山东省德州市平原县第一中学2024-2025学年高三下学期联合考试物理试题含解析

山东省德州市平原县第一中学2024-2025学年高三下学期联合考试物理试题请考生注意：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，两光滑导轨竖直放置，导轨平面内两不相邻的相同矩形区域Ⅰ、Ⅱ中存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反。金属杆与导轨垂直且接触良好，导轨上端接有电阻（其他电阻不计）。将金属杆从距区域Ⅰ上边界一定高度处由静止释放（）A．金属杆在Ⅰ区域运动的加速度可能一直变大B．金属杆在Ⅱ区域运动的加速度一定一直变小C．金属杆在Ⅰ、Ⅱ区域减少的机械能一定相等D．金属杆经过Ⅰ、Ⅱ区域上边界的速度可能相等2、如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）A．点电荷Q位于O点B．O点电势比A点电势高C．C点的电场强度大小为D．将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小3、高空抛物是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害2019年6月26日，厦门市某小区楼下一位年轻妈妈被从三楼阳台丢下的一节5号干电池击中头部，当场鲜血直流，若一节质量为0.1kg的干电池从1.25m高处自由下落到水平地面上后又反弹到0.2m高度，电池第一次接触地面的吋间为0.01s，第一次落地对地面的冲击力跟电池重量的比值为k，重力加速度大小g=10m/s2，则（）A．该电池的最大重力势能为10JB．该电池的最大动能为100JC．k=71D．电池在接触地面过程中动量的变化量大小为0.3kg•m/s4、关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是()A．它的运行速度为7.9km/sB．已知它的质量为1.42t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能够利用它进行电视转播D．它距地面的高度约是地球半径的5倍，所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的5、下列说法正确的是（）A．核反应前后质量并不守恒B．爱因斯坦在研究光电效应现象时提出了能量子假说C．用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现把这束绿光的强度减为原来的一半，则没有光电子飞出D．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比6、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构二、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、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线，下列说法正确的是A．粒子在a点时的加速度比在b点时的加速度小B．从a到b过程中，粒子的电势能一直减小C．无论粒子带何种电荷，经b点时的速度总比经a点时的速度大D．电场中a点的电势一定比b点的电势高8、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置，导轨间距为L且电阻不计，其顶端接有一阻值为R的电阻，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑，经一段时间滑行距离x到达最高点N后，又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好，其接入电路中的电阻为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为B．整个过程中电阻R中的电流先从b到a后从a到bC．金属棒下滑时间大于上滑时间D．金属棒上滑时间为9、图为回旋加速器的示意图，形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为，加速电压为。处粒子源产生氘核，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。若加速过程中粒子在磁场中运动的周期与高频交流电周期相等，则下列说法正确的是（）A．若加速电压增加为原来2倍，则氘核的最大动能变为原来的2倍B．若高频交流电的频率增加为原来2倍，则磁感应强度变为原来的2倍C．若该加速器对氦核加速，则高频交流电的频率应变为原来的2倍D．若该加速器对氦核加速，则氦核的最大动能是氘核最动能的2倍10、飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图。当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角。已知扫雷具质量为m，重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是()A．扫雷具受4个力作用B．绳子拉力大小为C．海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力D．绳子拉力一定大于mg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）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，教师提供了下列器材：

A．待测的干电池B．电流传感器1

C．电流传感器2D．滑动变阻器R（0～20Ω，2A）

E．定值电阻R0（2000Ω）F．开关和导线若干

某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。(1)在实验操作过程中，如将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将________；（选填“变大”“不变”或“变小”）(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的两个电流变化图线（IA—IB图象），其中IA、IB分别代表两传感器的示数，但不清楚分别代表哪个电流传感器的示数。请你根据分析，由图线计算被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝__________Ω；

(3)用上述方法测出的电池电动势和内电阻与真实值相比，E________，r________。（选填“偏大”或“偏小”）12．（12分）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度．（1）实验的主要步骤：①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d=________mm；②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；③滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；④读出挡光片通过光电门所用的时间t；⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值．（1）根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图丙所示，求得该图线的斜率k＝____________m–1s–1；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s–1．（计算结果均保留3位有效数字）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）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B；平行金属轨道MN、PQ，相距为L，固定在水平面内；电阻为R的金属导体棒ab与平行轨道垂放置，且与轨道接触良好；MP间接有直流电源。闭合开关S，金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为m的物体，重力加速度为g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。(1)求物体匀速上升时，通过导体棒ab的电流大小；(2)导体棒ab水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称之为反电动势。设导体棒ab向上匀速提升重物的功率为P出，电流克服反电动势做功的功率为P反，请证明：P出=P反；(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)(3)若通过电源连续调节MP间的电压U，物体匀速上升的速度v也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度v与电压U的函数关系式。14．（16分）如图所示，粗细均匀的U形玻璃管左管开口、右管封闭，两管均竖直向上，管中有有A、B两段水银柱，在玻璃管中封有Ⅰ、Ⅱ两段气体，A段水银柱长为h=10cm，B段水银左右两管中液面高度差也为h，左管中封闭的气柱Ⅰ长为h，右管中封闭的气柱长为3h，大气压强为75cmHg，现向左管中缓慢倒入水银，使水银柱B在左右两管中的液面相平，求：①左管中倒入的水银柱的长度；②气柱Ⅰ的长度变为多少。15．（12分）在如图甲所示的平面坐标系xOy内，正方形区域（0<x<d、0<y<d）内存在垂直xOy平面周期性变化的匀强磁场，规定图示磁场方向为正方向，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，变化的周期T可以调节，图中B0为己知。在x=d处放置一垂直于x轴的荧光屏，质量为m、电荷量为q的带负电粒子在t=0时刻从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场，不计粒子重力。（1）调节磁场的周期，满足T>，若粒子恰好打在屏上P（d，0）处，求粒子的速度大小v；（2）调节磁场的周期，满足T=，若粒子恰好打在屏上Q（d，d）处，求粒子的加速度大小a；（3）粒子速度大小为v0=时，欲使粒子垂直打到屏上，周期T应调为多大？

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．由于无法确定金属杆进入磁场区域时所受安培力与其重力的大小关系，所以无法确定此时金属杆加速度的方向。若金属杆进入磁场时其所受安培力则有且加速度方向向上，可知金属杆进入磁场区域后加速度一直减小或先减小至零再保持不变；若金属杆进入磁场时其所受安培力则有且加速度方向向下，可知金属杆进入磁场区域后加速度一直减小或先减小至零再保持不变；若金属杆进入磁场时其所受安培力则金属杆进入磁场区域后加速度为零且保持不变，故A、B错误；C．根据功能关系得金属杆在Ⅰ、Ⅱ区域中减少的机机械能等于克服安培力做的功，由于无法确定金属杆经过两区域过程中所受安培力的大小关系，所以无法确定金属杆经过两区域过程中克服安培力做功的关系，故故C错误；D．若金属杆进入磁场时其所受安培力则金属杆在Ⅰ区域中先做减速运动再做匀速运动或一直做减速运动，出Ⅰ区域后在重力作用下再做加速运动，所以金属杆经过Ⅰ、Ⅱ区域上边界的速度有可能相等，故D正确。故选D。2、C【解析】因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示由图可知A错误，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O点电势比A点低，故B错误，由图可知OC的距离，根据，得，故C正确；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D错误，故选C.3、C【解析】

A．电池的最大重力势能为：EP=mgh=0.1×10×1.25J=1.25J故A错误。B．最大动能与最大重力势能相等，为1.25J，故B错误。CD．选向下为正，接触地面过程中动量的变化量为：△P=mv′-mv=-m-m=0.1×（）kgm/s=-7kgm/s由动量定理：（mg-kmg）△t=△p代入数据得：K=71故C正确，D错误。故选C。4、D【解析】同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A错误；7.9km/s是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小．同步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9km/s，B错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C错误；由可得，同步卫星的加速度，D正确．【点睛】同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．5、A【解析】

A．由于存在质量亏损，所以核反应前后质量并不守恒，A正确；B．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，B错误；C．用一束绿光照射某金属，现把这束绿光的强度减为原来的一半，因为频率不变，所以仍能发生光电效应有光电子飞出，C错误；D．在光电效应现象中，根据光电效应方程可知光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但非成正比关系，D错误。故选A。6、C【解析】

图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型．故A错误．图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能．故B错误．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构．故D错误．故选C．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、AC【解析】

电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知Ea＜Eb，所以a、b两点比较，粒子的加速度在b点时较大，故A正确；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受力沿曲线的内侧，从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．但a点到b点，整个过程最终电场力做正功，故B错误C正确；因为不知道粒子的电性，所以无法判断哪点电势高低，故D错误．8、ACD【解析】

A．金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为故A正确；B．由楞次定律，金属棒上滑过程电阻R中电流从a到b，下滑过程电阻R中电流从b到a，故B错误；C．根据能量守恒得，除最高点外，在任何一个位置上，上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度，则上滑的平均速度大于下滑的平均速度，所以t上<t下故C正确；D．上滑过程，以向上为正方向，由动量定理得两边求和又解得故D正确。故选ACD。9、BD【解析】

A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则根据知则最大动能为与加速的电压无关，故A错误；B．电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，若高频交流电的频率增加为原来2倍，则T为原来一半，而，则磁感应强度变为原来的2倍。故B正确；C．氦核的比荷为，氚核的比荷为，根据可知，若该加速器对氦核加速，则高频交流电的周期应变为原来的倍，频率为原来的．故C错误；D．最大动能若该加速器对氦核加速，则氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。故D正确。

故选BD。10、AC【解析】

A.对扫雷具进行受力分析，受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦阻力，如图，故A正确；

B.根据平衡条件，有：

竖直方向：F浮+Tcosθ=mg水平方向：f=Tsinθ计算得出：；故B错误；CD.扫雷器具受到海水的水平方向的作用力摩擦阻力等于拉力的水平分力，即小于绳子的拉力，而绳子拉力不一定大于mg，故C正确、D错误。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、变小3.02.0偏小偏小【解析】

(1)[1]．滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电路总电阻减小，总电流变大，电源内阻上电压变大，则路端电压减小，即电阻R0上电压减小，电流减小，即电流传感器1的示数变小。(2)[2][3]．由闭合电路欧姆定律可得I1R0＝E－（I1＋I2）r变形得由数学知可知图象中的由图可知b＝1.50k＝1×10－3解得E＝3.0Vr＝2.0Ω。(3)[4][5]．本实验中传感器1与定值电阻串联充当电压表使用，由于电流传感器1的分流，使电流传感器2中电流测量值小于真实值，而所测量并计算出的电压示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，则图象应以短流电流为轴向左下转动，如图所示，故图象与横坐标的交点减小，电动势测量值减小；图象的斜率变大，故内阻测量值小于真实值。12、6.601.38×104（1.18×104～1.51×104均正确）0.518（0.497～0.549均正确）【解析】

（1）①主尺刻度为6mm，分尺刻度为0.05mm11=0.60mm，最终刻度为6.60mm．（1）滑块通过光电门的瞬时速度为：，根据速度位移公式得：，有：，整理得：，根据图线知图线的斜率为：；根据得：．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、（1）；（2）见解析；（3）【解析】

(1)物体匀速上升，由平衡条件有mg=BIL解得(2)设金属导体棒匀速运动速度大小为v，电流为I，则：导体棒ab匀速向上提升重物输出的机械功率为P出=mgv，电流克服金属导体棒反电动势做功的功率为P反=BILv又mg=BIL所以P出=P反得证(3)设金属导体棒两端连续可调的电压为U，物体匀速上升的速度大小为v。由于反电动势总要削弱电源电动势的作用，有：金属导体棒匀速运动有联立解得14、①29cm②7.46cm【解析】

①