甘肅省武威市涼州區(qū)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025屆高三一輪復(fù)習(xí)聯(lián)考（四）物理試題注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回?？荚嚂r(shí)間為75分鐘，滿分100分一、選擇題：本題共10小題，共43分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題5分，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.某同學(xué)通過Tracker軟件（視頻分析和建模工具）研究羽毛球運(yùn)動(dòng)軌跡與初速度的關(guān)系。如圖所示為羽毛球的一條運(yùn)動(dòng)軌跡，擊球點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，a點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.羽毛球水平方向的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)B.a點(diǎn)羽毛球只受重力C.羽毛球下降過程處于超重狀態(tài)D.羽毛球在空中運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能不斷減小【答案】D【解析】AB．若羽毛球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程只受重力作用，則最高點(diǎn)a應(yīng)在運(yùn)動(dòng)軌跡的正中間；而現(xiàn)在a點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)軌跡偏右則，說明上升和下降的時(shí)間不相等，故上升和下降的加速度不相同，所以羽毛球在空中運(yùn)動(dòng)過程中除受到重力外還始終受到空氣阻力，故水平方向的運(yùn)動(dòng)不是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C．下降過程中羽毛球具有豎直向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。D．羽毛球空中運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能不斷減小，故D正確；故選D。2.如圖所示，質(zhì)量為、長為的金屬棒兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線水平懸掛，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。棒中通以大小為、方向?yàn)榈暮愣娏?，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角均為，取重力加速度，。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】對(duì)棒進(jìn)行受力分析，由平衡條件結(jié)合矢量三角形，可知當(dāng)棒受到的安培力與懸線垂直時(shí)，有最小值結(jié)合安培力公式，代入已知數(shù)據(jù)解得最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度故選B。3.相距為的甲、乙兩輛汽車同向行駛在一條平直公路上，其圖像如圖所示，圖中的面積為，初始時(shí)甲車在前乙車在后，下列說法正確的是（）A.若，則時(shí)刻后乙車追上甲車 B.若，則時(shí)刻前乙車追上甲車C.若，則甲、乙兩車可能相遇2次 D.若，則甲、乙兩車一定只能相遇1次【答案】B【解析】A．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移，可知的面積表示在時(shí)間內(nèi)乙比甲多走的位移大??；若，則在時(shí)刻乙車剛好追上甲車，故A錯(cuò)誤；BD．若，則在時(shí)刻前乙車追上甲車，由于時(shí)刻之后乙車速度小于甲車速度，所以可能在時(shí)刻之后甲車又追上乙車，則甲、乙兩車能相遇2次，故B正確，D錯(cuò)誤；C．若，則在時(shí)刻乙車還沒追上甲車，由于時(shí)刻之后乙車速度小于甲車速度，則兩車不會(huì)相遇，故C錯(cuò)誤。故選B。4.2024年10月30日，神舟十九號(hào)載人飛船成功對(duì)接空間站天和核心艙前向端口，對(duì)接前其變軌過程簡(jiǎn)化后如圖所示。飛船先由近地軌道1在P點(diǎn)點(diǎn)火加速進(jìn)入橢圓軌道2，在軌道2運(yùn)行一段時(shí)間后，再從Q點(diǎn)進(jìn)入圓軌道3，完成對(duì)接。已知地球的半徑為R，軌道1的半徑近似等于地球半徑，地球表面的重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.飛船在軌道1上的線速度一定大于軌道2上Q點(diǎn)的線速度B.飛船在軌道2上Q點(diǎn)的加速度一定大于軌道3上Q點(diǎn)的加速度C.只根據(jù)題干的已知條件可以求出地球的密度D.飛船在軌道1上運(yùn)行的周期為【答案】AD【解析】A．飛船在軌道1上的線速度大于在軌道3上的線速度，飛船由軌道2到軌道3必須在點(diǎn)加速，所以飛船在軌道1上的線速度一定大于軌道2上點(diǎn)的線速度，A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律無論是在軌道2還是軌道3，點(diǎn)到地心的距離是相等的，故加速度大小相等，B錯(cuò)誤；C．由和得由于引力常量未知，故不能計(jì)算地球的密度，C錯(cuò)誤；D．由得D正確。故選AD。5.手機(jī)中內(nèi)置的指南針是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器。如圖所示，將一塊寬度為，厚度為的半導(dǎo)體薄片（載流子為自由電子）水平放置于地磁場(chǎng)中，當(dāng)半導(dǎo)體中通入水平方向的恒定電流時(shí)，自由電子在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，繼而在兩個(gè)表面上出現(xiàn)了電勢(shì)差，稱為霍爾電勢(shì)差。已知電流大小為，霍爾電勢(shì)差大小為，電子的電荷量大小為，半導(dǎo)體內(nèi)自由電子的數(shù)密度（單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)）為。該處地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量的大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】電子達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，洛倫茲力等于靜電力，即又電流的微觀表達(dá)式有聯(lián)立解得故選C。6.如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，線圈的轉(zhuǎn)速為n，線圈與二極管、阻值為R的定值電阻及理想交流電流表相連，交流電流表的示數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周只有一半的時(shí)間有電流流過電阻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值感應(yīng)電流的峰值由于交流電流表測(cè)量的是有效值，得解得B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，在、的區(qū)域中存在垂直于平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，邊界與軸正方向的夾角為，左側(cè)磁場(chǎng)向里，右側(cè)磁場(chǎng)向外。正方形導(dǎo)線框以恒定的速度沿軸正方向運(yùn)動(dòng)并穿過磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過程中邊始終平行于軸。規(guī)定導(dǎo)線框中逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?。從剛進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，下列能正確反映導(dǎo)線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化圖像的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】設(shè)導(dǎo)線框的速度大小是，邊長為，總電阻為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流由右手定則可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針；在時(shí)間內(nèi)，如圖1所示邊被邊界分為和兩部分，其中兩部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反，則當(dāng)時(shí)，導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)，如圖2所示，導(dǎo)線框被邊界分為兩部分，兩部分都切割磁感線，且有效長度均為，則兩部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向均沿順時(shí)針，則電流由數(shù)學(xué)知識(shí)知，圖像為選項(xiàng)D圖像。故選D。8.波源從時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，波在傳播過程中經(jīng)過、兩點(diǎn)，如圖甲所示。點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，點(diǎn)開始振動(dòng)后經(jīng)后點(diǎn)開始振動(dòng)，已知、兩點(diǎn)間距離為，下列說法正確的是（）A.波傳播速度大小是B.時(shí)刻，波源由平衡位置沿軸正向振動(dòng)C.波源的振動(dòng)方程為D.平衡位置距波源處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)處于波峰【答案】AD【解析】A．由題意，可得波的傳播速度大小為故A正確；BC．根據(jù)圖乙可知，點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向沿軸負(fù)方向，波源時(shí)刻的振動(dòng)方向與點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向相同，即沿軸負(fù)方向。由圖乙可得波的周期，則波源的振動(dòng)方程為故BC錯(cuò)誤；D．由圖乙可知波源的振動(dòng)經(jīng)過傳播到點(diǎn)，所以該波的波長故質(zhì)點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離為質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為，處于波峰，故D正確。故選AD。9.如圖甲是酒精測(cè)試儀的原理圖，氣敏電阻的阻值R隨氣體中酒精含量的變化關(guān)系如圖乙所示。機(jī)動(dòng)車駕駛員呼出的氣體中酒精含量大于等于20mg/ml小于80mg/ml為酒駕，大于等于80mg/ml為醉駕。使用前先對(duì)酒精測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零（改變的阻值），此時(shí)電壓表的示數(shù)為5V，調(diào)零后的阻值保持不變。已知電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)一位飲酒者對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)（可視為氣體中酒精含量逐漸增大），下列說法中正確的是（）A.電壓表示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大B.電源的輸出功率減小C.電壓表、電流表示數(shù)變化量絕對(duì)值的比值減小D.當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，氣體中酒精含量大于80mg/ml【答案】AD【解析】A．由圖乙可知隨著氣體中酒精含量的升高，氣敏電阻的阻值減小，回路中的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知干路電流增大，電流表示數(shù)增大；由可知電壓表的示數(shù)減小，故A正確；B．由題意可知，當(dāng)酒精檢測(cè)儀調(diào)零時(shí)，氣敏電阻此時(shí)電壓，可知電源的輸出功率由于當(dāng)減小時(shí)，電源的輸出功率增大，B錯(cuò)誤；C．電壓表、電流表示數(shù)變化量絕對(duì)值的比值保持不變，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電流表示數(shù)時(shí)，氣敏電阻的阻值即氣體中酒精含量大于，D正確。故選AD。10.如圖甲所示，水平面內(nèi)有兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌固定且間距為?？臻g中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)將兩根材料相同、橫截面積不同、長度均為的金屬棒分別靜置在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)給棒一水平向右的初速度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知棒的質(zhì)量為，電阻為。導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A.棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的電流方向?yàn)锽.棒的質(zhì)量為C.在時(shí)間內(nèi)，棒產(chǎn)生的熱量為D.在時(shí)間內(nèi)，通過棒的電荷量為【答案】BCD【解析】A．金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知棒中的電流方向?yàn)椋蔄錯(cuò)誤；B．兩金屬棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒解得故B正確；C．由于棒與棒質(zhì)量之比為，且它們的材料和長度相同，故橫截面積之比為，由得電阻之比為，故棒與棒產(chǎn)生的熱量之比為，根據(jù)兩棒組成的系統(tǒng)能量守恒有時(shí)間內(nèi)棒產(chǎn)生的熱量故C正確；D．對(duì)棒列動(dòng)量定理有又則在時(shí)間內(nèi)，通過棒的電荷量故D正確。故選BCD。二、非選擇題：本題共5小題，共57分。11.（1）請(qǐng)根據(jù)變壓器工作原理，完成以下問題：①街頭見到的變壓器是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個(gè)原線圈和一個(gè)副線圈，則導(dǎo)線較粗的線圈為_____（選填“原”或“副”）線圈。②在“探究變壓器線圈原、副電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)過程中，變壓器的原、副線圈選擇不同的匝數(shù)，利用多用電表交流電壓檔測(cè)量相應(yīng)電壓，記錄如下，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，原、副線圈的電壓之比并不等于匝數(shù)之比，造成這種結(jié)果的可能原因是_____。匝200400400800匝1001002004004.08.26.19.61.92.02.94.6（2）在利用如圖乙所示裝置做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中，磁鐵的極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流從_____（選填“+”或“-”）接線柱流入電流計(jì)；磁鐵插入的速度越大，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度越_____（選填“大”或“小”）?！敬鸢浮浚?）副變壓器鐵芯漏磁，鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流發(fā)熱，原、副線圈上通過的電流發(fā)熱等等。（2）大【解析】【小問1詳析】①[1]理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，當(dāng)只有一個(gè)副線圈的時(shí)候，電流與匝數(shù)成反比，街頭用電的變壓器是降壓變壓器，可知副線圈的匝數(shù)比原線圈的匝數(shù)少，副線圈的電流較大，應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線。②[2]從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，原、副線圈的電壓之比并不等于匝數(shù)之比，造成這種結(jié)果的可能原因是：變壓器鐵芯漏磁，鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流發(fā)熱，原、副線圈上通過的電流發(fā)熱等等?！拘?詳析】[1]磁鐵極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則可知，感應(yīng)電流接線柱流入電流計(jì)；[2]磁鐵插入的速度越大，穿過線圈的磁通量變化越快，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，則電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度越大。12.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。取重力加速度。（1）如圖乙所示，利用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度_____cm；用天平測(cè)得滑塊和遮光條的總質(zhì)量，鉤碼的質(zhì)量；用刻度尺測(cè)得釋放前滑塊上遮光條到光電門的距離。（2）接通氣源，釋放滑塊，數(shù)字計(jì)時(shí)器上顯示遮光時(shí)間；滑塊從釋放到遮光條經(jīng)過光電門這一過程中，系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量為______J，動(dòng)能增加量為_____J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）①改變遮光條到光電門的距離，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到幾組不同的和對(duì)應(yīng)的遮光時(shí)間，在坐標(biāo)紙作出圖像如圖丙中所示；②在保證鉤碼的質(zhì)量和遮光條的寬度不變的情況下，該同學(xué)換用質(zhì)量不同的滑塊再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重復(fù)步驟①，得到的圖像如圖丙中所示。分析可知圖線對(duì)應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量_____（選填“大于”或“小于”）圖線對(duì)應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量；若圖線的斜率為，則其對(duì)應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量_____（用、、、表示）。【答案】（1）（2）0.170.16（3）小于【解析】【小問1詳析】遮光條的寬度【小問2詳析】[1]系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能[2]遮光條經(jīng)過光電門時(shí)，滑塊的速度增加的動(dòng)能【小問3詳析】[1][2]由機(jī)械能守恒可得整理可得由圖像可知圖線的斜率大于圖線的斜率，故圖線對(duì)應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量小于圖線對(duì)應(yīng)的滑塊和遮光條的總質(zhì)量；圖線斜率解得13.如圖所示，用導(dǎo)線繞制成匝數(shù)為，半徑為的圓形線圈，線圈電阻為，線圈兩端點(diǎn)與電阻相連接。在線圈內(nèi)有一半徑為的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系為。求：（1）兩端的電勢(shì)差；（2）時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】由法拉第電磁感應(yīng)定律得通過電阻的電流由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，則解得【小問2詳析】時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的焦耳熱解得14.如圖所示，質(zhì)量為（未知）的軌道A放在足夠長的光滑水平桌面上，軌道上表面水平部分粗糙，豎直圓弧部分光滑，兩部分在點(diǎn)平滑連接，點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)。質(zhì)量的小物塊靜置在軌道左端，與軌道水平部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（未知），最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，可視為質(zhì)點(diǎn)。已知軌道水平部分的長度，圓弧部分的半徑，取重力加速度。小物塊以的初速度向右滑行，若軌道固定，恰好能夠運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)；若軌道不固定，恰好能夠運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)。（計(jì)算結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示）（1）求動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）求軌道A的質(zhì)量；（3）若軌道不固定，小物塊B以初速度向右滑行，求離開點(diǎn)后上升的最大高度?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳析】若軌道固定，對(duì)物塊列動(dòng)能定理，則有可解得【小問2詳析】若軌道不固定，則對(duì)系統(tǒng)滿足水平方向動(dòng)量守恒，則有根據(jù)能量守恒，則有可解得【小問3詳析】若軌道不固定，則對(duì)系統(tǒng)滿足水平方向動(dòng)量守恒，則有根據(jù)能量守恒，則有可解得15