湖南省郴州市2024-2025学年高三（上）期末物理试卷（含解析）

湖南省郴州市2024-2025学年高三（上）期末物理试卷

一、单选题：本大题共6小题，共24分。

1.关于物理学研究方法和物理学史，下列叙述正确的是（）

A.伽利略通过理想斜面实验得出：力是产生加速度的原因

B.牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量的数值

C.将带电体看成点电荷和将物体看成质点，都运用了等效替代法

D.在“探究加速度与力、质量的关系”和“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验时都采用

了控制变量法

2.图1为一列横波在t=2s时的波形，图2表示介质中平衡位置在x=0处质点的振动图像。Q为介质中平衡

位置在x=的质点。下列说法正确的是（）

A.波速为2zn/s

B.波的传播方向沿x轴正方向

C.该横波可以与频率/=4Hz的横波进行稳定干涉

D.0〜3s时间内，质点Q运动的路程为157n

3.质量为小的汽车在平直公路上以速度为匀速行驶，发动机功率为P。h时刻，司机减小了油门，使汽车的

功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶；到t2时刻，汽车又开始匀速直线运动，假设整个过程中汽车

所受的阻力不变，下列选项中正确的是（）

A.减小油门后汽车做匀减速直线运动

B.该过程中汽车所受的阻力大小为二

C.时刻汽车的速度是年

D.汽车在h到。这段时间内的位移大小为黑+Vo（t2-

4.一般地球同步卫星要经过多次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示，先将卫星送入较低的圆轨道I,

再经过椭圆轨道II进入地球同步轨道III。已知引力常量为G,卫星的质量为根，地球的质量为M,轨道I

的半径为心，轨道III的半径为「2,P、Q分别为两轨道与轨道II的切点，则下列说法不正确的是（）

A.卫星从轨道I进入轨道H需要在Q点点火加速

B.卫星在轨道II上经过P点的速率外与经过Q点的速率％满足的关系为既=启

c.卫星分别在轨道I和n上运行时，卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积不等

D.若已知距地球球心r处的引力势能Ep=一竿,则卫星从轨道I进入轨道III的过程中，发动机做功至少

ytGMmGMm

为而2?7

5.如图所示，电源电动势为E,内阻为r,所有电表均为理想电表。闭合开关S］和S2,待电路稳定后，两极

板中间位置M处有一带电油滴恰好静止。七、&为定值电阻，下列说法正确的是（）

A.闭合开关S〉S2,待电路稳定后，将电容器上极板向上移动时，带电油滴的电势能减小

B.闭合开关S「断开开关S2,将滑动变阻器滑片P向下滑动的过程中，电源的输出功率增大

C.闭合开关SI、S2,将滑动变阻器滑片P向下滑动的过程中，电压表，的示数变化量绝对值/U与电流表4

的示数变化量绝对值的比值减小

D.闭合开关&、S2,将滑动变阻器滑片P向下滑动的过程中，通过电流表庆的电流方向由a-b

6.如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度为沿风的方向匀速前行，风与帆作用

的有效面积为S,气流的平均密度为p,帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为假设气流与帆作用后速

度与帆船前行速度相等，则下列说法正确的是（）

A.风速大小为J5+%

B.风速大小为J1+v0

C.若将风与帆作用的有效面积变为原来的2倍，风速和阻力大小不变，则船的航行速度一定变为原来的2倍

D.若将风速变为原来的2倍，阻力大小不变，则船的航行速度也将变为原来的2倍

二、多选题：本大题共4小题，共20分。

7.关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（）

A.图1检查工件的平整度利用光的干涉现象，同时也是光的波动性的证明

B.图2医用内镜利用光的衍射现象，说明了光可以不沿直线传播

C.图3在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野

D.图4泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，是光的粒子性的实例证明

8.两个电荷量分别为qi和勺2的点电荷固定在%轴上。、M两点，两电荷在连线上各点电势9随x变化的关系如

图所示，其中4、N两点的电势为零，在M点右侧，ND线段中点C的电势最高，则（）

A.qi为正电荷，勺2为负电荷，q1电荷量的绝对值大于勺2电荷量的绝对值

B.若将一个正电荷在C点右侧附近由静止释放，该电荷将沿着x轴正方向做加速度先增大后减小的加速直线

运动

c.若将血撤去，。点的电势将减小

D.若将一个负电荷在N点由静止释放，该电荷可在ND之间做往复运动

9.如图所示，粗糙的水平面上有一半圆形凹槽，凹槽的质量为M,半圆弧的圆心为。点，最低点为4点，半

径为R。现将一质量为m的光滑小球从圆弧上的D点由静止释放，已知。。与。4的夹角为8（6<5。），重力

加速度为g，小球大小可以忽略不计，从。点运动到4点的过程中，凹槽始终保持静止。下列说法正确的是

（）

A.小球从。点运动到4点过程中，小球和凹槽所组成的系统，机械能守恒，动量也守恒

B.小球到达4点时对凹槽的压力大小为37ng-2mgeos。

C.小球从。点运动到4点的时间为t=邛

D.小球从。点运动到力点过程中，水平面摩擦力对凹槽的冲量大小为mJ2gR（l-co凹）

10.如图所示，一劲度系数为k=lN/cni的轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧右端固定有一质量为爪=

2刖的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数4=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用力向左推动物块

使弹簧压缩量达到修=11cm后由静止释放物块，重力加速度g=l（hn/s2,不计空气阻力，下列说法正确

的是（）

-nWVW/VWWW

〃〃万7力〃77，〃〃〃〃〃〃

A.释放后瞬间物块的加速度大小为5m/s2

B.物块第一次向右运动的最大距离为18cm

C.物块最终停在弹簧的原长左侧lczn处

D.物块从静止释放，到最终停下，整个过程中因摩擦而产生的内能为0.56/

三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机和一个磁性小球进行了如下实验:

（1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。下列摆线安装最合理的是

粗的金属杆

0_眼侬J)

,细丝线

磁性小球

(2)用刻度尺测量悬线的长度，用游标卡尺测得磁性小球的直径如图2所示，则直径d=cm,算出摆

长L。

I23cm

%加1用小小।

01020

图2

(3)将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，测量磁感应强度的变

化。

(4)将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所

示。试回答下列问题：

①由图3可知，单摆的周期为。

②改变摆线长度重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图4所示，图像的斜率为匕则重力

加速度g的表达式为g==(用题中物理量的符号表示)。

③图4中图像不过原点的原因是,对g的测量结果(选填“有影响”或“无影响”)。

12.某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术，现将其中一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻

r»实验小组设计了如图1、2所示的实验电路图，已知电流表的内阻为以=112,电压表的内阻约3k。，

滑动变阻器的最大电阻为200、额定电流为14定值电阻&=20。

(1)为了减小误差，提高实验的精度，本实验应选择图_____(选填“1”或“2”)进行实验。

(2)闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片P移至最端(选填“左”或“右”)。

(3)闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数

/,将实验记录的数据在坐标系内描点作出U-/图像如图3所示，图中/、/。已知。

(4)根据以上信息可知，该电源电动势E的准确值为,内阻r的准确值为(均用已知量的字母

表示)。

四、计算题：本大题共3小题，共38分。

13.如图所示，在4点以速度为=6m/s水平向左抛出一个质量m=1kg、电荷量q=+0.01C小球，小球抛

出后进入左侧水平向右的匀强电场。经过一段时间，小球返回到4点正下方7.2m的B点，重力加速度g取

10m/s2o求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小；

(2)小球从a点到B点的运动过程中，抛出后多长时间速度有最小值，最小值为多少。

14.如图所示，直角坐标系xOy平面内，第一、四象限存在垂直纸面向里但大小不同的两种匀强磁场，第二

象限存在沿y轴正方向的匀强电场E(大小未知)。质量为zn、电荷量为-q(q>0)的粒子从x轴负半轴M点与

方轴正方向成60。射入电场，经电场偏转后以速度火从点N垂直y轴进入第一象限，经过一段时间后从x轴上

P点(未画出)以与工轴正方向成60。夹角的速度进入第四象限，粒子恰好不能进入第三象限。已知N点的坐标

为(0,L),粒子的重力忽略不计。求：

EyB

MOxxxxx

XXXX

XXXX

(1)电场强度E的大小；

(2)第一象限匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)带电粒子从M点出发到第二次到达y轴的总时间。

15.如图所示，长度为I=1.2巾的水平传送带以为=3m/s的速度顺时针匀速转动。在传送带右侧有一质量

M=2kg的长木板静置于光滑水平面上，木板紧靠传送带且上表面与传送带等高。现将一质量为小。=2kg

的物块a放置于传送带左端，由静止释放，a经传送带的输送，与放置于木板左端、质量加6=4的的物块b

发生弹性碰撞。木板在摩擦力作用下向右运动，与右侧的固定挡板发生弹性碰撞，碰前瞬间木板的速度小

于b的速度；当木板返回初位置时，a恰好从传送带滑上木板。在运动过程中，a、6均未从木板上滑落。已

知a与传送带间的动摩擦因数为的=0.5,a、b与木板间的动摩擦因数均为的=025,忽略转轮的大小，

重力加速度大小取g=10m/s2,求：

a

(9

(l)a从释放到与b碰撞的时间；

(2)滑上木板时，a、b的速度大小;

(3)木板运动的总路程。

1.【答案】D

2.【答案】B

3.【答案】C

4.【答案】B

5.【答案】D

6.【答案】A

7.【答案】AC

8.【答案】AB

9.【答案】BCD

10.【答案】BC

11.【答案】B1.0702to华没有考虑磁性小球的半径无影响

12.【答案】2左Uo骼—Ro—RA

13.【答案】(1)小球在竖直方向上做自由落体运动

12

y=2dt

水平方向上做匀变速直线运动

_2%

qE=max

解得

E=1000N/C

(2)将电场力和重力合成等效重力

(mg)2+(QE)2=(ma)2

解得

a=10V_2m/s2

方向与水平方向成45°夹角斜向右下方；

将运动沿着合加速度a方向(y’方向)和垂直于合加速度a方向(%'方向)分解

在y'方向从开始到y'方向的分速度变为0所用的时间

,u°sin45°

a

tf=0.3s

最小速度

%nin=V0cos45"

解得

vmin=3V_2m/s

14.【答案】(1)带电粒子在第二象限做类斜抛运动，由逆向思维，从N到M点做类平抛运动，速度偏转角

为

tan600^=2x

y=L

解得

x=方向上

X=voty方向上

y=1at2

qE=ma

联立解得

37n诏

E=~2^T

(2)带电粒子进入第一象限后，轨迹如图所示

由几何知识可知，带电粒子在第一象限做圆周运动的半径

=2L

根据洛伦兹力提供向心力

VQ

qv0B=m—

rl

解得

B_rnv0

_2qL

(3)由(1)可知，带电粒子在第二象限运动的时间

243L

Q

3%

带电粒子在第一象限运动时，周期为

271rl

/1=

Vo

又因为速度偏转角为60。，运动时间

60°

t2=360^T1

解得

2nL

0=3—%

进入第四象限后，由于粒子恰好不能进入第三象限，则在第四象限运动轨迹与y轴相切，速度偏转角为

r

r2+厂2cos30°=~2~^

运动时间

210°

t3=360772

解得

_(1473-21)7T£

玩

所以

(14/371-19TT+2<3)L

t=力1+七+右3=

3v0

15.【答案】(l)a在传送带作用下向右运动过程，由牛顿第二定律得

^mag=maaa匀加速的距离

x~2a

解得

x=0.9m<1.2mQ匀加速时间

h=也。匀速时间

t=—a从释放到与b碰撞的时间

2vo

t=t1+t2-0.7s

(2)a、6的碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒定律

mav0=mava+mbvb

根据机械能守恒定律有

111

2mavO=2mava+2mbVb

解得

va=—lm/s,vb=2m/s

由于

%<%

所以a滑上传送带并再次返回时的速度与原速度等大反向，即a上滑到传送带上时速度大小为

%。=lm/sa滑上传送带并再次返回运动时间

t=%口匕在木板上一直减速，加速度为

41g

ab=

当a上滑到传送带上时，b的速度为

%o=%—abt

解得

vb0—lm/s

(3)a经传送带返回时，木板也恰好回到初位置，木板的加速度为

N2mbg

a板］=一祈一

木板与挡板间的距离为

2

d=0.1m

当a滑上木板后，木板的加速度为

a疙2=辿寄血心6与木板动量守恒，则