辽宁省葫芦岛市2025届高三上学期1月期末考试物理试卷（含解析）

辽宁省葫芦岛市2024-2025学年高三上学期期末物理试题
一、单选题
1．2024年10月30日，神舟十九号飞行乘组经历了静止在地面、随火箭升空和安全顺利抵达中国空间站三个过程。其中航天员王浩泽是中国截至2024年唯一的女航天飞行工程师，关于航天员王浩泽在不同地点或状态下的惯性大小正确的是（　　）
A．在地面上静止时最大 B．在随火箭升空过程中最大
C．在中国空间站中最大 D．一样大
2．卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G作为国际单位制的基本单位表示引力常量G的单位是（　　）
A． B．
C． D．
3．一只聪明的宠物狗“花花”，在一条直线上与主人玩游戏，得到了内“花花”运动图像，在内“花花”运动的平均速度最小的是（　　）
A． B．
C． D．
4．在倾斜传送带的顶端由静止释放物块，当传送带静止时，物块滑到传送带底端用时；当传送带顺时针转动时，物块从静止滑到传送带底端用时；当传送带逆时针转动时，物块从静止滑到传送带底端用时。下列关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，实线为负点电荷的一条电场线，负点电荷位于电场线的一端。A、B、C为电场线上的三点，且AB = BC，虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹。关于A、B、C三点电场强度E、电势φ的判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．医生常用CT扫描机给病人检查病灶，CT机的部分工作原理如图所示。电子从静止开始经加速电场加速后，沿水平方向进入垂直纸面的矩形匀强磁场，最后打在靶上的P点，产生X射线。已知间的电压为，磁场的宽度为，电子的比荷为，电子离开磁场时的速度偏转角为，偏转磁场的磁感应强度为（　　）
A． B．
C． D．
7．2024年巴黎奥运会郑钦文夺得网球女单冠军，成为了中国首位奥运网球单打冠军。网球的图场地数据如图所示，其发球规则是：发球员在发球前应站在底线后、中点和边线的假定延长线之间的区域里（不能踩底线），发出的球需要从网上越过，并落在对角的对方“发球有效区”内，为好球。某网球运动员在训练时，假设网球水平飞出时距地面，此时速度为，已知网高1.07m，两底线间距离23.77m，忽略空气阻力，重力加速度取，根据场地数据可推得该网球（　　）
A．不能过网 B．刚好过网
C．能落在对方发球有效区内 D．越过对方底线
二、多选题
8．一个半径为的金属圆环悬挂在弹簧测力计下端，圆环中通有大小恒定的电流，圆环下半部分处在垂直于圆环平面向里的匀强磁场中，圆环静止时弹簧测力计示数为，如图甲所示；现将圆环缓慢向下移动，圆环静止时弹簧测力计的示数为，如图乙所示。下列判断正确的是（　　）
A．圆环中电流沿顺时针方向
B．圆环中电流沿逆时针方向
C．圆环的重力大小为
D．圆环的重力大小为
9．中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。根据图像信息可求a、b两卫星的（　　）
A．质量之比 B．绕月半径之比
C．向心力大小之比 D．加速度大小之比
10．如图所示，一顶端带有挡板P，表面粗糙的斜面固定在水平面上，滑块以速度v0冲上斜面，t1时刻滑到斜面顶端与挡板P发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后速度大小不变，方向相反。滑块的加速度为a，速度为v，运动时间为t，以沿斜面向上为正方向。在斜面上运动的过程中，其v t图像或a t图像可能正确的有（　　）
A． B．
C． D．
三、实验题
11．小明利用实验室的器材设计了如图甲所示的实验装置进行“验证力的平行四边形定则”实验。固定在竖直木板上的量角器直边水平，三根细绳分别连接弹簧测力计和重物，三根细绳的节点与量角器的中心点在同一位置。某次实验测得弹簧测力计、的示数和重物的重力分别为和，并根据实验数据作图如图乙所示。
(1)关于该实验，下列说法正确的是___________。
A．本实验采用了等效替代的物理思想
B．弹簧测力计必须与量角器平行
C．连接结点的三根细绳必须等长
D．连接弹簧测力计的两细绳之间的夹角越大越好
(2)图乙中， （选填F或）大小等于重物的真实重力。
(3)弹簧测力计对准刻度，弹簧测力计从刻度绕点沿顺时针方向缓慢旋转至120°刻度过程中，弹簧测力计的示数 。（选填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）
12．某新型智能恒流源，能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。
(1)当该同学将电阻箱的阻值调小时，电流表的读数将 （填“增大”“减小”或“不变”）；
(2)该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是___________图像；
A． B． C． D．
(3)该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为 （用a，b，c表示）；
(4)若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
13．有关列车电气制动，可以借助如图所示简化模型来理解，图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，导轨间距为，磁场的磁感应强度为，金属棒的质量为，导轨右端接有阻值为的电阻，金属棒接入电路部分的电阻为，导轨的电阻不计。金属棒在安培力作用下向右减速运动的过程对应于列车的电气制动过程，金属棒开始减速时的初速度为。
(1)求刚开始减速时，导体棒两端的电压；
(2)在制动过程中，列车还会受到空气阻力和轨道的摩擦力作用，为了研究问题方便，设简化模型受到的这些阻力总和大小恒为。在金属棒从开始减速到速度减至的过程中，金属棒的位移大小为。求：该过程中电路产生的焦耳热Q。
14．机器狗已经发展到了应用阶段，人们开始享受科技带来的效率和成果。某科技小组在测试中，将甲、乙两机器狗放在平直的路面上，测试距离为。甲、乙同时同地开始测试，甲以的速度匀速行进，乙由静止开始以的加速度匀加速直线运动，乙能达到的最大速度是，之后保持最大速度匀速运动。在测试距离内，求：
(1)甲、乙相距的最远距离多大；
(2)若乙能超过甲，乙到达终点时，与甲的距离多大？若乙不能超过甲，甲到达终点时，乙还需多长时间到达终点。
15．如图（a），质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的内表面光滑，半径分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量为的物块（可视为质点）静置在轨道上左端A处，与水平轨道间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度。
(1)若轨道固定，给物块一个水平瞬时冲量，物块沿轨道恰好运动到点，求物块在点的速度大小（结果可用根号表示）；
(2)若轨道不固定，对物块施加水平向右逐渐增大的推力，物块在轨道段运动时，物块和轨道的加速度与对应关系如图（b）所示，求和物块的质量；
(3)将（2）问中推力换成水平向右的恒力，当物块运动到点时撤去，物块沿轨道恰好到达圆心点等高处，求轨道段长度且说明物块最终停在什么位置。
参考答案
1．D
2．B
3．B
4．C
5．D
6．A
7．A
8．BC
9．BD
10．ACD
11．(1)AB
(2)
(3)先减小后增大
12．(1)减小
(2)B
(3)
(4)偏大
13．(1)
(2)
【详解】（1）金属棒刚开始减速时，由法拉第电磁感应定律，金属棒产生的电动势为
回路电流为
导体棒两端的电压为
联立上式代入数据解得
（2）在金属棒从开始减速到速度减至的过程中，金属棒的位移大小为，设金属棒克服安培力做功为，由动能定理可得
又
代入数据解得
14．(1)
(2)，
【详解】（1）当乙达到时相距最远，用时，则
解得
最远距离
解得
（2）当乙达到时，用时，则，
此时甲走 ，此时乙走
甲距离终点，乙距离终点
甲乙分别再用时到达终点，则，
由此可以看出，在测试距离内，乙不能超过甲，甲到达终点时乙还需
15．(1)
(2)，1kg
(3)2m，说明物块恰好停在轨道的A处。
【详解】（1）物块以一定的初速度沿轨道恰好运动到点，设物块到达点的速度为，则有
根据机械能守恒可得
联立解得物块在点的速度大小为
（2）根据图像可知，当时，物块与轨道相对静止，加速度
根据图像斜率可知
当时，物块与轨道相对运动，物块加速度
根据图像斜率可知
可得
轨道加速度
解得
（3）时，则物块与轨道相对运动，由图可知，物块加速度
轨道加速度；
物块运动到点所用时间为，则物块速度
则轨道速度
设物块沿轨道恰好到达与圆心O点等高处时的速度为，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
物块运动到点过程中位移为
此过程中轨道位移为
轨道水平部分长度为
由于、质量相等，再次回到B点时交换速度，，
物块再加速，轨道再减速，最终达到共同速度
则有
解得
解得从B点开始，物块对地，
可知
说明物块恰好停在轨道的A处。