精品解析：河北省唐山市玉田县2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题

高三年级期中考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某一电场中的电场线的分布情况如图中带箭头的实线所示，一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 若粒子是从A运动到B，则粒子的加速度增大 B. 若粒子是从A运动到B，则粒子的动能增大 C. 若粒子是从B运动到A，则粒子的电势能增大 D. 不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带正电 2. 学习了自感、互感后，某同学设计了如图所示的“呼吸灯”电路。电路中电源为两节干电池，A、B是规格相同、额定电压均为2.5V的灯泡，L是自感系数较大、电阻可以忽略不计的线圈，C是电容较大的电容器。闭合开关，待电路稳定后突然断开开关，两灯开始“呼吸”，下列说法正确的是（ ） A. 合上S的瞬间，A灯先亮 B. 电流稳定后，A灯亮，B灯熄灭 C. 电流稳定后断开S的瞬间，电容器开始充电 D. 自感系数L越大，电容C越大，“呼吸灯”的频率越高 3. 某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器T1的原、副线圈的匝数之比为k1，理想降压变压器T2的原、副线圈的匝数之比为k2，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，L1、L2为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡L1恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（ ） A. 仅增大k1 B. 仅减小交流电的频率（电压不变） C. 仅减小变压器T1的输入电压 D. 仅将两变压器之间的输电线加粗 4. 长为L的列车经过铁路桥的过程中做匀减速直线运动，列车通过桥头的时间为t，列车在桥上（整车均在桥上）运动的时间也为t，列车通过桥尾的时间为2t，则列车的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 天问一号探测器在距火星表面高度为h的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知引力常量为G，火星的半径为R，火星的质量为（　　） A. B. C. D. 6. 一物体静止在足够大的水平地面上，某时刻起在物体上作用一水平恒力，2s后撤去，物体在恒力F作用下的速度大小v随时间t的变化图像如图所示，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 物体的质量为0.4kg B. 恒力F对物体做的功为24J C. 物体沿地面减速的距离为4m D. 物体沿地面运动的最大距离为6m 7. 如图所示，三角形PMN，，，将一点电荷固定在M点，P点的电场强度大小为，N点的电场强度大小为，则和的比值为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 时间内，v增大， B. 时间内，v减小， C. 时间内，v增大， D. 时间内，v减小， 9. 如图所示，粗糙水平地面上静置一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上，a与b之间光滑，剪断细绳的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 物块a对地面的压力一定减小 B. 小物块b对物块a的压力可能不变 C. 小物块b对物块a的压力可能减小 D. 小物块b对物块a的压力可能增大 10. 如图所示，用两根完全相同的带有绝缘外皮的导线首尾相接，分别绕制成一个单匝闭合圆环和两匝闭合圆环，把它们垂直放在随时间均匀变化的磁场中，下列说法正确的是（　　） A. 穿过两环的磁通量之比为2：1 B. 两环内的感应电动势之比为2：1 C. 两环内的感应电流之比为2：1 D. 相同时间内通过两环任一截面的电荷量之比为2：1 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理小组利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，小球的直径___________mm。 （2）实验时应___________。 A. 先释放小球，后接通数字计时器电源 B. 选择质量较大的实心铁球 （3）测出小球释放位置到光电门的高度为h，小球通过光电门的遮光时间为t，若小球下落过程中机械能守恒，则当地重力加速度大小___________（用字母d、h、t表示）。 （4）发现小球增加的动能始终小于减少的重力势能，其主要原因是___________。 12. 某同学用毫安表改装了一个双量程电压表，其内部电路图如图甲所示。 （1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为5mA，R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电压表的量程为15V；若使用a和c两个接线柱，电压表的量程为3V。由题给条件和数据，可以求出R1=________Ω、R2=________Ω。 （2）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用如图乙所示的电路可以判断出损坏的电阻。图乙中的R'为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路，则图乙中的d点应和接线柱________（填“b”或“c”）相连，并说明判断依据：_________。 