安徽省皖东2024-2025学年高三（上）期末物理试卷（含解析）

安徽省皖东名校2024-2025学年高三（上）期末物理试卷

一、单选题：本大题共8小题，共32分。

1.如图所示，在倾角为37。的固定斜面上放置一个质量为0.2kg的物块。现用一个与斜面平行的水平力推物

块，当推力为0.5N时物块恰能沿斜面匀速下滑。取重力加速度为10m/s2,sin37。=0.6,则物块与斜面间

的动摩擦因数为

2.如图所示,半径为R的鼓形轮可绕固定的光滑水平轴。转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，

杆上分别固定有质量为爪的A,B,C,D,4个小球，球心与。的距离均为2R。现让鼓形轮匀速转动，若某

时刻8,。两球所在直杆恰好位于水平方向，小球B的速度大小为z不计空气阻力，重力加速度为g,下列

说法正确的是（）

A.鼓形轮的角速度为：B.杆对小球C的作用力一定竖直向上

C.杆对小球。的作用力为驾D.杆对小球4的作用力一定大于mg

K

3.如图所示，一颗在某中地圆轨道上运行的质量为m的卫星，通过M、N两位置的变轨，经椭圆转移轨道进

入近地圆轨道运行，然后调整好姿态再伺机进入大气层，返回地面。已知近地圆轨道的半径可认为等于地

球半径，中地圆轨道与近地圆轨道共平面且轨道半径为地球半径的3倍，地球半径为R,地球表面的重力加

速度为g,下列说法中正确的是（）

A.卫星在M、N两点处需要加速才能实现题设条件中的变轨

B.该卫星在近地圆轨道上运行的动能为

C.该卫星在中地圆轨道上运行的速度J亭

D.该卫星在转移轨道上从M点运行至N点（M、N与地心在同一直线上）所需的时间售

4.如图是某一家用体育锻炼的发球机，从同一点沿不同方向发出质量相同的4、B两球，返回同一高度时,

两球再次经过同一点.如果不计空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是：

A.两球再次经过同一点时的速度大小一定相等

B.两球再次经过同一点时重力做功的功率可能相等

c.在运动过程中，小球a动量变化量小于小球B动量变化量

D.在运动过程中，小球a运动的时间大于小球8运动的时间

5.如图所示为计算机生成的点电荷电势分布三维图，久、y轴组成被研究的平面，,轴为电势的大小，a和b为

图中的两点，若取无穷远处的电势为零，则（）

A.该点电荷带负电

B.a点所在曲线为电场线

C.a点处位置的电场强度大于b点处位置的电场强度

D.负电荷从a点处位置移动到6点处位置，其电势能减小

6.一个电子在静电场中沿x轴在区间(-a,a)内运动，其动能琉随位置x变化的图像如图所示，已知电子质量

为m,电荷量为e,贝ij()

B.电子位于(0,0)点时电势能最大

C.x=-a与x=a两点的电势差为等D.在(0,a)区间，电场强度的大小为鬻

7.如图所示，理想变压器输入电压为a=220/2sin(1007rt)(V)，原、副线圈的匝数之比为%：n2=10：1,

各电表均为理想电表，电压表匕、%的读数分别为U1、U2,电流表4、4的读数分别为人、k，若电阻心、

7?2消耗的功率相同，则

A.电压表匕的读数为22U

B.瓦卜=U2I2

C.%：R2=100:1

D.若只增大/?2，电压表明、%的读数均不变

8.如图所示，一倾角为30。的光滑斜面固定于水平面上，匀强磁场垂直于斜面，匀强电场沿斜面向上并垂直

于斜面底边，一质量为瓶、带电荷量为q的小球以速度"在斜面上做半径为R的匀速圆周运动，则()

A.小球带负电B.匀强磁场的磁感应强度大小B暇

C.匀强电场的场强大小公詈D.小球在运动过程中机械能守恒

二、多选题：本大题共2小题，共12分。

9.当上、下抖动长长的轻绳时，轻绳则呈正弦波形状。如图甲，是某轻绳产生的横波在介质中沿x轴传播,

在t=0.25s时的波形图，图乙为横坐标在1.5爪处P点的振动图像。则下列说法中正确的是（）

A.该波向左传播，波速为2m/s

B.再经过3.5s质点P通过的路程为140cm

C.L质点比N质点先到达波峰

D.人若加快抖动轻绳，两个相邻波峰之间的距离变小

10.如图所示，平面内有足够长的间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨处在垂直于导

轨平面向上的有界匀强磁场中（虚线是磁场的左边界，其右侧磁场区域足够大）。两根材质相同的金属棒时、

cd垂直导轨放置，长度均为3质量分别为2m、m,金属棒cd恰好位于磁场的左边界内。现给金属棒ab向

右的初速度火,两金属棒发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知两金属棒与导轨始终接触良好，金属棒ab的

