湖北省武汉市江岸区2024-2025学年高三上学期1月期末物理

2024~2025学年度高三元月调考物理试卷本试题卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．在物理学的发展过程中，蕴含着丰富的物理思想和方法，下列描述正确的是（）A．牛顿确立了许多用于描述物体运动的基本概念，也创造了实验和逻辑推理结合的科学方法B．安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质C．法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场D．汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并精确测出了电子的电荷量2．钍是一种潜在的核燃料，自然界中存在着大量具有天然放射性的钍。已知同位素钍232经过多次、衰变，其衰变方程为，则下列说法正确的是（）A．的比结合能比大B．对加热，它衰变生成新核的速度会变快C．的经过两个半衰期，则的衰变量为D．粒子是氦原子核，它具有很强的电离能力3．2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。假设卫星发射简化过程如图所示，先将卫星送入圆形轨道，在点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过点再次变轨进入圆轨道Ⅲ，已知卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行速度的大小之比为，在椭圆轨道Ⅱ上运行经过近地点时速度大小为、远地点时速度大小为，则下列说法正确的是（）A．卫星在轨道Ⅱ上运行过点的加速度大于轨道Ⅲ上运行过点的加速度B．卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时，经过点和点的速度大小之比C．若卫星在轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上运行的周期分别为，则有D．卫星在轨道Ⅱ上从运动到的过程中，其线速度、加速度、机械能均减小4．空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气，初始气体压强为、温度为，现启动加热模式使气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，内胆中气体体积不变，则（）A．升温后内胆中每一个气体分子的动量都增大B．此过程内胆中气体分子单位时间内撞击单位面积内壁的次数增多C．升温后内胆中气体的压强为D．此过程中由于气体对外界做功小于气体吸收的热量，则气体内能增加量小于5．中国新一代粒子研究器“超级陶粲”装置正式启动，静电分析器是其重要组成部分。静电分析器的两电极之间存在如图所示的静电场，静电场中任意一点场强方向均沿半径方向指向圆心，大小均满足（为与装置有关的常数，为该点到圆心的距离）。某次实验中四个不同的带电粒子分别以相同的速度射入静电分析器，仅在电场力作用下，甲、乙粒子由入射口垂直射入，分别从射出，丙、丁粒子由入射口垂直射入，分别从射出。已知和和关于圆心对称，且。下列说法正确的是（）A．甲和丙粒子带正电、乙和丁粒子带负电B．甲、丙两粒子的比荷相同C．甲、乙、丙、丁四粒子均垂直于端面射出D．若乙、丁两粒子电荷量相等，则它们经过静电分析器的动能变化量相等6．如图（a）所示，单匝矩形线圈的左半部分位于具有理想边界（图中虚线）的匀强磁场中，绕中轴线按图示方向匀速转动产生交流电，与磁场边界重合。图（b）所示是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，是可转动的滑动触头，端与滑动变阻器串联后，接入图（a）中线圈产生的交流电。输出端接灯泡和滑动变阻器为滑动变阻器的滑片。当开关闭合，处于如图所示的位置时，灯泡L能正常发光。下列说法正确的是（）A．若保持和不变，仅将向左移动，灯泡将变亮B．若将移至最右端，仅顺时针转动，灯泡亮度可能保持不变C．图（a）线圈运动一周内一半时间有电流，一半时间无电流D．线圈匀速转动的频率小于自耦变压器输出端交流电的频率7．如图所示，光滑轻质滑轮固定在天花板上，一根不可伸长的轻绳跨过滑轮分别系着物块A和小球B，物块放置在水平地面上，小球静止在空中，、质量分别为、，物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，滑轮左侧轻绳与水平面间夹角为，现施加水平拉力作用在小球上使其缓慢转动至物块即将发生滑动为止，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为，以下说法正确的是（）A．轻绳对定滑轮的作用力逐渐增大，方向不变B．拉力最大值为C．即将滑动时，突然撤去拉力的瞬间，小球的加速度大小为D．在即将滑动时，撤去拉力后，物块仍可以始终保持静止8．如图所示，一个半圆形折射率为的玻璃砖可在纸面内绕过圆心点的轴转动，一束单色光沿半径方向射入。当玻璃砖底面与光屏平行时，光束经玻璃砖射到光屏上的点，初始时测出入射光在点与法线间的夹角点到光屏的垂直距离。现保持入射光线不变，使玻璃砖绕点转动，则（）A．初始时点距玻璃砖圆心的距离B．玻璃砖绕点转动时，光透过玻璃砖射到光屏上的点不动C．若玻璃砖绕点逆时针转动，则光点较初始位置向左移动了D．若玻璃砖绕点顺时针转动，则光屏上没有透过玻璃砖折射出的光点9．直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到安培力的作用而运动。如图所示为使用直流电动机提升重物的示意图，间距为的平行导轨固定在水平面内，导轨左端接有电动势为，内阻为的直流电源，导轨电阻不计，质量为、电阻为、长为的导体棒垂直导轨放置，其中心通过绝缘细线绕过固定光滑定滑轮后与静止在地面上的质量为的重物相连，此时细线恰好伸直且无拉力，导体棒与滑轮间的细线水平。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。已知导体棒距离导轨左端足够远，重物上升过程中不会碰到定滑轮，重力加速度为，不计一切摩擦。闭合开关后，导体棒向左运动的过程中，下列说法正确的是（）A．闭合开关瞬间细线中的拉力大小为B．导体棒最终的速度大小为C．导体棒匀速运动时直流电源的输出功率为D．重物从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，安培力对导体棒所做的功等于系统增加的机械能10．如图所示，水平面上放置着半径为、圆心角为的圆弧轨道，一可视为质点的小球以初速度冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量和小球质量均为，重力加速度，不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度方向恰好跟水平方向成角，则（）A．圆弧半径B．小球飞出圆弧轨道时，小球和圆弧轨道的速度大小均为C．若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为，则小球在轨道上运动时间D．若固定圆弧轨道，调节轨道对应的圆心角和半径，保持轨道最高点与地面间高度差不变，则小滑块运动至轨道最高点沿切线方向飞出后，落回水平地面的最大水平射程二、非选择题：本题共5小题，共60分。11．（6分）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹，电动机的转速为（单位：）。如图乙，在钢柱上从痕迹起点开始选取5条连续的痕迹，测得它们到痕迹的距离分别为。已知当地重力加速度为。（1）关于本实验操作，下列说法正确的是_____。A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动C．本次实验必须要测量钢柱的质量（2）画出痕迹时，钢柱下落的速度_____。（用题中所给物理量的字母表示）（3）设各条痕迹到的距离为，对应钢柱的下落速度为，某同学画出的图像，并求得该图线的斜率为，则重力加速度_____。12．（12分）新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络找到了比亚迪某型号电池铭牌如图所示，电池采用的是比亚迪刀片电池技术．已知该车内的整块电池是由10块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池又由10块电芯串联而成．现将一块电芯拆解出来，测量其电动势和内阻．（1）实验前利用1A恒流电源对一块电芯进行充电，充满的时间要_____h．（2）为了能较准确的测量一块电芯的电动势和内阻，该同学设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案，如图1所示，除电芯、开关、导线外，可供选择使用的实验器材还有：电流表（量程）；电流表（量程）电压表（量程）；电压表（量程）定值电阻（阻值，额定功率）定值电阻（阻值，额定功率）滑动变阻器（阻值）；滑动变阻器（阻值）刀片电池电芯的内阻较小，为了器材的安全、测量的准确和操作的方便，本实验中电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器分别应选_____。（填对应选项）A． B．、、、C． D．（3）记录单刀双掷开关分别接1、2对应的多组电压表的示数和电流表的示数，根据实验记录的数据绘制如图2中所示的两条图线，由图线得出的电动势测量值_____真实值（选填“大于”或“小于”或“等于”）。综合、两条图线，此电芯的电动势为_____，内阻_____（用图1和图2中的字母表示）。（4）两个实验小组分别完成了上述的实验后，发现甲、乙两刀片电池的电动势相等，内阻有较大的差异。同学们进一步探究电池内阻的热功率随路端电压变化的关系，画出了下图所示的图像。已知甲电池的内阻较大，则下列各图中可能正确的是_____。A． B． C． D．13．（10分）在2024年巴黎奥运会上，中国皮划艇队在男子500米双人划艇项目中再创辉煌。由刘浩和季博文组成的强强组合，以1分39秒48的成绩斩获全牌．这不仅是中国皮划艇队在巴黎变量之间的首金，也是中国皮划艇项目在奥运会历史上的又一次突破。在日常单人皮艇训练变动员采用单桨划水使皮艇沿直线运动。运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段，假设划水阶段用时1.2s，空中运桨用时为1.0s，若皮艇（含运动员和桨）质量为80kg，运动过程中受到的阻力恒定，划水时桨产生的动力大小为皮艇所受阻力的2.5倍。设某次训练中桨刚入水时皮艇的速度为0，运动员紧接着完成1次划水和运桨动作，此过程皮艇前进4.76m，求：（1）划水和空中运桨两阶段皮艇的加速度大小之比；（2）该过程中皮艇所受阻力的大小。14．（14分）如图所示，一倾角的光滑固定斜面上，一质量为的滑块与劲度系数为的轻弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在斜面顶端，开始时滑块处于静止状态。质量为的泥团以的速度沿斜面从滑块下方与滑块发生碰撞并立即与滑块粘合在一起，两者一起在斜面上向上运动至最高点，之后继续沿斜面做上下振动。已知弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系为，重力加速度取。求：（1）碰撞后泥团与滑块组合体的最大加速度和组合体做简谐运动的振幅；（2）碰撞之前泥团的初速度的大小；（3）当滑块与泥团到达最低点的瞬间，将一质量为的小泥团轻置于滑块上，使其立即与组合体粘在一起，求新的组合体的最大动能。15．（18分）如图所示，在平面直角坐标系的轴和虚线之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场区Ⅰ，在虚线右侧有垂直于坐标平面向外的匀强磁场区Ⅱ，在轴左侧有沿轴正方向的匀