海南省三亞市2024-2025學年高三上學期期末學業(yè)水平診斷考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1三亞市2024~2025學年度第一學期高三年級學業(yè)水平診斷考試物理全卷滿分100分，考試時間90分鐘。注意事項：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標號涂黑，如有改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案；回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.一輛汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速直線運動，途經(jīng)A、B、C、D、E五個位置，如圖所示，汽車從B到C、C到D和D到E的時間相等，且都是5s，已知BC間的距離，DE間的距離，則（）A.汽車的加速度 B.CD間的距離C.汽車經(jīng)過位置C的速度 D.汽車在BD段的平均速度【答案】B【解析】A．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知得其中聯(lián)立解得故A錯誤；B．因為故故B正確；CD．根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度知，汽車經(jīng)過位置C的速度等于汽車在BD段的平均速度故C錯誤，D錯誤。故選B。2.用一根細繩a懸掛甲和乙兩個小球使其靜止在光滑斜面上，甲和乙之間用輕彈簧b連接，如圖所示。甲和乙的質(zhì)量分別為3m和m，斜面的傾角。細繩a和彈簧b的中心軸線在同一條直線上且與斜面平行。重力加速度為g，剪斷細繩a的瞬間（）A.甲和乙的加速度都為0 B.甲和乙的加速度都為C.甲的加速度為，乙的加速度為0 D.甲的加速度為0，乙的加速度為【答案】C【解析】在剪斷繩子之前，乙處于平衡狀態(tài)，所以彈簧拉力等于乙的重力沿斜面的分力相等。在剪斷細繩a的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，而彈簧的伸長量沒有來得及發(fā)生改變，故彈力不變?nèi)詾橐业闹亓ρ匦泵嫔系姆至?，故乙球的加速度為零；在剪斷繩子之前，對甲、乙球整體受力分析，可知在剪斷細繩a的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，對甲球根據(jù)牛頓第二定律得故選C。3.高空墜物對人的傷害很嚴重，一個雞蛋從18樓拋下可以砸裂人的頭骨，我國法律對“高空拋物”有明確的條文規(guī)定。某同學用下面的實例來論證這種可能性：讓一個質(zhì)量為的雞蛋從17樓窗戶自由落下，相鄰樓層的高度差，與地面撞擊的時間約為，不計空氣阻力，從17樓下落的雞蛋對地面的平均撞擊力約為（）A.500N B.1000N C.1500N D.5000N【答案】A【解析】雞蛋做自由落體運動，根據(jù)速度與位移的關(guān)系有雞蛋撞擊地面過程，取豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理有解得故選A。4.如圖所示，電荷量分別為的三個點電荷甲、乙、丙分別位于半徑為R的圓周上，其中點電荷乙和丙的連線是圓的直徑，點電荷甲位于乙和丙連線的中垂線上，則圓心O處的場強大小為（）A. B.0 C. D.【答案】D【解析】乙和丙在O點的合場強大小為方向從乙指向丙甲在O點的場強大小為方向從甲指向O甲、乙、丙在圓心O處的場強大小為故選D。5.如圖所示為一水平向右的勻強電場，質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的帶電小球，以初速度在M點水平向右拋出，通過N點時，速度豎直向下，大小為。重力加速度為g，電場強度E大小未知，不計空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A.帶電小球所受電場力大小為B.帶電小球從M點運動到N點的時間為C.帶電小球所受合外力大小為D.帶電小球的加速度與豎直方向的夾角為【答案】BD【解析】A．水平和豎直方向，分別運用動量定理有解得，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)力的矢量合成可知與豎直方向的夾角滿足解得根據(jù)牛頓二定律可知，加速度與豎直方向的夾角為，故C錯誤，D正確；故選BD。6.2024年6月25號，我國嫦娥六號完成世界首次月球背面采樣并成功返回地球。嫦娥六號采樣返回時先進入近月圓軌道Ⅰ，然后在A點變軌進入橢圓軌道Ⅱ，在軌道Ⅱ的遠月點B與返回器對接。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，橢圓軌道Ⅱ的半長軸為a，萬有引力常量為G，忽略嫦娥六號變軌前后的質(zhì)量變化。則（）A.嫦娥六號在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的速度B.嫦娥六號在軌道Ⅰ上的機械能大于在軌道Ⅱ上的機械能C.嫦娥六號在軌道Ⅰ上的運行速度為D.嫦娥六號第一次從A點飛行到B點的時間為【答案】A【解析】A．衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力得可得可知嫦娥六號在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的速度大于經(jīng)過B點的圓軌道速度，而衛(wèi)星從軌道Ⅱ上B點需要點火加速才能變軌到圓軌道，所以嫦娥六號在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的速度，故A正確；B．嫦娥六號在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點需要點火加速才能變軌到軌道Ⅱ，則嫦娥六號在軌道Ⅰ上的機械能小于在軌道Ⅱ上的機械能，故B錯誤；C．嫦娥六號在軌道Ⅰ上運行時，由萬有引力提供向心力得可得故C錯誤；D．嫦娥六號在軌道Ⅰ上運行時，由萬有引力提供向心力得根據(jù)開普勒第三定律可得聯(lián)立可得嫦娥六號在軌道Ⅱ的運動周期為則嫦娥六號第一次從A點飛行到B點的時間為故D錯誤。故選A。7.如圖，某工廠污水流量計是橫截面為矩形的水平管道。污水（含有大量正、負離子，可視為電阻率恒為的導電液體）從外向里流經(jīng)該污水流量計，整個裝置處于豎直向上，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場內(nèi)。污水流量計長、寬、高分別為a、b、c，上、下板絕緣，左、右板導電（電阻不計）且外接開關(guān)S和內(nèi)阻為的電流表，閉合開關(guān)S后電流表讀數(shù)為I。已知閉合開關(guān)S前后污水流速不變，且污水在流量計中受到的阻力恒為f，下列說法錯誤的是（）A.左板電勢低于右板電勢B.污水流速為C.單位時間內(nèi)流經(jīng)污水流量計的污水體積為D.閉合開關(guān)S后流量計外、里面的液體壓強差為【答案】D【解析】A．污水從外向里流經(jīng)該污水流量計，根據(jù)左手定則可知，正離子向右板聚集，負離子向左板聚集，可知，左板電勢低于右板電勢，故A正確，不符合題意；B．污水流量計內(nèi)部液體的電阻令流量計左右極板的電動勢為E，則有根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得故B正確，不符合題意；C．單位時間內(nèi)流經(jīng)污水流量計的污水體積為結(jié)合上述解得故C正確，不符合題意；D．令閉合開關(guān)S后流量計外、里面的液體壓強差為，則有解得故D錯誤，符合題意。故選D。8.2024年8月3號，中國選手陳夢、孫穎莎分別獲得巴黎奧運會乒乓球女單金、銀牌．如圖為陳夢某次發(fā)球后乒乓球的運動軌跡，已知陳夢發(fā)球時將球斜向下以的初速度擊出，擊球點到臺面的豎直距離為0.3m，球在桌面上的兩個落點間的距離為2m，重力加速度g取，忽略所有阻力、球的旋轉(zhuǎn)以及球與臺面碰撞時的能量損失．則球離桌面的最大高度為（）A.0.25m B.0.4m C.0.8m D.1.0m【答案】A【解析】設(shè)球離桌面的最大高度為h，乒乓球從最高點到落點做平拋運動，設(shè)乒乓球在最高點的速度為v，從最高點到落點的時間為t，則球在桌面上的兩個落點間的距離為2m，則得乒乓球從拋出點到乒乓球離臺面最高點過程中機械能守恒，可得聯(lián)立解得m故選A。二、選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．9.一個半圓形支架右端靠豎直墻壁放在水平地面上，一可視為質(zhì)點的小滑塊位于支架的最高點，質(zhì)點受到輕微的擾動，并在方向始終沿支架切線方向的外界拉力的作用下，緩慢沿著支架向左側(cè)下滑至最低點，在此過程中，下列說法正確的是（）A.外界拉力先增大后減小B.小滑塊對支架的壓力先增大后減小C.墻壁對支架的支持力先增大后減小D.支架對地面的壓力一直減小【答案】CD【解析】AB．設(shè)題圖中虛線夾角為，對小滑塊受力分析，由平衡條件有小滑塊緩慢沿著支架向左側(cè)下滑至最低點，越來越大，則力F越來越大，支持力越來越小，根據(jù)牛頓第三定律可知，小滑塊對支架的壓力越來越小，故AB錯誤；C．對支架與滑塊整體分析，有墻面對支架壓力為則越來越大時，墻面對支架的壓力先增大后減小，故C正確；D．水平地面對支架的支持力為則越來越大時，水平地面對支架的支持力越來越小，根據(jù)牛頓第三定律可知，支架對地面的壓力一直減小，故D正確；故選CD。10.如圖所示，定值電阻，理想變壓器原副線圈a和b的線圈匝數(shù)之比，副線圈b中“20V，10W”的燈泡L正常發(fā)光，電壓表V為理想電表．下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)為30VB.原線圈a輸入電壓C.定值電阻和消耗的電功率之比D.電源的輸出功率為16.25W【答案】AD【解析】A．副線圈b中“20V，10W”的燈泡L正常發(fā)光，則副線圈電流為A兩端電壓為V電壓表示數(shù)為V故A正確；B．根據(jù)原、副線圈電壓之比與線圈匝數(shù)之比的關(guān)系有解得原線圈a輸入電壓為V故B錯誤；C．根據(jù)原、副線圈電流之比與線圈匝數(shù)之比的關(guān)系有解得A根據(jù)功率的計算公式可知，定值電阻和消耗的電功率之比故C錯誤；D．電源的輸出功率為解得W故D正確；故選AD。11.如圖所示電路，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，兩個定值電阻的阻值分別為R1、R2，滑動變阻器的阻值范圍為0~R2，所有電表都是理想電表，電流表A1，A2的示數(shù)分別記為I1和I2，電壓表V1，V2的示數(shù)分別記為U1和U2，將滑動變阻器的滑片緩慢向上移動，電流表A1和A2、電壓表V1和V2的示數(shù)變化量的大小分別記為?I1、?I2、?U1、?U2，下列說法正確的是（）A.電源的總功率變大B.電流表A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)變小C.變小D.【答案】BD【解析】B．將滑動變阻器的滑片緩慢向上移動，則滑動變阻器接入電路的電阻變大，外電路總電阻變大，則回路總電流變小，內(nèi)電壓減小，路端電壓變大，則流過電流表A1的電流增大，A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變小，故B正確；A．電源的總功率為由于電流變小，則功率變小，故A錯誤；C．由于所以所以不變，故C錯誤；D．根據(jù)電路的連接特點可知整理可得則故D正確。故選BD。12.如圖所示，一豎直軌道由圓弧軌道AB、圓周軌道BECF、圓弧軌道BD組成，其中BEC半圓軌道粗糙，其他部分光滑，一質(zhì)量可視為質(zhì)點的小滑塊從高處的位置A靜止下滑，通過光滑圓弧軌道AB，經(jīng)圓周軌道BECF后進入圓弧軌道BD，到達高度的D時速度剛好為0，已知重力加速度，下列說法正確的是（）A.滑塊第一次經(jīng)過半圓軌道BEC過程中，克服摩擦力做的功為20JB.滑塊第一次經(jīng)過位置C時對軌道的壓力大小為10NC.滑塊可以兩次經(jīng)過半圓軌道BEC的最高位置CD.滑塊第一次回到軌道AB的高度為【答案】AC【解析】A．滑塊第一次經(jīng)過半圓軌道BEC過程中，設(shè)克服摩擦力做的功為，從A到D過程，由動能定理得解得A正確；B．設(shè)圓周軌道達到允許的最大半徑為R，滑塊剛好通過最高點位置C，由重力提供向心力，此時，B錯誤；C．滑塊達到D點后，再次經(jīng)過圓弧軌道BD、圓周軌道BFC返回到C點沒有能量損失，滑塊能通過最高點位置C，所以可以兩次經(jīng)過半圓軌道BEC的最高位置C，C正確；D．由于滑塊第一次回到軌道AB，再次經(jīng)過粗糙的BEC半圓軌道，機械能有損失，所以沿BEC半圓軌道下滑平均速度比上滑平均速度小。下滑過程中滑塊對軌道的平均壓力變小，所受平均摩擦力變小，因此下滑過程中克服摩擦力做功小于，到達B點時小球的動能大于，滑塊第一次滑回到軌道AB的高度為，D錯誤。故選AC。13.足夠長的平行光滑金屬導軌EF、GH傾斜放置，傾角為θ，EF、GH之間的寬度為L，上端用電阻為R定值電阻連接，導軌所在平面有垂直軌道平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，如圖所示．質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒ab放在導軌上，其長度恰好等于L，始終與導軌良好接觸。靜止釋放導體棒ab，ab向下通過的距離為時恰好做勻速運動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.導體棒ab釋放瞬間的加速度大小B.導體棒ab做勻速運動的速度大小C.從導體棒ab靜止釋放到恰好做勻速運動的過程中，通過導體棒ab中的電荷量D.從導體棒ab靜止釋放到恰好做勻速運動的過程中，導體棒中產(chǎn)生的熱量【答案】AB【解析】A．導體棒ab釋放的瞬間，所受安培力為零，導體棒只受重力和支持力，此時加速度為故A正確；B．勻速運動時，導體棒受力平衡，此時導體棒受重力、支持力和沿導軌向上的安培力，在沿導軌方向有又因為聯(lián)立解得故B正確；C．根據(jù)解得故C錯誤；D．導體棒ab從靜止釋放到恰好做勻速運動的過程中，根據(jù)能量守恒定律可知又因為定值電阻和導體棒阻值相同，故導體棒中產(chǎn)生的熱量故D錯誤。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共56分．14.物理實驗小組搭建如圖所示氣墊導軌和光電門的裝置，準備驗證“系統(tǒng)機械能守恒”，設(shè)計的實驗步驟如下：a．測量遮光片寬度d，滑塊到光電門距離為x，選用標準質(zhì)量均為的砝碼N個，已知重力加速度為g；b．先將砝碼全部放置在滑塊上，然后夾走一塊砝碼放置于砝碼盤，從靜止釋放滑塊，記錄下通過光電門的時間，由此得出通過光電門的速度v；c．依次改變砝碼盤中砝碼個數(shù)n，每次將砝碼從滑塊上取走并放置于砝碼盤，重復步驟b，得到一系列n和v的數(shù)據(jù)；d．以為縱軸，為橫軸，若數(shù)據(jù)滿足一次函數(shù)形式，則完成驗證“系統(tǒng)機械能守恒”。（1）在進行實驗之前，下列選項中必須操作的是_______（填標號）A.靜止釋放時滑塊盡量靠近光電門，以防止滑塊運動速度過快B.動滑輪上的細繩應(yīng)盡量豎直，以有效減少實驗誤差C.滑塊質(zhì)量必須遠遠大于砝碼質(zhì)量，以有效減少實驗誤差（2）滑塊通過光電門時，砝碼盤中砝碼的速度為_______（用d和表示）（3）若所繪制的圖像斜率為k，則滑塊的質(zhì)量M=_______（用k、、N、g和x表示）（4）由于未測量動滑輪和砝碼盤的質(zhì)量，則得出的滑塊的質(zhì)量與實際值相比將會_______（填“偏小”、“偏大”或“相同”）?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）（4）偏小【解析】【小問1詳析】A．滑塊釋放時若盡量靠近光電門，則通過光電門的速度很小，速度測量值誤差較大，故A錯誤；B．動滑輪上的細繩應(yīng)盡量豎直，以有效減少砝碼盤下落高度的測量實驗誤差，故B正確；C．本實驗不需要測量細繩上的拉力，不需要滑塊質(zhì)量必須遠遠大于砝碼質(zhì)量，故C錯誤。故選B?！拘?詳析】滑塊通過光電門時，滑塊的速度大小為砝碼盤中砝碼的速度為【小問3詳析】根據(jù)系統(tǒng)的機械能定律，若系統(tǒng)動能的增加量等于系統(tǒng)重力勢能的減少量，即解得所繪制的圖像斜率為k，則解得滑塊質(zhì)量【小問4詳析】本實驗中系統(tǒng)機械能守恒，動滑輪、砝碼盤以及砝碼盤中砝碼的機械能的減小量等于滑塊和滑塊上砝碼增加的機械能（動能）由于未測量動滑輪和砝碼盤的質(zhì)量，所以減小的機械能偏小，則得出的滑塊的質(zhì)量與實際值相比將會偏小。15.小何同學用如圖甲所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，操作步驟如下：a．按圖甲連接好實驗電路，已知電流表內(nèi)阻為、電阻；b．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱到合適阻值，記錄此時電阻箱讀數(shù)R和電流表讀數(shù)I；c．重復上一步操作，得到多組不同R和I的數(shù)據(jù)；d．適當處理實驗數(shù)據(jù)，計算得到電源電動勢E和內(nèi)阻r。（1）為了處理實驗數(shù)據(jù)時讓數(shù)據(jù)更加直觀易于分析，小何同學應(yīng)當作_______（填“R”、“”、“”或“”）圖像（數(shù)據(jù)單位都采用國際單位制）。（2）按照（1）中方式處理數(shù)據(jù)得到如圖乙所示圖像，根據(jù)圖像可得電源電動勢_______、內(nèi)阻_______（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（3）不考慮偶然誤差，上述電動勢的測量值_______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值。【答案】（1）（2）1.51.0（3）等于【解析】【小問1詳析】[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律有整理得故小何同學應(yīng)當作圖像。【小問2詳析】[1][2]根據(jù)圖像知，斜率縱截距聯(lián)立解得1.51.0【小問3詳析】[1]實驗中所有數(shù)據(jù)都為真實值，故若不考慮偶然誤差，上述電動勢的測量值等于真實值。16.如圖所示，質(zhì)量分別為的物塊A、B、C靜止在光滑水平面上，B、C之間用輕質(zhì)彈簧連接，物塊A放在B的左側(cè)某一位置，物塊C的右側(cè)與豎直墻壁接觸．某時刻水平擊打物塊A，物塊A立即獲得水平向右的速度，經(jīng)過一段時間后，A與B發(fā)生碰撞（碰撞時間很短），并立即與B粘在一起不再分開．求：（1）A與B碰撞結(jié)束瞬間的速度；（2）物塊C離開墻壁前，彈簧的最大彈性勢能；（3）物塊C離開墻壁后，物塊C的最大速度v．【答案】（1）（2）18J（3）【解析】【小問1詳析】由題意可知物塊B與物塊A碰撞瞬間動量守恒，碰后瞬間B和A獲得共同速度為，則由動量守恒定律可得解得小問2詳析】AB一起壓縮彈簧，根據(jù)功能關(guān)系可知J【小問3詳析】根據(jù)能量守恒定律可知，AB壓縮彈簧后，向左運動，彈簧恢復原長時，AB的速度為3m/s，之后AB與C組成的系統(tǒng)動量守恒，當彈簧再次恢復原長時，C的速度最大，根據(jù)動量守恒與能量守恒有解得17.如圖所示為一套小型玩具的模擬立體示意圖，一可視為質(zhì)點的小球A以初速度v0=1.2m/s的速度從高臺平拋出，恰好落到固定在地面上傾角θ=53°的斜面頂端且與斜面未發(fā)生碰撞，已知斜面高度h=0.4m，斜面動摩擦因數(shù)μ=0.5，小球A質(zhì)量為mA=5kg。質(zhì)量為mB=1kg的彈性小球B靜置在斜面底端，與小球A發(fā)生彈性碰撞后共同進入到與斜面底端相切的水平固定放置的光滑圓形軌道內(nèi)，軌道入口隨即關(guān)閉。圓形軌道半徑R=0.5m，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球A拋出點離地高度H及離斜面頂端的水平距離x；（2）小球A剛下滑到斜面底端時的速度v1；（3）兩球進入圓形軌道開始計時，此后相遇的時刻?！敬鸢浮浚?）0.528m，0.192m（2）3m/s（3）（n=1，2，3?）