电阻为R,导轨的电阻不计，下列说法正确的是

A.碰撞结束的瞬间，流过金属棒ab的电流是噜

B.碰撞结束的瞬间，流过金属棒cd的电流是符

C.最终金属棒协、cd相距驾竽

D.最终金属棒cd上产生的热量为噂

三、实验题：本大题共2小题，共14分。

11.学校新进了一批传感器，小明同学在老师的指导下在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与

质量，轨道半径及转速的关系。如图1所示的实验装置中，带孔的小滑块套在光滑的水平细杆上，通过细线

与固定在转轴上的拉力传感器相连，小滑块上固定有转速传感器，水平细杆可绕转轴做匀速圆周运动，小

明先保持滑块质量和半径不变，来探究向心力与转速的关系。

（1）该同学采用的实验方法主要是o（填正确答案标号）

A理想模型法B控制变量法C.等效替代法

（2）小明通过改变转轴转速测量多组数据，记录力传感器示数F,转速传感器的示数几，作出了如图2所示的

图像，则小明选取的横坐标可能是o

A-nB.；C.6D.*

12.某实验小组利用如图（a）所示电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材如下:

A定值电阻Ro（阻值为3.0。）

C.电阻箱R（最大阻值999.9。）

。.电压表V（量程为3.0忆内阻很大）

E开关S,导线若干

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R;

③以:为纵坐标，:为横坐标，作出1图像；

UKUK

④求出直线的斜率和纵轴上的截距。

回答下列问题:

(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则:与■的关系式为____;

UK

(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=7.00时电压表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下

表。答：①，②;

图(b)

R/O4.05.06.07.08.09.0

U/V1.521.721.88①2.142.32

1,

万/L0.660.580.53②0.470.43

(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得电源电动势

E=内阻0。

四、计算题：本大题共3小题，共40分。

13.如图，一竖直放置、导热良好的汽缸上端开口，汽缸内壁上有卡口。和b,a距缸底的高度为H,a、6间

距为0.5H,活塞只能在6间移动，其下方密封有一定质量的氮气。开始时活塞静止在卡口。处，氮气

的压强为0.8P。。现打开阀门K,向缸内充入压强为P。、温度为的氮气，经时间f后关闭K,气体稳

定后活塞恰好到达卡口6处。已知活塞质量为加，横截面积为S,厚度可忽略，活塞与汽缸间的摩擦忽略不

计，大气压强为P。，环境温度恒为"，氮气可视为理想气体，重力加速度大小为8，等=0.2为。求：

H

(1)活塞在卡口6处时，氮气的压强(结果用P。表示)；

(2)从阀门K充气时，氮气的平均流量。(单位时间内通过阀门K的体积)。

14.如图所示，水平绝缘直轨道力C由光滑段力B与粗糙段BC组成，它与竖直光滑半圆轨道CD在C点处平滑连

接，其中处于电场区内。一带电量为+q、质量为小的可视为质点的滑块从4处以水平初速度％进入电场

区沿轨道运动，从B点离开电场区继续沿轨道BC运动，最后从圆轨道最高点D处以水平速度。离开圆轨道。

已知：轨道BC长l=lm,圆半径R=0.1m,m=0.01kg,q=5x10-5C,滑块与轨道BC间的动摩擦因数

11=0.2,重力加速度g取10m/s2,设装置处于真空环境中。

(1)若滑块到达圆轨道。点时的速度u=lm/s

①在D点处时，求滑块受到的弹力N；

②求滑块从8点离开电场时的速度与；

(2)若为=5m/s,为使滑块能到达圆轨道最高点。处，且离开圆轨道后落在水平轨道BC上，求4B两点间

电势差UAB应满足的条件。

15.如图所示，以4B为端点的。光滑圆弧轨道固定于竖直平面，一长滑板静止在光滑水平地面上，左端紧

4

靠B点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。一物块从4点由静止开始沿轨道滑下，经B滑上滑板且最终

滑块与木板一起向右运动并保持相对静止。已知物块可视为质点，质量为根，滑板质量M=2zn,圆弧轨道

半径为R,物块与滑板间的动摩擦因数为4=0.5,重力加速度为g。滑板与B端的碰撞没有机械能损失。求:

(1)物块滑到B点的速度为大小；

(2)滑板与木板一起运动时的速度%大小；

(3)若离滑板右端足够远处有一竖直固定的挡板P,且木板与挡板碰撞没有能量损失，要使物块始终不从滑

板右边掉下，求滑板长度最小值小

答案和解析

L【答案】A

【解析】物体在斜面上匀速下滑，即合力为0,物体受的滑动摩擦力与相对运动方向相反，在平行于斜面方

向，物体受三个力，重力分力、推力、滑动摩擦力，［imgcosa=7(mgsina)2+F2,代入数据可得〃=

A正确，BCD错误。

2.【答案】D

【解析】A鼓形轮的角速度为

v

M=2R

故A错误；

A小球C所需的向心力大小为

V2

F=m2R

若

V2

F=m>mg

则杆对小球C的作用力竖直向下，故2错误；

C.对于小球D,竖直方向有

Fy=mg

水平方向有

V2

&=噂

则杆对小球。的作用力为

&=J埠+.=JSg)2+⑺身产

故c错误；

D对于小球4根据牛顿第二定律可得

V2

FA-mg=m^>0

可知杆对小球/的作用力一定大于7ng,故。正确。

故选

3.【答案】C

【解析】4由题设条件知，卫星在向低轨道变轨，故需要减小速度，使卫星做向心运动，故A错误；

区在近地圆轨道上，有G粤可得GM=gR2

R

根据万有引力提供向心力有6粤=m],解得巧=yTGR

则该卫星在近地圆轨道上运行的动能为Eg=生根谥=；mgR，故8错误；

C.在中地圆轨道上，根据万有引力提供向心力有G%=zn；|

(3R『3R

结合GM=gR2,可得彩=J亭，故C正确；

。在近地圆轨道上，卫星运行的周期则有6爷=6捍R

转移轨道是椭圆轨道，其半长轴r=空=2R

根据开普勒第三定律可得圣=1

联立得T=4兀修，则该卫星在转移轨道上从M点运行至N点所需的时间t=「=2兀悭，故。错误。

\927g

4.【答案】D

【解析】B.由图可知，小球在竖直方向上做竖直上抛运动，a球竖直上升的高度大，故A球的竖直分速度大

于B球的竖直分速度，根据P=mgv可知，再次经过同一点时，4球重力做功的功率大于B球重力做功的功

率，故8错误；

D由B可知，4球的竖直分速度大于2球的竖直分速度，根据t=也，可知4球的运动时间长，故。正确；

9

A根据题意可知两球的水平方向距离相等，又因为4球运动时间大于B球运动时间，贝山球的水平分速度小于

B球的水平分速度，小球在整个运动过程中机械能守恒，根据运动的合成可知，两球再次经过同一点时速度

大小不一定相等，故A错误；

C.根据动量定理，合力的冲量等于物体的动量变化，冲量为mgt,因为小球4运动的时间较长，所以小球4的

重力的冲量较大，所以小球4动量变化量大于小球8动量变化量，故C错误.

故选D.

5.【答案】C

【解析】A由图可知，离点电荷越远，电势越小，可知该点电荷带正电，故A错误；

氏点电荷的电场线为直线，故8错误；

C.由4选项分析可知，a点离点电荷比较近，b点离点电荷较远，可知a点处位置的电场强度大于b点处位置的

电场强度，故C正确；

。由图可知a点电势大于6点电势，根据Ep=wq可知负电荷从a点处位置移动到b点处位置，电势能增大，故

D错误。

故选Co

6.【答案】D

【解析】

A由图像可知，在(-a,0)区间，电场力做正功，电势能减小，动能增加，在(0,a)区间，电场力做负功，电

势能增大，动能减小，故两区间中电子所受的电场力方向不同，故电场不是匀强电场，故A错误；

A由图像可知，整个过程只有电场力做功，只有电势能和动能的相互转化，电子动能和电势能的总和不变,

故在(0,0)点时电子的动能最大，电势能最小，故8错误；

C.对电子从尤=—a到x=a的过程中，由动能定理有W=Ue=0,所以x=—a与x=a两点的电势差为0,

故C错误；

D由图像可知，在(0,a)区间根据动能定理有Fa=以0,在此区间电子所受电场力为恒力，故电场强度的大

小为E=£=.，故。正确。

eea

7.【答案】C

【解析】A原线圈输入电压的有效值小于220忆由号=言可知，电压表七的读数小于22忆故A错误；

3.输入功率等于输出功率可知：(Ui-=U2I2,故B错误;

