2025届东北地区高三下学期名师名校联席命制物理信息卷（附答案解析）

这是一份2025届东北地区高三下学期名师名校联席命制物理信息卷（附答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．奥运会中的物理巴黎奥运会上，中国体育代表团获得40金27银24铜，金牌数与美国并列第一，创造境外参赛最佳成绩。下列叙述正确的是（ ）
A．潘展乐在男子100米自由泳决赛中（泳池标准长度为50米），以46秒40打破由自己保持的世界纪录并夺得冠军，他全程的平均速度为2.16m/s
B．全红婵、陈芋汐在女子跳水双人10米台比赛中，她们跳水过程中的速度方向始终向下
C．孙颖莎、王楚钦夺得国乒史上第一枚奥运混双金牌，研究乒乓球运动轨迹时能把乒乓球看成质点
D．伍鹏以4.77秒的成绩在巴黎奥运会攀岩比赛中获得银牌，他在攀岩过程中机械能守恒
2．目前世界上最准确的计时工具就是原子钟，原子钟利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时。某原子钟工作时的部分能级如图所示，图中为吸收光光子的频率，为钟激光光子的频率，下列说法正确的是（ ）
A．吸收光的波长大于钟激光的波长
B．吸收光光子的动量小于钟激光光子的动量
C．钟激光只具有粒子性，不具有波动性
D．若钟激光照射某金属发生光电效应，则该金属的截止频率一定小于
3．一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图像如图所示，已知气体处于状态A时的温度为300 K，则下列判断正确的是（ ）
A．气体处于状态B时的温度为600K
B．状态A与状态C温度相同
C．从状态A变化到状态B再到状态C的过程中气体内能一直增大
D．从状态A变化到状态B过程气体放热
4．新风向 构建新模型：如图所示，一光滑绝缘的圆环水平放置，空间中有水平向右的匀强电场，通过点的直径与电场强度方向平行，环上有、两根光滑绝缘的细杆。现有两个带正电的轻质小环套在细杆上，分别从A、B两点同时由静止释放，不计小环之间的库仑力及小环所受重力。已知两小环的质量、电荷量关系为、，则它们分别沿细杆、运动到点的时间之比为（ ）
A．B．C．D．不能确定
5．二十四节气入选联合国教科文组织非物质文化遗产代表作名录。在国际气象界中，二十四节气被誉为“中国第五大发明”。2024年春分、夏至、秋分和冬至在椭圆轨道所处位置和对应时间如图所示，关于这四个节气，下列说法正确的是（ ）
A．太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值
B．地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值
C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大
D．根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量
6．如图（a）所示，塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，又名“塔式起重机”。图（b）为塔吊下面吊起质量为100kg的建筑材料的速度—时间图像，如果建筑材料从地面开始运动，取10m/s2，则下列判断正确的是（ ）
A．s内悬线的拉力大小恒为2000N
B．s末建筑材料离地面的距离为30m
C．s内和s内建筑材料均处于超重状态
D．s内起重机对建筑材料做功为9800J
7．利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图（a）所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转轴在竖直面内自由转动，在最低点给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，利用传感器记录绳的拉力大小，同时记录对应时刻轻绳与竖直向下方向的夹角，将数据输入计算机得到图像如图（b）所示。已知绳长，取，则下列判断正确的是（ ）
A．小球的质量为
B．小球在最低点的初速度大小为
C．小球在最高点的速度大小为
D．小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小的增大而增大
二、多选题
8．如图所示，以为直径的发光面，其圆心与半径为的半球介质的球心重合。已知从点发出的垂直于发光面人射的光恰能发生全反射，从点发出的光第一次到达半球面的时间为，真空中的光速为。则下列说法正确的是（ ）
A．该发光面的直径为
B．该发光面的直径为
C．该介质对该光的折射率为
D．该介质发生全反射的临界角的正弦值为
9．如图所示，平行于，与之间存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里。质量为、电荷量为的电子，由静止开始从点经加速电场加速后从小孔飞出，进入右侧匀强磁场区域，电子恰好没能从边界射出磁场。已知加速电场的电压为，连线与边界间的夹角为，与足够长，电子重力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．电子在磁场中转过的圆心角为
B．电子进入磁场区域时速率为
C．电子在磁场中运动的时间
D．磁场区域的宽度
10．图（a）是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图（b）为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛，从点离开风洞区域，经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动，最终落在风洞区域的下边界处，与水平方向的夹角为，，，重力加速度大小为，小球在运动过程中不受阻力作用。则下列说法正确的是（ ）
A．小球到达最高点的速度为零
B．风洞区域内小球受到水平方向恒力的大小为
C．小球运动过程中离风洞下边界的最大高度为
D．小球运动过程中离风洞下边界的最大高度为
三、实验题
11．如图所示，在验证机械能守恒定律的实验中，甲、乙两位同学分别采用了不同的实验装置：甲同学主要利用光电计时器。如图（a）所示，将一直径为、质量为的金属球由处静止释放，下落过程中能通过处正下方、固定于处的光电门，测得、间的距离为，光电计时器记录下金属球通过光电门的时间为，当地的重力加速度为，通过计算小球减少的重力势能和增加的动能来验证机械能守恒定律。
乙同学利用打点计时器，如图（c）所示，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂重物C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，验证重物A、B、C组成的系统机械能守恒。
(1)由图（b）可知，游标卡尺测得小球的直径d= cm。
(2)乙同学某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图（d）所示，A、B、C为三个相邻计时点。则打下B点时重物的速度大小为vB=_ m/s（结果保留三位有效数字）。
(3)甲同学某次实验测得小球质量为1kg，A、B间的距离H=0.21m，小球通过光电门的时间为t=9.3×10-3s，在此过程中小球重力势能减少量ΔEp= J，小球动能增加量ΔEk= J（g取10m/s2）。
(4)乙同学实验中，已知重物A和B的质量均为M，钩码C的质量为m，某次实验测得重物A由静止上升高度为h时，对应的速度大小为v，取重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是 （用g、h、M、m、v表示）。
12．某实验小组的同学按图1的电路测定电池组的电动势和内阻。图2为某次实验结果的图像。
(1)图2中的图线的斜率大小为，图线的纵截距为，则电源电动势为 ，内阻为 。
(2)图2中测量数据集中在图像的很小区域，实验小组的同学觉得数据处理时应使图像尽可能占满整个坐标纸，这样的图像有利于减小误差，一部分同学认为需要重新进行实验，另一部分同学认为无需重新进行实验，你觉得为了减小误差 （填“是”或“不”）一定要重新进行实验。如果你觉得一定要重新进行实验，请说出实验出现这种情况的一种可能原因；如果你觉得不一定要重新进行实验，请给出一种调整方案； 。
四、解答题
13．如图所示，线圈面积为0.15m2，共100匝，总电阻为1Ω，与R=9Ω的外电阻相连。线圈在磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中以OO′为轴匀速转动，转速n=0.5r/s。将此电源作为驱动力连接到一个单摆装置，单摆此时恰好达到共振（π2=10，g取10m/s2）。
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电流的瞬时值表达式；
(2)求单摆的摆长。
14．如图所示为某超市的送货装置，传送带以的速度沿逆时针方向运行。一可视为质点的货物静止放在倾斜传送带的最上端处，货物到达传送带下端时滑上平板车，随后在平板车上向左运动，当货物到达平板车的最左端时恰好与平板车速度相同。已知货物的质量，传送带之间的距离，传送带与水平面的夹角，货物与传送带间的动摩擦因数，货物与平板车间的动摩擦因数，平板车与地面间的摩擦忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，平板车的质量，重力加速度。货物从传送带滑上平板车时无动能损失，忽略空气阻力。求（，）：
(1)货物刚放在传送带上时的加速度大小；
(2)货物在传送带上运动的时间；
(3)平板车的长度。
15．如图所示，两条光滑平行金属导轨相距，水平部分有磁感应强度大小B=2T、方向竖直向上的匀强磁场，倾斜部分与水平面间夹角为，有垂直轨道斜面向上、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场，在倾斜导轨和水平导轨上，各放一根与导轨垂直的金属杆、，金属杆与导轨接触良好。金属杆、质量均为，电阻、，其余电阻不计。已知从时刻起，杆在外力作用下由静止开始水平向右运动，杆在水平向右的外力作用下始终保持静止状态，且（，，取）。
(1)判断杆的电流方向并通过计算说明杆的运动情况，若是匀加速直线运动，请计算出加速度大小，若不是匀加速直线运动，请说明理由；
(2)从时刻开始计时，求内通过杆的电荷量；
(3)若已知从时刻起，内作用在杆上的外力做功为，则求这段时间内杆上产生的热量。
《2025届东北地区高三下学期名师名校联席命制物理信息卷》参考答案
1．C
【详解】A．100米自由泳位移为0（泳池长度为50m），故平均速度为0，故A错误；
B．运动员在跳水过程中做曲线运动，速度方向时刻变化，故B错误；
C．研究乒乓球运动轨迹时其大小和形状可忽略不计，故能把乒乓球看成质点，故C正确；
D．伍鹏在巴黎奥运会攀岩比赛过程中，体内的生物能转化为机械能，机械能增加，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．由能级图可知，吸收光的频率大于钟激光的频率，根据
可知吸收光的波长小于钟激光的波长，故A错误；
B．由
可知，吸收光光子的动量大于钟激光光子的动量，故B错误；
C．钟激光具有波粒二象性，故C错误；
D．若钟激光照射某金属发生光电效应，则该金属的截止频率一定小于或等于，又因为
所以该金属的截止频率一定小于，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】A．由题知，A到B过程为等压变化，根据
带入数据解得
故A错误；
B．B到C过程属于等容变化，则有
带入数据解得
故B正确；
C．从状态A到状态C的过程中，气体的温度先升高后降低，则气体的内能先增大后减小，故C错误；
D．由A到B气体的温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律
可知气体吸热，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】设细杆与电场线之间的夹角为θ，对轻质小环，由牛顿第二定律得
解得
小环沿杆做匀加速直线运动，设圆环直径为d，由运动学公式得
解得
所以
故选A。
5．B
【详解】A．夏至时地球离太阳最远，由万有引力知，太阳对地球的万有引力在夏至时达到最小值，故A错误；
B．由开普勒第二定律知，地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值，故B正确；
C．由牛顿第二定律得，解得，故地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度先减小后增大，故C错误；
D．由牛顿第二定律得，所以根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出太阳的质量，估算不出地球的质量，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．由题图（b）知，5-10s内建筑材料做匀速直线运动，由平衡条件得，悬线的拉力大小
故A错误；
B．由题图（b）知，根据v-t图线与坐标轴所围的面积表示位移可知0-20s内建筑材料的位移大小为
故B错误；
C．由题图（b）知，0-5s内加速度方向向上，建筑材料处于超重状态，20-25s内加速度方向向下，建筑材料处于失重状态，故C错误；
D．由题图（b）知，10-20s内的位移大小
由动能定理得
解得W=9800J
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】AB．当时，，由牛顿第二定律得
小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得
当时，，由牛顿第二定律得
小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得
联立解得，
故AB错误；
C．小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得
解得小球在最高点的速度大小为
故C正确；
D．在最低点得，在最高点得
则
故小球在最低点与最高点绳的拉力差保持不变，故D错误。
故选C。
8．BC
【详解】ABD．从点发出的垂直于发光面的光恰能发生全反射，则
解得
故该发光面的直径为
故A、D错误，B正确；
C．从点发出的光第一次到达半球面的时间为，则光在介质中的传播速度为，该介质对该光的折射率为，故C正确。
故选BC。
9．CD
【详解】A．电子在匀强磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系得，电子在磁场中转过的圆心角为，故A错误；
B．电子在电场中加速过程，根据动能定理得
解得
故B错误；
C．由洛伦兹力提供向心力，且
解得电子在磁场中运动的时间
故C正确；
D．由几何关系知
解得磁场区域的宽度
故D正确。
故选CD。
10．BD
【详解】A．小球在最高点速度方向沿水平方向，速度不为零，故A错误；
B．小球从N点返回风洞区域后做直线运动，所受合力方向沿NP，则
解得
故B正确；
CD．设小球在最高点的速度大小为，在M、N点竖直方向的速度大小为，小球由O到M的时间为
在水平方向上，由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式得
小球在竖直方向上做竖直上抛运动，由运动的对称性知，小球从N到P的运动时间为，在P点，水平方向速度
由几何关系得
解得
则小球在P点的竖直方向速度为
小球从N到P做直线运动，则
解得
则小球在N点的竖直方向速度为
小球由到，竖直方向
解得
在竖直方向上，，，
解得
小球运动过程中离风洞下边界的最大高度
故C错误，D正确。
故选BD。
11．(1)1.86
(2)1.05
(3) 2.1 2
(4)
【详解】（1）游标卡尺测得小球的直径为；
（2）在匀加速直线运动中，由中间时刻的速度等于这段时间内平均速度得，打下点时重物的速度大小为；
（3）[1]小球重力势能减少量为；
[2]小球通过光电门的速度大小为（点拨：小球通过光电门的平均速度表示小球的瞬时速度），则小球动能增加量为；
（4）验证系统机械能守恒定律的表达式是
整理得
12．(1) b k
(2) 不 见解析
【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图像有
，
（2）[1][2]为了减小误差不一定要重新进行实验，实验出现这种现象的原因是纵轴坐标每一格所表示的电压过小，可以适当增大纵轴坐标每一格所表示的电压，调整的方法可以令纵轴坐标原点的电压从左右开始，从而使图像倾斜程度更大，图像遍布整个坐标纸，读数误差减小。
13．(1)；
(2)1m
【详解】（1）线圈匀速转动，角速度
线圈中感应电动势的最大值
从线圈处于中性面开始计时有
联立解得
感应电流
故
（2）单摆在周期性驱动力作用下做受迫振动，单摆此时恰好达到共振，其振动的频率与驱动力频率相等，即单摆的周期等于线圈转动的周期，则
由于
解得摆长
14．(1)10m/s2；
(2)1.8s；
(3)12.5m
【详解】（1）货物刚放在传送带上时，设加速度大小为，由牛顿第二定律，有
解得
（2）设货物经过时间与传送带共速，
通过的位移大小
共速后摩擦力方向沿传送带向上，由于，设货物以加速度沿传送带向下匀加速运动，由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得
所以货物在传送带上运动的时间
（3）解法一：
货物在点的速度大小为
货物运动到平板车左端时与平板车速度相同，根据动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
解法二：
货物在B点的速度大小为
货物运动到平板车左端时与平板车速度相同，根据动量守恒定律得
解得
由牛顿第二定律得平板车加速度大小
加速时间为
平板车位移
货物位移，
平板车的长度就是二者的相对位移大小，即
15．(1)电流方向从c→d，杆cd做匀加速直线运动且加速度为0.4m/s2
(2)0.08C
(3)0.0864J
【详解】（1）由楞次定律知电流方向从c→d
对金属杆ab，由平衡条件得
安培力为
联立解得
感应电动势
根据加速度定义式有
所以杆cd做匀加速直线运动。
（2）杆cd在1s内运动的距离为
通过杆ab的电荷量
平均感应电动势
平均感应电流
联立解得
（3）设整个电路中产生的热量为Q，1.5s内作用在杆cd上的外力F做功为W1=0.162J
由功能关系得
由运动学公式得
联立解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
A
B
D
C
BC
CD
BD