山东省济宁市2024-2025学年高三（上）期末物理试卷（含答案）

山东省济宁市2024-2025学年高三（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温为，它发出的最强的热辐射的波长为，根据热辐射理论，与辐射源的绝对温度的关系近似为，普朗克常量。那么老鼠发出最强的热辐射的波长和老鼠发出的这种最强的热辐射每份能量子又叫作光子的能量分别是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，在水平地面上放置一斜劈，两小长方体物块和叠放在斜劈上，整个系统处于静止状态，当物块受到沿斜面向上的作用力时，整个系统仍处于静止状态，则( )
A. 物块对物块的作用力不变
B. 物块对物块的静摩擦力大小可能减为
C. 斜劈对物块的静摩擦力方向一定发生变化
D. 地面对斜劈的静摩擦力不变
3.如图所示为年北京冬奥会开幕式中国队入场时的照片假设礼仪小姐所举的中国“雪花”牌面积为，有速度大小恒为的风垂直“雪花”牌吹来，遇到牌后风速瞬间减为零已知空气密度为，礼仪小姐站立不动，则该“雪花”牌受到的风力大小为( )
A. B. C. D.
4.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶，某时刻两车正好并排行驶，从该时刻起两车的速度时间图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 时刻两车相遇
B. 到时间内，甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同
C. 到时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D. 时刻甲、乙两车一定再次相遇，之后甲车将一直在乙车前方
5.如图所示，虚线为静电场中的三条等势线，电势分别为、、，实线为某粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，、、为等势线和运动轨迹的交点，则下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电 B. 粒子在点和点的速度相同
C. 粒子在点的加速度比在点的加速度大 D. 粒子在点的动能一定比在点的动能小
6.如图所示，在、两点垂直于纸面放置两根相互平行无限长直细导线，点为、连线的中点，、关于、连线对称，、两点关于点对称，两根导线中分别通有方向相同、大小相等的电流。已知无限长通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小，为常量，为该点到导线的距离，为导线中的电流强度。则下列说法正确的是( )
A. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相反
B. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相同
C. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相反
D. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相同
7.如图所示，质量为的光滑小球被一轻质弹簧系住，弹簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面托起保持静止不动，弹簧恰好与梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为，重力加速度取，若突然向下撤去梯形斜面，则小球的瞬时加速度的方向说法正确的是( )
A. 沿弹簧向上 B. 方向竖直向下
C. 方向斜向右下方与竖直方向成 D. 方向斜向右下方与竖直方向成
8.拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代时小型拨浪鼓已成为儿童玩具。四个拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的圆周运动。下列各图中两球的位置关系可能正确的是图中细绳与竖直方向的夹角( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图甲所示，放在粗糙水平地面上一物体受到水平拉力的作用，在内物体的速度与时间的关系图像如图乙所示，拉力的功率与时间的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 物体的质量为 B. 内拉力做的功为
C. 物体受到的摩擦力大小为 D. 物体在内受到的拉力大小为
10.一列简谐横波，在时刻的图象如图甲所示，波上质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A. 这列波沿轴正方向传播，波速是
B. 从 开始，紧接着的 时间内，质点通过的路程是
C. 从 开始，质点比质点早 到达波峰位置
D. 从 开始，再经质点第一次到达波谷位置
11.开普勒第三定律指出，行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的二次方成正比，即，是一个常量。开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统都成立。某同学查阅资料了解了木星的卫星、地球的卫星的运行情况，将卫星绕行星的运动按圆周运动处理，分别作出了木星的卫星、地球的卫星公转周期的二次方的倒数和轨道半径的三次方的倒数的关系图象，甲、乙两图线的斜率分别为、，如图所示。已知木星的质量大于地球的质量，由图象可知
A. 甲图线表示木星的卫星的关系
B. 甲图线表示地球的卫星的关系
C. 若引力常量为，则木星的质量为
D. 若引力常量为，则木星的质量为
12.如图甲，绝缘水平面上有一“”型光滑金属导轨，与夹角为；将质量为的长直导体棒放在导轨上并与垂直，除轨道上的电阻外，其余电阻不计，导体棒与导轨接触良好。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为。时刻导体棒与点间的距离为，棒在外力作用下，向左做直线运动，其速度的倒数随位移变化的关系如图乙所示，导体棒从向左运动距离到达的过程中( )
A. 流过导体棒的电流恒为 B. 导体棒运动的时间为
C. 通过回路的电荷量为 D. 外力做功为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
13.某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。其中一端装有轻滑轮的长木板固定在水平桌面上，在其上表面的点安装一光电门。物块上表面固定一遮光片，左侧固定一力传感器。细绳的一端与力传感器相连，另一端通过定滑轮与托盘内有砝码相接。实验时，物块从长木板右侧的点由静止开始释放，在绳的拉力作用下向左运动并通过光电门，记录力传感器示数和对应遮光片通过光电门的时间。增加托盘中砝码的个数，重复上述实验过程，保证每次让物块从长木板上的点由静止开始释放，得到多组、数据。
关于本实验，下列说法正确的是 。
A.实验开始前，应先补偿阻力
B.实验开始前，应调整轻滑轮的高度，使细线与长木板上表面平行
C.实验时，力传感器的示数小于托盘及砝码的总重力
D.为减少实验误差，应始终保证物块及力传感器的总质量远大于托盘及砝码的总质量
现用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为 。
测出之间的距离为，遮光片的宽度为，利用描点法做出图像如图丙所示，已知该图像的斜率为，在纵轴上的截距为。当地的重力加速度大小为，用给出的物理量的符号和丙图中的数据，可得物块与长木板间的动摩擦因数的表达式 。
14.如图甲所示为某多用电表内部简化电路图。某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为的电压表内阻如图乙。
主要步骤如下：
把选择开关拨到“”的欧姆挡上；
把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
把红表笔与待测电压表 选填“正”或“负”接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
换用 选填“”或“”欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；
把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。
实验中表盘示数如图丙所示，则欧姆表的读数为 ，这时电压表读数为 。
请你求出欧姆表内部电源电动势为 。保留两位有效数字
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.运动员用弹弓弹射出的弹丸射击飞碟，某次射击过程的示意图如图所示，飞碟从地面上的点以大小为、方向与地面成的初速度斜向上射出，从飞碟刚射出开始计时，运动员看准时机，在时，从距离地面点高度为的点用弹弓将弹丸以某一初速度未知斜向上射出，弹丸恰好在地面上点正上方的点击中飞碟，已知、、三点处于同一水平面内，、的连线与、的连线垂直，、两点间的距离为，、两点间的距离为，重力加速度为，，不计空气阻力，求：
、两点间距离；
弹丸射出的初速度的大小及与水平方向的夹角。
16.一列沿方向传播的简谐横波，在时的波形如图所示，、两质点的坐标分别为和，已知时，质点首次位于波峰位置．则( )
这列波的传播速度多大？
从时刻开始计时，质点经多长时间第一次出现波峰？
当质点第一次出现波谷时，点通过的路程为多少？
17.如图所示的坐标平面，在的区域存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场。一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的点以初速度进入电场，速度方向与轴正方向成角，之后粒子从轴上的点进入第一象限。已知匀强磁场的磁感应强度大小，匀强电场的电场强度大小，，不计粒子的重力。
求点与坐标原点的距离；
求粒子在第一象限中的运动时间；
在的区域另外施加一大小、方向沿轴正方向的匀强电场图中未画出，其它条件不变，求此时粒子在的空间运动过程中，离轴的最短距离。
18.电泳是利用不同分子在电场的作用下迁移速度不同来鉴别分子种类的技术，其物理过程可简化如下：电泳分子和凝胶分子分别简化为质量均为、带电量为的小球和不带电小球，初始时、均悬浮在电泳胶体中，间距为。现沿、连线方向施加匀强电场，在电场力的作用下做匀加速运动，之后与发生碰撞。已知整个运动过程中，两小球受到的阻力大小均为，电场强度大小，为常数，碰撞过程中电荷无转移，小球所带的电荷量不变。
若两小球碰后粘在一起，且、最终能停止运动，求的取值范围；
若两小球发生弹性碰撞，已知，求发生第一、二次碰撞的时间间隔。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】

14.【答案】负

15.【答案】解：
解得：
解得：
或
16.【答案】解：时，点首次位于波峰，可得

根据平移法可得

由图可知波长，周期为
波从处传播到点的时间
点第一次出现波谷的时间
则此时点振动的时间
即
答： 这列波的传播速度
从时刻开始计时，质点经第一次出现波峰
当质点第一次出现波谷时，点通过的路程为

17.【答案】分析可知粒子在第二象限做斜抛运动，沿 轴正方向做匀速直线运动分速度
则粒子在第二象限运动时间为

沿 轴正方向做匀变速直线运动，沿 轴方向的分速度
加速度大小为

则 点与坐标原点的距离

联立以上解得
题意可知粒子通过 点时，方向速度
联立以上，解得

故的速度为

速度方向沿 轴正方向或与 轴垂直，粒子进入第一象限后做匀速圆周运动，设圆周半径为 ，则有

几何关系可得
设粒子在第一象限的运动轨迹对应的圆心角为 ，如图可求得

即
又因为周期

故粒子在第一象限中的运动时间
此时粒子进入电磁复合场后做滚轮线运动，用配速法将 分解：设某一分速度 使粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡

代入题中数据，解得

由左手定则可知 方向与 方向相同，令
解得

所以粒子的运动可分解为沿 轴的速度为 的匀速直线运动和速度为 的顺时针方向的匀速圆周运动，设圆周半径为 ，在 区域轨迹如图中实线所示
洛伦兹力提供向心力有
几何关系可知

粒子在 的空间运动过程中，离 轴的最短距离

联立以上解得

18.【答案】解：向右加速运动，有，
与发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有
然后、一起向右运动，要停下来，则两者的阻力要大于电场力，故；
若两小球发生弹性碰撞，由弹性碰撞规律可得两小球碰后速度交换，所以碰后的速度变为零，的速度变为，然后以加速度加速
而以加速度减速
，则，停止运动后等着来碰第二次
则有，
可得
又，
解得。
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