精品解析：山东省青岛第二中学2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

青岛二中2024-2025学年第一学期期末考试一高三物理试题 注意事项： 1.本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，90分钟。 2.答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 第I卷（共40分） 一、单选题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 某物体运动的x-t图像如图所示，其在加速和减速阶段的运动均可看做匀变速直线运动，t=3s时速度最大。下列说法正确的是（　　） A. t=0到t=4s物体平均速度为10m/s B. t=4s后物体做匀速直线运动 C. 物体最大速度为10m/s D. 物体加速和减速运动过程的加速度大小之比为1∶2 【答案】D 【解析】 【详解】A．t=0到t=4s物体的位移为30m，则平均速度为 选项A错误； B．t=4s后物体速度为零，处于静止状态，选项B错误； C．1s~3s内的平均速度 可知物体的最大速度 vm=v3=20m/s 选项C错误； D．设物体加速和减速运动过程的加速度大小分别为a1和a2，则对加速和减速过程由匀变速直线运动的速度—时间关系分别有 vm=a1t1 vm=a2t2 其中t1=2s，t2=1s求得 a1:a2=1∶2 故D正确。 故选D。 2. 如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片恰好静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　） A. 两根椽子对瓦片作用力大小mgsinθ B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcosθ C. 两根椽子与水平面夹角从0°逐渐增大到90°的过程中，瓦片受到的摩擦力先增大后减小 D. 若增大两根椽子的距离，则每根椽子对瓦片的支持力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．瓦片处于静止状态，根据平衡条件可知，两根椽子对瓦片作用力大小为mg，故A错误； B．根据对称性可知，每根椽子对瓦片的支持力大小相等，令两根椽子的距离为d，弧形瓦片半径为R，椽子对瓦片的支持力方向与垂直于两根椽子所在平面方向的夹角为，则有 将重力沿椽子与垂直于椽子进行分解，对瓦片进行分析如图所示 根据平衡条件有 解得 故B错误； C．两根椽子与水平面夹角从0°逐渐增大到90°的过程中，开始瓦片受到静摩擦力，之后受到的是滑动摩擦力，则有 ， 可知，瓦片受到的摩擦力先增大后减小，故C正确； D．结合上述可知，若增大两根椽子的距离，则增大，则每根椽子对瓦片的支持力增大，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框ABC，其中AB=L，BC=2L，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为L，导线框BC边与虚线边界垂直．现让导线框从图示位置开始沿BC方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离x的函数关系图象正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在线圈进入0-L范围时，线圈内产生的感应电流为逆时针方向；切割磁感线的有效长度从0均匀增加到，可知感应电流均匀增加；从L-2L，线圈切割磁感线的有效长度为不变，感应电流不变，方向为逆时针方向；从2L-3L，线圈切割磁感线的有效长度从逐渐增加到L，则感应电动势增加到原来的2倍，感应电流增加到2倍，方向为顺时针方向，故选D. 4. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过光滑轻质定滑轮与B盒相连，A盒与定滑轮间的细绳与斜面平行，B盒内放一质量为的物体；如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度大小为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（　　） A. mB B. mB= C. a=0.4g D. a=0.2g 【答案】D 【解析】 【详解】当物体在B盒中时，以A、B两盒及盒内物体为整体，由牛顿第二定律可得 当物体在放在A盒中时，以A、B两盒及盒内物体为整体，由牛顿第二定律可得 联立解得 ， 故选D。 5. 汽车在平直的公路上以额定功率行驶，行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图所示。已知汽车的质量为1×103kg，汽车运动过程中所受地面的阻力恒定，空气的阻力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到地面的阻力大小为200N B. 汽车加速运动的时间为16.25s C. 汽车加速过程中牵引力做的功为3×105J D. 汽车的额定功率为8000W 【答案】B 【解析】 【详解】A．从关闭发动机到停止过程由动能定理 解得汽车受到地面的阻力大小为 选项A错误； D．根据 可知加速结束后的速度为 v=40m/s 汽车的额定功率为 选项D错误； B．汽车加速运动的过程由动能定理 其中x1=500m，解得 t1=16.25s 选项B正确； C．汽车加速过程中牵引力做的功为 选项C错误； 故选B。 6. 如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点A的加速度为a0，线速度为v0，A点到地心的距离为R，远地点B到地心的距离为3R，卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ，卫星质量为m，则下列判断正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小为 B. 卫星在轨道Ⅱ上运行的线速度大小为 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行周期为 D. 卫星从轨道I变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设卫星在轨道Ⅱ上的加速度为，根据牛顿第二定律有 可得 则卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小为 故A错误； B．设卫星在轨道Ⅱ上的线速度为，根据 解得 故B错误； C．设卫星在轨道Ⅱ上的周期为，根据 解得 故C正确； D．设卫星在椭圆轨道远地点的速度为，则有 解得 根据动能定理，可得卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示为远距离输电的原理图，变压器均为理想变压器，图中右侧变压器原线圈匝数n1=110匝，副线圈匝数n2的调节范围为55~220匝，滑动变阻器Rx的调节范围为0~R，发电机输出电压有效值恒定，输电线的总电阻为R，其余电阻不计。当滑片P1固定让Rx变化时，理想电压表V的示数变化为，理想电流表A的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A. 滑片P1固定，Rx的触头向上滑动时，输电线上损耗的功率增大 B. 滑片P1固定， C. 当Rx接入电阻为R时，滑片P1由最下端向上滑动，电流表示数减小 D. 当Rx接入电阻为R时，滑片P1由最下端向上滑动，滑动变阻器Rx消耗的功率一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设发电机输出电压为，升压变压器输出电压为，输电线电流为，降压变压器输入电压为，滑片P1固定，Rx的触头向上滑动时，降压变压器的等效电阻 阻值增大，则输电线上的电流 减小，输电线上损耗的功率 减小，故A错误； B．依题意 又 联立，解得 可得 故B正确； CD．当Rx接入电阻为R时，滑片P1由最下端向上滑动，降压变压器等效电阻阻值减小，输电线上电流增大，降压变压器输入电压减小，滑片P1在滑动过程中，等效电阻的最大值和最小值分别为 根据 可知当滑动变阻器Rx消耗的功率最大，所以滑片P1由最下端向上滑动，滑动变阻器Rx消耗的功率先增大后减小。又 可见电流表电流先增大后减小。故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，在水平地面上方固定一足够长水平轨道，质量为M的滑块套在水平轨道上，一不可伸长的轻绳一端固定在滑块底部O点，另一端连接质量为m的小球。已知O点到地面的高度为H，重力加速度大小为g，不计小球与滑块受到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处（A在水平轨道正下方），轻绳伸直后由静止释放。下列说法正确的是（　　） A. 若水平轨道光滑，则当小球摆到最低点时，绳子的张力为 B. 若水平轨道光滑，轻绳OA长度为，当小球摆动到最低点时，迅速剪断轻绳，小球运动一段时间后落地（不反弹），小球落地时与滑块间的水平距离是 C. 若水平轨道粗糙，小球在摆动过程中滑块始终保持静止，当小球所受重力的功率最大时，轻绳与水平方向的夹角的余弦值是 D. 若水平轨道粗糙，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球在摆动过程中滑块 始终保持静止，滑块与水平轨道间的动摩擦因数 【答案】D 【解析】 【详解】A．若水平轨道光滑，则滑块和小球组成的系统水平方向合外力为零，则滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，设绳长为，小球在最低点时小球的速度为，滑块的速度为，则有， 小球在最低点时，根据牛顿第二定律有 联立解得，故A错误； B．若水平轨道光滑，则滑块和小球组成的系统水平方向合外力为零，则滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，小球在最低点时小球的速度为，滑块的速度为，根据动量守恒和能量守恒分别有， 剪断轻绳后，滑块做匀速运动，小球做平抛运动，经时间落地，有 小球落地时与滑块间的水平距离为 联立可得小球落地时与滑块间的水平距离，故B错误； C．若水平轨道粗糙，设轻绳长度为，轻绳与水平方向夹角为时，绳中张力为，小球速度为，对小球，根据动能定理有 根据牛顿第二定律有 小球重力的功率为 重力功率最大时，小球速度的竖直分量最大，即小球加速度的竖直分量，则有 联立解得，，故C错误； D．若水平轨道粗糙，对滑块，根据力的平衡，在水平方向有 在竖直方向有 滑块始终保持静止 结合C选项分析，联立解得 变形得 解得，故D正确。 故选D。 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其V - T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. a→b，外界对气体做功，气体内能增加 B. b→c，气体分子单位时间撞击单位面积器壁的次数减少 C. c→a，气体内能减小，所有分子的运动速率都减小 D. 整个过程中，吸收的热量大于释放的热量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，a→b过程，气体体积减小，温度不变，故外界对气体做功，内能不变，故A错误； B．根据 变形得 可知b→c过程压强不变，体积增大，温度升高，故气体分子单位时间撞击单位面积器壁的次数减少，故B正确； C．由图可知，c→a过程体积不变，温度降低，气体内能减少，分子的平均动能减少，故分子的平均速率减少，但不是所有分子的速率都减小，故C错误； D．根据图像画出整个过程的图像如图所示 根据图像与坐标轴围成的面积表示做的功可知，整个过程中气体对外做正功，则根据热力学第一定律可知整个过程气体吸收热量，即吸收的热量大于释放的热量，故D正确。 故选BD。 10. 在某介质中位于x=8m波源在t = 0时刻起振，形成一列沿x轴负方向传播的简谐横波，如图所示为t=0.2s时刻的波形图，已知波恰好传到坐标原点处。下列说法正确的是（　　） A. x=8m处质点的首次起振方向沿y轴正方向 B. 波的传播速度为20m/s C. 再经过0.1s，x=6m处质点会运动到x=2m处 D. 0~0.2s内质点B通过的路程为5cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因波恰好传到坐标原点处，利用同侧法可知x=8m处质点的首次起振方向沿y轴正方向，A正确； B．波的传播速度为 B错误； C．在波的传播过程中，质点只会上下振动，不会随波迁移，C错误； D．该波的周期为 该波从x=8m处传播到质点B所用的时间为 则0~0.2s内质点B振动的时间为，则质点B通过的路程为5cm，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O，y轴上B、D两点固定两个电荷量均为Q的正点电荷静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. A、C两点的电场强度相同 B. 从O到A点场强先增大再减小 C. A、C两点连线的中点的电场强度大小为 D. 把一个负的试探电荷由C点沿直线移到A点，其电势能先增大后减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据两等量正点电荷连线的中垂线上电场强度的特点可知，A、C两点电场强度大小相等，但方向不同，所以A、C两点电场强度不同，故A错误； B．根据两等量正点电荷连线的中垂线上电场强度的特点：从O点沿中垂线两边，电场强度先增大后减小。设两等量正点电荷连线的中垂线上的点与两点电荷的连线与两点电荷所在直线的夹角为，根据数学知识可知，当 时，电场强度最大，而A点与B点、D点的连线与BD的夹角为，由于 所以可知从O到A点场强先增大后减小，故B正确； C．设AC的中点为F，F在OC上的投影点为H，如图所示，则 设，则 则可得A、C两点连线的中点的电场强度大小为 故C正确； D．负的试探电荷由点C沿直线移到A点过程中，试探电荷到B、D两点的距离先减小后增大，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，一光滑轨道固定在架台上，轨道由倾斜和水平两段组成，倾斜段的上端连接一电阻R=0.5Ω，两轨道间距d=1m，水平部分两轨道间有一竖直向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。