辽宁省锦州市2024-2025学年高三上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份辽宁省锦州市2024-2025学年高三上学期1月期末物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷满分100分，测试时间75分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括Ⅰ卷和Ⅱ卷两部分。
3.答题前，考生务必在答题纸上按要求填写信息，并将核对后的条形码贴在指定位置上。考生需将答案涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。Ⅰ卷部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域。Ⅱ卷部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
第Ⅰ卷
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，每个小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。
1. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器正式进入轨道，带回1935.3g月球样品。嫦娥六号在第二次近月制动后，绕月球近似做匀速圆周运动，在此期间下列物理量不变的是（ ）
A 动能B. 动量
C. 线速度D. 向心加速度
【答案】A
【解析】做匀速圆周运动物理，线速度大小不变，方向改变，则动能不变，动量改变，向心加速度大小不变，方向改变。
故选A。
2. “物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们规律的意思。同学们除学习物理知识还要了解规律、发现过程、领悟思想方法。下列叙述正确的是（ ）
A. 力学中引入质点的概念，采用了等效替代法
B. 库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向
C. 用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如劲度系数、场强、加速度都是采用比值法定义的
D. 伽利略总结出自由落体的运动规律采用的是实验和逻辑推理相结合的方法
【答案】D
【解析】A．力学中引入质点的概念，采用了理想模型法，选项A错误；
B．法拉第首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向，选项B错误；
C．用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如劲度系数、场强都是采用比值法定义的，但是加速度 不是比值定义法，选项C错误；
D．伽利略总结出自由落体的运动规律采用的是实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确。
故选D。
3. 在2024年杭州亚运会上，以预赛第一的成绩闯进决赛的邹佳琪、邱秀萍在决赛中从一开始就一路领先，最终以7分06秒78的成绩夺冠。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员以及船的重力就是对水的压力
B. 运动员对船的压力和船对运动员的支持力方向相反
C. 运动员对船的压力和水对船的支持力是一对作用力与反作用力
D. 在比赛中，赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力
【答案】B
【解析】A．船对水的压力是由于船的弹性形变造成的，施力物体是船，运动员以及船的重力是由于地球的吸引而使运动员以及船受到的力，施力物体是地球，故A错误；
B．运动员对船的压力和船对运动员的支持力是一对作用力与反作用力，方向相反，故B正确；
C．运动员对船的压力受力物体是船，水对船的支持力受力物体也是船，不是一对作用力与反作用力，故C错误；
D．在比赛中，水推桨的力和桨推水的力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D错误。
故选B。
4. 幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶，当病人服用碳14标记的尿素后，胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的，通过分析呼气中标记的的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。半衰期是5730年，而且大部分是衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（ ）
A. 原子核为
B. 粒子来自于原子核
C. 和的中子数相同
D. 含的化合物比单质衰变得可能慢些
【答案】A
【解析】A．原子核的质量数为14，电荷数为7，为，选项A正确；
B．粒子来自于原子核C中的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；
C．的中子数为7，的中子数为8，则中子数不相同，选项C错误；
D．原子核所处的状态不影响半衰期，则含的化合物与单质衰变的速度相同，选项D错误。
故选A。
5. 用同一个光电装置进行光电效应实验的过程中，黄光能够观察到光电流。若用相同强度的紫光进行实验，则下列说法正确的是（ ）
A. 不能观察到光电效应B. 能观察到光电效应
C. 光子的最大初动能减小D. 光子的最大初动能不变
【答案】B
【解析】AB．因紫光的频率大于黄光的频率，因黄光能发生光电效应，可知紫光也能发生光电效应，即能观察到光电效应，选项A错误，B正确；
CD．根据
因紫光的频率大于黄光的频率，可知光子的最大初动能增加，选项CD错误。
故选B。
6. 如图，在菱形的顶点A、C处分别固定电量均为的正负点电荷，菱形边长为，对角线长为，静电力常量为。则下列说法正确的是（ ）
A. B点的场强大小为
B. B、D两点电场强度相同
C. B点电势高于D点电势
D. 将一负电荷从B点沿直线移动到D点，电场力先做正功后做负功
【答案】B
【解析】A．根据库仑定律，可知两点电荷在B点的场强大小
方向如图所示，
根据场强的叠加原理
由几何关系
解得
则有
故A错误；
B．根据等量异种点电荷的电场线分布的对称性，可知B、D两点电场强度相同，故B正确；
CD．根据等量异种点电荷电势分布可知它们连线的中垂线为一条等势线，即B、D两点电势相等，将一负电荷从B点沿直线移动到D点，电场力始终不做功，故CD错误。
故选B。
7. 某单摆在地球上时间内振动了个周期，将此单摆放置在某星球上时在时间内振动了个周期，已知地球与某星球的半径之比为，则地球与某星球密度之比为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据单摆周期公式，
可得
根据，
可得
可得
故选D。
8. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时的波形图如图所示，P、Q为介质中的两个质点，此时分别位于平衡位置和波峰处，它们的平衡位置分别为和。已知波的周期为，则（ ）
A. 这列波的波速为
B. 时，质点P沿轴负方向运动
C. 时，质点P的加速度为零
D. 时，质点Q的速度为零
【答案】CD
【解析】A．这列波的波速为
选项A错误；
B．根据“同侧法”可知，时，质点P沿轴正方向运动，选项B错误；
C．时，质点P回到平衡位置，速度最大，则此时质点P的加速度是零，选项C正确；
D．时，质点Q在波峰位置，其速度是零，选项D正确。
故选CD。
9. 如图所示，在匀强磁场区域的上方有一半径为R，质量为m的导体圆环，将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，已知圆环的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，则（ ）
A. 圆环进入磁场的过程中，圆环中的电流为逆时针
B. 圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动
C. 圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为mgR
D. 圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为
【答案】AD
【解析】A．圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由右手螺旋定则判断感应电流为逆时针方向，故A正确；
B．由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，圆环进入磁场的过程感应电流不同，安培力不同，故线圈不可能做匀速运动，故B错误；
C．由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据能量守恒定律可得
故C错误；
D．根据，，
可得
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为，现在滑块上施加一个的变力作用，从时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B. 木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2
C. 图2中，D. 木板的最大加速度为
【答案】AC
【解析】A．由题意可知，时刻之后，滑块与木板间有相对滑动，滑块受到的滑动摩擦力不随F而变化，可得
解得滑块与木板间的动摩擦因数为
故A正确；
B．结合图2可知，时间内，滑块与木板均静止，时间内，滑块与木板仍相对静止，木板在地面滑行，可知时刻木板与地面间达到最大静摩擦力，可得
解得木板与地面间的动摩擦因数为
故B错误；
CD．时刻，滑块与木板恰好发生相对滑动，由牛顿第二定律对滑块、木板分别可得，
其中
联立解得，
故C正确，D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 如图甲所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在水平轨道碰推前后的动量关系。
（1）在两球碰撞后为使入射小球不反弹，所选用的两小球质量关系应为_____（选填“小于”、“大于”或“等于”）；
（2）为了确定两球直径大小关系，该同学通过20分度的游标卡尺测量小球直径时，某次测量结果如图乙，读数为_____cm；
（3）若两小球相碰前后的动量守恒，则需要验证的表达式为_____（用题中的字母、、、、表示）。
【答案】（1）大于 （2）1.135
（3）
【解析】【小问1详解】
两球碰撞后为使入射小球不反弹，所选用的两小球质量关系应为大于；
【小问2详解】
根据游标卡尺规则小球直径为
【小问3详解】
要验证动量守恒定律定律，即验证
两球做平抛运动的下落高度相等，由，
因此有
解得
12. 某位同学用伏安法想尽量准确的测量一节干电池的电动势和内电阻，可供选择的器材有：
A.毫安表（量程，内阻为）
B.毫安表（量程，内阻为）
C.定值电阻
D.定值电阻
E.定值电阻
F.定值电阻
G.滑动变阻器R
H.开关、导线若干
（1）要求使用已有器材改装一量程为0.6A的电流表和一量程为3V的电压表，并设计电路如图甲，改装的电流表选用毫安表定值电阻选______（填或），改装的电压表选用毫安表和定值电阻选______（填或）。
（2）根据测量所得数据，描点作图，得到毫安表和的示数与关系曲线如图乙所示，则电池的电动势______V，内电阻______。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）
（2）1.5 0.83
【解析】【小问1详解】
[1]改装一量程为0.6A的电流表，改装的电流表选用毫安表和定值电阻并联，则要并联的电阻
故定值电阻选R2；
[2]改装成量程为3V的电压表，选用毫安表和定值电阻串联，则串联的电阻为
故选。
小问2详解】
[1][2]由电路可知电路中的总电流为电流表的示数的6倍，改装后的电流表内阻
则
即
结合图像可知，纵截距为
斜率的绝对值为
联立解得，电池的电动势为
E=1.5V
电池的内电阻为
13. 如图甲所示，倾角的粗糙斜面固定在水平地面上，质量的物块置于斜面底端。时对物块施加一个平行于斜面向上的拉力，时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分图如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。求：
（1）过程中加速度大小；
（2）内物体平均速度多大？（结果保留2位有效数字）
（3）斜面的摩擦因数和拉力的大小。
【答案】（1）
（2）
（3），
【解析】【小问1详解】
由图像可知，内物块的加速度
解得
【小问2详解】
由图像可知，内物块的位移
物块的平均速度
【小问3详解】
对物块受力分析有
对物块受力分析有
由图像可知，物块的加速度
联立上述三式解得，
14. 如图所示，柱形绝热汽缸竖直放置，一定质量的理想气体被重力为、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体热力学温度为。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为，电热丝电阻为，加热时间为，使气体热力学温度升高到。已知大气压强为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收，则汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中，求：
（1）活塞移动的距离；
（2）该气体增加的内能；
（3）若电热丝接在匝数比为的变压器副线圈上，原线圈为正弦式交流电，问原线圈的电压峰值为多少？
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
设活塞上移距离，根据盖-吕萨克定律
即
则活塞移动距离为
【小问2详解】
外界对气体做功为
对活塞受力分析可知
气体吸收的热量为
由热力学第一定律可知
则该气体增加的内能为
小问3详解】
由匝数与电压关系可知
其中
解得
则原线圈的电压峰值为
15. 2024年9月22日，中国科学院合肥物质科学研究院制造出全球最强水冷磁体，磁场达42.02万高斯，打破美国纪录。强磁场能为科研提供极端实验环境，带电粒子在不同的电磁复合场中，往往体现出不同的运动特征，下图为三个不同区域的电磁复合场情形。重力加速度为。
（1）如图所示，宽度为d的区域Ⅰ存在竖直平面内（方向向里）的匀强磁场，以及沿轴正向的匀强电场，磁场和电场大小均未知。现让质量为、电荷量为q的带正电颗粒从点以初速度与轴正向成射入，带电颗粒在区域Ⅰ做直线运动。求：磁场和电场的大小；
（2）区域Ⅱ存在一竖直平面内（方向向外）的匀强磁场，以及沿y轴正向的匀强电场，其中，带电颗粒从区域Ⅱ进入区域Ⅲ时，恰好经M点垂直于轴向轴负方向射入区域Ⅲ。求区域Ⅱ的宽度和磁场的大小；
（3）区域Ⅲ存在竖直平面内（方向向里）的匀强磁场，以及沿轴正向的匀强电场。其中，带电颗粒进入区域Ⅲ后，在任一时刻，颗粒速度的分量与其在区域Ⅲ的竖直方向位移大小成正比（令比值）。求比值的大小和带电颗粒在运动中能达到最大速度。
【答案】（1），
（2），
（3），
【解析】【小问1详解】
带电粒子在区域Ⅰ做匀速直线运动，根据共点力平衡
，
解得，
【小问2详解】
当粒子进入区域Ⅱ时，由几何关系可知与轴的距离为
在竖直方向上，
粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
由几何关系可知圆周运动半径
解得磁场
由几何关系知，区域Ⅱ的宽度
【小问3详解】
在区域Ⅲ，由水平方向的动量定理
即
解得比值
假设在区域Ⅲ竖直向下位移最大值为，此时速度为
根据动能定理
解得最大速度