辽宁省辽阳市2024-2025学年高三上学期1月期末物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高三考试物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号，考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.第四届中国汽车摩托车运动大会于2024年8月28日至9月1日在大庆举办。某参赛选手在训练时沿弯曲赛道从左向右加速运动，该运动过程中，在某两位置时其所受合力均可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】小车做曲线运动，要求合外力指向轨迹的凹侧，而从左向右运动速度一直增大，需要满足沿着切线方向的速度与合外力成锐角，故符合条件的图只有D。故选D。2.卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置观察，下列说法正确的是（）A.只有在A位置才能观察到屏上闪光B.若放射源中的铀元素的衰变方程是：，则Z=90C.升高放射源的温度，会使放射源的半衰期变短D.卢瑟福α粒子散射实验证明了原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内【答案】B【解析】A．绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，偏转很小。但有少数α粒子偏转角大于90°，甚至有偏转角等于150°的散射。因此不是只有A位置才能观察到屏上的闪光，故A错误；B．若放射源中的铀元素的衰变方程是则解得故B正确；C．半衰期只由原子核自身决定，与环境温度无关，因此，升高放射源的温度，半衰期不变，故C错误；D．卢瑟福α粒子散射实验证明了原子内部有一个很小的核，称为原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故D错误。故选B。3.如图所示，竖直固定在水平桌面上的汽缸粗细均匀，内壁光滑，上端开口，下端封闭，用一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在导热良好汽缸内，汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。现往活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内。关于汽缸内的气体，下列说法正确的是（）A.气体的压强不变 B.气体的压强增大C.弹簧的弹性势能增大 D.气体从外界吸收热量【答案】B【解析】ABC．对活塞和沙子有由于气体温度不变，则由于m不断增大，则L减小，p增大，由于弹簧长度减小，即弹簧伸长量减小，则弹簧的弹性势能减小，故AC错误，B正确；D．由于气体温度不变，则气体内能不变，气体体积减小，即外界对气体做功，根据热力学第一定律可得，气体放出热量，故D错误。故选B。4.一小朋友在安全环境下练习蹦床，若小朋友离开蹦床后一直在同一竖直线上运动，且忽略空气阻力，用x、a、p、E、t分别表示小朋友竖直向上离开蹦床在空中运动的位移、加速度、动量、机械能和时间，取竖直向上为正方向，则下列图像可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】BD．由于小朋友只受重力，做竖直上抛运动，加速度为重力加速度，保持不变，且运动过程中只有重力做功，机械能保持不变，故BD错误；AC．根据竖直上抛运动的规律可得所以故A正确，C错误。故选A。5.当载重卡车在泥地或沙地陷车时，经验丰富的司机会在卡车主动轮与从动轮之间放一大小合适的圆木墩（如图所示），卡车就能顺利地驶出。主动轮和从动轮的直径相同，且都大于圆木墩的直径，卡车驶出泥地或沙地的过程，主动轮、从动轮和圆木墩均不打滑。关于卡车顺利地驶出泥地或沙地的过程，下列说法正确的是（）A.圆木墩与主动轮的转动方向相同B.圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的角速度大小相等C.圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的向心加速度大小相等D.圆木墩的边缘质点与主动轮的边缘质点的线速度大小相等【答案】D【解析】A．圆木墩与主动轮的转动方向相反，故A错误；BD．圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的线速度大小相等，主动轮的直径大于圆木墩的直径，由，可知圆木墩的边缘质点大于从动轮的边缘质点的角速度，故B错误，D正确；C．由，可知圆木墩的边缘质点大于从动轮的边缘质点的向心加速度，故C错误。故选D。6.《阳燧倒影》中记载的“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束光（含红、绿两种颜色）通过正三棱镜后被分解成两束单色光a、b，其中a光部分光路与棱镜的BC边平行，下列说法正确的是（）A.b光为红光B.在该三棱镜中，a光的临界角比b光的临界角小C.增大复色光在AB面的入射角，复色光在AB面会发生全反射D.a光通过该三棱镜的时间比b光通过该三棱镜的时间短【答案】D【解析】A．由图可知b光的偏折程度较大，b光折射率较大，b光为绿光，故A错误；B．b光折射率较大，根据，可知在该三棱镜中，a光的临界角比b光的临界角大，故B错误；C．光在AB面发生折射，光从光疏介质进入光密介质，故增大复色光在AB面的入射角，复色光在AB面不会发生全反射，故C错误；D．由图可知b光在三棱镜中运动的距离较大，根据，可知b光在三棱镜中传播速度较小，故a光通过该三棱镜的时间比b光通过该三棱镜的时间短，故D正确。故选D。7.2024年9月11日，广西防城港白龙核电项目一期工程全面启动。如图所示，在安装某机组反应堆厂房钢制安全壳底时，16根均匀分布的钢索（重力不计）吊着安全壳底缓慢下降，已知每根钢索与竖直方向的夹角均为θ，整个壳底受到的重力为G，下列说法正确的是（）A.每根钢索所受拉力大小为B.每根钢索所受拉力大小为C.增大所有钢索的长度，每根钢索的拉力均增大D.增大所有钢索长度，每根钢索的拉力大小均不会改变【答案】B【解析】AB．以安全壳底为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得解得每根钢索所受拉力大小为故A错误，B正确；CD．设钢索的长度为，安全壳底的半径为，根据几何关系可得增大所有钢索的长度，每根钢索与竖直方向的夹角减小，每根钢索的拉力均减小，故CD错误。故选B。8.如图所示，正六棱柱上、下底面的中心分别为O和O′，棱柱高为底面边长的2倍，在A、D′两点分别固定等量异种点电荷，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）A.电势差UBB′=UEE′B.C点的电势为零C.O点与O′点的电场强度相同D.将一带负电的试探电荷沿直线从A′点移动至D点，电势能先减小后增大【答案】AC【解析】A．根据等量异种点电荷电场的分布特征，由对称性可知，UBB′=UFF′，UEE′=UFF′，故UBB′=UEE′，A正确；B．C点到AD′点的两等量异种点电荷的距离不相等，C点的电势不为零，B错误；C．O点与O′点关于AD′连线的中点对称，两等量异种点电荷在O点和O′点产生的电场强度相等。C正确；D．平面A′D′DA为正方形，A′D连线与AD′连线垂直，根据等量异种点电荷电场的分布特征，A′D连线为等势线，将一带负电的试探电荷沿直线从A′点移动至D点，电势能不变，D错误。故选AC。9.在轨稳定运行的天和核心舱内，我国航天员进行的某次科研实验如图所示：一个正方形闭合线圈以速度v1垂直磁场边界进入矩形匀强磁场区域，此后线圈穿过该磁场，若线圈恰好离开磁场时的速度大小为v2，则下列关于线圈的说法正确的是（）A.进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向B.离开磁场过程中，感应电流的方向为逆时针方向C.完全进入磁场时的速度等于D.完全进入磁场时的速度小于【答案】AC【解析】A．进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A正确；B．离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，故B错误；CD．设完全进入磁场时的速度为v，线圈进入磁场的过程，根据动量定理可得其中线圈离开磁场的过程，根据动量定理可得其中联立可得则有故C正确，D错误。故选AC。10.某行星的直径是地球直径的2.5倍，它围绕着一颗恒星做匀速圆周运动的周期为地球绕太阳运动的周期的，该行星的质量为地球质量的5倍，行星到恒星的距离为地球到太阳的距离的4倍，则下列说法正确的是（）A.该行星的第一宇宙速度为地球第一宇宙速度的2倍B.该行星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的C.该行星的密度为地球密度的D.该恒星的质量为太阳质量的144倍【答案】BD【解析】详析】A．根据可得该行星的质量为地球质量的5倍，行星的直径是地球直径的2.5倍，可知故A错误；B．根据可得该行星表面的重力加速度为故B正确；C．该行星的密度为故C错误；D．根据可得行星围绕着恒星做匀速圆周运动的周期为地球绕太阳运动的周期的23，行星到恒星的距离为地球到太阳的距离的4倍，可知故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图甲所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管内径略大于两球直径），金属管水平固定在离水平地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧。现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小为g，按以下步骤进行实验：①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出管口离地面的高度H；③解除锁定，分别记录两小球在水平地面上的落点M、N。根据该同学的实验，回答下列问题：（1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是_________。A．金属管的长度LB．弹簧的压缩量∆xC．两小球从弹出到落地的时间t1、t2D．P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2用测量的物理量表示弹簧的弹性势能：Ep=_______________________________。（2）若满足关系式____________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。（用测得的物理量符号表示）（3）若在金属管口安装光电门，则可以通过测量小球的直径得到小球离开金属管口的速度大小。若用螺旋测微器测得小球的直径的示数如图乙所示，则小球的直径d=____________mm。【答案】（1）D（2）（3）2756（2.754~2.758）【解析】【小问1详析】[1][2]根据能量守恒定律有小球离开金属管后做平抛运动，由于下落高度相同，则下落时间相等，根据平抛运动的规律有联立可得由此可知，需要测量的量为小球P和Q的质量；管口离地面的高度；两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2。故选D。【小问2详析】若两小球弹射过程中动量守恒，则所以【小问3详析】螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以12.把铜片和锌片插入水果中，就可以制成一个水果电池。铜片和锌片相距越近、插入越深，电池的内阻就越小，铜片是电池的正极，锌片是负极。某同学制作了一个水果电池，并查阅资料得知该水果电池的电动势小于3V，内阻为几百欧姆。该同学利用下列所给器材测量该水果电池的电动势和内阻。A.电流表G1；B.电流表G2，内阻可忽略不计；C.滑动变阻器；D.电阻箱；E.开关S，导线若干。（1）若电流表G1的内阻，满偏电流，则将其改装成量程为3V的电压表，需串联一个阻值___________的电阻。（2）改装好电压表后，该同学采用如图甲所示的电路图进行测量，通过实验得到电流表G1、G2的示数分别为，以为纵轴、为横轴作出的图像如图乙所示，图乙中均为已知量。由此可求出该水果电池的电动势___________，内阻=___________。（均用a、b表示）（3）实验测得的水果电池的电动势与真实值相比，E真__________E测。（填“>”“<”或“=”）【答案】（1）1450（2）a（3）=【解析】【小问1详析】根据电表改装原理解得【小问2详析】[1][2]根据闭合电路欧姆定律结合图像可知【小问3详析】由实验电路可知，滑动变阻器阻值无穷大，即外电路断路时，电压表测电源电动势，电动势的测量等于真实值；13.大连港位于辽东半岛南端的大连湾内，是该区域进入太平洋、面向世界的海上门户。一条小船（视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了30次全振动，t=0时刻海浪的波形图如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动。求：（1）海浪传播的速度大小；（2）1min内小船通过的路程；（3）s时小船偏离平衡位置的位移大小。【答案】（1）10m/s（2）12m（3）0.05m【解析】【小问1详析】小船在1min内完成了30次全振动，可知小船的振动周期由题图可知，海浪的波长海浪传播的速度大小解得【小问2详析】1min内小船通过的路程【小问3详析】由题意可知，小船的振动方程为解得时小船偏离平衡位置的位移大小14.电子的质量为m、电荷量为e，电子的重力不计。如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上。第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，电场强度大小，第Ⅱ象限内有垂直xOy平面向里的匀强磁场。一速度大小为v0的电子从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点垂直射入电场后，从P点射出电场。已知OA=L，求：（1）第Ⅱ象限内匀强磁场的磁感应强度的大小B；（2）O、P间的距离x及电子从A点运动到P点所用的时间t。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】电子从A点沿y轴正方向射入磁场，经过C点，由题意有电子在磁场中运动的半径洛伦兹力提供向心力，有解得【小问2详析】电子在第Ⅱ象限中运动的时间电子在电场中做类平抛运动，设电子在电场中运动的时间为t2，有由牛顿第二定律有解得电子沿x轴方向做匀速直线运动，有解得电子从A点运动到P点的时间15.某种弹射装置的示意图如图