一质量为m=0.5kg、长为l=1.2m、电阻忽略不计的导体棒，从轨道上距水平面h1=20cm高处由静止释放，通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出，落地点与水平轨道末端的水平距离x2=20cm，水平轨道距水平地面的高度h2=20cm（g取10m/s2，不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒进入磁场时的速度为3m/s B. 导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为0.75J C. 磁场的长度x1为1m D. 整个过程通过电阻R的电荷量为1.5C 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律可得，导体棒刚进入磁场中的速度为 代入数据解得 A错误； B．导体棒平抛运动的时间 解得 导体棒抛出时的速度 根据能量守恒定律则有 B正确； CD．导体棒通过磁场区域过程中，根据动量定理有 联立解得 根据法拉第电磁感应定律可得 结合欧姆定律可得 联立解得 C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验。已知滑轮的质量为m0。 （1）本实验_______平衡摩擦力，________满足小车总质量远大于砂桶总质量（选填“需要”或“不需要”）； （2）按正确的实验操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器使用交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知小车运动的加速度大小是________m/s2（计算结果保留3位有效数字）； （3）改变砂桶中砂的质量进行多次实验，记录每次为传感器的示数F，并根据打出的纸带求出小车运动的加速度a，根据测得的多组a、F，作出a-F图像，若图像直线的斜率为k，则小车的质量为_________。 【答案】（1） ①. 需要 ②. 不需要 （2）2.40 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中为了使得小车所受合力等于拉小车的绳的拉力，需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故本实验需要平衡摩擦力； [2]实验器材中有力传感器，不需要把砂桶总重力当做绳的拉力，故不需要满足小车总质量远大于砂桶总质量。 【小问2详解】 相邻两计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点间时间间隔为 由逐差法可得小车加速度大小 【小问3详解】 设小车的质量为，根据牛顿第二定律可得 变形得 可知a-F图像是通过原点的一条倾斜直线，则斜率为 解得 14. 某实验小组设计了如图（a）所示的欧姆表电路，仅用一节干电池通过控制开关S，就可使“欧姆表”具有“×10”和“×100”两种倍率。电路中使用的实验器材如下： 干电池：电动势E=1.5V，内阻r=3Ω； 毫安表：满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=125Ω； 滑动变阻器R0，阻值调节范围足够大； 定值电阻R1、R2和R3，其中R1=1000Ω； 开关S，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）当开关S断开时，将两表笔短接，调节滑动变阻器R0，使电流表达到满偏，此时R0=_____Ω； （2）闭合开关S使“欧姆表”倍率改变，电阻R2=_____Ω。将两表笔短接，调节滑动变阻器R0，使电流表达到满偏。 （3）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻，其测量结果与原结果比将_________（填“变大”“变小”或“不变”） （4）实验桌上放着四个元件，现在用多用电表的欧姆挡“×100”挡分别测试三只晶体二极管时，其结果依次如图甲、乙、丙所示；重新进行欧姆调零后，测试标识模糊的某元件时，现象是：开始指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端：由图和现象可知，那只好的二极管和正极端及标识模糊的某元件是（　　） A. 甲，a，电感线圈 B. 乙，b，电感线圈 C. 乙，a，电容 D. 甲，b，电容 【答案】（1）372 （2）125 （3）变大 （4）C 【解析】 【小问1详解】 当开关S断开时，由闭合电路欧姆定律得 解得 【小问2详解】 开关S闭合后，电流表满偏时干路电流变大，欧姆表内阻变小，中值电阻变小，欧姆表倍率变小，故开关S闭合时，欧姆表的倍率是“×10”， 开关S断开时，欧姆表的倍率是“×100”；闭合开关S，倍率为原来的，干路电流最大值应为原来的10倍，则有 解得 【小问3详解】 欧姆调零时有 若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，则有 按正确使用方法再测上述电阻，根据闭合电路欧姆定律可得 则有 可得 由于，则有，可知其测量结果与原结果比将变大。 【小问4详解】 好的二极管测正向电阻时，其阻值很小；测反向电阻时，其阻值很大，由图可知那只好的二极管是乙，由于多用电表欧姆挡的负极孔（黑表笔）接电源的正极，所以二极管正极端是a；测标识模糊的某元件时，开始指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端，说明刚开始时正在给电容器充电，阻值较小，当充完电稳定后，电容器的阻值达到无穷大，则标识模糊的某元件是电容器。 故选C。 15. 高血压是最常见的心血管疾病之一，也是导致脑卒中、冠心病、心力衰竭等疾病的重要危险因素。某人某次用如图所示的水银血压计测量血压时，先向袖带内充入气体，充气后袖带内的气体体积为V0、压强为1.5p0，然后缓慢放气，当袖带内气体体积变为0.7V0时，气体的压强刚好与大气压强相等。设大气压强为p0，放气过程中温度保持不变。 （1）简要说明缓慢放气过程中袖带内气体是吸热还是放热； （2）求袖带内剩余气体的质量与原气体的质量之比。 【答案】（1）吸热 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，缓慢放气过程，气体体积变大，气体对外做功，而缓慢放气过程中，气体内能不变，根据热力学第一定律，则气体应吸热。 【小问2详解】 根据题意，设放出压强为的气体体积为，以原袖带内气体为研究对象，初态气体压强，末态气体压强，根据玻意耳定律有 解得 则袖带内剩余气体的质量与原气体的质量之比 16. 如图所示，从高H处的A点先后水平抛出两个小球1和2，球1刚好直接越过竖直挡板MN落在水平地面上的B点，球2与地面碰撞两次后，刚好越过竖直挡板MN也落在B点。球2的质量为m，重力加速度为g，假设球2每次与地面的碰撞都是弹性碰撞，两球的空气阻力均可忽略，求 （1）球1初速度v1和球2的初速度v2之比： （2）竖直挡板MN的高度h； （3）球2刚要落到B点时重力的功率。 【答案】（1）5:1 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 两小球从平抛到第一次落地，竖直方向 解得 即两小球从平抛到第一次落地的时间相同； 水平方向有 ， 由图可知水平位移之比为 故水平速度之比为 【小问2详解】 如图所示 将球2运动倒过来看成从M运动到C点与球1从M运动到B点时间相同，因此该段时间内水平位移关系为 对于球2，从A到M与从A到B水平位移之比 故球1由A运动到M与从A运动到B时间之比等于水平位移之比，所以 球1从A到M，在竖直方向 又 联立解得 【小问3详解】 球2刚要落到B点时竖直方向的速度等于球2第一次落到地面时竖直方向的速度，则有 解得 故球2刚要落到B点时重力的功率 17. 如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，其第一、二象限存在一场强为的匀强电场，方向竖直向下，虚线内的圆形区域还存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，该区域圆心的坐标为，半径为。现从点水平向右发射一个初速度为带负电的微粒，发现微粒在电场中做匀速直线运动，进入磁场后发生偏转，并恰好从点射出磁场。已知重力加速度为。 （1）求微粒的比荷和磁场的磁感应强度大小； （2）若将发射微粒的位置调整为，其他条件不变，求微粒从发射到穿出磁场的时间； （3）在第（2）问中，微粒会穿过轴进入下方区域，若轴下方区域存在大小也为的匀强电场（图中未画出），并使微粒轨迹发生偏转经过轴某点，该电场朝什么方向时，能使微粒用最短时间到达轴？并求出轨迹与轴交点的坐标。 【答案】（1），；（2）；（3）沿轴正向， 【解析】 【详解】（1）微粒做匀速直线运动所以受力平衡 解得 作出微粒在磁场中的轨迹如图所示 由几何知识得微粒的轨迹圆半径 根据牛顿第二定律 解得 （2）微粒轨迹如图 由几何知识得 设直线运动的时间为 设圆周运动的时间为 故微粒到达点用时 （3）微粒在第四象限轨迹为抛物线，要用时最短通过轴，则电场方向应水平向右水平方向：先匀减速后反向匀加速，初速度 加速度 用时为 竖直方向：匀加速运动，加速度 初速度 下落高度为 解得 故轨迹与轴交点的坐标为。 18. 如图所示，竖直平面内半径为R=2.45m的光滑圆弧轨道AB的圆心为O，角∠AOB=90°，最低点B与长L=4m的水平传送带平滑连接，传送带以v=3m/s的速率顺时针匀速转动。传送带的右端与光滑水平地面平滑连接，水平地面上等间距静置着985个质量为m0=2kg的小球。一质量m=1kg的物块M从A点由静止释放，经时间t物块M从A运动到B点，物块M与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2物块M与小球、小球与小球之间均发生弹性正碰，求： （1）物块M到B点过程中轨道弹力的冲量大小（用含t的关系式表示） （2）985号小球最终速度大小v985； （3）从物块M开始运动，到最终所有物体都达到稳定状态时1号球被碰撞的次数及物块M与传送带间因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） （3）1969， 【解析】 【小问1详解】 物块M从A到B，由动能定理得 解得 物块M从A到B，由动量定理得合力的冲量 方向水平向右。重力的冲量 方向竖直向下。物块M到B点过程中轨道弹力的冲量大小 【小问2详解】 设物块M与小球①碰前速度为，碰后两者速度分别为，，对物块M从B到与传递带共速时 得 故物块M与传递带共速，到C点时物块速度，由动量守恒与能量守恒得 解得 小球①以速度v1ʹ与小球②相碰，碰后两者速度交换，依此类推最终985号小球以v1ʹ速度向右匀速直线运动985号小球最终速度大小 【小问3详解】 由于 物块M滑上传送带后，由于对称性，物块M将以 向右撞击小球①，又重复上述过程，小球①碰撞次数 物块M从B到C，物块M在传送带的相对滑动时间 物块M与传送带的相对位移 产生热量 依此类推，小物块M每次与小球①碰后速度大小减为碰前的一半，经过n次碰撞后，物块M的速度为 物块每次以vn冲上传送带再回到水平面，与传送带相对路程为 此过程摩擦生热为 由题意可得 全程摩擦生热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛二中2024-2025学年第一学期期末考试一高三物理试题 注意事项： 1.本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，90分钟。 2.答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 第I卷（共40分） 一、单选题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 某物体运动的x-t图像如图所示，其在加速和减速阶段的运动均可看做匀变速直线运动，t=3s时速度最大。下列说法正确的是（　　） A. t=0到t=4s物体的平均速度为10m/s B. t=4s后物体做匀速直线运动 C. 物体的最大速度为10m/s D. 物体加速和减速运动过程的加速度大小之比为1∶2 2. 如图甲，中国传统建筑一般采用瓦片屋顶，屋顶结构可简化为图乙，若一块弧形瓦片恰好静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，该瓦片质量为m，椽子与瓦片间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　） A. 两根椽子对瓦片作用力大小为mgsinθ B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcosθ C. 两根椽子与水平面夹角从0°逐渐增大到90°的过程中，瓦片受到的摩擦力先增大后减小 D. 若增大两根椽子的距离，则每根椽子对瓦片的支持力不变 3. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框ABC，其中AB=L，BC=2L，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为L，导线框BC边与虚线边界垂直．现让导线框从图示位置开始沿BC方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离x的函数关系图象正确的是 A. B. C. D. 4. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过光滑轻质定滑轮与B盒相连，A盒与定滑轮间的细绳与斜面平行，B盒内放一质量为的物体；如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度大小为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（　　） A. mB B. mB= C. a=0.4g D. a=0.2g 5. 汽车在平直的公路上以额定功率行驶，行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图所示。已知汽车的质量为1×103kg，汽车运动过程中所受地面的阻力恒定，空气的阻力不计。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到地面阻力大小为200N B. 汽车加速运动的时间为16.25s C. 汽车加速过程中牵引力做的功为3×105J D. 汽车的额定功率为8000W 6. 如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点A的加速度为a0，线速度为v0，A点到地心的距离为R，远地点B到地心的距离为3R，卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ，卫星质量为m，则下列判断正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小为 B. 卫星在轨道Ⅱ上运行的线速度大小为 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行周期为 D. 卫星从轨道I变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为 7. 如图所示为远距离输电的原理图，变压器均为理想变压器，图中右侧变压器原线圈匝数n1=110匝，副线圈匝数n2的调节范围为55~220匝，滑动变阻器Rx的调节范围为0~R，发电机输出电压有效值恒定，输电线的总电阻为R，其余电阻不计。当滑片P1固定让Rx变化时，理想电压表V的示数变化为，理想电流表A的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A. 滑片P1固定，Rx触头向上滑动时，输电线上损耗的功率增大 B. 滑片P1固定， C. 当Rx接入电阻为R时，滑片P1由最下端向上滑动，电流表示数减小 D. 当Rx接入电阻为R时，滑片P1由最下端向上滑动，滑动变阻器Rx消耗的功率一直增大 8. 如图所示，在水平地面上方固定一足够长水平轨道，质量为M的滑块套在水平轨道上，一不可伸长的轻绳一端固定在滑块底部O点，另一端连接质量为m的小球。已知O点到地面的高度为H，重力加速度大小为g，不计小球与滑块受到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处（A在水平轨道正下方），轻绳伸直后由静止释放。下列说法正确的是（　　） A. 若水平轨道光滑，则当小球摆到最低点时，绳子的张力为 B. 若水平轨道光滑，轻绳OA长度为，当小球摆动到最低点时，迅速剪断轻绳，小球运动一段时间后落地（不反弹），小球落地时与滑块间的水平距离是 C. 若水平轨道粗糙，小球在摆动过程中滑块始终保持静止，当小球所受重力的功率最大时，轻绳与水平方向的夹角的余弦值是 D. 若水平轨道粗糙，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球在摆动过程中滑块 始终保持静止，滑块与水平轨道间的动摩擦因数 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其V - T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. a→b，外界对气体做功，气体内能增加 B. b→c，气体分子单位时间撞击单位面积器壁的次数减少 C. c→a，气体内能减小，所有分子的运动速率都减小 D. 整个过程中，吸收的热量大于释放的热量 10. 在某介质中位于x=8m波源在t = 0时刻起振，形成一列沿x轴负方向传播的简谐横波，如图所示为t=0.2s时刻的波形图，已知波恰好传到坐标原点处。下列说法正确的是（　　） A. x=8m处质点的首次起振方向沿y轴正方向 B. 波的传播速度为20m/s C. 再经过0.1s，x=6m处质点会运动到x=2m处 D. 0~0.2s内质点B通过的路程为5cm 11. 如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O，y轴上B、D两点固定两个电荷量均为Q的正点电荷静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. A、C两点的电场强度相同 B. 从O到A点场强先增大再减小 C. A、C两点连线的中点的电场强度大小为 D. 把一个负试探电荷由C点沿直线移到A点，其电势能先增大后减小 12. 如图所示，一光滑轨道固定在架台上，轨道由倾斜和水平两段组成，倾斜段的上端连接一电阻R=0.5Ω，两轨道间距d=1m，水平部分两轨道间有一竖直向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。一质量为m=0.5kg、长为l=1.2m、电阻忽略不计的导体棒，从轨道上距水平面h1=20cm高处由静止释放，通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出，落地点与水平轨道末端的水平距离x2=20cm，水平轨道距水平地面的高度h2=20cm（g取10m/s2，不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒进入磁场时的速度为3m/s B. 导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为0.75J C. 磁场的长度x1为1m D. 整个过程通过电阻R的电荷量为1.5C 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验。已知滑轮的质量为m0。 （1）本实验_______平衡摩擦力，________满足小车总质量远大于砂桶总质量（选填“需要”或“不需要”）； （2）按正确的实验操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器使用交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知小车运动的加速度大小是________m/s2（计算结果保留3位有效数字）； （3）改变砂桶中砂的质量进行多次实验，记录每次为传感器的示数F，并根据打出的纸带求出小车运动的加速度a，根据测得的多组a、F，作出a-F图像，若图像直线的斜率为k，则小车的质量为_________。 14. 某实验小组设计了如图（a）所示的欧姆表电路，仅用一节干电池通过控制开关S，就可使“欧姆表”具有“×10”和“×100”两种倍率。电路中使用的实验器材如下： 干电池：电动势E=1.5V，内阻r=3Ω； 毫安表：满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=125Ω； 滑动变阻器R0，阻值调节范围足够大； 定值电阻R1、R2和R3，其中R1=1000Ω； 开关S，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）当开关S断开时，将两表笔短接，调节滑动变阻器R0，使电流表达到满偏，此时R0=_____Ω； （2）闭合开关S使“欧姆表”倍率改变，电阻R2=_____Ω。将两表笔短接，调节滑动变阻器R0，使电流表达到满偏。 （3）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻，其测量结果与原结果比将_________（填“变大”“变小”或“不变”） （4）实验桌上放着四个元件，现在用多用电表的欧姆挡“×100”挡分别测试三只晶体二极管时，其结果依次如图甲、乙、丙所示；重新进行欧姆调零后，测试标识模糊的某元件时，现象是：开始指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端：由图和现象可知，那只好的二极管和正极端及标识模糊的某元件是（　　） A. 甲，a，电感线圈 B. 乙，b，电感线圈 C. 乙，a，电容 D. 甲，b，电容 15. 高血压是最常见的心血管疾病之一，也是导致脑卒中、冠心病、心力衰竭等疾病的重要危险因素。某人某次用如图所示的水银血压计测量血压时，先向袖带内充入气体，充气后袖带内的气体体积为V0、压强为1.5p0，然后缓慢放气，当袖带内气体体积变为0.7V0时，气体的压强刚好与大气压强相等。设大气压强为p0，放气过程中温度保持不变。 （1）简要说明缓慢放气过程中袖带内气体是吸热还是放热； （2）求袖带内剩余气体的质量与原气体的质量之比。 16. 如图所示，从高H处的A点先后水平抛出两个小球1和2，球1刚好直接越过竖直挡板MN落在水平地面上的B点，球2与地面碰撞两次后，刚好越过竖直挡板MN也落在B点。球2的质量为m，重力加速度为g，假设球2每次与地面的碰撞都是弹性碰撞，两球的空气阻力均可忽略，求 （1）球1初速度v1和球2的初速度v2之比： （2）竖直挡板MN高度h； （3）球2刚要落到B点时重力的功率。 17. 如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，其第一、二象限存在一场强为的匀强电场，方向竖直向下，虚线内的圆形区域还存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，该区域圆心的坐标为，半径为。现从点水平向右发射一个初速度为带负电的微粒，发现微粒在电场中做匀速直线运动，进入磁场后发生偏转，并恰好从点射出磁场。已知重力加速度为。 （1）求微粒的比荷和磁场的磁感应强度大小； （2）若将发射微粒的位置调整为，其他条件不变，求微粒从发射到穿出磁场的时间； （3）在第（2）问中，微粒会穿过轴进入下方区域，若轴下方区域存在大小也为匀强电场（图中未画出），并使微粒轨迹发生偏转经过轴某点，该电场朝什么方向时，能使微粒用最短时间到达轴？并求出轨迹与轴交点的坐标。 18. 如图所示，竖直平面内半径为R=2.45m的光滑圆弧轨道AB的圆心为O，角∠AOB=90°，最低点B与长L=4m的水平传送带平滑连接，传送带以v=3m/s的速率顺时针匀速转动。传送带的右端与光滑水平地面平滑连接，水平地面上等间距静置着985个质量为m0=2kg的小球。一质量m=1kg的物块M从A点由静止释放，经时间t物块M从A运动到B点，物块M与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2物块M与小球、小球与小球之间均发生弹性正碰，求： （1）物块M到B点过程中轨道弹力的冲量大小（用含t的关系式表示） （2）985号小球最终速度大小v985； （3）从物块M开始运动，到最终所有物体都达到稳定状态时1号球被碰撞的次数及物块M与传送带间因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $