安徽省皖东名校2024-2025学年第一学期期末检测高三物理试题（含答案）

皖东名校2024-2025学年第一学期期末检测高三物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图所示，山上一条输电导线架设在两支架间，、分别为导线在支架处的两点，为导线最低点，则这三处导线中的张力、、大小关系是
A. B. C. D.
2.近年来贵州省黔东南州台盘村举办的“村”篮球赛火遍全网，很好地促进当地乡村振兴发展。在某场比赛中，一篮球运动员抢下后场篮板后发动快攻，将质量为的篮球快速传给前场无人防守的队友，整个传球过程简化如图。该运动员从与其肩部等高的持球点处单手将篮球绕肩做圆周运动，当篮球转过的圆心角等于时，篮球以的速度抛出，被前场的队友在接球点处接住，顺利完成上篮得分。已知接球点和持球点在同一水平线上，篮球做圆周运动的半径为，篮球运动轨迹在同一竖直面内，忽略空气阻力影响，篮球可视为质点，重力加速度取。。下列说法正确的是( )
A. 篮球做圆周运动时，传球运动员对篮球的作用力始终指向圆心
B. 篮球从抛球点运动到接球点所用时间为
C. 篮球从抛球点到接球点运动过程中最小速度为
D. 整个过程传球运动员对篮球所做的功为
3.如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，节质量均为的车厢编组运行，其中号和号车厢为动力车厢，且额定功率均为。列车由静止开始以额定功率运行，经过一段时间达到最大速度。列车向左运动过程中，号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为，号车厢的迎风面积垂直运动方向上的投影面积为。不计其它阻力，忽略其它车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率向左运行到速度为最大速度的一半时，号车厢对号车厢的作用力大小为
A. B. C. D.
4.北京时间年月题时分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是( )
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在点由轨道进入轨道需要瞬间点火加速
C. 分别由轨道与轨道经过点时，加速度大小相等
D. 在轨道上经过点时的速度小于经过轨道上点时的速度
5.如图所示，真空中有两点，纸面内到两点的距离之比等于的点的集合为图中圆心为、半径为的圆，为圆上的三点，两点为圆与直线的交点，显然。在两点分别固定两点电荷，点电荷所带电荷量为点的电场方向恰好指向圆心。已知真空中带电荷量为的点电荷，在空间产生的电场中某点的电势，式中为该点到点电荷的距离，为静电力常量，下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大小为
B. 点的电场强度大小为
C. 两点之间点的电场强度最小
D. 球心为、半径为的球面上任意一点的电场方向均指向球心
6.两个完全相同的弹簧秤竖直放置，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线，长度为。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在中通入由到的恒定电流，其中一个弹簧秤的示数为，若将电流反向，大小变为，则其中一个弹簧秤的示数为。下列说法正确的是
A. 直导线的质量 B. 直导线的质量
C. 匀强磁场的磁感应强度 D. 匀强磁场的磁感应强度
7.如图所示，质量均为的物块、中间用一根原长为的轻弹簧相连，放在光滑水平面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。用一小锤敲击物块给其一个水平向右的速度，此后、向右运动，弹簧始终处于弹性限度内。下列关于弹簧的弹性势能与弹簧的长度、形变量之间的关系图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示，在平行板电容器中固定一个带负电质点，电容器下极板接地，电源电动势和内阻分别为和，电流表和电压表均视为理想电表，电压表和电流表示数为和。当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大 B. 质点的电势能增加
C. 消耗的电功率变大 D. 电源的输出功率一定减小
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，长方体所在空间存在与方向平行的匀强磁场，一粒子源无初速度释放一质量为、带电量为的带电粒子，经电压加速后，从点沿方向射入磁场区域，并从点离开长方体区域。已知长方体、边的长度均为，的长度为，不计粒子的重力及其相互作用，下列说法正确的是( )
A. 粒子进入磁场区域的初速度为
B. 磁感应强度的大小为
C. 若减少加速电压，粒子可能从射出
D. 若增加加速电压，粒子可能从中点射出
10.如图，在倾角为小于的光滑绝缘斜面上固定一挡板，一根与斜面平行的绝缘轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端与均匀带电小球连接，等大的均匀带电小球置于图示位置。静止时、两球间的距离为，弹簧长度为。下列说法正确的是
A. 球共受到个力的作用
B. 斜面对球的支持力大于球所受库仑力
C. 若球电荷量加倍，适当调整球位置，平衡时弹簧长度仍为
D. 若球电荷量加倍，适当调整球位置，平衡时、两球间的距离为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验，滑块、遮光条和力传感器的总质量为。
先用游标卡尺测得遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度 ______；
开通气源，为了保证细线上的拉力等于滑块所受的合外力，除调节光滑定滑轮的高度使细线与导轨平行外，还需要的操作是______。
调节好实验装置，甲同学保持光电门的位置不变，多次改变所挂钩码的质量进行实验，每次遮光条均在点时由静止释放滑块，记录每次力传感器的示数及遮光条遮光时间，测出遮光条到光电门的距离，作图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于______，则动能定理得到验证；
乙同学保持所挂钩码的质量不变，多次改变光电门的位置，每次遮光条均在点时由静止释放滑块，记录力传感器的示数、每次遮光条到光电门的距离及遮光时间，作图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于______，则动能定理得到验证。
12.电子温度计是利用半导体的电阻随温度升高而减小的特性而制作的，已知某半导体的电阻随温度在间可视为线性变化，如图甲所示。当温度为时，用多用电表测得其电阻如图乙所示，此时____；当温度为时，用多用电表测得其电阻。
把该半导体与电动势为、内阻为的电源，理想电压表量程和定值电阻连成如图丙所示的电路，为使电压表示数不会超量程，且当温度在间变化时电压的变化比较明显，则定值电阻的阻值应选____。
A.
选用合适的后，该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计，当电阻温度为时，电压表的示数约为____。保留两位有效数字
若电池用久后内阻变大，用该温度计测量的温度要比真实值____选填“偏高”或“偏低”。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，将一质量为可视为质点的小球从离水平地面高的点水平向右击出，测得第一次落点与点的水平距离为。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为，第一次落点与第二次落点之间的距离为。不计空气阻力，重力加速度取。求：
小球被击出时的速度大小；
小球第一次与地面接触过程中所受合外力的冲量大小；
14.如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场，第三、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，三个象限内的磁感应强度大小相等，第二象限内存在沿轴负方向的匀强电场，在处有一质量为、电荷量为的带电粒子，以初速度沿着轴负方向射入匀强电场，经过一段时间从点进入第三象限的匀强磁场，已知点坐标为，点坐标为，粒子在运动过程中恰好不再返回电场，忽略粒子所受重力的大小。求：
电场强度的大小；
磁感应强度的大小；
如果仅将第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小变为原来的倍，放一垂直于轴的粒子接收屏，屏沿轴方向上足够大，且位置可沿轴左右调节，要使粒子能够垂直打到屏上，屏位置的横坐标为多少？从粒子从点发射开始计时，粒子垂直打到屏上的可能时间为多少？
15.如图是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为，圆心角，圆心的正下方与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端处安装了一个压力传感器．水平面上静止放置一个质量的木板，木板的长度，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块，小滑块的质量未知，小滑块与木板之间的动摩擦因数另有一个质量的小滑块，从圆弧轨道左上方的某个位置处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从点进入圆弧轨道，滑到处时压力传感器的示数为，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短．不计空气阻力，重力加速度，求：
求小滑块经过处时的速度大小；
求位置与点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？
假设小滑块与木板间摩擦产生的热量为，请定量地讨论热量与小滑块的质量之间的关系
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 调节气垫导轨水平
12.；；；偏高。
13.设小球刚被击出时的速度大小为，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得：
解得：
小球第一次落地前瞬间，在竖直方向的速度大小为：；
设小球第一次落地被反弹后运动到最高点的时间为，此过程中小球在竖直方向的分运动是匀减速直线运动，
小球第一次被反弹后瞬间沿竖直方向的速度大小为：
规定竖直向上为正方向，则小球在竖直方向的合外力的冲量为：
设小球第一次被反弹后瞬间沿水平方向的速度大小为，；
规定水平向右为正方向，则小球在水平方向的合外力的冲量为：，
小球第一次与地面碰撞过程中合外力的冲量大小为：
解得：。
14.粒子在电场中做类平抛运动，则在方向上做匀速直线运动有
在方向上做初速度为的匀加速直线运动有
根据牛顿第二定律有
解得电场强度
粒子在电场中运动的过程中，设离开电场时粒子的速度大小为，方向与轴负方向的夹角为，
运动过程中根据动能定理有
解得，
则有
解得
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，三个象限内的磁感应强度大小相等，则粒子在三个象限内做匀速圆周运动的轨迹半径相等，设为，恰好不再返回电场，则粒子在第一象限内轨迹恰好与轴相切，作出粒子的轨迹如图甲所示，、为轨迹的圆心，根据几何关系可得，直角三角形中，，，则恰好在轴上在直角三角形中根据几何关系可得粒子轨迹半径，因为，根据几何关系可得
在直角三角形中，为轨迹半径，则
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
联立以上各式解得磁感应强度
如果将第一象限的磁感应强度大小变为原来的倍，即为，粒子在第一象限的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有
解得轨迹半径
作出粒子的轨迹如图乙所示
要使粒子能够垂直打到屏上，屏位置只可能是图示位置
则屏位置的横坐标
根据第问可解得粒子在电场中运动的时间为
，
粒子在第三象限内转过的时间为
粒子在第一象限内每一次转过的时间为
根据周期性和对称性可得，粒子垂直打到屏上的时间
解得
15.解：根据牛顿第三定律知，小滑块经过处时受到轨道的支持力
根据牛顿第二定律得
解得
设小滑块经过处时的速度为，从运动到的过程中，根据动能定理得

解得
因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞地从点进入圆弧轨道，
可知平抛的初速度为
在点时速度的竖直分量为
从点平抛至点的时间为
与点之间的水平距离为
与点之间的竖直距离为
可得
小滑块与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块的速度为，木板的速度为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
。
。
解得，
木板获得速度之后，和上面的小滑块之间相对滑动，假设最终小滑块和木板之间相对静止，两者的共同速度为，小滑块在木板上面相对滑动了，由动量守恒和能量守恒可得
。
可得
当时，
若，则，滑块不会从木板上掉落，小滑块与木板间摩擦产生的热量为

若，则，滑块会从木板上掉落，小滑块与木板间摩擦产生的热量为
。
答：
小滑块经过处时的速度大小是；
位置与点之间的水平距离和竖直距离分别是和。
热量与小滑块的质量之间的关系如下：
若，小滑块与木板间摩擦产生的热量为。
若，小滑块与木板间摩擦产生的热量为。
第1页，共13页