13. 在点处固定一个带正电的点电荷，从点由静止释放一个质量为、可视为质点的带负电小球，小球的运动轨迹为如图所示的实线，它与以点为圆心、为半径的圆相交于、两点，、两点在同一竖直线上，与水平方向的夹角，A点距点的竖直高度为，小球经过点时的速度大小为，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）小球经过点时的速度大小； （2）小球从点运动到点的过程中，电场力对小球做的功。 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场，第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为的粒子从y轴上的Р点以速度垂直y轴射入电场，从x轴上的M点射入磁场，并垂直y轴从N点以的速度射出磁场，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子在第一象限内运动的时间t； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B。 15. 如图所示，均可视为质点的小球A、B通过长为L的轻质细绳相连，小球A的下方沿着绳子方向固定一轻质弹簧（图中未画出），弹簧的长度远小于细绳的长度，现用手提着小球A，使小球B距离水平地面的高度也为L，突然松手，两小球由静止开始自由下落，接下来的运动中，所有碰撞时间均极短，弹簧始终处于弹性限度内，小球每次与地面碰撞后的速度大小均变为碰撞前的一半，已知小球A、B的总质量为M，重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）求小球B第一次着地时的速度大小； （2）求从松手到两小球第一次碰撞的时间t； （3）小球A、B的质量满足什么关系时，可使弹簧压缩至最短？最短时的弹性势能为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级期中考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 某一电场中的电场线的分布情况如图中带箭头的实线所示，一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 若粒子是从A运动到B，则粒子的加速度增大 B. 若粒子是从A运动到B，则粒子的动能增大 C. 若粒子是从B运动到A，则粒子的电势能增大 D. 不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带正电 【答案】A 【解析】 【详解】A D．由曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧可知，带电粒子受的电场力方向与电场线方向相反，则粒子带负电，由电场线的密集程度表示电场强度的大小可知，若粒子是从A运动到B，受的电场力增大，则粒子加速度增大，故A正确，D错误； B．若粒子是从A运动到B，粒子做减速运动，则粒子动能减小，故B错误； C．若粒子是从运动到A，电场力对粒子做正功，则粒子的电势能减小，故C错误。 故选A。 2. 学习了自感、互感后，某同学设计了如图所示的“呼吸灯”电路。电路中电源为两节干电池，A、B是规格相同、额定电压均为2.5V的灯泡，L是自感系数较大、电阻可以忽略不计的线圈，C是电容较大的电容器。闭合开关，待电路稳定后突然断开开关，两灯开始“呼吸”，下列说法正确的是（ ） A. 合上S的瞬间，A灯先亮 B. 电流稳定后，A灯亮，B灯熄灭 C. 电流稳定后断开S的瞬间，电容器开始充电 D. 自感系数L越大，电容C越大，“呼吸灯”的频率越高 【答案】B 【解析】 【详解】A．合上开关S的瞬间，B灯立刻变亮，由于线圈自感电动势的阻碍作用，A灯慢慢变亮，故A错误； B．电流稳定后，电容器所在支路处于短路状态，故A灯亮，B灯熄灭，故B正确； C．电流稳定后断开S的瞬间，自感电动势大于电容器两端的电压，电容器的放电电流和线圈的自感电流相同，因此电容器先放电，故C错误； D．根据振荡电路周期 可知自感系数L越大，电容C越大，呼吸灯周期越大，根据周期与频率关系，频率 可知，周期越大，频率越低，故D错误。 故选 B。 3. 某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器T1的原、副线圈的匝数之比为k1，理想降压变压器T2的原、副线圈的匝数之比为k2，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，L1、L2为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡L1恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（ ） A. 仅增大k1 B. 仅减小交流电的频率（电压不变） C. 仅减小变压器T1的输入电压 D. 仅将两变压器之间的输电线加粗 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S断开时，灯泡工恰好正常发光；闭合开关，两灯泡均正常发光，则灯泡两端电压不变，降压变压器副线圈中电流加倍，k2不变的情况下，由 可知降压变压器的原线圈两端电压不变，由 可知降压变压器的原线圈中电流加倍，若仅增大，由可知升压变压器副线圈两端电压降低，而输电线上的电压降 加倍，降压变压器原线圈两端电压 可知降低，则降低，不能满足两盏灯泡均正常发光，故A错误； B．若仅增大交流电的频率，则升压变压器副线圈电压不变，由于输电线上的电压降 加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，则降低，不能满足两盏灯泡均正常发光，故B错误； C．