安徽省淮南市2024-2025学年第二学期高三物理3月检测试卷（含解析）

2024-2025学年第二学期高三物理3月检测试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 图甲中，伽利略对自由落体运动的研究中，猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
B. 图乙中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
C. 图丙中，铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力
D. 图丁中，轰炸机水平匀速飞行中等时间隔投弹，不计空气阻力，所投炸弹落到平地的落地点不等间距
2.如图为汽车的机械式手刹驻车器系统的结构示意图，结构对称．当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索不可伸缩就会拉紧，拉索、分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的．则以下说法正确的是( )
A. 当、两拉索夹角为时，三根拉索的拉力大小相等
B. 拉动手刹拉杆时，拉索上拉力总比拉索和中任何一个拉力大
C. 若在上施加一恒力，、两拉索夹角越小，拉索、拉力越大
D. 若保持、两拉索拉力不变，、两拉索越短，拉动拉索越省力
3.如图所示，竖直平面内有一半径为的固定圆轨道与水平轨道相切于最低点。一质量为的小物块可视为质点从处由静止滑下，经过最低点后沿水平轨道运动，到处停下，、两点间的距离为，物块与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为。现用力将物块沿下滑的路径从处缓慢拉回圆弧轨道的顶端，拉力的方向始终与物块的运动方向一致，物块从处经圆弧轨道到达处过程中，克服摩擦力做的功为，下列说法正确的是( )
A. 拉力做的功小于
B. 物块从滑到的过程中克服摩擦力做的功等于
C. 物块在下滑过程中，运动到处时速度最大
D.
4.年月日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为度，轨道半长轴为天文单位日地距离为天文单位，远日点到太阳中心距离为天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是( )
A. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要年
B. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要年
C. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
5.如图甲，蜻蜓在平静的湖面上点水，泛起涟漪可认为涟漪为简谐横波，点水处点为波源某时刻记为，以为原点在湖面建立波的分布图如图乙所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷波源的振动图像如图丙所示，竖直向上为轴正方向，则下列说法正确的是( )
A. 涟漪的波速为 B. 时，处质点处于平衡位置
C. 时，处质点竖直向下运动 D. 时，处质点竖直向下运动
6.如图所示，左端有微小夹缝距离可忽略的“”形光滑导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，一电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与垂直，在外力作用下从点开始以速度向右匀速运动，忽略所有电阻．下列关于极板上的电荷量、回路中的电流、外力、外力的功率随时间变化的图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示，交流电源输出电压有效值恒定，变压器为理想变压器，灯泡阻值不随温度变化，电路稳定后闭合开关，下列说法正确的是( )
A. 变暗变暗 B. 变亮变暗 C. 变亮变暗 D. 变亮变亮
8.同一赛车分别在干燥路面及湿滑路面以恒定加速度和启动达到最大速度。已知，赛车两次启动过程中阻力大小相等且不变，能达到的额定功率相同。则赛车的速度随时间变化的图像正确的是图中，为直线
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为、电荷量为的物块从点由静止开始下落，加速度为，下落高度到点后与一轻弹簧接触，又下落后到达最低点，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，则带电物块在由点运动到点过程中，下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的电场强度为
B. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为
C. 弹簧的弹性势能的增加量为
D. 带电物块电势能的增加量为
10.如图所示，两水平虚线间存在垂直于纸面方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的正方形导体框由虚线上方无初速度释放，在释放瞬间边与虚线平行且相距。已知导体框的质量为，总电阻为，重力加速度为边与两虚线重合时的速度大小均为，忽略空气阻力，导体框在运动过程中不会发生转动，则( )
A. 两虚线的距离为
B. 导体框在穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为
C. 导体框的边与虚线重合时，其克服安培力做功的功率大小为
D. 导体框从边与虚线重合到边与虚线重合时所用的时间为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学利用图甲所示的装置测量当地的重力加速度，绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。
用分度游标卡尺测量挡光片的挡光宽度，示数如图乙所示，将挡光片固定在物块上，再用天平测量物块、的质量分别为、。
按照图甲所示安装器材，测量光电门和挡光片的高度差为，再将物块由静止释放，竖直上升，测得挡光片通过光电门的时间为。
请回答下列问题：
游标卡尺的示数为
该地重力加速度的表达式为 用测量量的符号表示
该同学为了减小误差，通过调整物块释放的位置来改变，测出对应的通过光电门的时间，得到若干组、后，在坐标纸上描点，拟合直线，则他描绘的是 图像
A.
B.
C.
D.
若将考虑挡光片的质量而测得的重力加速度值记为，将忽略挡光片的质量而测得的重力加速度值记为，则 选填“大于”、“等于”、“小于”。
12.某光敏电阻在有、无光照时电阻值的数量级分别为和现有器材：电源电动势约为、内阻不计、电压表量程为、内阻约为、电阻箱最大阻值为、开关和导线为测量该光敏电阻在有、无光照时的电阻，小明设计了如下实验方案．
小明先设计如图甲电路测量光敏电阻在无光照时的电阻光敏电阻用黑纸包住闭合开关，将开关打至，记下此时电压表示数，再将开关打至，调节电阻箱阻值的顺序应 选填“由大到小”或“由小到大”，调节电阻箱直至 ，此时阻值即为光敏电阻的阻值．
为了测量光敏电阻在有光照时的电阻，需先测出电源电动势和电压表内阻小明将开关打至，调节电阻箱，当电压表读数为时，记下此时电阻箱阻值为再次调节电阻箱，当电压表读数为时，记下此时电阻箱阻值为，则电源电动势 ，电压表内阻 以上两空均用符号和表示
接着小明用图乙测量光敏电阻在有光照时的电阻闭合开关，用光照射光敏电阻，读出电压表示数，即可计算得出光敏电阻阻值为了尽可能减小误差并保证安全，电阻箱的阻值应调至 选填“”“”或“”更合理．
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图甲所示，一根足够长的固定细杆与水平方向的夹角，质量的带电小球穿在细杆上并静止于细杆底端的点。开始在空间施加一电磁辐射区，使小球受到水平向右的力，时小球离开电磁辐射区，小球在电磁辐射区内的加速度随着时间变化的图像如图乙所示，认为细杆对小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取。求：
时小球的加速度的大小：
小球离开电磁辐射区后沿着细杆上升的最大距离。
14.某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道和半径为的竖直半圆光滑轨道组成，水平直轨道段光滑，段粗糙在半圆轨道圆心左侧同一水平线上且距离点处固定一个小网兜，将原长小于段长度的轻弹簧水平置于段上，左端固定在竖直挡板上，物块静置于处游戏者将物块向左压缩弹簧到某一位置释放，物块与物块发生弹性正碰碰撞时间极短，物块从半圆轨道最高点飞出并落入网兜内获一等奖，在之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道间获三等奖，其他情况则不能获奖已知物块的质量，物块的质量，，，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，，重力加速度取两物块均可视为质点求：
获得一等奖时，物块在点对轨道的压力大小
获得二等奖时，物块碰后的速度大小范围
游戏者将物块压缩弹簧至弹性势能为，则释放后他能获得几等奖两物块最终静止时，它们之间的距离是多少
15.如图所示，和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中和为轨道的水平部分，和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小，方向竖直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量，单位长度电阻值的导体棒置于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度，另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上，导轨间距均为，导体棒长度均为。时，导体棒从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中，、棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直，取。求：
棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；
两导体棒的最终速度大小；
从开始计时到两棒最终稳定运动过程中，通过回路的电荷量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故A错误；
网中的足球受到弹力是网发生了形变，足球发生形变是对网有弹力的作用，故B正确；
物体所受重力可以分解为沿斜面的力和垂直斜面的力，垂直于斜面方向的分力不是物体对斜面的压力，只是在大小上相等，故C错误；
由于惯性炸弹和飞机水平方向具有相同水平分速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上；由于炸弹水平方向是匀速运动设为，前一个炸弹落地，再过相等时间后一个炸弹落地，故间距为，恒定不变；故D错误。
2.【答案】
【解析】设、两拉索夹角为时，、的拉力为，根据共点力的平衡条件可得的拉力大小为。
A.当、两拉索夹角为时，的拉力大小为，故A错误；
B.拉动手刹拉杆时，拉索上拉力大小为，当时，拉索上拉力比拉索和中任何一个拉力都小，故B错误；
C.若在上施加一恒力，即一定，根据可知，，、两拉索夹角越小，拉索、拉力越小，故C错误；
D.若保持、两拉索拉力不变，、两拉索越短，、两拉索夹角越大，根据可知，在一定的情况下越小，即拉动拉索越省力，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】
4.【答案】
【解析】解：根据题意可知，樊锦诗星”绕日运行为椭圆轨道，根据开普勒第三定律得
解得
故AB错误；
根据万有引力公式和牛顿第二定律可得
解得
可知“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为
故C正确，D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】A.由波源的振动图像可知，周期，由波的分布图可知波长，根据波速，A错误；
B.，处质点到达波峰位置，B错误；
C、，处质点处在平衡位置向上运动，处质点处在平衡位置竖直向下运动，C错误，D正确。
正确答案D
6.【答案】
【解析】A.根据题意，设和的夹角为，导体棒的运动时间为，此时，导体棒运动距离为，由几何关系可知，切割磁感线的有效长度为，感应电动势为，由题意可知，电容器两端的电压等于感应电动势，则电容器极板上的电荷量为，故A错误；
B.由分析可知，时间内电容器极板上电荷量的变化量为，回路中的电流为，故B错误；
C.根据题意，由公式可知，外力为，故C错误；
D.根据公式可得，外力的功率为，故D正确。
7.【答案】
【解析】当闭合后，副线圈电压不变，副线圈对应的总电阻变小，副线圈电流增大，灯泡变亮，上的电压变大，则两端的电压变小，灯泡变暗，交流电源输出电压有效值恒定，则灯泡上的电压也不变，所以灯泡亮度不变。
故选C。
8.【答案】
【解析】赛车匀加速启动时，由牛顿第二定律：，赛车匀加速结束时其功率达到额定功率，则，解得赛车匀加速运动的时间，由于，两次所受的阻力大小相等，则牵引力，额定功率相同，可见赛车匀加速的末速度，赛车在干燥路面做匀加速直线运动的时间较短；
匀加速结束后，功率不变，速度增大，由牛顿第二定律：知，赛车做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动，其速度为，可见两赛车的最终速度相同，故B正确，ACD错误。
9.【答案】
【解析】A.物体静止开始下落时的加速度为，根据牛顿第二定律得：，解得：，故A正确；
B.从到的过程中，除重力和弹力以外，只有电场力做功，电场力做功为：，可知带电物块和弹簧组成的系统机械能减小量为，故B错误；
C.根据动能定理得：，解得弹力做功为：，即弹性势能增加量为，故C正确；
D.从到的过程中，电场力做功为，则电势能增加量为，故D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】C.导体框的边与虚线重合时的速度大小为，此时边产生的感应电动势大小为，导体框中的感应电流为，边所受的安培力大小为，导体框的与虚线重合时克服安培力做功的功率大小为，整理得，选项C错误
A.由题意，根据导体框进出磁场过程中运动的对称性可知，边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度大小均为，设两虚线之间的距离为，导体框全部位于磁场中时下落的加速度大小为，根据运动学公式有，解得，选项A正确
B.设导体框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为，对导体框从开始下落到穿过磁场的过程，根据能量守恒定律有，解得，选项B错误
D.设导体框通过磁场上边界所用时间为，线框中的平均感应电流为，则由动量定理可得，根据电流的定义可知时间内通过线框某一截面的电荷量为，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律综合分析可知，联立解得，选项D正确。
故选：。
11.【答案】；；；大于
【解析】由图示游标卡尺可知，游标尺的精度为，游标卡尺示数为：。
以两物体组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：，得：，通过光电门瞬间的速度为：，由匀变速直线运动的速度位移公式：，联立解得：；
由中分析可知，故需要描绘的是图像；故C正确。
故选C。
若将考虑挡光片的质量而测得的重力加速度值记为，则：，将忽略挡光片的质量而测得的重力加速度值记为，，故大于。
12.【答案】由大到小
电压表电压为

【解析】解：为了保护电路，电阻箱的阻值应先调到最大值，使得回路总阻值最大，回路电流最小，所以闭合开关将开关打至，记下此时电压表示数，再将开关打至，调节电阻箱阻值的顺序应由大到小，调节电阻箱直至电压表电压为；此时阻值即为光敏电阻的阻值。
打至，电压表示数为时，电阻箱阻值为：
电压表示数为时，电阻箱阻值为：
联立解得：，。
光敏电阻在有光照时的电阻的数量级为，电源电压约，电压表量程为，
则根据并联电路分压原理
得，若取指针偏转较小，所以电阻箱的阻值应调至更合理。
13.【答案】解：根据题意，对小球受力分析，如图所示：
由图乙可知，时，小球的加速度恰好为，
则有
解得
时，小球离开电磁辐射区，由牛顿第二定律有
解得
根据题意，由图像中面积表示速度变化量可知，由于小球由静止运动
则时小球的速度为
由可得小球离开电磁辐射区后沿着细杆上升的最大距离为
14.【答案】解：获得一等奖时，物体从点飞出后做平抛运动，设飞出的速度为，则，，解得，在点，由牛顿第二定律得，解得，由牛顿第三定律知，物块在点对轨道的压力大小为；
在圆弧段脱离轨道获二等奖，则物体刚好到达点，对应的速度为，
应用动能定理得，解得，
物体恰好到达点脱离轨道，对应的速度设为，则有，解得，
应用动能定理得，解得，
物块碰后的速度范围为，即；
弹簧的弹性势能转化为动能，解得，物块与物块碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律得，，
设物块在圆轨道上升的高度为，则，解得，即物块进入轨道间，获三等奖；
设物块从圆轨道返回在上滑行距离为，则，
设物块碰后在上滑行距离为，则，
两物块停下时，它们间的距离。
15.【答案】解：棒从斜面轨道滑到底端，有：
又：
解得：
因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反，所以将两棒组成的系统作为研究
对象，由动量守恒得：
解得：
从棒刚进入磁场到与棒共速，对导体棒，由动量定理得：
解得：
第1页，共15页