上海市嘉定区第二中学2024-2025学年高三下物理试题期中考试试题含解析

上海市嘉定区第二中学2024-2025学年高三下物理试题期中考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角θ=53°，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球A与圆环间摩擦力的大小为D．小球A与圆环间摩擦力的大小为2、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走+Q及AB边上的细棒，则O点强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)A．B．C．D．3、在光电效应实验中，某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管，得到如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线，则两种光中（）A．甲光的频率比较大B．甲光的波长比较长C．甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较少D．甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大4、曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P。在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是A．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0B．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0C．当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度等于v0D．当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度大于v05、如图所示为两条长直平行导线的横截面图，两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流，图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线，A、B两点关于交点O对称，已知A点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°，且其中任意一根导线在A点所产生的磁场的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（）A．根据对称性可知A、B两点的磁感应强度方向相同B．A、B两点磁感应强度大小均为C．A、B两点磁感应强度大小均为BD．在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零6、2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S1和S2相遇形成干涉，被探测器接收。精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0。当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是A．引力波可以超光速传播B．引力波不能传播能量C．探测器接收到的两束波的频率相同D．无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A处，上端连接质量3kg的滑块（视为质点），斜面固定在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的D点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示，重力加速度取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（）A．滑块先做匀加速后做匀减速运动B．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1C．弹簧的劲度系数为180N/mD．滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为3.12J8、如图所示为固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC。现有一小球以一定的初速度v0从最低点A冲上轨道，小球运动到最高点C时的速度为。已知半圆形轨道的半径为0.4m，小球可视为质点，且在最高点C受到轨道的作用力为5N，空气阻力不计，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．小球初速度B．小球质量为0.3kgC．小球在A点时重力的功率为20WD．小球在A点时对半圆轨道的压力为29N9、如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压恒定、输电线上的电阻不变，假设用户所用用电器都是纯电阻用电器，若发现发电厂发电机输出的电流增大了，则可以判定A．通过用户的电流减小了B．用户接入电路的总电阻减小了C．用户消耗的电功率减小了D．加在用户两端的电压变小了10、假设何雯娜质量为m=40kg，在某次蹦床比赛中，她从最低点以一定的初速度v0竖直向上跳起，取运动过程的最低点为重力零势能面，她的机械能和重力势能随离开最低点的高度h的变化规律如图所示，在整个运动过程中，可将她视为质点，空气阻力不可忽略并且大小恒定，取g=10m/s2，则（）A．初速度v0=11m/sB．下降加速度为7m/s2C．落回最低点的动能1480JD．上升运动时间为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量，重复以上操作5次，处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的a­F图像，已知重力加速度g=10m/s2，根据图像可求出滑块质量m=______kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________。12．（12分）利用图示装置可以做力学中的许多实验．（1）以下说法正确的是____________.A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响(2).小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于__________的值.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）图示装置可用来测定水的折射率．当圆柱形容器内未装水时，从A点沿AB方向能看到对边上的点E；当容器内装满水时，仍沿AB方向看去，恰好看到底面直径CD上的点D．测得容器直径CD=12cm，高BC=16cm，DE=7cm．已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，求：①水的折射率n；②光在水中的传播速度v．14．（16分）如图，用手捏住细线，让质量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做匀速圆周运动，其半径r=0.3m。某时刻突然松手，使细线迅速放长0.2m后，又迅速用手捏住细线，保证小球在更大半径的新轨道做匀速圆周运动，已知大半径的圆与小半径的圆为同心圆。求：（1）细线迅速放长0.2m所经历的时间（2）在大半径新轨道上运动时小球的角速度（3）在大半径新轨道上运动时，细线对小球的拉力15．（12分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计．求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多少．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

AB．小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：所以解得圆环旋转角速度的大小故选项A、B错误；CD．对小球A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上竖直方向上解得所以选项C错误、D正确。故选D.2、D【解析】

根据对称性，AF与CD上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零，AB与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零.BC中点的点电荷在O点产生的电场强度为，因EF上的细棒与BC中点的点电荷在O点产生的电场强度叠加为零，EF上的细棒在O点产生的电场强度为，故每根细棒在O点产生的电场强度为，移走+Q及AB边上的细棒，O点的电场强度为EF与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加，这两个场强夹角为60°，所以叠加后电场强度为；故选D。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论相符，选项D正确；3、B【解析】