仅减小变压器的输入电压，则升压变压器副线圈两端电压降低，由于输电线上的电压降U加倍，则降压变压器原线圈两端电压降低，则降低，不能满足两盏灯泡均正常发光，故C错误； D．仅将两变压器之间的输电线加粗，则输电线的电阻减小，升压变压器副线圈电压不变，输电线上的电压降U可能不变，降压变压器原线圈两端电压也就不变，则不变，能满足两盏灯泡均正常发光，故D正确。 故选D。 4. 长为L的列车经过铁路桥的过程中做匀减速直线运动，列车通过桥头的时间为t，列车在桥上（整车均在桥上）运动的时间也为t，列车通过桥尾的时间为2t，则列车的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度 则 解得 故选A。 5. 天问一号探测器在距火星表面高度为h的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知引力常量为G，火星的半径为R，火星的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力可得 解得火星的质量为 故选C。 6. 一物体静止在足够大的水平地面上，某时刻起在物体上作用一水平恒力，2s后撤去，物体在恒力F作用下的速度大小v随时间t的变化图像如图所示，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 物体的质量为0.4kg B. 恒力F对物体做的功为24J C. 物体沿地面减速的距离为4m D. 物体沿地面运动的最大距离为6m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可得物体的加速度为 根据牛顿第二定律，有 解得 故A错误； B．根据v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，则有 根据动能定理，有 其中 联立可得 故B错误； CD．撤去外力后，根据牛顿第二定律，可得物体减速运动时的加速度大小为 根据速度-位移公式 可得物体沿地面减速的距离为 物体沿地面运动的最大距离为 故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，三角形PMN，，，将一点电荷固定在M点，P点的电场强度大小为，N点的电场强度大小为，则和的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据正弦定理可得 可得 根据点电荷公式可得 ， 则和的比值为 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 时间内，v增大， B. 时间内，v减小， C. 时间内，v增大， D. 时间内，v减小， 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图像的斜率表示速度，由图可知在时间内，速度v增大，该时间段内乘客加速上升，加速度方向向上，处于超重状态，则有，故A正确； B．在时间内，图像的斜率保持不变，乘客的速度不变，乘客向上做匀速直线运动，处于平衡状态，则有，故B错误； CD．在时间内，图像的斜率变小，乘客的速度v减小，乘客向上做减速运动，乘客处于失重状态，则有，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，粗糙水平地面上静置一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上，a与b之间光滑，剪断细绳的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 物块a对地面的压力一定减小 B. 小物块b对物块a的压力可能不变 C. 小物块b对物块a的压力可能减小 D. 小物块b对物块a的压力可能增大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．剪断细绳前，以a、b为整体，竖直方向根据受力平衡可得 剪断细绳的瞬间，由于a与b之间光滑，则b相对a向下运动，b具有竖直向下的分加速度，以a、b为质点组，根据质点组牛顿第二定律可得 可得 可知物块a对地面的压力一定减小，故A正确； BCD．剪断细绳前，以b为对象，设斜面倾角为，垂直斜面方向根据受力平衡可得 剪断细绳的瞬间，b相对a向下运动，若a仍处于静止状态，以b为对象，则有 可知小物块b对物块a的压力不变； 剪断细绳的瞬间，b相对a向下运动，若a沿水平方向向左运动，则b具有沿斜面向下的分加速度和垂直斜面向下的分加速度；以b为对象，垂直斜面方向根据牛顿第二定律可得 可得 可知小物块b对物块a的压力减小；故BC正确，D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，用两根完全相同的带有绝缘外皮的导线首尾相接，分别绕制成一个单匝闭合圆环和两匝闭合圆环，把它们垂直放在随时间均匀变化的磁场中，下列说法正确的是（　　） A. 穿过两环的磁通量之比为2：1 B. 两环内的感应电动势之比为2：1 C. 两环内的感应电流之比为2：1 D. 相同时间内通过两环任一截面的电荷量之比为2：1 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．两根导线长度相同，有 即 则两圆面积之比为 可得 故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律有 可得 故B正确； C．两根导线完全相同有 故C正确； D．通过的电荷量 可得 故D正确。　 故选BCD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理小组利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，小球的直径___________mm。 （2）实验时应___________。 A. 先释放小球，后接通数字计时器电源 B. 选择质量较大的实心铁球 （3）测出小球释放位置到光电门的高度为h，小球通过光电门的遮光时间为t，若小球下落过程中机械能守恒，则当地重力加速度大小___________（用字母d、h、t表示）。 （4）发现小球增加的动能始终小于减少的重力势能，其主要原因是___________。 【答案】（1）7.40 （2）B （3） （4）小球下落过程中受到了空气阻力 【解析】 【小问1详解】 小球的直径 7mm+0.05mm×8=7.40mm 【小问2详解】 A. 实验时要先接通数字计时器电源，后释放小球，选项A错误； B. 选择质量较大的实心铁球，以减小阻力的影响，选项B正确； 故选B。 【小问3详解】 小球到达光电门时的速度 若机械能守恒，则 可得当地重力加速度大小 【小问4详解】 发现小球增加的动能始终小于减少的重力势能，其主要原因是小球下落过程中受到了空气阻力。 12. 某同学用毫安表改装了一个双量程电压表，其内部电路图如图甲所示。 （1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为5mA，R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电压表的量程为15V；若使用a和c两个接线柱，电压表的量程为3V。由题给条件和数据，可以求出R1=________Ω、R2=________Ω。 （2）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用如图乙所示的电路可以判断出损坏的电阻。图乙中的R'为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路，则图乙中的d点应和接线柱________（填“b”或“c”）相连，并说明判断依据：_________。 【答案】（1） ①. 500 ②. 2400 （2） ①. c ②. 若电流表没有示数，则说明R1损坏，若电流表有示数，则说明R2损坏。 【解析】 【小问1详解】 [1][2]若使用a和b两个接线柱，电压表的量程为15V，则 若使用a和c两个接线柱，电压表的量程为3V，则 解得 R1=500Ω R2=2400Ω 【小问2详解】 [1][2]因为只有一个损坏，所以验证R1是否损坏即可，所以d点应和接线柱c相连，若电流表没有示数，则说明R1损坏，若电流表有示数，则说明R2损坏。 13. 在点处固定一个带正电的点电荷，从点由静止释放一个质量为、可视为质点的带负电小球，小球的运动轨迹为如图所示的实线，它与以点为圆心、为半径的圆相交于、两点，、两点在同一竖直线上，与水平方向的夹角，A点距点的竖直高度为，小球经过点时的速度大小为，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）小球经过点时的速度大小； （2）小球从点运动到点的过程中，电场力对小球做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 B、两点位于同一等势面上，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 小球从A点运动到点的过程中，根据动能定理有 解得 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场，第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为的粒子从y轴上的Р点以速度垂直y轴射入电场，从x轴上的M点射入磁场，并垂直y轴从N点以的速度射出磁场，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子在第一象限内运动的时间t； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在磁场中做匀速圆周运动，且其速度的大小不变，故粒子出电场时的速度大小为，在电场中做类平抛运动，则水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀加速直线运动，故 解得 在竖直方向上 解得 【小问2详解】 设粒子进入电场时速度方向与水平方向夹角为，则 解得 垂直于速度方向，交y轴为Q，如图所示 且 右 解得 根据洛伦兹力提供向心力 解得 15. 如图所示，均可视为质点的小球A、B通过长为L的轻质细绳相连，小球A的下方沿着绳子方向固定一轻质弹簧（图中未画出），弹簧的长度远小于细绳的长度，现用手提着小球A，使小球B距离水平地面的高度也为L，突然松手，两小球由静止开始自由下落，接下来的运动中，所有碰撞时间均极短，弹簧始终处于弹性限度内，小球每次与地面碰撞后的速度大小均变为碰撞前的一半，已知小球A、B的总质量为M，重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）求小球B第一次着地时的速度大小； （2）求从松手到两小球第一次碰撞的时间t； （3）小球A、B的质量满足什么关系时，可使弹簧压缩至最短？最短时的弹性势能为多少？ 【答案】（1） （2） （3）两者质量相等时，弹簧压缩至最短。弹性势能为 【解析】 【小问1详解】 根据自由落体速度位移公式可知，小球B第一次着地时的速度大小 解得 【小问2详解】 小球B落地时，两球速度大小相等 ， 从B落地反弹到相遇 解得 从松手到两小球第一次碰撞的时间 【小问3详解】 A、B碰撞前瞬间，A球的速度为 B球的速度大小 A、B碰撞过程动量守恒，当发生完全非弹性碰撞时，碰后共速，两球组成的系统机械能损失最大，弹性势能最大，规定竖直向下为正方向，有 其中 整理得 所以当 此时，弹性势能最大，最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $