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2024-2025学年高三上学期物理期末模拟卷03
(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·宁夏石嘴山·期末）科学家们创造出了许多物理思维方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、模型法、类比法和比值定义法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．根据速度定义式，当非常小时，就可以用表示物体在某时刻的瞬时速度，应用了微元法
B．在探究两个互成角度的力的合成规律时，采用了控制变量的方法
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想
D．加速度的定义采用的是比值定义法
【答案】D
【详解】A．根据速度定义式，当非常小时，就可以用表示物体在某时刻的瞬时速度，应用了极限法，故A错误；
B．在探究两个互成角度的力的合成规律时，利用合力的效果与分力的效果一样，采用了等效替代的方法，故B错误；
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了理想模型的思想，故C错误；
D．比值定义的基本特点是被定义的物理量与分子与分母上物理量无关，在数值上等于二者的比值而已，加速度的定义式为采用的是比值定义法，故D正确。
故选D。
2．（2024·广东茂名·一模）如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．A点场强和B点场强相同
C．将正电荷由A点移动到O点，电场力做正功
D．若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为
【答案】B
【详解】A．头部集中正电荷，尾部集中负电荷，电场线方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，故B点电势高于A点，故A错误；
B．根据等量异种点电荷的电场分布的对称性可知，A点和B点场强相同，故B正确；
C．由于电场线方向由B指向A，所以正电荷的受力方向为由B指向A，正电荷由A移动到O时，电场力做负功，故C错误；
D．根据等量异种点电荷的电场分布规律可知A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，则平均场强也较小，故A、B之间电压小于200V，故D错误。
故选B。
3．（2024·山东德州·模拟预测）秋天是收获的季节，劳动人民收完稻谷后，有时要把米粒和糠秕分离。如图所示劳动情景，假设在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止下落的米粒和糠秕落到地面不同位置，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功相同
B．从释放到落地的过程中，米粒的运动时间大于糠秕的运动时间
C．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力冲量大小相同
D．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
【答案】D
【详解】A．米粒和糠秕的区别是质量不同，由于从同一高度h释放，由
可知，米粒和糠秕重力做功不同，故A错误；
B．空气阻力忽略不计，米粒和糠秕在竖直方向都做自由落体运动，由
可知，运动时间相同，故B错；
C．由
可知，重力对米粒冲量大于重力对糠秕冲量，故C错；
D．空气阻力忽略不计，米粒和糠秕在竖直方向都做自由落体运动，由
可知，落地时竖直方向的速度大小相同，而
由于米粒质量大，落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率，故D正确。
故选D。
4．（23-24高三上·河北·期中）电磁轨道炮发射的基本原理图如图所示，两条平行的金属导轨充当传统火炮的炮管，弹丸放置在两导轨之间，并与导轨保持良好接触，当电磁炮中通过如图虚线所示的强电流时，轨道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场，弹丸获得很大的加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是（ ）
A．电磁炮的本质是一种大功率的发电机
B．若通入与图示方向相反的电流，弹丸不能发射出去
C．其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大
D．两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场，方向竖直向下
【答案】C
【详解】A．电磁炮的本质是电磁发射技术，不是大功率的发电机，故A错误；
B．若通入与图示方向相反的电流，弹丸也能发射出去，故B错误；
C．电磁炮是将电磁能量转化为弹丸的动能，则其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大，故C正确；
D．根据安培定则可知，两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场方向竖直向上，故D错误。
故选C。
5．（23-24高三上·河南驻马店·期末）卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨。假设一卫星在地面指令的控制下多次变轨，变轨完成后均在圆形轨道上绕地球运行，用表示该卫星在距地心为处的圆形轨道上绕地球运行的线速度大小，则下列图像中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】AB．根据万有引力提供向心力有
解得该卫星在距地心为处时的速度大小
其中为引力常量、为地球的质量，故AB错误；
CD．上式两边取对数有
故C错误，D正确。
故选D。
6．（23-24高三上·北京通州·期末）如图所示是一种风速测定装置示意图，其中风速表表盘是由电压表改装而成，电源内阻为r，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，当风速增大时，活塞上方气压变小，活塞将上移，下列说法正确的是（ ）
A．风速增大，电压表的示数变小
B．风速增大，滑动变阻器R1两端的电压变小
C．风速减小，通过R的电流变大
D．风速减小，滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比变大
【答案】B
【详解】AB．风速增大，活塞上方气压变小，活塞将上移，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电路总电流增大，定值电阻R、电源内阻r两端的电压增大，电压表的示数变大，滑动变阻器R1两端的电压变小，故A错误，B正确；
C．风速减小，活塞上方气压变大，活塞将下移，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，通过R的电流变小，故C错误；
D．同理可得，风速减小，滑动变阻器R1端的电压将变大，通过滑动变阻器R1的电流将减小，根据闭合电路的欧姆定律
滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比为
故风速减小，滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比不变，故D错误。
故选B。
7．（23-24高三上·浙江嘉兴·期末）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。已知重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机的最大推力为
B．当飞行器以5m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D．当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g
【答案】C
【详解】A．飞行器竖直下落，其匀速下落的速率为10m/s时，飞行器的合力为零
解得
Mg=100k
发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，飞行器匀速向上的速率为5m/s时，飞行器的合力为零
解得
Fmax=125k=1.25Mg
故A错误；
B．当飞行器以5m/s匀速水平飞行时，受到与运动方向相反的水平方向的阻力，大小为
F阻=k 52=25k=0.25Mg
同时飞行器受到竖直向下的重力，若要保持匀速飞行，发动机的推力应该跟阻力与重力的合力等大、反向；受力分析如下图：
由此可得，此时发动机的推力为
故B错误；
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，设飞行器速率为v；结合B中的方法可以求出飞行器受到的阻力大小为
而由A求得
Mg=100k
所以
故C正确；
D．当飞行器以5m/s的速率飞行时，产生的阻力大小为
F阻'=k 52=25k=0.25Mg
飞行器的重力为Mg，最大推力为
Fmax=1.25mg
当最大推力与重力同向时，飞行器向下运动，此时飞行器受到的合力最大，设此时的加速度为a1，则有
1.25Mg+Mg-0.25Mg=Ma1
解得
a1=2g
当飞行器以5m/s的速率是向上飞行时，由题意可知，飞行器在某种状态下可以保持这一速率做匀速飞行，即飞行器的最小加速度为0；所以飞行器的加速度范围是0≤a≤2g，故D错误；
故选C。
8．（23-24高三上·湖南常德·期末）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接受装置；否则挡板C开启硬币进入另一个通道拒绝接受。下列说法正确的是（ ）
A．磁场能使硬币的速度增大得更慢
B．由于磁场的作用，硬币的机械能增大
C．如果没有磁场，则测速器示数会更大一些
D．硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力
【答案】ACD
【详解】ACD．根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，即硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力，若磁场阻力大于硬币重力沿斜面的分力，硬币将做减速运动，若磁场阻力等于硬币重力沿斜面的分力，硬币将匀速进入磁场，若磁场阻力小于硬币重力沿斜面的分力，硬币继续加速运动，但速度增加变慢，综上所述，磁场能使硬币的速度增大变慢，如果没有磁场，则测速器示数会更大一些，故ACD正确；
B．根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，对硬币做负功，使硬币的机械能减小，故B错误。
故选ACD。
9．（23-24高三上·海南海口·期末）如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上，不计定子线圈的电阻。 当转子以25r/s的转速匀速转动时，在定子线圈中产生频率为50Hz的正弦交流电。 若使转子以50r/s的转速转动，则（ ）
A．电流表 A 的示数变为原来的2 倍
B．变压器的输出功率不变
C．电阻 R 消耗的电功率为原来的4倍
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍
【答案】ACD
【详解】A．转速加倍，根据则角速度加倍，根据则感应电动势最大值加倍，变压器原线圈两端电压加倍，根据变压器电压与匝数成正比
则副线圈两端电压加倍，则副线圈电流加倍，根据电流与匝数关系
可知原线圈电流加倍，即电流表的示数加倍，故A正确；
B．根据变压器的输出功率，可知输出功率变为原来的4倍，故B错误；
C．根据电阻 R 消耗的电功率，可知电阻 R 消耗的电功率变为原来的4倍，故C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律，可知电动势与磁通量变化率成正比，因为电动势加倍，变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍，故D正确。
故选ACD。
10．（23-24高三上·辽宁抚顺·期末）如图所示，质量为的薄木板静置于足够大的水平地面上，其右端有一可视为质点、质量为的物块，现对物块施加一水平向左、大小为的恒定拉力，后撤去拉力，物块恰好能到达木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．木板的长度为
B．木板的最大速度为
C．木板的减速距离为
D．物块与木板间因摩擦产生的热量与木板与地面间因摩擦产生的热量之比为
【答案】ACD
【详解】A．分析可知，在拉力作用下物块在木板上滑动，设此时物块的加速度大小为，木板的加速度大小为，撤去拉力后物块的加速度大小为，两者共速后一起匀减速的加速度大小为，令
有
解得
a1=2m/s2
a2=0.5m/s2
a3=4m/s2
a4=1m/s2
撤去F之前物块相对木板运动的距离
从撤去F到相对静止物块相对木板的相对初速度
相对加速度
物块相对木运动的距离
从撤去F到达到共速时运动的时间
即木板的长度最小值
选项A正确；
B．两者共速时木板的速度最大，最大速度
选项B错误；
C．木板的减速距离
选项C正确；
D．物块与木板间因摩擦产生的热量
木板与地面间因摩擦产生的热量
物块与木板间因摩擦产生的热量与木板与地面间因摩擦产生的热量之比为，选项D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高三上·河北廊坊·期末）某实验小组用如图甲所示的实验装置，结合牛顿第二定律与匀加速直线运动的规律来测量滑块与长木板之间的动摩擦因数及遮光条的宽度，动滑轮的重力忽略不计，轻质细线与滑轮之间的摩擦力忽略不计，重力加速度为g，主要实验步骤如下：
a．用天平测量遮光条与滑块组成的整体的质量m，将带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图甲所示的情景来连接其他器材；
b．从处静止释放滑块，稳定时记下力传感器的示数以及遮光条通过光电门的时间，用刻度尺测量与光电门所处的位置之间的距离；
c．更换重物，重复步骤b，记录多组相对应的；
d．利用实验所得到的数据，作出图像如图乙所示．
回答下列问题：
（1）下列说法正确的是 。
A．长木板上方的细线与长木板可以不平行
B．要把长木板的左端适当的垫高来平衡摩擦力
C．轻质细线的拉力大小等于力传感器示数的二分之一
D．重物处于失重状态
（2）由图乙所给的信息可得遮光条的宽度为 ，滑块与长木板之间的动摩擦因数为 。
【答案】 D
【详解】（1）[1] A．如果长木板上方的细线与长木板不平行，需要将细线的拉力分别沿着水平方向和竖直方向来分解来计算传感器与滑块的合力，这就无法实现对物理量的测量，所以长木板上方的细线与长木板一定要平行，选项A错误；
B．本实验需要测量动摩擦因数，因此不需要平衡摩擦力，选项B错误；
C．轻质细线的拉力大小等于力传感器示数，选项C错误；
D．重物向下加速运动，则重物处于失重状态，选项D正确。
故选D。
（2）[2][3]对遮光条与滑块组成的整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得
由匀加速直线运动速度一位移关系式可得
设遮光条的宽度为，遮光条通过光电门的速度为
综合可得
对比乙图可得
纵轴的截距为
综合解得
12．（8分）（23-24高三上·辽宁葫芦岛·期末）某兴趣小组欲利用伏安法测量一未知电阻R（阻值在0.4~0.6Ω之间），实验室提供如下器材：
A．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）；
B．电压表V2（量程3V，内阻3kΩ）；
C．定值电阻R0（阻值4.5Ω）；
D．电阻箱R（调节范围0~999.9Ω）；
E.滑动变阻器（最大阻值100Ω）；
F.电源E（电动势5V，内阻约12Ω）；
G.开关一个；
H.导线若干。
（1）欲将电压表V2，改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R调节至 Ω后与V2表并联（结果保留2位有效数字）。
（2）由于待测电阻阻值过小，为保证电表读数总能在量程的以上，需将定值电阻R0接入电路。图（a）所示电路图中合理的是 （选填“A”、“B”或“C”）。
（3）按合理的电路图完成实验，绘制出两电压表示数的关系如图（b）所示。由此可计算出待测电阻Rx= Ω（结果保留1位有效数字）。
（4）电源内阻不是准确值，这对Rx的测量结果 （选填“有”或“无”）影响。
【答案】 5.0 A 0.5 无
【详解】（1）[1]将电压表V2，改装成量程为0.6A的电流表，需在电压表上并联一个电阻，改装电流表的内阻为
解得
即要讲将电阻箱R调至5.0Ω后与V2表并联。
（2）[2]由于两电压表的量程与内阻均相同，且内阻值远远大于待测电阻Rx、定值电阻R0与改装电流表并联接入的电阻R，为了保证两电压表读数总能在量程的以上，则需要使得与两电压表并联部分的电阻阻值差不多，由于电阻箱R接入电阻为5.0Ω，定值电阻R0阻值为4.5Ω，而待测电阻Rx的阻值约为0.4~0.6Ω之间，可知，为了达到要求，需要将待测电阻Rx与定值电阻R0串联后再与电压表V1并联，可知，第一个电路图符合要求。
故选A。
（3）[3]由于电压表的内阻值远远大于待测电阻Rx、定值电阻R0与改装电流表并联接入的电阻R，实验时，可以忽略电压表的分流，则有
则有
结合图（b）有
解得
（4）[4]根据上述可知，待测电阻的测量过程与电源内阻的大小无关，即电源内阻不是准确值，这对Rx的测量结果无影响。
13．（10分）（22-23高一下·贵州铜仁·开学考试）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长的悬索（重力可忽略不计）系住一质量的被困人员B，直升机A和被困人员B一起沿水平方向匀速运动，当飞机突然在空中悬停寻找最近的安全目标时，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示，此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求
（1）被困人员B做圆周运动的线速度；
（2）悬索对被困人员B的拉力。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）被困人员B在空中做圆周运动，对被困人员进行受力分析，受重力和绳子的拉力，则
且根据几何关系可知
解得
（2）设悬索对被困人员B的拉力为F，则
解得
14．（12）（23-24高三上·河南·期末）如图所示，水平地面上有两辆质量均为的手推车，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了时与第二辆车相碰，两车以相同的速度继续运动了后停止。已知车在运动时受到的阻力恒为车重的倍，两车仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为，求：
（1）两辆车碰撞时损失的能量；
（2）人对第一辆车的冲量大小。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设第一辆车运动后的速度大小为，两车碰撞后的速度大小为，则有
由动量守恒定律
两辆车碰撞时损失的能量
解得
（2）根据运动学公式有
解得
15．（18分）（23-24高三上·天津·期末）如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场II，由正离子和中性粒子组成的粒子束以相同的速度进入两极板间，其中的中性粒子沿原方向运动，被接收器接收；一部分正离子打到下极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知正离子电荷量为q，质量为m，两极板间电压U可以调节，间距为d，极板长度为，极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场I，磁感应强度为B1，吞噬板长度为2d，其上端紧贴下极板竖直放置。已知当极板间电压U=0时，恰好没有正离子进入磁场II。不计极板厚度、粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求粒子束进入极板间的初速度v0的大小；若要使所有的粒子都进入磁场II，则板间电压U0为多少？
（2）若所加的电压在U0~（1+k）U0内小幅波动，k>0且，此时带电粒子在极板间的运动可以近似看成类平抛运动。则进入磁场II的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例至少多少？
（3）若所加电压为U0，且B2=3B1，此时所有正离子都恰好能被吞噬板吞噬，求矩形偏转磁场的最小面积Smin。
【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，如图
由数学知识得
解得
由牛顿第二定律得
解得
带电粒子在组合场中做直线运动
又，解得
（2）带电粒子在场中做类平抛运动，沿板方向上
垂直于板方向上
又，，解得
则进入磁场II的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例至少
解得
（3）带电粒子在磁场II中做圆周运动，从下极板边缘射入的粒子在磁场中做一段圆周，出磁场又做一段直线正好打到吞噬板的下边缘。设圆心到磁场II的下边界距离为a。由牛顿第二定律得
解得
由几何知识得
解得
矩形偏转磁场的最小面积
解得
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2024-2025学年高三上学期物理期末模拟卷03
(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·宁夏石嘴山·期末）科学家们创造出了许多物理思维方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、模型法、类比法和比值定义法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．根据速度定义式，当非常小时，就可以用表示物体在某时刻的瞬时速度，应用了微元法
B．在探究两个互成角度的力的合成规律时，采用了控制变量的方法
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想
D．加速度的定义采用的是比值定义法
2．（2024·广东茂名·一模）如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．A点场强和B点场强相同
C．将正电荷由A点移动到O点，电场力做正功
D．若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为
3．（2024·山东德州·模拟预测）秋天是收获的季节，劳动人民收完稻谷后，有时要把米粒和糠秕分离。如图所示劳动情景，假设在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止下落的米粒和糠秕落到地面不同位置，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功相同
B．从释放到落地的过程中，米粒的运动时间大于糠秕的运动时间
C．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力冲量大小相同
D．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
4．（23-24高三上·河北·期中）电磁轨道炮发射的基本原理图如图所示，两条平行的金属导轨充当传统火炮的炮管，弹丸放置在两导轨之间，并与导轨保持良好接触，当电磁炮中通过如图虚线所示的强电流时，轨道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场，弹丸获得很大的加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是（ ）
A．电磁炮的本质是一种大功率的发电机
B．若通入与图示方向相反的电流，弹丸不能发射出去
C．其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大
D．两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场，方向竖直向下
5．（23-24高三上·河南驻马店·期末）卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨。假设一卫星在地面指令的控制下多次变轨，变轨完成后均在圆形轨道上绕地球运行，用表示该卫星在距地心为处的圆形轨道上绕地球运行的线速度大小，则下列图像中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（23-24高三上·北京通州·期末）如图所示是一种风速测定装置示意图，其中风速表表盘是由电压表改装而成，电源内阻为r，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，当风速增大时，活塞上方气压变小，活塞将上移，下列说法正确的是（ ）
A．风速增大，电压表的示数变小
B．风速增大，滑动变阻器R1两端的电压变小
C．风速减小，通过R的电流变大
D．风速减小，滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比变大
7．（23-24高三上·浙江嘉兴·期末）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。已知重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（ ）
A．发动机的最大推力为
B．当飞行器以5m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为
C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为
D．当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g
8．（23-24高三上·湖南常德·期末）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接受装置；否则挡板C开启硬币进入另一个通道拒绝接受。下列说法正确的是（ ）
A．磁场能使硬币的速度增大得更慢
B．由于磁场的作用，硬币的机械能增大
C．如果没有磁场，则测速器示数会更大一些
D．硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力
9．（23-24高三上·海南海口·期末）如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上，不计定子线圈的电阻。 当转子以25r/s的转速匀速转动时，在定子线圈中产生频率为50Hz的正弦交流电。 若使转子以50r/s的转速转动，则（ ）
A．电流表 A 的示数变为原来的2 倍
B．变压器的输出功率不变
C．电阻 R 消耗的电功率为原来的4倍
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍
10．（23-24高三上·辽宁抚顺·期末）如图所示，质量为的薄木板静置于足够大的水平地面上，其右端有一可视为质点、质量为的物块，现对物块施加一水平向左、大小为的恒定拉力，后撤去拉力，物块恰好能到达木板的左端。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．木板的长度为
B．木板的最大速度为
C．木板的减速距离为
D．物块与木板间因摩擦产生的热量与木板与地面间因摩擦产生的热量之比为
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（23-24高三上·河北廊坊·期末）某实验小组用如图甲所示的实验装置，结合牛顿第二定律与匀加速直线运动的规律来测量滑块与长木板之间的动摩擦因数及遮光条的宽度，动滑轮的重力忽略不计，轻质细线与滑轮之间的摩擦力忽略不计，重力加速度为g，主要实验步骤如下：
a．用天平测量遮光条与滑块组成的整体的质量m，将带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图甲所示的情景来连接其他器材；
b．从处静止释放滑块，稳定时记下力传感器的示数以及遮光条通过光电门的时间，用刻度尺测量与光电门所处的位置之间的距离；
c．更换重物，重复步骤b，记录多组相对应的；
d．利用实验所得到的数据，作出图像如图乙所示．
回答下列问题：
（1）下列说法正确的是 。
A．长木板上方的细线与长木板可以不平行
B．要把长木板的左端适当的垫高来平衡摩擦力
C．轻质细线的拉力大小等于力传感器示数的二分之一
D．重物处于失重状态
（2）由图乙所给的信息可得遮光条的宽度为 ，滑块与长木板之间的动摩擦因数为 。
12．（8分）（23-24高三上·辽宁葫芦岛·期末）某兴趣小组欲利用伏安法测量一未知电阻R（阻值在0.4~0.6Ω之间），实验室提供如下器材：
A．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）；
B．电压表V2（量程3V，内阻3kΩ）；
C．定值电阻R0（阻值4.5Ω）；
D．电阻箱R（调节范围0~999.9Ω）；
E.滑动变阻器（最大阻值100Ω）；
F.电源E（电动势5V，内阻约12Ω）；
G.开关一个；
H.导线若干。
（1）欲将电压表V2，改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R调节至 Ω后与V2表并联（结果保留2位有效数字）。
（2）由于待测电阻阻值过小，为保证电表读数总能在量程的以上，需将定值电阻R0接入电路。图（a）所示电路图中合理的是 （选填“A”、“B”或“C”）。
（3）按合理的电路图完成实验，绘制出两电压表示数的关系如图（b）所示。由此可计算出待测电阻Rx= Ω（结果保留1位有效数字）。
（4）电源内阻不是准确值，这对Rx的测量结果 （选填“有”或“无”）影响。
13．（10分）（22-23高一下·贵州铜仁·开学考试）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长的悬索（重力可忽略不计）系住一质量的被困人员B，直升机A和被困人员B一起沿水平方向匀速运动，当飞机突然在空中悬停寻找最近的安全目标时，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示，此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求
（1）被困人员B做圆周运动的线速度；
（2）悬索对被困人员B的拉力。
14．（12）（23-24高三上·河南·期末）如图所示，水平地面上有两辆质量均为的手推车，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了时与第二辆车相碰，两车以相同的速度继续运动了后停止。已知车在运动时受到的阻力恒为车重的倍，两车仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为，求：
（1）两辆车碰撞时损失的能量；
（2）人对第一辆车的冲量大小。
15．（18分）（23-24高三上·天津·期末）如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场II，由正离子和中性粒子组成的粒子束以相同的速度进入两极板间，其中的中性粒子沿原方向运动，被接收器接收；一部分正离子打到下极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知正离子电荷量为q，质量为m，两极板间电压U可以调节，间距为d，极板长度为，极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场I，磁感应强度为B1，吞噬板长度为2d，其上端紧贴下极板竖直放置。已知当极板间电压U=0时，恰好没有正离子进入磁场II。不计极板厚度、粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求粒子束进入极板间的初速度v0的大小；若要使所有的粒子都进入磁场II，则板间电压U0为多少？
（2）若所加的电压在U0~（1+k）U0内小幅波动，k>0且，此时带电粒子在极板间的运动可以近似看成类平抛运动。则进入磁场II的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例至少多少？
（3）若所加电压为U0，且B2=3B1，此时所有正离子都恰好能被吞噬板吞噬，求矩形偏转磁场的最小面积Smin。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)2024-2025学年高三上学期物理期末模拟卷01
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）、 （2分）
12．（1） （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．（12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.（18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！
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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！
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非
答
题
区
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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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