甘肃省多校2024-2025学年高三上学期第一次联考（期末）物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE205学年第一学期高三第一次联考物理（75分钟100分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上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。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，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第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.下列核反应方程中括号内的粒子为质子的是（）A.（） B.（）C.（） D.（）【答案】C【解析】根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程分别为粒子分别为中子、粒子、质子、电子。故选C。2.一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度随时间变化的图线如图所示，以竖直向上为的正方向，则人对地板的压力最大的时刻为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】时人的加速度向上且最大，人处于超重状态，此时人对地板的压力最大。故选A。3.2024年10月30日，长征二号遥十九运载火箭搭载神舟十九号载人飞船顺利升空，发射取得圆满成功，飞船入轨后与空间站上的神舟十八号飞行乘组顺利进行了太空会师”。已知空间站在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约9分钟。下列说法正确的是（）A.飞船的发射速度应小于第一宇宙速度B.空间站的线速度比地球同步卫星的大C.空间站的角速度比地球同步卫星的小D.空间站加速度比地球同步卫星的小【答案】B【解析】A．飞船的发射速度应大于第一宇宙速度，故A错误；BD．根据万有引力提供向心力有整理可得，，由于空间站的周期小于地球同步卫星的周期，可知，，故B正确，D错误；C．已知同步卫星的周期为，则，根据角速度和周期的关系有，则空间站的角速度比地球同步卫星的大，故C错误；故选B。4.如图甲所示，正方形闭合线框MNPQ的总电阻r=0.4Ω，边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从t=0时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，t=0时刻，磁场方向垂直纸面向里，0~1s内，线框中感应电流的大小和方向分别为（）A0.16A逆时针 B.0.16A，顺时针C.0.08A，逆时针 D.0.08A，顺时针【答案】C【解析】0~1s内，线框中感应电动势感应电流大小为根据楞次定理可知，线框中感应电流的方向为逆时针。故选C。5.一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，t=0时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（）A.该波的波速大小为4m/sB.该波沿x轴正方向传播C.t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反D.0~5s内质点a运动的路程为10cm【答案】C【解析】A．由图可知，波长为，则该波的波速大小为故A错误；B．此时介质中质点b向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；C．由于质点a和质点c之间的距离为半个波长，则质点a和质点c的振动完全相反，所以t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反，故C正确；D．t=0时刻质点a处于波峰位置，则0~5s内，质点a经过，运动的路程为故D错误。故选C。6.通电直导线ab的质量为m、长为l，用两根细线把导线水平吊起，导线中的电流为I，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，导线处于平衡时细线与竖直方向成θ=37°角，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，则（）A.磁感应强度大小为B.导线所受拉力大小为C.若增大磁感应强度，则导线静止时细线与竖直方向的夹角将变大D.若改变磁感应强度，导线静止时细线与竖直方向的夹角仍为θ，则磁感应强度的最小值为【答案】C【解析】AB．对导线受力分析，如图所示根据平衡条件可得解得，故AB错误；C．由上述分析可知若增大磁感应强度，安培力增大，则细线与竖直方向的夹角将增大，故C正确；D．当安培力与拉力方向垂直时，安培力最小，磁感应强度最小，则所以故D错误。故选C7.如图，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地，一带负电的小球固定在两极板间的P点。闭合开关S，将A极板缓慢向下移动一小段距离，下列说法正确的是（）A.电容器的电容变小 B.电容器所带电荷量不变C.P点的电势降低 D.小球的电势能减少【答案】D【解析】A．将A极板缓慢向下移动一小段距离，由可知，电容器的电容变大，故A错误；B．保持开关S闭合，电容器两极板间电压不变，根据可知，电容器所带电荷量变大，故B错误；C．根据可知，极板间电场强度变大，P与下极板之间的电势差变大，下极板电势为零，所以P点的电势升高，故C错误；D．根据可知负电荷的电势能减少，故D正确。故选D。8.将小球沿水平方向抛出，不计空气阻力，关于小球运动过程中的物理量，下列说法正确的是（）A.小球的加速度不变B.小球的机械能减少C.在相等时间内，小球的动能变化量相等D.在相等时间内，小球的动量变化量相同【答案】AD【解析】A．小球只受重力作用，加速度为重力加速度，保持不变，故A正确；B．只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，故B错误；C．在相等时间内，小球下降的高度不同，重力做功不同，则小球动能变化量不同，故C错误；D．在相等的时间内，重力的冲量相同，则小球的动量变化量相同，故D正确。故选AD。9.如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（）A.原线圈两端电压的有效值为 B.副线圈中电流的有效值为C.原、副线圈匝数之比为1：4 D.原线圈的输入功率为【答案】BD【解析】A．由题图知，原线圈电压最大值为，则原线圈两端电压的有效值故A错误；B．灯泡正常发光，由得，副线圈中电流的有效值故B正确；C．由理想变压器电压与匝数关系可知故C错误；D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率，故D正确。故选BD。10.如图所示，测定一个形状不规则的小块固体的体积，将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截而积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2，温度为T2。已知S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l1=0.2m，l2=0.3m，T2=350K，V0=2.0×10-4m3，大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T1=300K，取g=10m/s2，则（）A.在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变B.气体分子的数密度变大C.此不规则小块固体的体积为4×10-5m3D.若此过程中气体内能增加10.3J，则气体吸收热量为6.2J【答案】AC【解析】AB．温度升高后，活塞缓慢上升，受力不变，故封闭气体的压强不变，根据可知器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变，由于体积变大，故气体分子的数密度变小，故A正确，B错误；C．气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律有解得故C正确；D．整个过程中外界对气体做的功对活塞受力分析有解得根据热力学第一定律有其中解得故气体吸收的热量为14.4J，故D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.在“验证机械能守恒定律”的实验中（1）下列操作正确的是（）A. B.C.（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是（）A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） D.秒表（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打点计时器打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量∆Ep=___________，动能增加量∆Ek=___________。【答案】（1）B（2）AB（3）【解析】【小问1详析】手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点计时器，由静止释放。故选B。【小问2详析】AD．电磁打点计时器可记录重物运动的时间，不需要秒表，电磁打点计时器使用的是交流电源，故A正确，D错误；B．需要用刻度尺测量纸带上两点之间的距离，故B正确；C．由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约掉，所以不需要天平测质量，故C错误。故选AB。【小问3详析】[1][2]打点计时器打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度有则动能增加量为12.在测量某干电池的电动势和内阻实验中，实验室提供的器材有：A.电压表：量程0~3V，内阻几千欧；量程0~15V，内阻几千欧B.电流表：量程0~0.6A，内阻为0.5Ω；量程0~3A，内阻为0.1ΩC.滑动变阻器：最大阻值20Ω，额定电流3AD.待测干电池（内阻约为0.5Ω），开关、导线若干（1）为了尽可能精确地测量该干电池的电动势和内阻，请你用笔画线，将图甲中的实物图补充完整____。（2）某次实验测量时，电压表指针的位置如图乙所示，其示数应为___________V。（3）若测出7组数据，标在U-I坐标系上，并作出图像如图丙所示，则可求出干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留两位小数）（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电流表的示数I及干电池的输出功率P都会发生变化，则图中能正确反映P-I图像关系的是（）A. B.C. D.【答案】（1）（2）1.50（3）1.500.55（0.53~0.57范围内均可）（4）C【解析】【小问1详析】由于电流表内阻已知，所以采用电流表外接，电压表的量程选择0~3V，电流表的量程选择0~0.6A，如图所示【小问2详析】电压表分度值为0.1V，故电压表的读数为1.50V。【小问3详析】[1][2]由闭合电路欧姆定律可知化简可得结合图像可得其中所以【小问4详析】干电池的输出功率故P-I图像为开口向下的抛物线。故选C。13.如图所示，一玻璃柱横截面为直角三角形，其中∠C=30°，AB边长为L。截面所在平面内，一束光线从AB边中点垂直人射，在AC边恰好发生全反射，最终从BC边射出。不考虑多次反射，光在真空中速度大小为c。求：（1）玻璃柱对该光线的折射率；（2）该光线在玻璃柱中传播的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】光路如图所示根据几何关系可知，临界角根据解得【小问2详析】光线在玻璃柱中传播的路程传播速度传播时间解得14.如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端。一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞，碰撞后物块沿着小车上表面恰好运动到圆弧轨道的最高点。已知细线长L=1.25m，小球质量m=0.10kg物块、小车质量均为M=0.15kg。小车上的水平轨道长s=1.0m，圆弧轨道半径R=0.15m。小球、物块均可视为质点，碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小；（2）小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小；（3）物块与水平轨道间的动摩擦因数。【答案】（1）3N（2）4m/s（3）0.25【解析】【小问1详析】对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理有解得在最低点，对小球，由牛顿第二定律有解得小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为【小问2详析】小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律有解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为【小问3详析】物块恰好运动到圆弧轨道最高点，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒有由能量守恒定律有解得15.某控制带电粒子运动轨迹的装置模型如图所示，平面直角坐标系xOy内，在x≥0且0≤y≤4l的区域内存在电场强度大小为E，沿y轴负方向的匀强电场，其余区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从M（0，4l）点以某一初速度沿x轴正方向射入电场，从N（6l，0）点离开电场并进入磁场，垂直穿过y轴后进入第三象限。不计粒子的重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）带电粒子的初速度大小v0；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；（3）带电粒子第三次穿过x轴的位置坐标。【答案】（1）（2）