ABD．根据由图像可知，乙光的截止电压较大，则乙光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大，乙光的频率较大，根据则甲光波长较大，选项AD错误，B正确；C．由图像可知，甲光的饱和光电流较大，则甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较多，选项C错误；故选B。4、A【解析】

AB．当OP与OQ垂直时，设∠PQO=θ，此时活塞的速度为v，将P点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度；将活塞的速度v分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，则此时v0cosθ=vcosθ，即v=v0，选项A正确，B错误；CD．当OPQ在同一直线时，P点沿杆方向的速度为零，则活塞运动的速度等于0，选项CD错误；5、B【解析】

A．根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在A、B两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，A、B两点的磁感应强度大小相等，A点磁场向下，B点磁场向上，方向相反，A错误；BC．两根导线在A点产生的磁感应强度的方向如图所示根据平行四边形定则进行合成，得到A点的磁感应强度大小为同理，B点的磁感应强度大小也为B正确、C错误；D．只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知O点的磁感应强度为零，D错误。故选B。6、C【解析】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A，B均错误；C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；D项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误。点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】

A．因滑块的加速度先减小后反向增加，可知滑块先做变加速后做变减速运动，选项A错误；B．弹簧处于原长时，加速度为a=5.2m/s2，由牛顿第二定律解得μ=0.1选项B正确；C．由图像可知，弹簧被压缩x=0.1m时滑块的加速度减为零，则解得k=156N/m选项C错误；D．由能量关系可知，滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为解得EP=3.12J选项D正确。故选BD。8、AD【解析】

A．小球从最低点到最高点，由机械能守恒解得v0=5m/s选项A正确；B．在最高点C时解得m=0.4kg选项B错误；C．小球在A点时竖直速度为零，则根据P=mgvy可知重力的功率为0，选项C错误；D．小球在A点时解得NA=29N选项D正确；故选AD。9、BD【解析】

A项：如果发电机输出电流增大，根据变流比可知，输送电流增大，通过用户的电流增大，故A错误；B项：由可知，输送电流增大，是由于减小引起的，故B正确；C项：当用户电阻减小时，用户消耗的功率增大，故C错误；D项：发电机输出电流增大，则输电线上的电压降增大，因此降压变压器的输入、输出电压均减小，即因在用户两端电压变小了，故D正确。故选：BD。10、AD【解析】

A．运动员的机械能由动能和重力势能构成，当h=0m时，重力势能为零，动能为Ek0=2420J，根据：则v0=11m/s，A正确；B．空气阻力做功改变机械能，所以E机-h的斜率大小为空气阻力，即：根据牛顿第二定律，下降加速度为：B错误；C．由于存在空气阻力，上升过程和下降过程损失的机械能均为420J，故回到最低点时动能为：Ek=2420J-840J=1580JC错误；D．上升加速度为：上升时间为：D正确。故选AD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.25（0.24～0.26均正确）0.20（0.19～0.21均正确）【解析】

[1][2]根据F﹣μmg＝ma得a＝﹣μg所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数，由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k＝4，所以滑块质量m＝0.25kg由图形得，当F＝0.5N时，滑块就要开始滑动，所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N，而最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即μmg＝0.5N解得μ＝0.2012、（1）C（2）g【解析】

（1）A．此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，所以A不准确；B．曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种，所以若a﹣M图象是曲线，不能断定曲线是双曲线，即不能断定加速度与质量成反比，应画出a﹣图象，故B错误；C．探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故C正确．（2）设小车质量为m，钩码质量为M，则对小车有：对钩码有：联立解得：将上式变形为：可见当Mm时，加速度a趋近于g．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、①4/3②2.25×108m/s【解析】①做出光路图，设入射角为i、折射角为r,则：，则sini=0.8；，则sinr=0.6折射率：②由可得光在水中的速度：点睛：本题考查几何光学问题，对数学几何要求能力较高，关系是确定入射角和折射角，通过折射定律进行解决．14、（1）0.4s（2）1.2rad/s