GY - GYEDU

2024~2025学年度第一学期阶段联测

高三物理试题（选修）

考试时间：75分钟，总分：100分

一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）

1. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（   ）

A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m

【答案】B

【解析】

【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动，则有

故选B。

2. 如图甲所示，在体重计上一同学下蹲和站起，体重计的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（    ）

A. a-b段对应的是站起过程，b-c段对应的是下蹲过程

B. d-e段对应的是站起过程，e-f段对应的是下蹲过程

C. a-c段对应的是站起过程，d-f段对应的是下蹲过程

D. c点和d点处于蹲下状态，a点和f点处于直立状态

【答案】D

【解析】

【详解】AC．根据图乙可知，a-b段视重小于实重，b-c段视重大于实重，则可知a-c段对应整个下蹲过程，即先加速向下，再减速向下，加速度先向下，再向上，先失重，后超重，故AC错误；

B．d-e段视重大于实重，e-f段视重小于实重，则可知d-f段对应整个站起过程，即先加速向上，再减速向上，加速度先向上，再向下，先超重，后失重，故B错误；

D．根据以上分析可知，c点和d点处于蹲下状态，a点和f点处于直立状态，故D正确。

故选D。

3. 光滑水平面上一质量为M的木板上放一质量为m的木块，在水平恒力F作用下一起向右加速运动，木块和木板间的动摩擦因数为μ，木块受到的摩擦力为（　　）

A μmg B. μMg C. F D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律，对整体有

对木块有

联立可得

故选D。

4. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，以橡皮初始位置为坐标原点，则橡皮运动的轨迹可能为（　　）

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示

两个方向的分运动都是匀速直线运动，v_x和v_y恒定，则v_合恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，即做匀速直线运动，故A正确，BCD错误。

故选A。

5. 如图所示，卫星沿椭圆轨道绕地球运行，周期为T，A点是远地点，B点是近地点，CD是椭圆轨道的短轴。则卫星从A经C到B的运行过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星运行的周期由地球和卫星的质量共同决定

B. 卫星从A点到C点所用的时间等于

C. 卫星从A点到B点的过程中速度变大

D. 卫星在B点时机械能最大

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据万有引力提供向心力

解得

卫星运行的周期由地球的质量决定，与卫星的质量无关，故A错误；

C．根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知卫星从A点到B点的过程中速度变大，故C正确；

B．根据对称性可知，与的时间相等，均为，由C选项可知，阶段，速率逐渐变大，即A到C的平均速率小于C到B的平均速率，所以从A点到C点所用的时间大于，故B错误；

D．卫星运行过程中只有万有引力做功，机械能守恒，故D错误。

故选C。

6. 某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径，测得的读数如图所示。则该圆柱导体的直径是（　　）

A. 4.696mm B. 4.519mm C. 5.696mm D. 5.196mm

【答案】A

【解析】

【详解】该圆柱导体的直径是4.5mm+0.01mm×19.6=4.696mm

故选A。

7. 如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是（　　）

A. 物体在C点所受合力为零

B. 物体在C点的速度为零

C. 物体在C点的向心加速度等于重力加速度

D. 物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能

【答案】C

【解析】

【详解】AB．物体恰好能到达最高点C，则物体在最高点只受重力，且重力全部用来提供向心力，设半圆轨道的半径为r，由牛顿第二定律得

解得物体在C点的速度

AB错误；

C．由牛顿第二定律得

解得物体在C点的向心加速度

C正确；

D．由能量守恒定律知，物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点时的动能和重力势能之和，D错误。

故选C。

8. 如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三个点，其电势分别为6V、4V和2V，则经过A点的电场线正确的是（　　）

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】AC连线中点D的电势为

连接BD为一等势面，过A做BD垂线，则为一条电场线，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，电场线方向斜向右下。

故选A。

9. 现有一列沿x轴传播的简谐横波，如图甲为该波在t=1.2s时刻的图像，如图乙为波的传播方向上A质点的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A. 这列波的波速是50m/s

B. 这列波沿x轴负方向传播

C. 从t=1.2s开始计时，紧接着时间内，P质点通过的路程是10m

D. 从t=1.2s开始计时，质点Q比质点P早0.3s回到平衡位置

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图甲可知，波长为20m，由乙图可知，周期为1.2s，则波速为

故A错误；

B．由图乙可知，A质点在1.2s时刻向上振动，根据“上下坡法”结合图甲可知，波沿x轴负方向传播，故B正确；

C．从t=1.2s开始计时，紧接着的时间，可知

P质点靠近波谷，所以通过路程小于

故C错误；

D．从t=1.2s开始计时，质点Q比质点P早回到平衡位置的时间为

故D错误。

故选B。

10. 如图所示，在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线，a、b、c是等边三角形三个顶点，电流大小相等，a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是（　　）

A. O处磁感应强度大小为，方向垂直连线向上

B. O处磁感应强度大小为，方向平行连线向左

C. c处的通电导线受到的安培力方向垂直连线向上

D. c处的通电导线受到的安培力方向垂直连线向下

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．如图，根据右手定则结合平面几何知识可知B_b与B_a的夹角为120°，所以二者的合成大小为B，与B_c同向，所以O处磁感应强度为2B，方向平行连线向右，AB错误。

CD．根据右手定则结合平面几何知识，可知a、b导线在c点出产生的磁感应强度与的夹角为60°，大小相等，则二者合磁场的方向水平向右，根据左手定则可判断知c导线所受安培力方向垂直连线向上，C正确，D错误。

故选C。

11. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（　　）

A. 粒子在磁场中运动的圆弧半径为a

B. 粒子质量为

C. 管道内的等效电流为

D. 粒子束对管道的平均作用力大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．带正电的粒子沿轴线射入，然后垂直打到管壁上，可知粒子运动的圆弧半径为

r=a

故A正确，不符合题意；

B．根据

可得粒子的质量

故B正确，不符合题意；

C．管道内的等效电流为

单位体积内电荷数为

则

故C错误，符合题意；

D．由动量定理可得

粒子束对管道的平均作用力大小

联立解得

故D正确，不符合题意。

故选C。

二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分：有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

12. 某实验小组对某一移动电源进行研究

（1）用多用电表粗测电池的电动势，实验操作如图甲所示，其中右侧为多用表选择开关的放大图。操作中存在不规范或错误的地方有：__________。

（2）用多用电表的直流电压0~10V挡测量该电源正负极间的电压，多用电表指针偏转位置如图乙所示，该示数为____________V。

（3）小组设计了如图丙所示电路图测量电源的内阻。实验室除开关和导线外，可选用的其他器材有：

A.电压表（量程0~6V，内阻未知）

B.电流表（量程0~0.6A，内阻未知）

C.定值电阻R₀（阻值5Ω）

D.滑动变阻器（阻值范围0~20Ω）

E.滑动变阻器（阻值范围0~2000Ω）

滑动变阻器R应选择__________（填相应器材前的序号）。

（4）实验中得到如图丁所示的U-I图像，电源的内阻为__________Ω（结果保留1位小数）。

（5）小明认为本实验测得的电源内阻大于真实值。你是否同意他的观点__________？请说明理由。__________

【答案】（1）多用电表红表笔应该接电池正极，选择开关应该指向直流电压，而不是交流电压。    

（2）4.9    （3）D    

（4）0.5    （5）    ①. 不同意    ②. 此电路图属于电流表外接，内阻的测量值偏小

【解析】

【小问1详解】

多用电表红表笔应该接电池正极，选择开关应该指向直流电压，而不是交流电压。

【小问2详解】

多用电表的读数为4.9V

【小问3详解】

选择与电源内阻和定值电阻相接近的滑动变阻器，即为D。

【小问4详解】

根据闭合电路欧姆定律，则有

可得

对应图像的斜率，可解得

【小问5详解】

[1]不同意

[2]此电路图误差来自电压表的分流，内阻的测量值偏小。

13. 如图甲所示，金属杆ab的质量为m，长为，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。由b向a的方向观察，得到图乙所示的平面图。

（1）求金属杆ab受到的摩擦力；

（2）若图中，当B多大时ab所受弹力为零。

【答案】（1），方向水平向右    

（2）

【解析】

【小问1详解】

以金属杆为对象，其受力如图所示

根据平衡条件可得金属杆ab受到的摩擦力大小为

又

解得

方向水平向右。

【小问2详解】

若图中，当ab所受弹力为零时，根据平衡条件可得

解得

14. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求：

（1）水从管口到水面的运动时间t；

（2）水从管口排出时的速度大小；

（3）管口单位时间内流出水的体积Q。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向

解得水从管口到水面的运动时间

（2）由平抛运动规律得，水平方向

解得水从管口排出时的速度大小

（3）管口单位时间内流出水的体积

15. 如图所示，质量为2m的均质凹槽放在光滑的水平地面上，凹槽内有一半径为R的半圆形光滑轨道，圆心为O，左右端点与O等高。质量为m的小球，从右端点由静止释放。已知重力加速度为g，运动过程中凹槽不翻转。

（1）若凹槽固定，求小球到达轨道最低点时速度v。

（2）若凹槽不固定，求小球从释放至第一次运动到轨道最低点过程中凹槽移动的距离x。

（3）若凹槽不固定，求小球运动到和O连线与水平方向成角时的动能。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）小球从释放到运动到最低点，根据动能定理有

解得

（2）小球从凹槽最高点运动到最低点的过程中，系统水平方向动量守恒，则有

解得

（3）以地面为参考系，设小球与点连线与水平方向成角时，小球水平方向速度为，竖直方向速度为，凹槽速度为，根据水平方向系统动量守恒，有

根据系统的机械能守恒，有

又以凹槽为参考系，小球相对于凹槽做圆周运动，此时速度与水平方向成角，即

小球动能

解得

16. 下图为实验室筛选带电粒子的装置示意图。加速器金属板M、N竖直放置，两板中心开有小孔，板间电压为U₁。加速器右侧为一速度选择器，金属板E、F中有正交的匀强电强磁场，磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B₁，电场方向未画出。速度选择器右端有一个圆心为O，半径为R的绝缘圆筒，圆筒某一横截面在粒子运动所在的竖直面内，在该横截面内圆筒上有三个等间距的小孔A、B、C，圆筒内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。现有一带电量为+q，质量为m的粒子（重力忽略不计），由静止经过加速器加速后恰能沿直线通过速度选择器，最终从A孔正对圆筒横截面圆心O射入圆筒。求： 

(1)速度选择器中电场强度的大小；

(2)若粒子进入绝缘圆筒后，直接从B点射出，则圆筒内的磁感应强度B₂为多大？

(3)为了使粒子从B点射出后能从C点返回筒内，可在圆筒外PQ直线右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B₃，若粒子在运动中与圆筒壁碰撞，将以原速率反弹，求B₃可能的大小。

【答案】(1) ； (2)  ；(3) ，n=1，2，3……

【解析】

【详解】(1)经加速电场有

解得

经速度选择器有

qE=qvB₁

解得

(2)粒子从A入射，直接从B出射，则运动轨迹如图

由几何关系可知

θ=30°

得

则对粒子有

解得

(3)粒子在圆筒外可能的运动轨迹如图

由几何关系可知

，n=1，2，3，……

粒子运动半径

r′=Rtanα

根据牛顿第二定律有

解得

，n=1，2，3……