C.电阻区、夫2消耗的电功率相同，即珞&=女氏2&=y：乃=碎境=1。。：1，故C正确；

。.若只增大&，电压表匕示数Ui=220U不变，当/?2增大时，%减小，则人减小，(。一/1&)增大,“增大，

彩的读数增大，故。错误。

故选C。

8.【答案】B

【解析1A.小球恰在斜面上做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，电场力与重力沿着斜面的分力相平衡，

故粒子带正电，故A错误；

2

BC.由上分析，根据牛顿第二定律得=得3=琮；当重力沿斜面向下的分力与电场力平衡时，则有

Eq=mgsind,得E=哼；。=翳,方向沿斜面向下，故3正确，。错误；

D虽然洛伦兹力不做功，但电场力做功，则粒子在运动过程中机械能不守恒，故。错误。

故选Bo

9.【答案】CD

【解析】A由图乙可知，在t=0.25s时，质点P向上振动，根据“同侧法”可知，波向右传播；由图甲可

知，波的波长为4=4小，由图乙可知，波的周期为T=2s,所以波速为

A

v—=2m/s

故A错误；

B再经过3.5s,则前3s

3

4tL=3s=­T

质点P通过的路程为

3

Si=]x44=120cm

后0.5s

1

=0.5s=-T

由于质点P向位移为负向最大位移处振动，则通过的路程

s2<A=20cm

所以，再经过3.5s质点P通过的路程

s=Si+s2V140cm

故8错误；

C.根据“同侧法”可知，L质点向y轴正方向运动，N质点向y轴负方向运动，贝亚质点比N质点先到达波峰,

故C正确；

D人若加快抖动轻绳，则波的振动频率变大，波速不变，根据4=,可知，波长变小，即两个相邻波峰之间

的距离变小，故D正确。

故选CZX

10.【答案】BC

x

【解析】48.两棒发生弹性碰撞，即满足2/71%=2mvr+根如《2m诏=-x2mvf+-mv^联立解得女=

同时，由题可知，金属棒cd的电阻为2R,故碰撞结束的瞬间，流过金属棒ab的电流是/=

*2”=需故A错误，2正确；

Ji\31\.

—D2J2A

C最终，两者共速，有2nwo=3)71%,对金属棒ab,由动量定理2根%—2nwi=B/Ldt=BLq=———；

最终金属棒ab、cd相距/%=驾阴，故C正确；

D最终系统产生的热量Q=1-27n诏-1•(2m+m)vj=1mvo，金属棒cd上产生的热量为Q'=白3•

ZZ3K~TZ.K

=|mv^,故。错误。

I.【答案】⑴B；(2)Do

【解析】(1)一个物理量与多个物理量有关，探究这个物理量与每一个物理量的关系，需控制其他物理量不

变的方法叫控制变量法，由题意可知，该实验先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系，

因此实验方法为控制变量法，故B正确；

(2)图像为正比例图像，由F==771(2兀71)27=4兀2根7x层知，横坐标可能是/,故£)正确。

12.【答案】•=喏+1

U匕K£

2.08

0.48

3.0(2,7〜3.3)

1.0(0,6〜1.4)

【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律可得：E=V(R+R0+r),化简可知：：=警+：；

KULK匕

(2)由图b所示可知，电压表的示数为：2.08V(2.0”也可)，所以电压的倒数为：白=*广1=0.48JT；

VZ.Uo

(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

由⑴可知解析式为，=誓[+:；根据图像我们选取(0.25,0.66)和(0033)这两个点求斜率可得斜率k约

UcKc

为土截距约为%题干中&=3.0。，将其带入解析式可得：E=3.0V,r=1.0/2o

13.【答案】(1)1.2Po(2)。=若

【解析】(1)设活塞在卡口b处时，氮气的压强为化，对活塞受力分析，根据平衡关系

p,S=p0S+mg

解得

Pi=L2p()

(2)对缸内原有气体，由玻意耳定律有

Q.8p0-HS=1.2p0-hlS

解得

2

h,=-H

，3

则充入的气体稳定后所占据的体积

V=\H+0.5H--H\S=-HS

I3J6

设由K进入缸内的气体体积为用,由理想气体状态方程有

P。匕_L2p°V

1.2品£

解得

V}=\.2HS

氮气的平均流量

解得

。=当

5t

14.【解析】⑴物块由4