云南省西双版纳傣族自治州2024-2025学年高三上学期期末考试物理检测试题（附答案）

这是一份云南省西双版纳傣族自治州2024-2025学年高三上学期期末考试物理检测试题（附答案），共11页。
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2.请在答题卡指定位置按规定要求作答，答在试卷上一律无效。
一、选择题:本题共10小题，共46分，在给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-10题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，全对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。
1.2023年12月14日，在法国卡达拉奇，中核集团核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆ITER总部签署协议，宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智公关，共同追逐“人造太阳”梦想。“人造太阳”内部发生的一种核反应其反应方程为12H+13H→24He+X，已知12H的比结合能为E1，13H的比结合能为E2，24He的比结合能为E3，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A. 相比核聚裂变，上述反应更为安全、清洁，但产能效率低
B. 24He的比结合能小于13H的比结合能
C. 上述反应能够发生，必须使原子核间的距离达到10−10m以内
D. 核反应中的质量亏损为4E3−2E1+3E2c2
2.如图所示，在无风的房间内，一个氢气球由静止释放，在浮力的作用下往上飘后最终静止于倾斜天花板上，关于该氢气球的受力，下列说法正确的是( )
气球受到四个力的作用
天花板对气球的弹力竖直向下
C. 天花板对气球的弹力是由于气球发生形变而引起的
D. 气球对天花板的摩擦力沿天花板平面向下
3.一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是( )
a→b过程中，气体体积变大，放出热量
b→c过程中，气体温度不变，气体对外界做功
C. c→a过程中，气体体积变小，放出热量
D. c→a过程中，气体压强增大，外界对气体做功
4.如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率n=2。SS'是与轴线平行的线光源，S点位于O点正下方22R处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全部反射。若只考虑首次射向曲面PQ⌢ MN⌢的光线，则曲面PQ⌢ MN⌢无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为( )
A. 1∶5 B. 1∶1 C. 2∶1 D. 5∶1
5.如图所示，甲、乙两颗卫星分别沿椭圆轨道和圆轨道绕地球运动，甲的轨道的近地点在地面附近，远地点与地面的距离为3R，甲的轨道的远地点与乙的轨道的最近距离为2R。已知地球的半径为R，质量为M，引力常量为G，卫星引力势能的表达式为E=−GMmr(m为卫星的质量，r为卫星到地心的距离)，则( )
A. 甲的运动周期小于乙的运动周期
B. 若乙的质量为m0，则乙的引力势能为GMm02R
C. 在经过轨道交点的位置上，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度
D. 若卫星乙的圆轨道高度降低，卫星的动能与引力势能均减小
6.如图甲，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，有一质量为m，电荷量为+q的圆环(可视为质点)可沿横杆滑动。t=0时刻，圆环自A处以初速度v0向右运动，此后圆环运动的v−t图像如图乙所示，t=0时刻和t2时刻图线斜率相同，t1和t3时刻图线斜率均为0，已知圆环t2时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。若A处场强为E0，AO间距为L，重力加速度为g，且圆环运动过程中电量始终不变，则下列说法正确的是( )
A. 圆环与横杆之间的动摩擦因数μ=v024gL B. t1−t2时间内圆环的位移大小为12L
C. 圆环在O处运动的速度v2=12v0 D. O处的场强大小为E=2mgq−E0
7.《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆A、B连线水平，某时刻A、C中电流方向垂直于纸面向里，B中电流方向垂直于纸面向外，A、B、C中电流大小均为I，则( )
A. 正三角形中心O处的磁感应强度为0B. A、C连线中点处的磁感应强度沿CA方向
C. A、C输电线缆相互吸引D. C输电线缆受到的安培力方向是水平向右
8.如图甲所示，振源P、Q分别形成沿水平方向传播的机械波，已知xPQ=30m，质点M、N到振源P的距离分别为5m和15m，图乙中的实线和虚线分别为振源P、Q的振动图像，且t=0时刻振源P开始振动，从振源Q开始振动起经t=14.5s的时间两列波相遇。则下列说法正确的是( )
