安徽省定远中学2024-2025学年高三上学期12月第三次检测物理试卷

定远中学2024-2025学年高三（上）12月第三次检测物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1.如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，同种材质构成的质量分布均匀的光滑球、放在容器内处于平衡状态，已知容器、、半径之比为，球的质量为，重力加速度为，若用沿水平方向且延长线过球球心的力缓慢推动球，则当球的球心与半球形容器的球心在同一竖直线上时，水平力的大小为(    ) A. B. C. D. 2.如图甲所示为两位同学在传接篮球训练，小明将篮球从点抛给小李篮球运动轨迹如图乙中实线所示，小李在点接住然后又将篮球传给小明篮球运动轨迹如图乙中虚线所示，小明在点接住篮球。已知篮球在空中运动的最大高度恰好相同。若忽略空气阻力，、、三点在同一水平高度，则(    ) A. 篮球沿轨迹运动的时间较长 B. 篮球沿轨迹运动的过程中加速度更小 C. 篮球在两轨迹最高点时的速度大小相等 D. 小明比小李抛出篮球时的速度更大 3.如图所示，用横截面积为的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上。劲度系数为的轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上。不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时弹簧处于自然长度，活塞距离汽缸底部的距离为。现用水平力向右缓慢推动汽缸，当弹簧被压缩后再次静止已知大气压强为，外界温度保持不变，在此过程中，下列说法正确的是(    ) A. 气体从外界吸热 B. 气体分子的平均动能变大 C. 再次静止时力的大小为 D. 汽缸向右移动的距离为 4.年月日时分，天舟七号货运飞船成功对接空间站天和核心舱，变轨情况如图所示。空间站轨道可近似看成圆轨道，且距离地面的高度约为。下列关于天舟七号的说法正确的是(    ) A. 发射速度大于 B. 从对接轨道变轨到空间站轨道时，需要点火加速 C. 在对接轨道上的运行周期大于空间站的运行周期 D. 在空间站轨道运行的速度比赤道上的物体随地球自转的线速度小 5.将两个等量异种点电荷固定在边长为的正方形的、两个顶点处，它们所带电荷量分别为和，用长为的不可伸长的绝缘细线将一质量为、带电荷量为的带电小球拴在点，将小球从点由静止释放，小球从点运动到点，经过连线上的点。整个装置处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。已知小球可视为质点，静电力常量为，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法中正确的是(    ) A. 小球在刚释放时的加速度大小为 B. 在从到过程中，小球的机械能先增大后减小 C. 经过点时，小球的速度大小为 D. 小球经过点时，细线的拉力大小为 6.某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径为，并标记了其中一条水平直径对应的两端点、。球外某光源发出的一细束单色光从球上点射向球内，折射光线与水平直径夹角为，当时，出射光线与平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为，下列说法不正确的是 A. “水晶球”的折射率为 B. 光在“水晶球”中的传播时间为 C. 改变从点入射光线的入射角，光线从水晶球射向空气时，一定不会发生全反射 D. 若保持从点入射光线的入射角不变，仅换用波长更长的单色光，则光在“水晶球”中传播的时间变短 7.如图所示，相隔一定高度的两水平面间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电阻为、边长为的单匝正方形金属框从磁场上方某处自由落下，恰好能匀速穿过磁场区域，已知金属框平面在下落过程中始终与磁场方向垂直，且金属框上、下边始终与磁场边界平行，不考虑金属框的形变，不计空气阻力，重力加速度大小为，则金属框穿过磁场的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 金属框中电流的方向先顺时针后逆时针 B. 金属框所受安培力的方向先向上后向下 C. 金属框穿过磁场所用时间为 D. 金属框所受安培力做功为 8.如图所示，轻弹簧一端连接质量为的物体，另一端固定在光滑的固定斜面底端，通过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为的物体连接，绳、弹簧与斜面平行．将由弹簧原长处静止释放，已知轻绳始终有力，重力加速度为则的速度、加速度和弹簧弹力、绳子张力与时间或位移的关系图像可能正确的是(    ) A. B. C. D.   二、多选题：本大题共2小题，共10分。 9.蒸汽锤打桩机，利用高压蒸汽将锤头上举，然后锤头做自由落体运动向下撞击桩头，使桩沉入地下。已知桩头与锤头的质量均为，锤头从距离桩头处开始自由下落，若不计空气阻力，锤头与桩头碰撞后结合在一起，碰撞时间极短，碰后二者运动时间为，重力加速度为，下列说法正确的是(    ) A. 碰后运动过程中锤头与桩头的总动量守恒 B. 锤头与桩头碰撞瞬间总动量守恒 C. 锤头与桩头碰撞前后瞬间，锤头的速度变化量的大小为 D. 从碰后瞬间到静止，锤头所受合力的平均值为 10.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比为，输入电压随时间的变化规律如图乙所示图像为正弦图像的一部分，电阻、和的阻值分别为、和，电流表为理想交流电表，下列说法正确的是 A. 输入电压的有效值为 B. 若开关断开，电流表的示数为 C. 若将开关由断开变为闭合，电流表的示数变小 D. 若仅增大副线圈负载的电阻，副线圈两端电压变化量与电流变化量的绝对值之比不变 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.一同学用以下装置探究光的干涉现象： 如图所示，对双缝实验装置进行调节并观察实验现象： 图中甲、乙图是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________。选填“甲”或者“乙” 在实验中，仅将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变________。选填“宽”或者“窄” 如图所示，为观察白光薄膜干涉的演示实验，竖直放置的铁丝圈上覆有一层肥皂薄膜，观察者可以观测到肥皂膜上有明暗相间的彩色条纹。 为了更好地观察干涉条纹，光源应该在________。 A.观察者同侧    观察者的对面侧 下列对实验结论的说法正确的是________。 A.若缓慢旋转铁丝圈，观察者看到的条纹将跟着旋转 B.若将铁丝圈水平放置，肥皂膜上的条纹图样不会变化 C.若发现条纹是等间距的，说明肥皂膜是等厚的 D.若发现条纹是上疏下密的，说明肥皂膜从上往下变厚是越来越快的 12.某型号的热敏电阻在范围内阻值的标称值如表中所示，小组同学欲利用电路对标称值进行核实由于电流表内阻未知，先用图甲电路测量电流表的内阻． 在图甲电路中，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值最大，只闭合，调节，使电流表指针满偏，闭合，只调节电阻箱，使电流表指针半偏，此时电阻箱示数为，则电流表内阻          ． 电流表内阻的测量值理论上与真实值相比略          填“偏大”“偏小”或“相等”． 再用图乙所示的电路图核实标称值，忽略以上测量的误差值，实验时与电压表相连的导线的端应接在图中的          填“”或“”点正确连接电路后，小组同学发现只有温控室内的温度为时，热敏电阻的测量值与标称值不符，此时电压表的示数为，电流表的示数为，则此温度下热敏电阻的阻值为          保留位有效数字． 请依据热敏电阻核实后的阻值，在图丙坐标纸上补齐数据点，并作出图像          ． 当热敏电阻的阻值为时，热敏电阻的温度为          保留两位有效数字． 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13.如图甲所示，真空室中电极发出的电子初速度不计经电场加速后，由小孔沿两平行金属板、的中心线射入板间，加速电压为，、板长为，两板相距加在、两板间电压随时间变化的关系图线如图乙所示，图中未知，、板间的电场可看成匀强电场，忽略板外空间的电场．在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板电压可视作不变．板、右侧距板右端处放置一足够大的荧光屏，屏与垂直，交点为在、板右侧与之间存在一范围足够大的有界匀强磁场区，为匀强磁场的右边界，磁场方向与纸面垂直．已知电子的质量为，电荷量为． 求电子加速至点的速度大小； 若所有电子能从、金属板间射出，求的最大值； 调整磁场的左边界，使从板右侧边缘射出电场的电子，经磁场偏转后能到达点，求磁感应强度的最大值． 14.如图所示为某水上乐园的水滑道示意图。游客和保护装备总质量，游客从水滑道上高为的点由静止下滑，在处通过半径的竖直圆形滑道进、出口分离后，冲上放在水平地面上靠在一起的滑板和。人和滑道、滑板和地面间的摩擦均可忽略不计，倾斜滑道的坡底处和水平滑道之间有平滑连接过度，滑板的上下表面均处于水平状态，放置滑板的地面足够长，在游客滑上滑板之前两滑板始终靠在一起，人可以视为质点。已知两滑板质量和均为，长度均为，人和滑板间动摩擦因数为，取。求： 游客在点进入圆形滑道瞬间受到的支持力大小 游客、滑板和最终的速度大小。 15.如图所示，两根平行金属导轨、平行放置，导轨间距，、段倾斜且足够长，与水平方向的夹角，、段水平，在距离连线的左侧处有两根固定立柱，导轨水平和倾斜部分平滑连接。倾斜部分导轨处于磁感应强度大小、方向垂直斜面向上的匀强磁场中不包括连线上，水平导轨处没有磁场。质量为、电阻为的金属棒甲置于倾斜导轨上，质量为、电阻为的金属棒乙静止在位置，两金属棒的长度均为。金属棒甲从距离导轨底端足够远处由静止释放，在处与金属棒乙碰撞，碰后金属棒乙向左运动，与固定立柱碰后等速率反弹。已知两金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数均为，与水平导轨间的动摩擦因数均为，在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，导轨电阻不计，，，重力加速度取。 求金属棒甲沿导轨向下运动的最大速度； 金属棒甲从开始运动至达到最大速度的过程中，其产生的焦耳热为，求这个过程经历的时间； 求金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为多少？ 答案 1.【答案】  2.【答案】  3.【答案】  4.【答案】  5.【答案】  6.【答案】  7.【答案】  8.【答案】  9.【答案】  10.【答案】  11.【答案】甲；宽；；。  12.【答案】  偏小 均正确 13.【答案】解：电子加速到点的过程，由动能定理得   ，                                                                             解得：  ；                                                                              当电子恰好从板的右端飞出时，偏转电压达最大值，设、两板间的距离为，电子在、板间运动的时间为，加速度大小为，则    ，                                                                               ，                                                                                   ，                                                                                    解得   ；                                                                               电子从板右端飞出，当电子在磁场中运动的轨迹与相切时，电子在磁场中偏转的半径最小，设为，此时磁场的磁感应强度为最大值，如图所示： 设电子从、板右边缘飞出时的速度大小为，方向与间夹角为，垂直、板方向上的速度为，则 ，                         ，                        ，                   电子在磁场中运动，有 ，                                                                              由几何关系得   ，                                            解得：。                                                      14.【答案】设到达点速度为，由机械能守恒定律可得 解得 在点，由牛顿第二定律可得 解得游客在点受到的支持力大小为 设游客刚刚到上的速度为，此时的速度为，由动量守恒定律有 由功能关系有 解得  ，  设游客与共速时速度为，在上滑过的距离为，由动量守恒定律可得 解得 由功能关系有 解得 假设成立，故最终滑板的速度为 游客和的共同速度为 15.【答案】解：金属棒甲由静止释放后，沿倾斜导轨做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，根据平衡条件得： 又，， 解得： 设金属棒甲从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为， 由能量守恒定律有： 其中 联立解得： 根据，， 解得： 由动量定理： 解得： 设第一次碰后甲、乙两棒的速度分别为、， 根据动量守恒、机械能守恒有： 解得：、 第一次碰撞后，在摩擦力作用下，甲棒向左做匀减速运动，乙棒先向左做匀减速运动，与立柱碰撞后再向右做匀减速运动， 加速度大小均为 第一次到第二次碰撞之间，甲、乙通过的路程分别为、，则 有 由运动学公式有 ，解得不符合实际情况，舍去 第二次碰撞前瞬间，甲、乙两棒的速率分别为、，则有 解得：，方向向左，，方向向右 第二次碰后甲、乙的速率分别为、，取向左为正方向， 根据动量守恒和机械能守恒有： 解得：、 不符合实际情况，舍去 故碰撞后瞬间甲棒的速度大小为，方向向右，乙棒的速度大小为，方向向左。  学科网（北京）股份有限公司 $$