河南省三门峡市2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

1 2024—2025 学年度高三第一次大练习 物理参考答案 一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。其中第 1—7 题每题 4分，第 8—10 题每题 6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，第 8—10 题有多项符合题目要求，全部选对的得 6分， 选对但选不全的得 3分，有错选的得 0分。） 1. B 2. C 3. A 4. C 5. D 6. B 7. C 8. CD 9. AB 10. BC 二、实验题（本题共 2个小题，共 14 分，请将答案写在答题卡上） 11．（1） 一 （1分） B和 C （1分） 2 :1（1 分） （2） 1: 3 （1分） 小球的质量、运动半径相同时，小球受到的向心力与角速度的平方成正比 （1 分） 12．（1）B （1分） （2） 1 1 k （2分） 1 b k （2 分）  2 1 b k k （2分） （3） 不同 （1分） 偏大（1分） 三、计算题（本题共 4个小题，共 40 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出 最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13.（1）如图所示，当行李箱匀速运动，则有 N sin37F F mg   （1分） fcos37F F  （1分） f NF F （1分） 解得 0.5  （2分） （2）如图所示，当行李箱匀加速运动，则有 N sin37F F mg   （1 分） Ncos37F F ma    （1 分） 21 2 x at （1分） 解得 242NF   （2分） 14.（1）物块 a沿圆弧轨道从最高点由静止下滑到最低点，根据机械能守恒定律有 mgr＝1 2 mv12（2分） 解得 v1＝5 m/s 物块 a运动到圆弧轨道最低点时，由牛顿第二定律有 F－mg＝mv1 2 r （2 分） 代入数据解得 F＝3 N （1 分） 由牛顿第三定律知： 物块 a滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为 3 N。 （1分） 2 （2）物块 a在传送带上运动时，由牛顿第二定律有 μmg＝ma1 （1分） 设物块 a第一次滑到传送带左端时的速度大小为 v2，由运动学公式可得 v22－v12＝－2a1d （1 分） 解得 v2＝4 m/s>v0＝2 m/s （1分） 则物块 a第一次滑到传送带左端时的速度大小为 4 m/s 物块 a、b碰撞过程动量守恒、机械能守恒，设碰撞后物块 a的速度为 v3，b的速度为 v4，则有 mv2＝mv3＋Mv4（2 分） 1 2 mv22＝ 1 2 mv32＋ 1 2 Mv42（2 分） 联立解得 v3＝－2 m/s，v4＝2 m/s（1 分） 即第一次碰撞后瞬间物块 b的速度大小为 2 m/s。 15.（1）根据题意可知，粒子在 a点受到竖直向下的洛伦兹力，根据左手定则可知，粒子应带负电；（1分） 粒子的运动轨迹，如图所示 根据几何关系有 2 2 2( ) 2 Lr L r   （2分） 根据洛伦兹力提供向心力有 2 0 0 vqv B m r  （2分） 联立可得 0 4 5 vq m BL  （1分） （2）粒子在电场中做类平抛运动，则 0L v t （1分） 21 1 2 2 L at （1 分） Eqa m  （1分） 联立解得 05 4 v BE  （1 分） （3）如图所示，若区域内存在匀强磁场，则粒子从 b点离开矩形区域； 若区域内存在匀强电场，轨迹如图所示 水平方向有 0ed v t （1 分） 竖直方向有 21 1 2 2y L v t at   （2分） 21 2 2 yvL a  （1 分） 联立解得 ( 2 1)ed L  （1 分） 所以两种情况下粒子离开矩形区域的位置之间的距离为 ( 2 1) (2 2)be L L L     （1 分） ★2025年1月13日 2024-2025学年度高三第一次大练习 物理 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考 生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2. 选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答 案标号;非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的 答案无效。 4.考试结束后,将答题卡交回。 第I卷(选择题共46分) 一、选择题(本题共10小题,共46分,第1-7题在每小题给出的四个选项中,只有一项符 合题目要求,每题4分,第8-10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3 分,有错选或不选得0分) 1. 某研究小组利用所学物理知识,研究篮球鞋的防滑性能。同学将球鞋置于斜面上,逐渐增 大斜面与水平面之间夹角,当夹角等于37*}时,篮球鞋恰好开始滑动,设篮球鞋滑动摩擦力 等于其最大静摩擦力,下列说法正确的是 A. 需测量篮球鞋质量后,才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数 B. 篮球鞋开始滑动前,摩擦力随夹角增大而变大 C. 人穿上鞋子踩在相同材料板上时,压力增大,动摩擦因数也会变大 D. 鞋子与斜面间动摩擦因数为0.6 2. 每逢节日舞台上曼妙的舞姿让人赏心悦目,配合着悠场的音乐展示着当前人民的精神文明 生活的富足,如图所示,某次舞蹈收尾的高难度动作中由甲、乙两人 托起丙同时丙做旋转运动组合成“奔腾与展望”寓意,赢得满堂掌声 下列关于动作解析说明正确的是 A. 正在表演的三位舞蹈演员,台下的观众可以将她们视为质点 B. “奔腾与展望”组合中的三人均不受摩擦力作用 D. 若将三人组合动作移至我国的空间站内表演,则甲对丙的作用力大小为-mg 3. 电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。电子枪发射的电子 仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,a、b、c是轨迹上的三点,虚线为电子透镜电 场中的等差等势面,下列说法正确的是 A. 电子在b点时受到的电场力方向垂直于等势面斜向上 B. 电子在a点的加速度比在c点的加速度大 C. b点的电势小于c点的电势 D. 电子在c点的速度比在b点的速度大 【高三物理试卷 第1页(共6页)】 4. 如图所示,一颗在某中地圆轨道上运行的质量为m的卫星,通过M、V两位置的变轨,经 圆转移轨道进入近地圆轨道运行,然后调整好姿态再伺机进入大气层,返回地面。已知近 地圆轨道的半径可认为等于地球半径,中地圆轨道与近地圆轨道共平面且轨道半径为地球半 径的3倍,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,下列说法中正确的是 A. 卫星在M、N两点处需要加速才能实现题设条件中的变轨 B. 该卫星在近地圆轨道上运行的动能为mgR 近地轨道 -中地圆轨道 转移轨道 M C. 该卫星在中地圆轨道上运行的速度 11& D. 该卫星在转移轨道上从M点运行至N点(M、N与地心在同一直线上)所需的时间 5. 将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上,放手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中 测得圆珠笔弹起的最大高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是 A. 弹赞恢复原长的过程,圆珠笔所受合力的冲量为零 #一默 B. 圆珠笔离开桌面瞬间的初速度大小为、g C. 弹赞恢复原长时,圆珠笔的动量最大 D. 上升过程中,圆珠笔(含弹赘)的机械能守恒 6. 相同的电灯A、A2和自感系数较大的电感线圈L接入如图甲所示的电路中,电源电动势 为E,内阻不计。闭合开关S,待电路稳定后开始计时,&时刻断开开关S,么时刻整个电路 的电流均为零。么时刻前后通过电灯A的电流-时间(i*-f)图像如图乙所示,用:和15分 别表示开关S断开瞬间前后通过电灯A2的电流大小。下列说法正确的是 A. 电感线圈的直流电阻可忽略不计 B. 断开开关S后,电灯A、A2电流大小始终相等 C. 断开开关S后,流过电灯A2的电流方向向左 D. 线圈的自感系数是由线圈本身决定的,与是否有铁芯无关 7. 某同学研究远距离输电的电路如图所示,a、b端接入电压为U。的交流电源,升压变压器T 和降压变压器T.均为理想变压器,且两变压器的匝数比--。已知R、R.的阻值均为R。,R。 2 的阻值为,电阻R、R.消耗的功率相同,电表均为理想交流电表,下列说法正确的是 2 (一# A. 升压变压器T的匝数比-1 B. 电压表的示数为2v。 _2 C. 电流表的示数为3V D. 若R.断路,电流表示数将增大 #2 【高三物理试卷 第2页(共6页) 8. 当上、下抖动长长的轻绳时,轻绳则呈正弦波形状。如图甲,是某轻绳产生的横波在介质 中沿x轴传播,在-0.25s时的波形图,图乙为横坐标在1.5m处P点的振动图像。则下列说 法中正确的是 一将#### cm 甲 乙 A. 该波向左传播,波速为2m/s B. 再经过3.5s质点P通过的路程为140cm C. L质点比N质点先到达波峰 D. 人若加快抖动轻绳,两个相邻波峰之间的距离变小 9. 一倾角为a的绝缘光滑斜面处在与斜面平行的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。质量为 m,电荷量为一Q的小球,以初速度v.从N点沿NM边水平射入磁场。已知斜面的高度为h上 足够宽,小球始终未脱离斜面。则下列说法正确的是 A. 小球在斜面上做匀变速曲线运动 2h B. 小球到达底边的时间为 Vgsin?a C. 小球到达底边的动能为ngh D. 勾匀强磁场磁感强度的取值范围Bmgsina 10. 如图所示,用金属制作的曲线导轨与水平导轨平滑连接,水平导轨固定于坚直向上的匀 强磁场中,窄轨的间距为三.宽轨的间距为L.两根完全相同的导体棒MN和PO,其中PO 垂直于导轨静止放置并与导轨接触良好,两导体棒的长度均为L。现将金属棒MN自曲线导轨 上h高度处静止释放,到达水平轨道立即进入磁场区域 #### 已知导体棒N在到达宽窄导轨的连接处之前就已经匀过 运动,经过足够长的时间,两根导体棒都在宽轨上匀速 运动,运动过程中两导体棒未发生碰撞,不考虑导体棒 MN经过宽窄导轨的连接处时速度的变化,不计一切摩擦。M 下列说法中正确的是 A. 导体棒PO第一次匀速运动的速率为 2g l0 B. 导体棒MN前后两次匀速运动的速率之比为3:2 3m2gh C. 导体棒MN在宽轨上运动的过程中,通过回路的电荷量为 10B D. 导体棒MN分别在窄轨上和宽轨上运动的过程中,回路中产生的焦耳热之比为1:3 【高三物理试卷 第3页(共6页)】 第II卷(非选择题 共54分) 二、实验题(本题共2个小题,共14分) 11.(5分)用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在糟中A、B、C位置 做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合 每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。 ### ##### 。标尺 第一层 长糟 短橹 左塔轮 右塔轮 第二层 第三层 手柄 传动皮带 甲 乙 (1)在探究向心力大小与半径的关系时,为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第_ (填“一”“二”或“三”)层塔轮,然后将两个质量相等的钢球分别放在_(填“A 和B”“A和C”或“B和C”)位置,匀速转动手柄,左侧标尺露出4格,右侧标尺露出 2格,则左右两球所受向心力大小之比为 (2)在探究向心力大小与角速度的关系时,若将传动皮带调至图乙中的第三层,转动手柄, 则左右两小球的角速度之比为 _。为了更精确探究向心力大小F与角速度a的关 系,采用接有传感器的自制向心力实验仪器进行实验,测得多组数据经拟合后得到图像 如图丙所示,由此可得到实验结论是 F 12.(9分)某同学设计了如图甲所示的电路,用来测量水果电池的电动势E和内阻r,以及 一未知电阻R-的阻值,图中电流表内阻极小,可忽略。实验过程如下: #### 图甲 圈乙 【高三物理试卷 第4页(共6页)】 i. 断开开关S.,闭合开关S.,改变电阻箱R阻值,记录不同阻值对应的电流表示数; ii. 将开关S、S.都闭合,改变电阻箱R阻值,再记录不同阻值对应的电流表示数; i. 根据步骤i、i记录的数据,作出对应的--R的图线,如图乙所示,A、B两条倾斜 直线的纵截距均为b,斜率分别为k、k。 根据以上实验步骤及数据,回答下列问题: (1)根据步骤i中记录的数据,作出的--R图线是图乙中的__(填“A”、“B”); (2)根据图乙中图线的斜率和截距,可以表示出电源电动势E=__,电源内阻/=___. 电阻R-___ (用h、和b表示) (3)若电流表内阻较大不可忽略,图线A、B的截距 (选填“相同”、“不同”) 内阻,测量值 _(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。 三、计算题(本题共3个小题,共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 13.(10分)旅游旺季,我市多地迎来大量游客。一名游客拉着行李箱在水平地面行走,行李 箱的运动可看成在地面上滑行,行李箱的质量为22kg,取重力加速度g=10m/s{},cos37*}=0.8 sin37*-0.6。 (1)若该游客用如图甲所示的力拉行李箱匀速行走,拉力大小为100N,求行李箱与水平地面 间的动摩擦因数nì: (2)若行李箱拉杆器件损坏,该游客停下来,改用如图乙所示的力推行李箱匀加速追赶前方 的朋友,10s内跑了25m才追上,求该推力的大小。 【高三物理试卷 第5页(共6页)) 14.(14分)如图所示,水平传送带以vo-2m/s的速度做逆时针运动,传送带左端与水平地 面平滑连接,传送带右端与一固定的四分之一光滑圆狐轨道相切,物块a从圆狐轨道最高点 由静止下滑后滑过传送带,与静止在水平地面右端的物块发生弹性碰撞。已知物块a的质 量m=0.1kg,物块b的质量M-0.3kg,两物块均可视为质点,圆孤轨道半径r-1.25m,传 送带左、右两端的距离d-4.5m,物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为g-0.1,重 力加速度g一10m/s2,碰撞时间极短。求: (1)物块a滑到圆孤轨道最低点时对轨道的压力大小; (2)物块a第一次与物块b碰撞后瞬间,物块b的速度大小。 n-2m/s⊙ 15.(16分)如图所示,正方形区域abdc的边长为L,右侧cd边处装有弹性挡板,粒子碰到 弹性挡板时,垂直于挡板的速度反向但大小不变,平行于挡板的速度不变。其他三边无阻挡 粒子能自由离开。一粒子从a点沿ac方向以初速度w进入矩形区域。如图1,当矩形内部为 磁感应强度为B的匀强磁场时,粒子能击中cd中点处:如图2. 当矩形区域内换成竖直向上 的匀强电场时,粒子也能击中cd中点处。不计粒子重力。求: (1)粒子的电性及比荷; (2)匀强电场的电场强度; (3)求区域内分别存在磁场和电场这两种情况下粒子离开矩形区域的位置之间的距离。 _ 圈 图2 【高三物理试卷 第6页(共6页)】