A. 两列波的波长均为2m
B. 稳定后质点N的振幅为25cm
C. 质点M和N的振动情况始终相反
D. 从t=0时刻开始到振源Q产生的波刚传到质点M时，质点M通过的路程为630cm
9.如图甲所示理想变压器原线圈与两根平行金属导轨相连，副线圈与定值电阻和交流电动机相连，交流电流表A1、A2、A3都是理想电表，定值电阻的阻值r2=12Ω，电动机线圈的电阻r3=0.8Ω。在原线圈所接导轨的虚线间有垂直导轨面的匀强磁场，磁感应强度大小B=2T，导轨间距为l=1m，电阻不计，在磁场中两导轨间有一根金属棒垂直横跨在导轨间，棒的电阻r1=2Ω，棒在磁场内沿导轨运动的v−t图像如图乙所示，在金属棒运动过程中，电流表A2示数为2A，A3示数为5A，则下列说法正确的是( )
A. 变压器副线圈输出的电流频率为2Hz B. 电动机的输出机械功率为100W
C. 电流表A1的示数只能为14AD. 变压器原副线圈匝数比可能为7∶6
10.如图甲所示，水平皮带逆时针匀速转动，一质量为m=1kg的小物块(可视为质点)以某一速度从皮带的最左端滑上皮带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上皮带开始计时，其运动的v−t图像如图乙所示，g取10m/s2。则( )
0～4.0s内摩擦力对小物块的冲量大小为4N⋅s，方向水平向左
4.5s时小物块回到皮带最左端
C. 物块与皮带间由于摩擦产生的热量Q=4.5J
D. 0～4.0s内皮带多消耗的电能为3J
二、非选择题
11.（6分）某同学打算用如图甲所示的电路测量电源电动势E和内阻r，已知定值电阻阻值为R0
A：闭合S1，S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为I1，接着断开S2，读出电流表示数I2。
B：改变变阻器阻值，多次重复，记录I1，I2，作I2I1−I2
C：同时闭合S1，S2，S3，读出I3
(1)下列滑动变阻器阻值范围最合适的是
A．0−0.1R0 B．0−4R0 C．0−20R0
(2)若图乙中直线斜率为−k1，则E= ，r=
(3)该实验是否有系统误差？若有，分别指出电动势和内阻的误差，结果是偏大还是偏小；若没有，请说明理由。( )
12.（9分）某班级的同学在实验室利用“自由落体运动”来验证机械能守恒定律。
(1)不同组学生在实验操作过程中出现如图1的四种情况，其中操作正确的是 ；
(2)如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，根据图2读出C点对应的刻度值 cm；
(3)如图3所示，测得点B距起始点O的距离为x0，BC两点间的距离为x1，CD两点间的距离为x2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据上述条件计算重锤从释放到打下C点时重力势能减少量ΔEp=mgx0+x1，动能增加量ΔEk= ；
(4)小华认为可通过测量重锤下落过程的加速度来验证机械能是否守恒，设O点到测量点的距离为h，v为对应测量点的速度，他做出的v2−ℎ关系图线如图4所示，由图可得重物下落的加速度a= ms2(结果保留三位有效数字)；
(5)小明同学误把O′点当作O点，其它操作与小华相同，也绘制出v2−ℎ图像，b是小华作的图线，则小明所作的图线最有可能是 (填写图线上的字母)。
13.（10分）如图所示，竖直平面内的光滑轨道由两部分拼接而成，其中MNP为半径R=54m半圆弧轨道，PQ为半径r=1m的14圆轨道，将质量m=0．3kg的小球A从M点正上方的某点由静止释放，小球无碰撞地从M点进入轨道后，与静止在轨道最低点N处的小球B发生弹性正碰，小球A反弹后恰好能回到M点，小球B沿轨道运动到Q点水平飞出后又恰好经过M点。两小球均可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
(1)两小球碰撞后小球B的速度大小vN
(2)小球B经过Q点时对轨道的压力大小FQ。
14.（12分）如图，上方是平直桌面，右侧有多个半圆形轨道。第一个半圆轨道为R1=R0，第二个为R2，第n个为Rn。每个半圆轨道之间有一小段水平轨道连接。现有一可视为质点的小球，质量为m，以初速度v0从A点进入轨道。已知重力加速度为g。
(1)若AB内外轨道均粗糙，小球在A，B两点对轨道的压力差为3mg，求小球在AB段运动时阻力做功。
(2)若轨道各处均光滑，要使小球刚进入每一个半圆形轨道时所受的向心力大小均相等，求Rn的表达式。(用R0，g，v0，n表示)
15.（17分）如图，电阻不计的光滑水平导轨A1B1A2B2距L=1m，其内有竖直向下的匀强磁场B=0.5T，导轨左侧接一电容C=1F的电容器，初始时刻电容器带电量Q0=1.6C，电性如图所示。质量m1=0.25kg、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒向右运动，且离开B1B2时已匀速。下方光滑绝缘轨道C1MD1C2ND2间距也为L，正对A1B1A2B2放置，其中C1M、C2N为半径r=1.25m、圆心角θ=37°的圆弧，与水平轨道MD1、ND2相切于M、N两点，其中NO、MP两边长度d=0.5m，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧0