（填“电压"“电流”或“电阻”）的，挡位1的量程比挡位2的量程________（填“大”或“小”）。
（4）用该多用电表测某定值电阻的阻值时，实验操作均正确，指针位置如图乙所示，则测得该定值电阻的阻值为__________Ω。
【答案】（1）红 （2）欧姆调零
（3） ①. 电流 ②. 大
（4）800
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”，即B端与红色表笔相连接。
【小问2详解】
由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用是进行欧姆调零。使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
【小问3详解】
[1] 表头改装成电流表时要并联电阻分流，挡位1、2是用来测量电流。
[2] 并联电阻越小，分流越大，则改装的电流表量程越大，故挡位1的量程比挡位2的量程大。
【小问4详解】
欧姆挡为“×100Ω”挡，如图乙测得该定值电阻的阻值
13. 如图所示，汽缸水平固定，汽缸右端有挡板，活塞（厚度不计）可以在汽缸内无摩擦地移动且不能离开汽缸，汽缸内封闭着一定质量的理想气体，初始时活塞距汽缸右端的距离x=0.4m。现加热汽缸内的气体，活塞缓慢移动，活塞刚好移到汽缸右端时，汽缸内的气体的热力学温度，一段时间后停止加热，此时封闭气体的压强变为。已知活塞的横截面积S=0.02m2，外部大气压强恒为，整个加热过程中封闭气体吸收的热量为900J，求：
（1）等压变化过程中气体对外做的功；
（2）加热后汽缸内气体的热力学温度；
（3）封闭气体内能变化量。
【答案】（1）800J
（2）580K （3）100J
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，气体先做等压变化，待活塞运动到挡板处再发生等容变化，等压变化过程中气体对外做功，做的功为
代入数据解得
【小问2详解】
活塞到达挡板处后气体做等容变化，由查理定律有
代入数据解得
【小问3详解】
由热力学第一定律可知，封闭气体的内能变化量为
解得
14. 质量m = 1 kg的物体A沿水平面向右做直线运动，0时刻物体A运动到О位置，此时给物体A一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体A的v − t图像如图乙所示，取水平向右为正方向，10 s末撤去恒力F，此时物体A与质量M = 1.4 kg、静止在水平面上的物体B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度大小g = 10 m/s2，求：
（1）恒力F的大小及物体A与水平面间的动摩擦因数；
（2）0 ~ 10 s内物体A克服摩擦力做的功；
（3）物体A停止运动时与О点之间的距离。
【答案】（1）1.5 N，0.05
（2）17 J （3）1 m
【解析】
【小问1详解】
设物体A向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，由题图乙可知
设物体A向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2，由题图乙可知
根据牛顿第二定律有
，
解得
，
【小问2详解】
0 ~ 10 s内，物体A先向右运动，运动的距离
后向左运动，运动的距离
0 ~ 10 s内，物体A克服摩擦力做的功
解得
【小问3详解】
根据动量守恒定律和能量守恒定律有
，
解得
，
碰撞后物体A向右运动的距离
物体A停止运动时与O点之间的距离
解得
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中的第一、二象限内，存在电场强度大小E = 2 × 105 N/C、方向平行x轴指向x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小B = 0.2 T的匀强磁场，匀强磁场方向未知，图中未画出。在x轴上有一足够长的荧光屏MN（图中未画出），在y轴上的P（0，0.2 m）点处，一粒子发射枪（视为质点）向y轴正方向连续不断地发射大量质量m = 6.4 × 10−27 kg，电荷量q = 1.6 × 10−19 C的带负电粒子（重力不计），所有粒子恰能沿y轴做匀速直线运动。现撤去电场，仅使粒子发射枪以Р点为圆心在xOy平面内转动，向不同方向发射粒子（整个装置都处在真空中，不考虑粒子间的相互作用）。
（1）简要推断匀强磁场的方向，并求出粒子离开发射枪时的速度大小；
（2）求撤去电场后，带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；
（3）求粒子打在荧光屏上的范围；
（4）求打在荧光屏上最右侧的粒子在磁场中运动的时间。
【答案】（1）见解析，1 × 106 m/s
（2）0.2 m （3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
带负电粒子（重力不计）在叠加场中沿y轴做匀速直线运动，电场力方向水平向左，由物体平衡可知，粒子受到的洛伦兹力方向一定水平向右，再根据左手定则可知磁场方向垂直于xOy平面向里，根据电场力大小等于洛伦兹力有
解得
【小问2详解】
撤去电场后，粒子做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
小问3详解】
粒子转动半径不变，打在荧光屏上最左侧的点是A点，最右侧的点是B点，粒子运动轨迹如图所示
由几何知识有
，
所以粒子打在荧光屏上的范围为x轴的坐标区间。
【小问4详解】
打在荧光屏上最右侧的粒子在磁场中运动了半个圆周，则有
解得