安徽省2024-2025学年高三物理上学期期中试题含解析

Page23留意事项1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。2.答题前，考生务必将密封线内的项目填写清晰。3.请将选择题答案填在题后的答题表中。非选择题用黑色签字笔答题。一、选择题：共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求；第7~10题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错不得分。1.下列说法正确的是（）A.居里夫人最早发觉了自然放射现象B.卢瑟福依据α粒子散射试验的现象提出了原子的核式结构理论C.玻尔把量子观念引入到原子理论中，胜利说明白全部原子的光谱特征D.查德威克通过核反应发觉了质子【答案】B【解析】【详解】A．贝克勒尔最早发觉了自然放射现象，故A错误；B．卢瑟福依据α粒子散射试验的现象提出了原子的核式结构理论，故B正确；C．玻尔把量子观念引入到原子理论中，胜利说明白氢原子的光谱特征，不能说明全部原子的光谱特征，故C错误；D．卢瑟福通过核反应发觉了质子，故D错误。故选B。2.如图所示，为等腰三角形的顶角，若在两点分别固定电荷量为q的等量同种正点电荷，A点的电场强度大小为，电势为；若在两点分别固定电荷量为q的等量异种点电荷，A点的电场强度大小为，电势为，取无穷远处电势为0，下列推断正确的是（）A.确定大于，确定大于B.可能等于，可能等于C.不行能等于，确定小于D可能大于，确定大于【答案】D【解析】【详解】若为锐角，则由平行四边形定则可知若为钝角，则由平行四边形定则可知而电场线从正电荷指向负电荷或无穷远处，或由无穷远处指向负电荷，且沿着电场线的方向电势降低，而又规定了无穷远处电势为零，则确定有故选D。3.如图为沟通发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈内阻为r，外电阻为R，电流表为志向电表。已知线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q。下列推断正确的是（）A.图示位置线圈的磁通量变更率最小B.电流表的示数为C.每经过图示位置1次，电流方向变更1次D.线圈由图示位置转过90°过程中，通过电阻R的电荷量为3q【答案】B【解析】【详解】A．线圈位于题中图示位置时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变更率最大，故A错误；B．线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q，该过程的平均电流两式联立解得所以故B正确；C．线圈每经过中性面1次，电流方向变更1次，图示位置与中性面垂面，C错误；D．依据法拉第电磁感应定律三个式子联立可知电量q是正比于磁通量的变更量的，而图示位置转过30°过程中而由图示位置转过90°过程中则故D错误。故选B。4.在测量某玻璃砖的折射率试验中，正确操作后在纸上作出了如图所示的光路图，玻璃砖上下两边平行，虚线AC为过C点的法线，入射光线从O点射入，其延长线交AC于B点，测得OB的长度为2cm，OC的长度为2.5cm。已知光在真空中的传播速度为c=3108m/s。下列说法错误的是（）A.增大入射角，光线可能在下表面发生全反射B.光线在玻璃砖内传播的速率为2.4108m/sC.入射角越大，光线通过玻璃砖的时间越长D.入射角变更，光线的侧移量（即图中的）也变更【答案】A【解析】【详解】A．折射光线在玻璃内与两条法线的夹角相等，即平行玻璃砖的入射光线与出射光线平行。入射光线在界面的入射角小于，由折射定律可知，则折射光线与法线夹角小于全反射临界角，折射光线不行能在下表面发生全反射，A错误；B．设，依据几何关系可得又由折射定律联立求得B正确；C．入射角越大，折射光线在玻璃中的长度越长，通过玻璃砖的时间越长，C正确；D．可以考虑极限状况，当光线垂直入射时，侧移量是，入射角增加，起先有侧移量，说明入射角变更，光线的侧移量（即图中的）也变更，D正确。故选A。5.如图所示，a、b两点把斜面三等分，O点为斜面最低点，从O点正上方某位置水平抛出一个小球，小球恰好以动能Ek垂直斜面落在a点；变更小球在O点正上方抛出的位置和初速度大小，小球恰好垂直斜面打在b点，不计空气阻力，则小球打在b点时的动能大小为（）A.2Ek B.1.5Ek C.Ek D.4Ek【答案】A【解析】【详解】设斜面倾角为，小球以初速度水平抛出后垂直击中点，设，抛出后小球沿水平方向做匀速直线运动，则有竖直方向做自由落体运动，设垂直击中斜面时的竖直分速度为，则有联立解得小球垂直击中斜面时的速度为动能因为，故小球垂直落在点时的动能大小为，故A正确。故选A。6.物体在粘滞流体中运动时要受到阻力，称为粘滞阻力，球形物体受到的粘滞阻力表达式为，式中η为液体的粘滞系数，r为小球的半径，v为小球运动的速率。如图所示，小球在蓖麻油中由液面处静止下落，经时间t0达到最大速度vm。已知盛有蓖麻油的容器足够深，小球的密度为ρ1，蓖麻油的密度为ρ2，粘滞系数为η0，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小球先做匀加速运动，后做匀速运动B.0~t0时间内小球下落的距离确定小于C.小球的半径可表示为D.若接受国际单位制中的基本单位来表示η的单位，则其单位为【答案】C【解析】【详解】A．对小球受力分析有即由上式可知，随着速度v的增大，加速度a减小，直到加速度减小到0，速度达到最大值，所以小球先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动，A错误；B．0~t0时间内小球下落的图像如图图线与坐标轴所围成的面积表示位移，所以0~t0时间内小球下落的距离确定大于，B错误；C．当加速度等于0时，速度最大，有解得C正确；D．依据解得单位为D错误。故选C。7.分子势能与分子间距离的关系图像如图所示，下列说法正确的是（）A.分子间距为r1时，分子间作用力为零B分子间距由r2渐渐增大时，分子力始终做负功C.分子间距在r1到r2之间时，分子间作用力表现为引力D.分子间距由r1增大到r2的过程中，分子间的引力和斥力都渐渐减小【答案】BD【解析】【详解】A．依据分子间作用力做功与分子势能之间的关系可知，图像的斜率表示分子间的作用力。故当分子间距为r1时，分子势能为零，分子间作用力不为零。故A错误；B．分子间距由r2渐渐增大时，分子势能始终增大，故分子力始终做负功。故B正确；C．分子间距由r1增大到r2过程，分子势能渐渐减小，分子力做正功，故分子间距在r1到r2之间时，分子间作用力表现为斥力。故C错误；D．分子间的引力和斥力都随着分子间距离r增大而减小，分子间距由r1增大到r2的过程中，分子间的引力和斥力都渐渐减小。故D正确。故选BD。【点睛】分子间的引力和斥力都随着分子间距离r增大而减小，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大。8.北京时间2024年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星放射中心点火放射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭胜利分别，进入预定轨道，经过多次变轨胜利对接于空间站天和核心舱径向端口。已知空间站天和核心舱的运行周期为T，地球同步卫星的周期为，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。下列推断正确的是（）A.三名航天员空间站内处于平衡状态B.空间站与地心的连线和地球同步卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同C.空间站距地面的高度为D.依据以上数据能求出地球同步卫星与空间站的轨道半径差值【答案】CD【解析】【详解】A.三名航天员围绕地球做圆周运动，不处于平衡状态，A错误；B.依据开普勒其次定律可知，相同时间内同一卫星与地心的连线扫过的面积相等，不同卫星在相同时间内扫过的面积不同，B错误；C.依据万有引力供应向心力

当空间站在地球表面时有联立解得空间站运行的轨道半径为所以空间站距地面的高度为C正确；D.由上分析，同理可得，地球同步卫星为轨道半径为而空间站运行的轨道半径为所以可以求出地球同步卫星与空间站的轨道半径差值，D正确。故选CD。9.如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面对外。质量为m、电荷量为q的大量带电粒子先后以相同的速度沿平行于y轴正方向从OA边各处射入磁场，运动中有些粒子能在边界AC上相遇，其中相遇粒子的入射时间差的最大值为t0。已知∠A=30°，不考虑各粒子之间的相互作用。下列推断正确的是（）A.粒子确定带正电 B.粒子确定带负电C.磁感应强度大小为 D.磁感应强度大小为【答案】AD【解析】【详解】AB．由于运动中有些粒子能在边界AC上相遇，因此带电粒子确定向顺时针方向偏转，依据左手定则可知，粒子确定带正电，故A正确，B错误；CD．由于粒子入射速度相同，依据可知粒子偏转半径相同，在边界AC上相遇的情形有多种，如下图当相遇的两粒子运动轨迹的圆弧所对应的圆心角之差最大时，两粒子的时间差最大，由于所以为等腰三角形，由几何关系可得又可得可得最大时，最大，而当两粒子相遇点B为左边粒子轨迹与AC的切点时，最大，如下图由于∠A=30°，则此时为等边三角形，可得故故而联合解得故C错误，D正确故选AD。10.如图所示是磁流体发电机的工作原理示意图。发电通道是个中空长方体，前、后两个面是绝缘面，上、下两个面是电阻可忽视的导体金属板。前、后面间加有磁感应强度大小为B、方向垂直前面对里的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连。现使气体高度电离，形成等离子体，然后将等离子体以速度v从左向右沿图示方向喷入两板间。已知发电通道的长、高、宽分别为l、a、b，正、负离子的电荷量均为q，等离子体的电阻率为ρ，单位体积内有n对正、负离子。当滑动变阻器的阻值调整为R0（未知）时，电路中电流达到最大值（饱和值）Im（未知）。不计离子重力，下列推断正确的是（）A.发电机上金属板为正极，且滑动变阻器两端电压为BavB.回路的最大电流为C.滑动变阻器的阻值D.发电机的最大功率【答案】BC【解析】【详解】A．依据左手定则可知，正电离子向上板聚集，发电机上金属板为正极，负离子受到向下的洛伦兹力而向下运动，故发电机上极板为正极、下极板为负极，稳定后满意解得电机的电动势为但由于等离子体有内阻，滑动变阻器两端电压故A错误；B．依据电流的微观表达式可知，故B正确；C．等离子体内阻依据闭合电路欧姆定律可得联立求得故C正确；D．发电机的最大功率故D错误。故选BC。二、试验题：共2小题，共15分。11.某试验小组的同学受到冬奥会冰球竞赛的启发，利用如图所示的试验装置验证动量守恒定律。主要步骤如下：①粗糙程度匀整的长木板固定在水平地面上，长木板左端固定一挡板，挡板上安装一轻弹簧。取两个材质相同、质量不同的滑块A、B，先在长木板上放上滑块A，向左推滑块A将弹簧压缩到P点，然后由静止释放。标记出滑块A停止运动的位置，在滑块运动路径上的适当位置标记确定点O，测出滑块A停止位置距O点的距离。重复多次，每次都把弹簧压缩到P点释放，测量并计算出滑块A停止位置距O点的距离的平均值x，如图1所示；②将滑块B置于长木板上的O点，让滑块A仍从P点由静止释放，与滑块B发生正碰，碰撞时间极短，且滑块A反向弹回（未与弹簧相碰）。测出滑块A静止时与O点的距离和滑块B静止时与O点的距离，重复多次，分别测量并计算滑块A、B停止位置距O点距离的平均值x1、x2，如图2所示。（1）为探究碰撞中动量是否守恒，还须要测量_____________________、______________________（填所需测量的物理量及其表示字母）（2）若碰撞中动量守恒，则表达式可表示为__________________________________；若再满意表达式_________________________，则碰撞过程为弹性碰撞。（用测量量的字母表示）（3）关于本次试验，若垫起木板一端使木板倾斜放置，则______________（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中系统的动量守恒。【答案】①.小滑块A的质量mA②.小滑块B的质量mB③.④.⑤.不能【解析】【详解】(1）[1][2]由于小滑块A、B材质相同，则小滑块A、B与长木板的动摩擦因数相同，则小滑块A、B做匀减速直线运动的加速度均为设碰撞前小滑块A经过O点的速度为v，则有设碰撞后小滑块A、小滑块B经过O点的速度大小分别为v1、v2，则有由于碰撞时间极短，则若碰撞中动量守恒有即化简得则还须要测量小滑块A的质量mA和小滑块B的质量mB。（2）[3][4]由上可知，由于碰撞时间极短，则若碰撞中动量守恒有若为弹性碰撞，则机械能守恒，有联立可得（3）[5]若仅将木板右端垫起使木板倾斜放置，且小滑块A、B最终均能够静止，则小滑块A、B向右做匀减速直线运动的加速度均为碰后小滑块A向长木板左端运动，且最终A能静止在木板上，则A向左做匀减速直线运动的加速度为设碰撞前小滑块A经过O点的速度为v3，则有设碰撞后小滑块A、小滑块B经过O点的速度大小分别为v4、v5，则有由于碰撞时间极短，则若碰撞中动量守恒有整理可得依据等式可知，则若仅将木板右端垫起使木板倾斜放置，不能探究碰撞过程中系统的动量是否守恒。同理可得，若仅将木板左端垫起使木板倾斜放置，也不能探究碰撞过程中系统的动量是否守恒。故若垫起木板一端使木板倾斜放置，则不能探究碰撞过程中系统的动量是否守恒。【点睛】依据题意理解试验操作思路，依据动量守恒定律及弹性碰撞的特点结合试验测量数据，通过等量代换得出试验结论。12.额温枪又称“红外线测温仪”，因其无接触测温、测温快的特点被广泛运用。某同学为了探讨额温枪中导电材料的导电规律，于是取出该导电材料，将其接入电路，描绘导电材料的伏安特性曲线。试验中除了导电材料外，可供选择的器材如下：A.电源E（电动势3V，内阻不计）B.电流表A1（量程为0.6A）C.电流表A2（量程为15mA，内阻为50Ω）D.定值电阻R0（阻值为150Ω）E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）F.滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω）G.开关S一个，导线若干回答下列问题：（1）本试验中，滑动变阻器应选____________（填器材前的字母序号）；因缺少电压表，则应将电流表A2与定值电阻R0___________联，改装成量程为____________V的电压表。（2）在图1所示的方框中设计完整的试验电路图______。（在电路图中标明所选器材的代号，导电材料可用电阻元件的符号表示）（3）调整滑动变阻器的滑片，当电流表A2的示数为10mA时，电流表A1的读数如图2所示，则读数为__________A，此时导电材料的阻值为__________Ω。（结果保留2位有效数字）（4）渐渐移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2的变更状况如图3所示，分析图线可知，不断增大导电材料两端的电压，导电材料的阻值不断____________。（选填“增大”或“减小”）【答案】①.E②.串③.3④.⑤.0.26⑥.8.0⑦.削减【解析】【详解】（1）[1]描绘导电材料的伏安特性曲线,须要导电材料的电压从零起先连续变更，因此滑动变阻器要接受分压接法，这就须要滑动变阻器选择小阻值的，因此选择E；[2]将电流表改装为电压表，要串联一个较大的电阻用以分压；[3]依据串联电路特点，求得改表后的电压最大值为（2）[4]描绘导电材料的伏安特性曲线，须要从电压、电流为零起先调整，故滑动变阻器应接受分压接法，用电流表与定值电阻串联，改装成的电压表测导电材料的电压，用电流表测导电材料的电流，电路图如图，（3）[5]电流表的最小刻度值为，读数为；[6]依据欧姆定律及并联电路的电流特点得（4）[7]由于的示数远小于的示数，依据欧姆定律可得可得由图像可知，不断增大导电材料两端的电压，图线上点与原点连线的斜率渐渐增大，则导电材料的阻值不断减小。三、计算题：共4小题，共45分。答题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律、完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分。13.一台固定在水平地面上的机器连着一根细软管，可以从软管中向外放射小球，当软管水平放置在水平地面上时，小球以v0=10m/s的速度从软管中喷出。不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2，小球可视为质点。现将软管出口水平抬起，变更软管出口距地面的高度，并保持软管的内径到处相等，求小球喷出后落在水平地面上的最大射程是多少？此时软管出口距水平地面的高度是多少？【答案】，【解析】【详解】设软管出口距水平地面的高度为，依据动能定理有小球喷出后做平抛运动，竖直方向有小球喷出后落在水平地面上的射程为依据数学关系可知当时，小球喷出后落在水平地面上的射程最大，为14.波源在O点的一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时波的前端刚好传播到x=2.4m处。质点P的横坐标为xp=1.0m，从t=0时起先，质点P在时恰好第一次处于波峰位置。（1）写出波源O的振动方程；（2）求时间内，质点P通过的路程。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）结合图像可知该波传播的波速为波源的振动形式传播到P点的时间为质点P第一次到达波峰的时间为联立解得波源起振方向从平衡位置沿y轴正方向振动，因此波源的振动方程为（2）该简谐横波的表达式为时刻，质点P的位移为故质点P的路程15.如图所示，一质量为m的汽车在水平路面上从静止以恒定的加速度起先运动，经时间为t0后到达坡底，此时汽车速度达到（未知，下同），保持汽车牵引力不变，汽车沿斜坡接着向上加速，再经时间为后汽车达到额定功率，额定功率为P，速度达到。然后汽车在斜坡上保持功率不变接着向上运动，又经过时间为后速度达到最大值。不考虑上坡瞬间动能的损失，忽视空气阻力，求：（1）的值；（2）汽车从起先运动到达到最大速度所走过的路程。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）汽车在斜面上到达额定功率时又由汽车到达最大速度时联立求得（2）汽车在水平面上匀加速直线运动的距离汽车在斜面上匀加速直线运动的距离汽车在斜坡上保持功率不变接着经过时间为的过程中，由动能定理可得联立可得汽车从起先运动到最大速度所走过的路程为16.如图所示，两根平行金属导轨a1b1c1、a2b2c2平行放置，导轨间距L=1m，a1b1、a2b2段倾斜且足够长，与水平方向的夹角θ=37°，b1c1、b2c2段水平，在距离b1b2连线的左侧x=1.75m处有两根固定立柱，导轨水平和倾斜部分平滑连接。倾斜部分导轨处于磁感应强度大小B=0.3T、方向垂直斜面对上的匀强磁场中（不包括b1b2连线上），水平导轨处没有磁场。质量为m1=