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2024-2025学年高三上学期物理期末模拟卷02
(考试范围：必修+选必二+动量 考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（23-24高三上·广东深圳·期末）在某次魔术晚会，魔术师进行“魔力”表演：首先将一闭合线圈放在数显电子秤上，电子秤显示实重。接着魔术师五指握拳缓缓靠近闭合线圈但不与线圈、电子秤接触。观众发现电子秤示数竟然逐渐增加，当手停止运动，示数又恢复。根据此现象，下列说法正确的是（ ）
A．魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈的惯性变大
B．魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈处于超重状态
C．魔术师拥有“魔力”可能是因为拳中有静电
D．魔术师拥有“魔力”可能是因为拳中握有强磁体
【答案】D
【详解】A．惯性大小只与质量有关，魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈的惯性不变，故A错误；
B．魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，线圈保持静止，线圈始终处于平衡状态，故B错误；
C．魔术师手中有静电，就会发生静电感应现象。一，静电力不可能那么大，示数不会变化明显；二，静电力整体上互相吸引，应该导致弹力减小而不是增大，故C错误；
D．手中有强磁体，手运动时，闭合线圈由于磁通量发生变化，会出现电磁感应现象，根据楞次定律，阻碍变化，当靠近时，磁体与线圈互相排斥（安培力），线圈弹力增大，示数增加，停止时，电磁感应现象消失，示数恢复，故D正确。
故选D。
2．（23-24高三上·广东·期末）无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图甲所示，充电基座接上，家庭用交流电（电压变化如图乙所示），受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．乙图中的的大小为
B．不接手机时，受电线圈中没有感应电动势
C．受电线圈中交流电的周期为
D．当基座线圈接恒定电源时，受电线圈中没有磁场
【答案】C
【详解】A．充电基座接上有效值为的交流电，乙图中的为最大值，则有
故A错误；
B．不接手机时，受电线圈中有感应电动势，但没有感应电流，故B错误；
C．由题意可知，基座线圈中交流电的周期为
则受电线圈中交流电的周期为，故C正确；
D．当基座线圈接恒定电源时，受电线圈中有恒定不变的磁场，故D错误。
故选C。
3．（23-24高三上·辽宁锦州·期末）用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端的地方，乙同学在直尺下端刻度为零的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握住直尺，记录下乙同学握住直尺的刻度，根据所学知识计算出不同刻度对应的反应时间，从而把这把尺子做成“反应时间测量尺”。关于“反应时间测量尺”，下列说法正确的是（ ）
A．其“时间刻度”是均匀的，与长度刻度成正比例
B．其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密
C．其“时间刻度”是不均匀的，且远离直尺零刻度的地方“时间刻度”密
D．如果在月球上使用此刻度尺测得的“反应时间”与在地球上测得的相等
【答案】B
【详解】ABC．根据题意，由公式可得
可知，其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密，故AC错误，B正确。
D．由于月球上的重力加速度小，可知如果在月球上使用此刻度尺，刻度尺下落比地球上慢，同样的下落距离对应反映时间变长，在月球上使用此刻度尺测得的“反应时间”与在地球上测得的不相等，故D错误。
故选B。
4．（23-24高三上·河南驻马店·期末）“巴罗轮”如图所示，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正、负极相连时，铝盘开始转动。下列说法正确的是（ ）
A．铝盘绕顺时针方向转动
B．只改变磁场方向，铝盘转动的方向不变
C．只改变电流方向，铝盘转动的方向不变
D．同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变
【答案】D
【详解】A.铝盘、水银与电源构成闭合回路，铝盘中有电流，由左手定则可知，铝盘受到的安培力与盘的半径垂直，且沿逆时针方向，因此铝盘沿逆时针方向转动，故A错误；
B.只改变磁场方向，由左手定则可知，铝盘受到的安培力方向与开始时铝盘受到的安培力方向相反，因此铝盘转动的方向改变，故B错误；
C.只改变电流方向，由左手定则可知，安培力方向反向，铝盘转动的方向反向，故C错误；
D.由左手定则可知，将电流及磁场方向同时改变，铝盘所受的安培力方向不变，铝盘的转动方向不变，故D正确。
故选D。
5．（23-24高三上·山东泰安·期末）在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便，把吊车简化成如图所示的模型，支撑硬杆OP的一端装有定滑轮，O点为定滑轮的转轴，另一端固定在车体上，质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物件缓慢上升，滑轮两侧绳子的夹角为60°，不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A．转轴对定滑轮的作用力方向竖直向上
B．转轴对定滑轮的作用力方向一定沿着PO方向
C．转轴对定滑轮的作用力大小等于
D．转轴对定滑轮的作用力大小等于2mg
【答案】C
【详解】AB．以定滑轮为研究对象，钢丝绳索对定滑轮的作用力方向如图中所示，即为F合的方向，两个力F的夹角小于120°，即，即即不沿竖直方向，也不沿OP方向，根据定滑轮受力平衡，合力为零，转轴对定滑轮的作用力与等大反向，故AB错误；
CD．质量为m的物件缓慢上升，可看成匀速运动，则F=mg，由菱形特点可得
则，转轴对定滑轮的作用力为
故C正确，D错误。
故选C。
6．（23-24高三上·山东聊城·期末）我国航天事业持续飞速发展，2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。为了简化问题，可以认为探测器A、B在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，如图1所示。已知探测器A的运行周期为，探测器B的运行周期为。则下列说法正确的是（ ）
A．探测器A的运行周期大于探测器B的运行周期
B．从图1所示位置再经过的时间，探测器A、B将再次处于相同的位置关系
C．若图1中探测器A要与探测器B对接，探测器B可减速后实现对接
D．图2中，质量为火星探测器经过B点时速度为，在极短的时间内喷出部分气体，喷气后探测器质量变为、速度变为与垂直的。则喷出气体速度u的大小为
【答案】D
【详解】A．根据开普勒第三定律有
解得探测器A的运行周期小于探测器B的运行周期为，A错误；
B．设探测器A、探测器B运行角速度分别为、，有
，
根据运动关系
解得
B错误；
C．探测器B减速后做向心运动，轨道半径减小，速度会增大，运行轨道半径难以控制，故图1中探测器A要与探测器B对接，应使A加速后运行到高轨道后与B对接，C错误；
D．喷出气体的质量为
喷出气体前探测器与所喷出气体组成的系统初动量
喷出气体后探测器末动量为
喷出气体前后、方向垂直，建立如图所示Oxy直角坐标系。
喷出气体速度u在x、y方向上的分量分别为ux、uy，根据动量守恒定律
x方向有
y方向有
喷出气体速度满足
联立可得
D正确。
故选D。
7．（23-24高三上·山东日照·期末）如图所示为一电动玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，变压器原线圈中接入瞬时值的正弦交变电流，电动机的内阻为，装置正常工作时，质量为的物体恰好以的速度匀速上升，灯泡正常发光，电表均为理想电表，电流表的示数为，设电动机的输出功率全部用来提升物体，不计空气阻力，取重力加速度。下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数为
B．副线圈输出电压的瞬时值表达式为
C．电动机消耗的热功率为
D．若电动机被卡住但未损坏的情况下，电路消耗的总功率为
【答案】D
【详解】A．变压器原线圈两端电压的有效值为
根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
解得变压器副线圈两端电压的有效值为
电压表的示数等于变压器副线圈两端电压的有效值，为，故A错误；
B．变压器原副线圈电压相位差为，副线圈输出电压的瞬时值表达式为
故B错误；
C．设通过电动机的电流为，电动机的输出功率为
电动机的输出功率为
解得
电动机消耗的热功率为
故C错误；
D．通过小灯泡的电流为
若电动机被卡住但未损坏的情况下，电路消耗的总功率为
故D正确。
故选D。
8．（23-24高三上·山东济南·期末）如图所示，虚线为以坐标原点O为圆心、半径为L的圆弧，坐标为的点固定一带电量为Q的正点电荷，将带电量为Q的负点电荷沿圆弧从坐标为的M点缓慢移动到坐标为的N点，关于此过程中O点的场强和O点的电势下列说法正确的是（ ）
A．O点的场强大小逐渐减小 B．O点的场强大小不变
C．O点的电势逐渐增大 D．O点的电势不变
【答案】AD
【详解】AB．设负电荷在移动过程中和坐标原点的连线与x轴正方向的夹角为，正负电荷在O点的电场分别为E1和E2，如图所示，则O点的合电场为
沿x轴方向：
y轴方向：
则O点的电场为
以上各式联立，解得
负电荷在移动过程中，逐渐增大，E逐渐减小，故A正确，B错误；
CD．不论负电荷运动到圆弧的什么位置，正负电荷连线的中垂线都过坐标原点O，故O点的电势一直为零，保持不变，故C错误，D正确。
故选AD。
9．（23-24高三上·山东潍坊·期末）通用技术课上，某兴趣小组制作了一个电动爬杆小猴，原理如图所示，竖直杆OM与光滑杆ON均固定在电动机底座上，且ON与水平面间的夹角，一弹簧上端固定在OM杆上的P点，下端与穿在ON杆上质量为m的小猴相连。小猴静止时弹簧与竖直方向间的夹角，当电动机带动底座开始转动时，小猴开始爬杆。已知OP两点间的距离为L，重力加速度为g。则（ ）
A．小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下
B．小猴静止时弹簧弹力的大小为mg
C．小猴静止时杆对小猴的弹力大小为
D．电动机转动后，当小猴稳定在与P点等高的位置时杆的角速度为
【答案】AD
【详解】A．对小猴受力分析如图
由平衡条件可知，小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下，故A正确；
B．小猴静止时弹簧弹力的大小为
故B错误；
C．由图可知，小猴静止时杆对小猴的弹力大小为
故C错误；
D．由几何关系可知，小猴稳定在与P点时弹簧的长度与在P点时相等，故弹簧的弹力为
在P点，对小猴受力分析
水平方向由牛顿第二定律
竖直方向由平衡条件
联立解得
故D正确。
故选AD。
10．（2023·江西·一模）如图所示，用金属制作的曲线导轨与水平导轨平滑连接，水平导轨宽轨部分间距为，有竖直向下的匀强磁场，窄轨部分间距为，有竖直向上的匀强磁场，两部分磁场磁感应强度大小均为。质量均为金属棒垂直于导轨静止放置，现将金属棒自曲线导轨上高度处静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，两棒接入电路中的电阻均为，其余电阻不计，导轨足够长，棒总在宽轨上运动，棒总在窄轨上运动，不计所有摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．棒刚进入磁场时棒的加速度
B．棒的最终速度大小
C．通过棒的电量
D．棒产生的热量
【答案】CD
【详解】A．金属棒自曲线导轨上高度处静止释放，根据动能定理有
金属棒刚进入磁场时，N受向右安培力，根据牛顿第二定律有
解得棒刚进入磁场时棒的加速度为
故A错误；
BC．两棒最终做匀速直线运动，电路中感应电流为零，则
根据动量定理，对金属棒分别有
解得
，，
故B错误，C正确；
D．全过程，根据能量守恒有
棒产生的热量为
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高三上·广东东莞·期末）如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度a和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。
（1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是 ；
A．理想模型法
B．等效替代法
C． 控制变量法
（2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”）；
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 。
A． B． C． D．
【答案】 C 一 B
【详解】（1）[1]本实验探究向心力的大小F与小球质量m关系时，保持r、ω不变，探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，保持r、m不变，探究向心力的大小F和半径r之间的关系时，保持m、ω不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。
故选C；
（2）[2]在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，保持m、ω不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮；
（3）[3]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为
当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为
故选B。
12．（9分）（23-24高三上·四川眉山·期末）太阳能电池帆板可以给卫星、宇宙飞船提供能量。如图甲，太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电动势为零的电学器件。
探究一：实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，用图乙电路探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的特性曲线。
（1）图乙中虚线处 （填“需要”或“不需要”）连接导线，实验前滑动变阻器的滑片应该调到 （填“A”或“B”）端；
（2）通过实验，作出被黑纸包住的太阳能电池的特性曲线如图丙，将其与一个电动势为（内阻忽略不计）的电源和阻值为的定值电阻串联在一起，则太阳能电池消耗的电功率约为 W（结果保留两位有效数字）；
探究二：在稳定光照环境中，取下太阳能电池外黑纸，并按图所示电路测量金属丝的电阻率。
（3）实验中测得电压表示数为U，电流表示数为I，金属丝直径为D、长度为L，则金属丝电阻率为 （用上述测量量表示）；
（4）考虑电压表与电流表内阻对测量结果的影响，金属丝电阻率的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】 需要 A 小于
【详解】（1）[1][2]实验目的是描绘太阳能电池被不透光黑纸包住时的伏安特性曲线，电压需要从0开始调节，则控制电路需要采用滑动变阻器的分压式接法，为了确保安全，实验前滑动变阻器的滑片应该调到A端，使闭合开关之前，控制电路输出电压为0。
（2）[3]将其电动势为（内阻忽略不计）的电源和阻值为的定值电阻等效为一个新电源，其内阻为，根据
在图丙中作出电源的图像，如图所示
两图像交点坐标为（1.9V，210μA），则太阳能电池消耗的电功率约为
（3）[4]根据欧姆定律有
根据电阻定律有
解得
（4）[5]测量电路采用电流表的外接法，误差在于电压表的分流，导致，电流的测量值偏大，则电阻的测量值偏小，结合上述可知，金属丝电阻率的测量值小于真实值。
13．（10分）（23-24高三上·江苏常州·期末）“平衡浪木”是一种训练平衡能力的器材，如图所示，质量m1=30kg的长方形均质晃板用四根相同的轻质链条分别悬挂在两根固定的横梁上，链条长度均为l=5m，与竖直方向夹角均为α=37°。让一质量m2=50kg的受训人员静坐在晃板正中间，给晃板一水平初速度，晃板和受训人员摆动起来，到最高点时两根链条所在平面与晃板夹角为β=53°，受训人员可看作质点且始终与晃板保持相对静止，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）晃板和受训人员静止时每根链条的拉力大小T；
（2）晃板的初速度大小v0；
（3）晃板摆到最高点时，受训人员受到的支持力FN和摩擦力f的大小。
【答案】（1）；（2）；（3），
【详解】（1）在最低点静止时受力平衡，对晃板和训练人员为整体进行受力分析，受到拉力和重力得
解得
（2）对晃板和训练人员为整体从最低点到最高点的过程，由动能定理得
解得
（3）最高点时，以晃板和训练人员为整体进行分析，整体受到重力和铁链拉力作用，铁链方向受力平衡，垂直铁链方向根据牛顿第二定律得
则
以训练人员为研究对象，水平方向
竖直方向受力平衡得
联立解得
14．（13）（23-24高三上·福建龙岩·期末）2023年12月11日，我国高能同步辐射光源（HEPS）加速器储存环主体设备安装闭环。扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图：宽度均为的条形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ边界竖直，区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅲ内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，两区域内磁感应强度大小相等。一电子从行板电容器板处由静止释放，经电场加速后平行于纸面射入区域Ⅰ，射入时速度与水平方向夹角在范围内可调。已知极板间电压为，电子的电荷量大小为，质量为，重力不计。
（1）若时电子恰好不能从区域Ⅰ右边界射出，求磁感应强度的大小；
（2）若时电子恰好不能从区域Ⅰ右边界射出，求磁感应强度的大小；
（3）若磁感应强度大小为第（2）问中的，求电子从进入区域到离开区域Ⅲ所用的最短时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电子射出电场时
解得
若时电子恰好不能从区域Ⅰ右边界射出，则运动半径
根据
解得磁感应强度的大小
（2）若时电子恰好不能从区域Ⅰ右边界射出，则
解得
根据
求磁感应强度的大小
（3）若磁感应强度大小为第（2）问中的，则粒子在磁场中运动的半径为
当时射入的电子在磁场中运动时对应的圆弧最短，用时间最短，轨迹如图，则由几何关系可知电子在磁场区域和区域Ⅲ中圆周运动的圆弧所对的圆心角均为
则在两磁场中运动的时间为
在区域Ⅱ中运动的时间
则电子从进入区域Ⅰ到离开区域Ⅲ所用的最短时间
15．（16分）（23-24高三上·安徽·期末）如图所示，光滑水平轨道上有一足够长木板A和一滑块C，滑块B置于A的最左端，A、B间的动摩擦因数为。轨道末端有一足够长水平传送带，传送带以速度逆时针匀速转动。A、B、C三者的质量均为m=1kg，开始时，C静止，A、B以共同速度匀速向右运动，A与C发生弹性碰撞后，经一段时间A、B再次共速，C经传送带作用后返回，再与A发生第二次碰撞，如此反复。整个过程B始终未脱离A，A始终未运动到传送带处，C与A碰撞前A、B先达到共速。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）A与C第一次碰撞后瞬间A的速度大小；
（2）A与C碰撞的次数；
（3）木板A的最小长度。
【答案】（1）；（2）3次；（3）2.25m
【详解】（1）设A与C第一次碰撞后，A的速度为vA1，C的速度为vC1，由动量守恒定律
由机械能守恒定律可得
解得
（2）第一次碰撞后，A做匀加速直线运动，B做匀减速直线运动，二者共速时的速度为vAB1，对A、B系统，由动量守恒
解得
C在传送带上先做匀减速直线运动，后做反向匀加速直线运动，C从传送带返回最左端时速度大小等于传送带的速度，方向向左，之后，C与A发生第二次碰撞，碰撞后A的速度为v2，C的速度为v2，由动量守恒定律得
由机械能守恒得
解得
，
第二次碰撞后，A向左做匀减速直线运动，B向右做匀减速直线运动，二者动量等大反向，由动量守恒可知，二者最终刚好静止；第二次碰后，C在传送带上先做匀减速直线运动，后做反向匀加速直线运动，由对称性可知，C从传送带返回最左端时速度大小等于滑上传送带的速度v=1m/s，方向向左，C再次返回与A发生第三次碰撞，碰后A的速度为vA3，C的速度为vC3，由动量守恒定律
根据机械能守恒定律
解得
；
第三次碰撞后，C静止，A向左做匀减速直线运动，B向左做匀加速直线运动，二者共速时的速度为vAB3，由动量守恒
解得
综上，整个过程A与C仅碰撞3次。
（3）第一次碰后，由能量守恒得
解得
第二次碰后，由能量守恒得
解得
第三次碰后，由能量守恒得
解得
木板A的最小长度
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2024-2025学年高三上学期物理期末模拟卷02
(考试范围：必修+选必二+动量 考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
第Ⅰ卷 选择题
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（23-24高三上·广东深圳·期末）在某次魔术晚会，魔术师进行“魔力”表演：首先将一闭合线圈放在数显电子秤上，电子秤显示实重。接着魔术师五指握拳缓缓靠近闭合线圈但不与线圈、电子秤接触。观众发现电子秤示数竟然逐渐增加，当手停止运动，示数又恢复。根据此现象，下列说法正确的是（ ）
A．魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈的惯性变大
B．魔术师握拳缓缓靠近闭合线圈的过程中，闭合线圈处于超重状态
C．魔术师拥有“魔力”可能是因为拳中有静电
D．魔术师拥有“魔力”可能是因为拳中握有强磁体
2．（23-24高三上·广东·期末）无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图甲所示，充电基座接上，家庭用交流电（电压变化如图乙所示），受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．乙图中的的大小为
B．不接手机时，受电线圈中没有感应电动势
C．受电线圈中交流电的周期为
D．当基座线圈接恒定电源时，受电线圈中没有磁场
3．（23-24高三上·辽宁锦州·期末）用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端的地方，乙同学在直尺下端刻度为零的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握住直尺，记录下乙同学握住直尺的刻度，根据所学知识计算出不同刻度对应的反应时间，从而把这把尺子做成“反应时间测量尺”。关于“反应时间测量尺”，下列说法正确的是（ ）
A．其“时间刻度”是均匀的，与长度刻度成正比例
B．其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密
C．其“时间刻度”是不均匀的，且远离直尺零刻度的地方“时间刻度”密
D．如果在月球上使用此刻度尺测得的“反应时间”与在地球上测得的相等
4．（23-24高三上·河南驻马店·期末）“巴罗轮”如图所示，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正、负极相连时，铝盘开始转动。下列说法正确的是（ ）
A．铝盘绕顺时针方向转动
B．只改变磁场方向，铝盘转动的方向不变
C．只改变电流方向，铝盘转动的方向不变
D．同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变
5．（23-24高三上·山东泰安·期末）在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便，把吊车简化成如图所示的模型，支撑硬杆OP的一端装有定滑轮，O点为定滑轮的转轴，另一端固定在车体上，质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物件缓慢上升，滑轮两侧绳子的夹角为60°，不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A．转轴对定滑轮的作用力方向竖直向上
B．转轴对定滑轮的作用力方向一定沿着PO方向
C．转轴对定滑轮的作用力大小等于
D．转轴对定滑轮的作用力大小等于2mg
6．（23-24高三上·山东聊城·期末）我国航天事业持续飞速发展，2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。为了简化问题，可以认为探测器A、B在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，如图1所示。已知探测器A的运行周期为，探测器B的运行周期为。则下列说法正确的是（ ）
A．探测器A的运行周期大于探测器B的运行周期
B．从图1所示位置再经过的时间，探测器A、B将再次处于相同的位置关系
C．若图1中探测器A要与探测器B对接，探测器B可减速后实现对接
D．图2中，质量为火星探测器经过B点时速度为，在极短的时间内喷出部分气体，喷气后探测器质量变为、速度变为与垂直的。则喷出气体速度u的大小为
7．（23-24高三上·山东日照·期末）如图所示为一电动玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，变压器原线圈中接入瞬时值的正弦交变电流，电动机的内阻为，装置正常工作时，质量为的物体恰好以的速度匀速上升，灯泡正常发光，电表均为理想电表，电流表的示数为，设电动机的输出功率全部用来提升物体，不计空气阻力，取重力加速度。下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数为
B．副线圈输出电压的瞬时值表达式为
C．电动机消耗的热功率为
D．若电动机被卡住但未损坏的情况下，电路消耗的总功率为
8．（23-24高三上·山东济南·期末）如图所示，虚线为以坐标原点O为圆心、半径为L的圆弧，坐标为的点固定一带电量为Q的正点电荷，将带电量为Q的负点电荷沿圆弧从坐标为的M点缓慢移动到坐标为的N点，关于此过程中O点的场强和O点的电势下列说法正确的是（ ）
A．O点的场强大小逐渐减小 B．O点的场强大小不变
C．O点的电势逐渐增大 D．O点的电势不变
9．（23-24高三上·山东潍坊·期末）通用技术课上，某兴趣小组制作了一个电动爬杆小猴，原理如图所示，竖直杆OM与光滑杆ON均固定在电动机底座上，且ON与水平面间的夹角，一弹簧上端固定在OM杆上的P点，下端与穿在ON杆上质量为m的小猴相连。小猴静止时弹簧与竖直方向间的夹角，当电动机带动底座开始转动时，小猴开始爬杆。已知OP两点间的距离为L，重力加速度为g。则（ ）
A．小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下
B．小猴静止时弹簧弹力的大小为mg
C．小猴静止时杆对小猴的弹力大小为
D．电动机转动后，当小猴稳定在与P点等高的位置时杆的角速度为
10．（2023·江西·一模）如图所示，用金属制作的曲线导轨与水平导轨平滑连接，水平导轨宽轨部分间距为，有竖直向下的匀强磁场，窄轨部分间距为，有竖直向上的匀强磁场，两部分磁场磁感应强度大小均为。质量均为金属棒垂直于导轨静止放置，现将金属棒自曲线导轨上高度处静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，两棒接入电路中的电阻均为，其余电阻不计，导轨足够长，棒总在宽轨上运动，棒总在窄轨上运动，不计所有摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．棒刚进入磁场时棒的加速度
B．棒的最终速度大小
C．通过棒的电量
D．棒产生的热量
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高三上·广东东莞·期末）如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度a和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。
（1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是 ；
A．理想模型法
B．等效替代法
C． 控制变量法
（2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”）；
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 。
A． B． C． D．
12．（9分）（23-24高三上·四川眉山·期末）太阳能电池帆板可以给卫星、宇宙飞船提供能量。如图甲，太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电动势为零的电学器件。
探究一：实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，用图乙电路探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的特性曲线。
（1）图乙中虚线处 （填“需要”或“不需要”）连接导线，实验前滑动变阻器的滑片应该调到 （填“A”或“B”）端；
（2）通过实验，作出被黑纸包住的太阳能电池的特性曲线如图丙，将其与一个电动势为（内阻忽略不计）的电源和阻值为的定值电阻串联在一起，则太阳能电池消耗的电功率约为 W（结果保留两位有效数字）；
探究二：在稳定光照环境中，取下太阳能电池外黑纸，并按图所示电路测量金属丝的电阻率。
（3）实验中测得电压表示数为U，电流表示数为I，金属丝直径为D、长度为L，则金属丝电阻率为 （用上述测量量表示）；
（4）考虑电压表与电流表内阻对测量结果的影响，金属丝电阻率的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
13．（10分）（23-24高三上·江苏常州·期末）“平衡浪木”是一种训练平衡能力的器材，如图所示，质量m1=30kg的长方形均质晃板用四根相同的轻质链条分别悬挂在两根固定的横梁上，链条长度均为l=5m，与竖直方向夹角均为α=37°。让一质量m2=50kg的受训人员静坐在晃板正中间，给晃板一水平初速度，晃板和受训人员摆动起来，到最高点时两根链条所在平面与晃板夹角为β=53°，受训人员可看作质点且始终与晃板保持相对静止，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）晃板和受训人员静止时每根链条的拉力大小T；
（2）晃板的初速度大小v0；
（3）晃板摆到最高点时，受训人员受到的支持力FN和摩擦力f的大小。
14．（13）（23-24高三上·福建龙岩·期末）2023年12月11日，我国高能同步辐射光源（HEPS）加速器储存环主体设备安装闭环。扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图：宽度均为的条形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ边界竖直，区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅲ内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，两区域内磁感应强度大小相等。一电子从行板电容器板处由静止释放，经电场加速后平行于纸面射入区域Ⅰ，射入时速度与水平方向夹角在范围内可调。已知极板间电压为，电子的电荷量大小为，质量为，重力不计。
（1）若时电子恰好不能从区域Ⅰ右边界射出，求磁感应强度的大小；
（2）若时电子恰好不能从区域Ⅰ右边界射出，求磁感应强度的大小；
（3）若磁感应强度大小为第（2）问中的，求电子从进入区域到离开区域Ⅲ所用的最短时间。
15．（16分）（23-24高三上·安徽·期末）如图所示，光滑水平轨道上有一足够长木板A和一滑块C，滑块B置于A的最左端，A、B间的动摩擦因数为。轨道末端有一足够长水平传送带，传送带以速度逆时针匀速转动。A、B、C三者的质量均为m=1kg，开始时，C静止，A、B以共同速度匀速向右运动，A与C发生弹性碰撞后，经一段时间A、B再次共速，C经传送带作用后返回，再与A发生第二次碰撞，如此反复。整个过程B始终未脱离A，A始终未运动到传送带处，C与A碰撞前A、B先达到共速。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）A与C第一次碰撞后瞬间A的速度大小；
（2）A与C碰撞的次数；
（3）木板A的最小长度。
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答题卡
第Ⅰ卷（请用2B铅笔填涂）
姓 名：__________________________
准考证号：
贴条形码区
考生禁填： 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例：
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [／]
1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。
2．选择题必须用2B铅笔填涂；填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。
3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。
注意事项
1 [A] [B] [C] [D]2 [A] [B] [C] [D]3 [A] [B] [C] [D]4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D]6 [A] [B] [C] [D]7 [A] [B] [C] [D]8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D]10 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答）
11．（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
12．（1） （1分）、 （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） （2分）
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
13．（10分）
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
14．（13分）
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
15.（16分）
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
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