安徽省皖東名校2024-2025學年高三（上）期末物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.如圖所示，在傾角為37。的固定斜面上放置一個質量為0.2kg的物塊?，F用一個與斜面平行的水平力推物

塊，當推力為0.5N時物塊恰能沿斜面勻速下滑。取重力加速度為10m/s2,sin37。=0.6,則物塊與斜面間

的動摩擦因數為

2.如圖所示,半徑為R的鼓形輪可繞固定的光滑水平軸。轉動。在輪上沿相互垂直的直徑方向固定四根直桿，

桿上分別固定有質量為爪的A,B,C,D,4個小球，球心與。的距離均為2R?，F讓鼓形輪勻速轉動，若某

時刻8,。兩球所在直桿恰好位于水平方向，小球B的速度大小為z不計空氣阻力，重力加速度為g,下列

說法正確的是（）

A.鼓形輪的角速度為：B.桿對小球C的作用力一定豎直向上

C.桿對小球。的作用力為駕D.桿對小球4的作用力一定大于mg

K

3.如圖所示，一顆在某中地圓軌道上運行的質量為m的衛星，通過M、N兩位置的變軌，經橢圓轉移軌道進

入近地圓軌道運行，然后調整好姿態再伺機進入大氣層，返回地面。已知近地圓軌道的半徑可認為等于地

球半徑，中地圓軌道與近地圓軌道共平面且軌道半徑為地球半徑的3倍，地球半徑為R,地球表面的重力加

速度為g,下列說法中正確的是（）

A.衛星在M、N兩點處需要加速才能實現題設條件中的變軌

B.該衛星在近地圓軌道上運行的動能為

C.該衛星在中地圓軌道上運行的速度J亭

D.該衛星在轉移軌道上從M點運行至N點（M、N與地心在同一直線上）所需的時間售

4.如圖是某一家用體育鍛煉的發球機，從同一點沿不同方向發出質量相同的4、B兩球，返回同一高度時,

兩球再次經過同一點.如果不計空氣阻力，關于兩球的運動，下列說法正確的是：

A.兩球再次經過同一點時的速度大小一定相等

B.兩球再次經過同一點時重力做功的功率可能相等

c.在運動過程中，小球a動量變化量小于小球B動量變化量

D.在運動過程中，小球a運動的時間大于小球8運動的時間

5.如圖所示為計算機生成的點電荷電勢分布三維圖，久、y軸組成被研究的平面，,軸為電勢的大小，a和b為

圖中的兩點，若取無窮遠處的電勢為零，則（）

A.該點電荷帶負電

B.a點所在曲線為電場線

C.a點處位置的電場強度大于b點處位置的電場強度

D.負電荷從a點處位置移動到6點處位置，其電勢能減小

6.一個電子在靜電場中沿x軸在區間(-a,a)內運動，其動能琉隨位置x變化的圖像如圖所示，已知電子質量

為m,電荷量為e,貝ij()

B.電子位于(0,0)點時電勢能最大

C.x=-a與x=a兩點的電勢差為等D.在(0,a)區間，電場強度的大小為鬻

7.如圖所示，理想變壓器輸入電壓為a=220/2sin(1007rt)(V)，原、副線圈的匝數之比為%：n2=10：1,

各電表均為理想電表，電壓表匕、%的讀數分別為U1、U2,電流表4、4的讀數分別為人、k，若電阻心、

7?2消耗的功率相同，則

A.電壓表匕的讀數為22U

B.瓦卜=U2I2

C.%：R2=100:1

D.若只增大/?2，電壓表明、%的讀數均不變

8.如圖所示，一傾角為30。的光滑斜面固定于水平面上，勻強磁場垂直于斜面，勻強電場沿斜面向上并垂直

于斜面底邊，一質量為瓶、帶電荷量為q的小球以速度"在斜面上做半徑為R的勻速圓周運動，則()

A.小球帶負電B.勻強磁場的磁感應強度大小B暇

C.勻強電場的場強大小公詈D.小球在運動過程中機械能守恒

二、多選題：本大題共2小題，共12分。

9.當上、下抖動長長的輕繩時，輕繩則呈正弦波形狀。如圖甲，是某輕繩產生的橫波在介質中沿x軸傳播,

在t=0.25s時的波形圖，圖乙為橫坐標在1.5爪處P點的振動圖像。則下列說法中正確的是（）

A.該波向左傳播，波速為2m/s

B.再經過3.5s質點P通過的路程為140cm

C.L質點比N質點先到達波峰

D.人若加快抖動輕繩，兩個相鄰波峰之間的距離變小

10.如圖所示，平面內有足夠長的間距為L的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平固定放置，導軌處在垂直于導

軌平面向上的有界勻強磁場中（虛線是磁場的左邊界，其右側磁場區域足夠大）。兩根材質相同的金屬棒時、

cd垂直導軌放置，長度均為3質量分別為2m、m,金屬棒cd恰好位于磁場的左邊界內?，F給金屬棒ab向

右的初速度火,兩金屬棒發生彈性碰撞，碰撞時間極短。已知兩金屬棒與導軌始終接觸良好，金屬棒ab的

電阻為R,導軌的電阻不計，下列說法正確的是

A.碰撞結束的瞬間，流過金屬棒ab的電流是嚕

B.碰撞結束的瞬間，流過金屬棒cd的電流是符

C.最終金屬棒協、cd相距駕竽

D.最終金屬棒cd上產生的熱量為噂

三、實驗題：本大題共2小題，共14分。

11.學校新進了一批傳感器，小明同學在老師的指導下在實驗室利用傳感器探究物體做圓周運動的向心力與

質量，軌道半徑及轉速的關系。如圖1所示的實驗裝置中，帶孔的小滑塊套在光滑的水平細桿上，通過細線

與固定在轉軸上的拉力傳感器相連，小滑塊上固定有轉速傳感器，水平細桿可繞轉軸做勻速圓周運動，小

明先保持滑塊質量和半徑不變，來探究向心力與轉速的關系。

（1）該同學采用的實驗方法主要是o（填正確答案標號）

A理想模型法B控制變量法C.等效替代法

（2）小明通過改變轉軸轉速測量多組數據，記錄力傳感器示數F,轉速傳感器的示數幾，作出了如圖2所示的

圖像，則小明選取的橫坐標可能是o

A-nB.；C.6D.*

12.某實驗小組利用如圖（a）所示電路測量電源的電動勢和內阻。所用的實驗器材如下:

A定值電阻Ro（阻值為3.0。）

C.電阻箱R（最大阻值999.9。）

。.電壓表V（量程為3.0憶內阻很大）

E開關S,導線若干

實驗步驟如下：

①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S；

②多次調節電阻箱，記下電壓表的示數U和電阻箱相應的阻值R;

③以:為縱坐標，:為橫坐標，作出1圖像；

UKUK

④求出直線的斜率和縱軸上的截距。

回答下列問題:

(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則:與■的關系式為____;

UK

(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R=7.00時電壓表的示數如圖(b)所示，讀出數據，完成下

表。答：①，②;

圖(b)

R/O4.05.06.07.08.09.0

U/V1.521.721.88①2.142.32

1,

萬/L0.660.580.53②0.470.43

(3)在圖(c)的坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得電源電動勢

E=內阻0。

四、計算題：本大題共3小題，共40分。

13.如圖，一豎直放置、導熱良好的汽缸上端開口，汽缸內壁上有卡口。和b,a距缸底的高度為H,a、6間

距為0.5H,活塞只能在6間移動，其下方密封有一定質量的氮氣。開始時活塞靜止在卡口。處，氮氣

的壓強為0.8P?！，F打開閥門K,向缸內充入壓強為P。、溫度為的氮氣，經時間f后關閉K,氣體穩

定后活塞恰好到達卡口6處。已知活塞質量為加，橫截面積為S,厚度可忽略，活塞與汽缸間的摩擦忽略不

計，大氣壓強為P。，環境溫度恒為"，氮氣可視為理想氣體，重力加速度大小為8，等=0.2為。求：

H

(1)活塞在卡口6處時，氮氣的壓強(結果用P。表示)；

(2)從閥門K充氣時，氮氣的平均流量。(單位時間內通過閥門K的體積)。

14.如圖所示，水平絕緣直軌道力C由光滑段力B與粗糙段BC組成，它與豎直光滑半圓軌道CD在C點處平滑連

接，其中處于電場區內。一帶電量為+q、質量為小的可視為質點的滑塊從4處以水平初速度％進入電場

區沿軌道運動，從B點離開電場區繼續沿軌道BC運動，最后從圓軌道最高點D處以水平速度。離開圓軌道。

已知：軌道BC長l=lm,圓半徑R=0.1m,m=0.01kg,q=5x10-5C,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數

11=0.2,重力加速度g取10m/s2,設裝置處于真空環境中。

(1)若滑塊到達圓軌道。點時的速度u=lm/s

①在D點處時，求滑塊受到的彈力N；

②求滑塊從8點離開電場時的速度與；

(2)若為=5m/s,為使滑塊能到達圓軌道最高點。處，且離開圓軌道后落在水平軌道BC上，求4B兩點間

電勢差UAB應滿足的條件。

15.如圖所示，以4B為端點的。光滑圓弧軌道固定于豎直平面，一長滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊

4

靠B點，上表面所在平面與圓弧軌道相切于B點。一物塊從4點由靜止開始沿軌道滑下，經B滑上滑板且最終

滑塊與木板一起向右運動并保持相對靜止。已知物塊可視為質點，質量為根，滑板質量M=2zn,圓弧軌道

半徑為R,物塊與滑板間的動摩擦因數為4=0.5,重力加速度為g。滑板與B端的碰撞沒有機械能損失。求:

(1)物塊滑到B點的速度為大小；

(2)滑板與木板一起運動時的速度%大??；

(3)若離滑板右端足夠遠處有一豎直固定的擋板P,且木板與擋板碰撞沒有能量損失，要使物塊始終不從滑

板右邊掉下，求滑板長度最小值小

答案和解析

L【答案】A

【解析】物體在斜面上勻速下滑，即合力為0,物體受的滑動摩擦力與相對運動方向相反，在平行于斜面方

向，物體受三個力，重力分力、推力、滑動摩擦力，［imgcosa=7(mgsina)2+F2,代入數據可得〃=

A正確，BCD錯誤。

2.【答案】D

【解析】A鼓形輪的角速度為

v

M=2R

故A錯誤；

A小球C所需的向心力大小為

V2

F=m2R

若

V2

F=m>mg

則桿對小球C的作用力豎直向下，故2錯誤；

C.對于小球D,豎直方向有

Fy=mg

水平方向有

V2

&=噂

則桿對小球。的作用力為

&=J埠+.=JSg)2+⑺身產

故c錯誤；

D對于小球4根據牛頓第二定律可得

V2

FA-mg=m^>0

可知桿對小球/的作用力一定大于7ng,故。正確。

故選

3.【答案】C

【解析】4由題設條件知，衛星在向低軌道變軌，故需要減小速度，使衛星做向心運動，故A錯誤；

區在近地圓軌道上，有G粵可得GM=gR2

R

根據萬有引力提供向心力有6粵=m],解得巧=yTGR

則該衛星在近地圓軌道上運行的動能為Eg=生根謚=；mgR，故8錯誤；

C.在中地圓軌道上，根據萬有引力提供向心力有G%=zn；|

(3R『3R

結合GM=gR2,可得彩=J亭，故C正確；

。在近地圓軌道上，衛星運行的周期則有6爺=6捍R

轉移軌道是橢圓軌道，其半長軸r=空=2R

根據開普勒第三定律可得圣=1

聯立得T=4兀修，則該衛星在轉移軌道上從M點運行至N點所需的時間t=「=2兀慳，故。錯誤。

\927g

4.【答案】D

【解析】B.由圖可知，小球在豎直方向上做豎直上拋運動，a球豎直上升的高度大，故A球的豎直分速度大

于B球的豎直分速度，根據P=mgv可知，再次經過同一點時，4球重力做功的功率大于B球重力做功的功

率，故8錯誤；

D由B可知，4球的豎直分速度大于2球的豎直分速度，根據t=也，可知4球的運動時間長，故。正確；

9

A根據題意可知兩球的水平方向距離相等，又因為4球運動時間大于B球運動時間，貝山球的水平分速度小于

B球的水平分速度，小球在整個運動過程中機械能守恒，根據運動的合成可知，兩球再次經過同一點時速度

大小不一定相等，故A錯誤；

C.根據動量定理，合力的沖量等于物體的動量變化，沖量為mgt,因為小球4運動的時間較長，所以小球4的

重力的沖量較大，所以小球4動量變化量大于小球8動量變化量，故C錯誤.

故選D.

5.【答案】C

【解析】A由圖可知，離點電荷越遠，電勢越小，可知該點電荷帶正電，故A錯誤；

氏點電荷的電場線為直線，故8錯誤；

C.由4選項分析可知，a點離點電荷比較近，b點離點電荷較遠，可知a點處位置的電場強度大于b點處位置的

電場強度，故C正確；

。由圖可知a點電勢大于6點電勢，根據Ep=wq可知負電荷從a點處位置移動到b點處位置，電勢能增大，故

D錯誤。

故選Co

6.【答案】D

【解析】

A由圖像可知，在(-a,0)區間，電場力做正功，電勢能減小，動能增加，在(0,a)區間，電場力做負功，電

勢能增大，動能減小，故兩區間中電子所受的電場力方向不同，故電場不是勻強電場，故A錯誤；

A由圖像可知，整個過程只有電場力做功，只有電勢能和動能的相互轉化，電子動能和電勢能的總和不變,

故在(0,0)點時電子的動能最大，電勢能最小，故8錯誤；

C.對電子從尤=—a到x=a的過程中，由動能定理有W=Ue=0,所以x=—a與x=a兩點的電勢差為0,

故C錯誤；

D由圖像可知，在(0,a)區間根據動能定理有Fa=以0,在此區間電子所受電場力為恒力，故電場強度的大

小為E=￡=.，故。正確。

eea

7.【答案】C

【解析】A原線圈輸入電壓的有效值小于220憶由號=言可知，電壓表七的讀數小于22憶故A錯誤；

3.輸入功率等于輸出功率可知：(Ui-=U2I2,故B錯誤;

C.電阻區、夫2消耗的電功率相同，即珞&=女氏2&=y：乃=碎境=1。。：1，故C正確；

。.若只增大&，電壓表匕示數Ui=220U不變，當/?2增大時，%減小，則人減小，(。一/1&)增大,“增大，

彩的讀數增大，故。錯誤。

故選C。

8.【答案】B

【解析1A.小球恰在斜面上做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，電場力與重力沿著斜面的分力相平衡，

故粒子帶正電，故A錯誤；

2

BC.由上分析，根據牛頓第二定律得=得3=琮；當重力沿斜面向下的分力與電場力平衡時，則有

Eq=mgsind,得E=哼；。=翳,方向沿斜面向下，故3正確，。錯誤；

D雖然洛倫茲力不做功，但電場力做功，則粒子在運動過程中機械能不守恒，故。錯誤。

故選Bo

9.【答案】CD

【解析】A由圖乙可知，在t=0.25s時，質點P向上振動，根據“同側法”可知，波向右傳播；由圖甲可

知，波的波長為4=4小，由圖乙可知，波的周期為T=2s,所以波速為

A

v—=2m/s

故A錯誤；

B再經過3.5s,則前3s

3

4tL=3s=-T

質點P通過的路程為

3

Si=]x44=120cm

后0.5s

1

=0.5s=-T

由于質點P向位移為負向最大位移處振動，則通過的路程

s2<A=20cm

所以，再經過3.5s質點P通過的路程

s=Si+s2V140cm

故8錯誤；

C.根據“同側法”可知，L質點向y軸正方向運動，N質點向y軸負方向運動，貝亞質點比N質點先到達波峰,

故C正確；

D人若加快抖動輕繩，則波的振動頻率變大，波速不變，根據4=,可知，波長變小，即兩個相鄰波峰之間

的距離變小，故D正確。

故選CZX

10.【答案】BC

x

【解析】48.兩棒發生彈性碰撞，即滿足2/71%=2mvr+根如《2m詔=-x2mvf+-mv^聯立解得女=

同時，由題可知，金屬棒cd的電阻為2R,故碰撞結束的瞬間，流過金屬棒ab的電流是/=

*2”=需故A錯誤，2正確；

Ji\31\.

—D2J2A

C最終，兩者共速，有2nwo=3)71%,對金屬棒ab,由動量定理2根%—2nwi=B/Ldt=BLq=———；

最終金屬棒ab、cd相距/%=駕陰，故C正確；

D最終系統產生的熱量Q=1-27n詔-1?(2m+m)vj=1mvo，金屬棒cd上產生的熱量為Q'=白3?

ZZ3K~TZ.K

=|mv^,故。錯誤。

I.【答案】⑴B；(2)Do

【解析】(1)一個物理量與多個物理量有關，探究這個物理量與每一個物理量的關系，需控制其他物理量不

變的方法叫控制變量法，由題意可知，該實驗先保持滑塊質量和軌道半徑不變來探究向心力與轉速的關系，

因此實驗方法為控制變量法，故B正確；

(2)圖像為正比例圖像，由F==771(2兀71)27=4兀2根7x層知，橫坐標可能是/,故￡)正確。

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)根據閉合電路歐姆定律可得：E=V(R+R0+r),化簡可知：：=警+：；

KULK匕

(2)由圖b所示可知，電壓表的示數為：2.08V(2.0”也可)，所以電壓的倒數為：白=*廣1=0.48JT；

VZ.Uo

(3)根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后作出圖象如圖所示：

由⑴可知解析式為，=誓[+:；根據圖像我們選取(0.25,0.66)和(0033)這兩個點求斜率可得斜率k約

UcKc

為土截距約為%題干中&=3.0。，將其帶入解析式可得：E=3.0V,r=1.0/2o

13.【答案】(1)1.2Po(2)。=若

【解析】(1)設活塞在卡口b處時，氮氣的壓強為化，對活塞受力分析，根據平衡關系

p,S=p0S+mg

解得

Pi=L2p()

(2)對缸內原有氣體，由玻意耳定律有

Q.8p0-HS=1.2p0-hlS

解得

2

h,=-H

，3

則充入的氣體穩定后所占據的體積

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

I3J6

設由K進入缸內的氣體體積為用,由理想氣體狀態方程有

P。匕_L2p°V

1.2品￡

解得

V}=\.2HS

氮氣的平均流量

解得

。=當

5t

14.【解析】⑴物塊由4