天津市西青区杨柳青第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

2024-2025学年度第一学期高三年级第四次阶段性测试 物理学科(2024.12) 一、单选题(每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的) 1. “珍爱生命、预防溺水”。如图所示的浮漂气囊，俗称“跟屁虫”是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、环保的PVC 材质，导热且气密性好。使用时给其充气使之膨胀，充满气后气囊体积可视为不变，气囊内气体可视为理想气体。 充气后放入水中，当水温升高时，气囊内的气体( ) A. 内能不变 B. 每个气体分子的动能都增加 C. 从外界吸热 D. 每个气体分子对气囊的撞击力均增大 2. 诺贝尔奖官方称居里夫人“笔记”仍具放射性，还将持续1500年。关于放射性元素、衰变和半衰期，下列说法正确的是 ( ) A. 同种放射性元素不论在化合物中还是单质中半衰期都一样 B. 放射性元素的半衰期不仅与核内部本身因素有关，还与质量有关 C. 一个放射性原子核，发生一次β衰变，则它质子数减少一个，中子数增加一个 D. 一块纯净的放射性矿石，经过两个半衰期，它的总质量仅剩下原来的四分之一 3.为了探测引力波， “天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍； 另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍，则( ) A. P与Q的线速度之比约为2：1 B. P与Q的周期之比约为8: 1 C. P与Q的加速度之比约为16: 1 D. P与Q的角速度之比约为1：4 4. 如图所示，A、B为两个等量异种点电荷连线上的两点(其中B为连线中点)，C为连线中垂线上的-点。今将一带负电的试探电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C。下列说法中正确的是( ) A. A点的场强比C点的场强小 B. A点的电势比C点的电势低 C. 从A点移到B点的过程中，电场力对该试探电荷做正功 D. 从B点移到C点的过程中，该试探电荷的电势能保持不变 5. 如图所示，浙江运动员李玲在参加杭州亚运会女子撑杆跳高比赛时，以4.63m的成绩夺得金牌，并再度刷新亚运会赛事纪录。其完整的撑杆跳离过程可简化为三个阶段——持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落着地。下落时，人杆分离，最后落在软垫上速度减为零。 不计空气阻力，则 ( ) A、研究其越杆过程的技术动作可将李玲视作质点 B. 李玲在最高点时加速度一定为零 C、李玲在整个跳高过程中机械能守恒 D. 李玲落在软垫上的运动过程中，软垫对她的冲量大小等于她对软垫的冲量大小 二、多选题(每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分) 6. 如图所示，滑雪运动员在倾角为 30°的滑雪道上，从距底端高度为h 处由静止开始滑下，其运动过程可近似看做加速度大小为 的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m(含身上所有装备)，重力加速度为g，则整个下滑过程中 ( ) A.运动员获得的动能为 B.运动员减少的重力势能全部转化为动能 C.运动员的机械能减少了 D.运动员克服摩擦力做的功为 7. 变电站起变换电压作用的设备是变压器。如图所示，理想变压器原线圈输入 的交流电，电压表、电流表都为理想电表。则下列判断正确的是 ( ) A. 输入电压有效值为220V, 电流频率为100Hz B. S接到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时， 两电流表的示数都增大 C. S接到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时， 原线圈的输入功率减小 D. 若滑动变阻器的滑片不动，S由a处改接到b处，电压表 和电流表 的示数都减小 8. 某新能源汽车的生产厂家在测试新产品的性能时，由司机驾驶一质量为m的新能源汽车由静止开始沿平直的公路运动，通过传感器在计算机上描绘出了汽车的牵引力F与汽车速度v的关系图像，已知整个过程中汽车所受的阻力恒为 ，汽车达到额定功率后功率就保持不变， 图像中 未知。则下列说法正确的是 ( ) A. 汽车在加速阶段的加速度保持不变 C. 汽车的速度为 时，汽车的加速度为 D. 在 的过程中，汽车的平均速度为2 三、填空题(每空2份，共12分) 9. (1)如图(a) 所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。其中打点计时器的电源为交流电源，打出纸带的一部分如图(b) 所示。 ①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是 。 A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 两限位孔在同一竖直面内上下对正 C. 精确测量出重物的质量 D. 用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 ②从打出的纸带可求得打出C点时重物下落的速度大小为 。 (用交流电的频率和图） ③该电源可以使用的频率有 20Hz、40Hz 和 100Hz，某同学在实验中没有记录交流电的频率，已测得 当重力加速度大小为 试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由以上数据可以推算出为 Hz。 (2) 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球，O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置； 将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上 E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 ①下列关于实验的要求正确的是 。 A. 斜槽的末端必须是水平的 B. 斜槽的轨道必须是光滑的 C. 必须测出斜槽末端的高度 D. A、B的质量必须相同 ②如果该同学实验操作正确，两球碰后A 在水平面上的落点位置为 。 (填落点位置的标记字母) ③若两球相碰前后动量守恒，且碰撞是弹性碰撞，则OM 、ON、 OP 应该满足的关系式为 。 (OM、 ON、 OP 分别代表这两点之间的距离) 四、计算题(请写出必要的公式和文字说明。共48分) 10. (14分) 如图所示，光滑半圆轨道直径沿竖直方向，最低点与水平面相切。对静置于轨道最低点的小球A 施加水平向左的瞬时冲量I，A沿轨道运动到最高点时，与用轻绳悬挂的静止小球B正碰并粘在一起。已知，A、B的质量分别为 轨道半径和绳长均为 R=0.5m，两球均视为质点，轻绳不可伸长，重力加速度g取 不计空气阻力。求： (1)与B碰前瞬间A 的速度大小 v； (2)A、B碰后瞬间轻绳的拉力大小 F； (3)A、B碰撞过程中损失的机械能是多少? 11 (16分) 如图所示，固定光滑绝缘斜面与水平面的夹角 ，斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场I、II，磁场边界水平，磁场I的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小 磁场Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小. 磁场I、II的宽度均为 现有一边长也为2m、 电阻. 的正方形闭合导线框从距磁场I上边界. 处由静止释放，已知线框 ab边刚进入磁场I时线框恰好做匀速直线运动，进入磁场II经一段时间后，在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前线框又做匀速直线运动，整个线框在穿过磁场区域的过程中，ab边始终水平，取重力加速度大小 (1) 线框 abcd刚进入磁场Ⅰ的速度 v₁的大小; (2) 线框 abcd的质量m; (3) 从开始运动到线框 ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框中产生的焦耳热Q。 12. (18分) 如图所示, 坐标系xOy平面在纸面内, 在 的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场， 的区域I和. 的区域Ⅱ的磁感应强度大小分别为 和 大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从原点O在坐标平面内向与x正方向成 角射入，粒子的速度大小相等，方向随角度均匀分布。沿y轴正方向射入的粒子在P(d，d)点垂直两磁场的边界射入区域II。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 (1) 求粒子从原点 O射入磁场时的速度大小 v； (2) 若在两磁场分界处有一垂直于 xOy平面的足够大竖直挡板且粒子打到挡板上被接收不反弹，求打到挡板上的粒子数占总粒子数的百分比η和粒子在磁场中运动的最长时间 t，的大小； (3) 若粒子在区域II中受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为k，观察发现沿y轴正方向射入的粒子，射入区域Ⅱ后粒子轨迹呈螺旋状并与两磁场的边界相切于Q点 (未画出) ， 求该粒子运动的角速度ω以及由 P点运动到Q点的时间t。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $$