甘肃省定西市2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题【含答案解析】

2025届定西市普通高中高三年级教学质量统一检测试题（卷）物理本试卷满分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43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.钱学森弹道能使导弹在飞行过程中突然改变速度、方向和高度，极大地增加了拦截难度。如图所示，运动到P点时，导弹所受的合力可能是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】做曲线运动的物体所受的合力方向指向轨迹的凹向，可知导弹运动到P点时，导弹所受的合力可能是。故选D。2.光电效应实验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照射锌板，原来不带电的验电器指针张开一个角度。下列说法正确的是（）A.锌板带正电B.验电器的金属片带负电C.增大弧光灯的强度，验电器的张角将减小D.将紫外线改为强度更大的红外线进行实验，验电器的金属片也一定会带电【答案】A【解析】【详解】A．用发出紫外线的弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，说明发生了光电效应，有电子从锌板表面逸出，锌板带正电，A正确；B．验电器与锌板连接，锌板带正电，验电器也带正电，B错误；C．增大弧光灯的强度，射出的光电子数增多，锌板所带正电荷数增多，验电器张角将变大，C错误；D．将紫外线改为红外线进行实验，光照频率减小，若小于截止频率，则不会发生光电效应，所以验电器的金属片不一定带电，D错误。故选A。3.如图所示，某伞兵进行跳伞演练，从伞兵离开悬停的飞机开始计时，伞兵先做自由落体运动，当速度达到时，伞兵打开降落伞做匀减速直线运动，落地前下落的高度为，落地时的速度恰好减为0，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.伞兵在落地前4s打开降落伞B.伞兵在空中下落过程用时为C.打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为D.打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为【答案】C【解析】【详解】AB．由解得减速时，利用逆向思维，有解得由速度公式有解得伞兵在落地前打开降落伞，伞兵在空中下落的时间故AB错误；CD．设打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为，由位移一时间公式有解得故C正确，D错误。故选C。4.在艺术体操的带操表演中，运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩带的一端，彩带随之“波浪”翻滚，同时彩带上的“波浪”向前传播，可把这样的“波浪”视为简谐横波。该简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，图乙为彩带上某质点P的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播B.该波的传播速度大小为2m/sC.时，质点P的加速度最大D.0~10s内，质点P沿波传播的方向运动了8m【答案】B【解析】【详解】A．从图乙可以判断出时刻质点P的振动方向向下，在图甲中根据同侧法，可以判断出该波沿x轴负方向传播，A错误；B．从图中可知，该波的波长为，周期为，可得出该波的传播速度大小为B正确；C．从图乙可以看出时，质点P位于平衡位置，速度最大，加速度为0，C错误；D．质点只在平衡位置附近往复振动，并不随波迁移，D错误。故选B。5.如图所示，平行虚线A、B、C、D、E是一匀强电场中的5个等间距的等势线，一电子经过等势线A时的动能为20eV，从等势线A运动到等势线D的过程中克服电场力做的功为15eV，电子运动的轨迹如图中实线所示，已知等势线B的电势为5V，电子经过等势线D时的速率为v，下列说法正确的是（）A.等势线C的电势为－5VB.该电子经过等势线D时的电势能为－5eVC.该电子经过等势线B时的速度大小为D.仅改变电子射入的方向，该电子可以从等势线A运动到等势线E的右侧【答案】C【解析】【详解】A．因等势面间距相等，根据可知相邻虚线之间电势差相等，电子由A运动到等势线D，根据动能定理有解得电子由A到D，电场力做负功，故电场线方向向右，沿电场线方向电势降低，相邻等势线间电势差相等，为已知等势线B的电势为5V，等势线C的电势为0V，故A错误；B．已知等势线B的电势为5V，相邻等势线间电势差为故等势线D的电势为，该电子经过等势线D时的电势能为故B错误；C．电子从B到D，根据动能定理电子从A到D，根据动能定理联立解得，故C正确；D．电子从D到E，根据动能定理结合C项分析，知，故电子运动不到等势线E的右侧，故D错误。故选C。6.某医用氧气瓶的容积为40L，瓶内装有7.2kg的氧气。使用前，瓶内氧气的压强为，温度为37℃。当患者消耗该氧气瓶内氧气的质量为3.48kg时，瓶内氧气的压强变为，则此时瓶内气体的温度为（）A.33℃ B.31℃ C.29℃ D.27℃【答案】D【解析】【详解】瓶内剩余气体质量为7.2kg-3.48kg=3.72kg，消耗之前3.72kg氧气占体积根据即解得t=27℃故选D。7.如图所示，半径为的四分之一光滑圆轨道AB的末端B点的切线水平，轨道AB与半径为的光滑半圆轨道BCD在B处连接且固定，半径固定且半径可调节。一个可视为质点的小球从A点由静止释放，经过B点后落在半圆轨道BCD上，空气阻力可忽略，若小球在空中运动的时间最长，则（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】要小球在空中运动的时间最长，根据平抛运动的规律需要小球落到C点，设在B点的速度为，竖直方向水平方向从到过程，根据机械能守恒定律联立可得。故选A。8.如图所示，一艘帆船静止在湖面上，从湖底P点发出的一细束黄色激光射到水面，折射后恰好照射到帆船上的竖直桅杆上的M点。下列说法正确的是（）A.黄光在水中的频率比在空气中的频率大B.黄光在水中的速度比在空气中的速度小C.若仅把黄光改成红光，则红光在水中传播的时间比黄光在水中传播的时间短D若仅把黄光改成红光，则红光可能射到N点【答案】BC【解析】【详解】A．黄光在水中的频率等于在空气中的频率，选项A错误；B．根据可知，黄光在水中的速度比在空气中的速度小，选项B正确；C．若仅把黄光改成红光，红光的频率小于黄光，折射率小于黄光，根据可知红光在水中的速度大于黄光，则红光在水中传播的时间比黄光在水中传播的时间短，选项C正确；D．若仅把黄光改成红光，红光的折射率比黄光小，射出水面后折射角较小，则红光将射到M点上方，不可能射到N点，选项D错误。故选BC。9.2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射，并准确进入预定轨道。对接后的飞船与空间站组合体在离地球表面高度为h的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，忽略地球的自转。由以上数据能得出的物理量是（）A.地球的半径B.地球的平均密度C.飞船与空间站组合体受到的万有引力大小D.飞船与空间站组合体在轨运行的线速度大小和角速度大小【答案】ABD【解析】【详解】AB．根据，可求解地球的质量M和半径R；根据可得地球的密度，选项AB正确；C．组合体的质量不确定，不能求解飞船与空间站组合体受到的万有引力大小，选项C错误；D．可求解飞船与空间站组合体在轨运行的线速度大小角速度大小选项D正确。故选ABD。10.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.离开磁场的过程中，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】【详解】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。二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验。打点计时器的打点周期为。（1）若小车总质量为，砝码和砝码盘的总质量为，则满足砝_____（填“远大于”“远小于”或“近似等于”）时，可认为小车受到的合力与砝码和砝码盘所受的总重力大小相等。（2）在探究加速度与质量的关系实验中，下列说法正确的是_____。A.平衡摩擦力时，应该将装砝码的砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，都必须重新平衡摩擦力C.实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车（3）用打点计时器记录了小车运动情况的一段纸带，相邻两个计数点之间有四个计时点未标出，如图乙所示，则打点时小车的速度大小为_____，小车运动的加速度大小为_____。（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）远小于（2）C（3）①.0.99②.2.0【解析】【小问1详解】设绳子拉力为F，车的加速度大小为a，对M、m，由牛顿第二定律有联立解得可知m远小于M时，可认为小车受到的合力与砝码和砝码盘所受的总重力大小相等；【小问2详解】A．平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A正确；B．每次改变小车的质量时，平衡摩擦力时有解得故平衡摩擦与车质量无关，故改变小车的质量时不需要重新平衡摩擦力，故B错误；C．为了节约纸带，实验时应先接通电源后释放小车，故C正确。故选C。【小问3详解】[1]相邻两个计数点之间有四个计时点未标出，可知两个计数点之间时间为，故打点时小车的速度大小为[2]由逐差法得加速度大小为代入图乙数据得12.某物理探究小组的同学设计实验电路测定蓄电池组的电动势E和总内阻r。提供的实验器材如下：由3节相同的蓄电池组成的电池组（每节蓄电池的电动势约为2V、内阻小于3Ω）；定值电阻；定值电阻；滑动变阻器（最大阻值为100Ω）；电流表（量程为0~3mA，内阻）；电流表（量程为0~0.6A，内阻）；开关及导线若干。（1）电流表测通过电池组的电流，请将图甲中矩形框内的电路图补充完整______。（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处于接入电路的阻值为______（填“最大值”或“最小值”）处；闭合开关S，改变滑片的位置，记下电流表的示数、，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，请作出图像______。（3）根据图像并结合设计的电路图，可得蓄电池组的电动势______V，蓄电池组的总内阻______Ω。（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）（2）①.最大值②.（3）①.6.0②.5.0【解析】【小问1详解】电流表和定值电阻串联，改装成电压表，装在滑动变阻器两端，电流表在干路，可测通过电池组的电流，电路图为【小问2详解】[1]闭合开关S前，为使不损坏电流表，滑动变阻器的滑片P应处于接入电路的阻值最大值处。[2]作图像时，应让更过的点落在图线上，图线为平滑的曲线或者直线，若有些点不在图线上，应排除错误数据，画出的图如下【小问3详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有有纵轴截距为可得斜率的绝对值为可得13.如图所示，光滑硬直杆与水平面成53°角固定放置，劲度系数为k、原长为L的轻质弹簧一端固定在O点，另一端与圆环（视为质点）相连，圆环套在杆上。现让圆环从与O点等高的A点由静止释放，当圆环运动到O点的正下方B点时，圆环的动能正好等于圆环在A处时弹簧的弹性势能。已知A、B两点间的距离为5L，重力加速度大小为g，对劲度系数为k的轻质弹簧，其弹性势能与弹簧的形变量x的关系式为，弹簧始终在弹性限度内，，，求：（1）圆环在B点时的动能；（2）圆环的质量。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由几何关系有，弹簧的原长为L，则圆环在A点时弹簧的伸长量为2L，弹簧的弹性势能圆环在B点时的动能【小问2详解】圆环在B点时弹簧的伸长量为3L，弹簧的弹性势能圆环从A点运动到B点，由机械能守恒，有解得圆环的质量14.如图所示，在第一象限有水平向左的匀强电场，在第二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一电荷量为、质量为的带电粒子（不计重力）在距原点距离为处垂直于轴以大小为的初速度进入第一象限，经过一段时间后以偏离原来的方向进入第二象限，再经过一段时间后垂直于轴射出磁场。求：（1）粒子出电场时的坐标；（2）匀强磁场的磁感应强度大小；（3）粒子在电场和磁场中运动的总时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设带电粒子进入磁场时的速度大小为v，在电场中做类平抛运动，由几何关系得粒子射出电场时的速度大小为x轴方向其中解得即故粒子射出电场时的坐标为。【小问2详解】如图所示由几何关系可知粒子在磁场中运动的半径为由洛伦兹力提供向心力解得小问3详解】