2024-2025學年青海省西寧市大通縣第一中學高三第一次診斷性考試試題物理試題試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4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、如圖所示為靜止的原子核在勻強磁場中發生衰變后做勻速圓周運動的軌跡，衰變后兩帶電粒子a、b的半徑之比為45∶1，兩帶電粒子a、b的動能之比為117：2，下列說法正確的是（）A．此衰變為β衰變 B．大圓為β粒子的運動軌跡C．小圓為α粒子的運動軌跡 D．兩帶電粒子a、b的周期之比為10∶132、一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能隨位移x變化關系如圖所示，其中0～段是關于直線對稱的直線，～段是曲線，則下列說法正確的是（）A．處電場強度最小B．在處電勢的關系為C．～段帶電粒子做勻變速直線運動D．～段電場方向不變，大小變，～段的電場強度大小方向均不變3、如圖所示，一定質量的通電導體棒ab置于傾角為θ的粗糙導軌上，在圖所加各種大小相同方向不同的勻強磁場中，導體棒ab均靜止，則下列判斷錯誤的是A．四種情況導體受到的安培力大小相等B．A中導體棒ab與導軌間摩擦力可能為零C．B中導體棒ab可能是二力平衡D．C、D中導體棒ab與導軌間摩擦力可能為零4、中國北斗衛星導航系統（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是繼美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛星導航系統（GLONASS）之后第三個成熟的衛星導航系統。北斗導航系統中有幾顆衛星是地球同步衛星，GPS導航系統是由周期約為12h的衛星群組成。則北斗導航系統的同步衛星與GPS導航衛星相比（）A．北斗導航系統的同步衛星的角速度大B．北斗導航系統的同步衛星的軌道半徑小C．GPS導航衛星的線速度大D．GPS導航衛星的向心加速度小5、1789年英國著名物理學家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度．根據你所學過的知識，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半徑R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m36、明代學者方以智在《陽燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會發生色散現象．如圖所示，一束復色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是A．若增大入射角i，則b光先消失B．在該三棱鏡中a光波長小于b光C．a光能發生偏振現象，b光不能發生D．若a、b光分別照射同一光電管都能發生光電效應，則a光的遏止電壓低二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導軌水平放置于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R．質量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動，外力F與金屬棒速度v的關系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應電流的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有A． B．C． D．8、如圖（甲）所示，平行光滑金屬導軌水平放置，兩軌相距L=0.4m，導軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導軌電阻不計．導軌x＞0一側存在沿x方向均勻增大的恒定磁場，其方向與導軌平面垂直向下，磁感應強度B隨位置x變化如圖（乙）所示．一根質量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直，棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導軌向右變速運動，且金屬棒在運動過程中受到的安培力大小不變．下列說法中正確的是（

）A．金屬棒向右做勻減速直線運動B．金屬棒在x=1m處的速度大小為0.5m/sC．金屬棒從x=0運動到x=1m過程中，外力F所做的功為-0.175JD．金屬棒從x=0運動到x=2m過程中，流過金屬棒的電量為2C9、如圖所示，在豎直平面內有一平面直角坐標系xOy，存在一個范圍足夠大的垂直紙面向里的水平磁場，磁感應強度沿x軸方向大小相同，沿y軸方向按By=ky（k為大于零的常數）的規律變化。一光滑絕緣的半徑為R的半圓面位于豎直平面內，其圓心恰好位于坐標原點O處，將一銅環從半面左側最高點a從靜止釋放后，銅環沿半圓面運動，到達右側的b點為最高點，a、b高度差為h。下列說法正確的是（）A．銅環在半圓面左側下滑過程，感應電流沿逆時針方向B．銅環第一次經過最低點時感應電流達到最大C．銅環往復運動第二次到達右側最高點時與b點的高度差小于2hD．銅環沿半圓面運動過程，銅環所受安培力的方向總是與銅環中心的運動方向相反10、如圖所示，一根長度為L的輕繩，一端固定在O點，另一端連接一質量為m的小球．將輕繩拉直，小球拉至與O點等高的A點，由靜止釋放，當小球運動到B點時，細繩與水平方向的夾角為．設小球從A點運動到B點的過程中重力做功為，小球過B點時，重力做功的功率為，重力加速度為g，下列說法中正確的是A．B．C．D．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學設計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當地的重力加速度為g。（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調整AB之間距離H，多次重復上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據數據實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）某同學用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。(1)實驗室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應的字母），缺少的器材是____________。(2)對于實驗要點，下列說法正確的是____________。A．應選用體積較小且質量較小的重錘B．安裝器材時必須保證打點計時器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過程中，應用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗證機械能守恒(3)該同學選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計時點分別標號為1、2、3、4、5、6，計時點1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當地的重力加速度為g，使用的交流電頻率為f，則從打計時點2到打計時點5的過程中，為了驗證機械能守恒定律，需檢驗的表達式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質量為m，根據(3)中紙帶所測數據可求得該實驗中存在的平均阻力大小F=__________(結果用m、g、x1、x2、x3)表示）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在>0的區域存在方向沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E；在<0的區域存在方向垂直于平面向外的勻強磁場。一個氕核從軸上點射出，速度方向沿軸正方向。已知進入磁場時，速度方向與軸正方向的夾角為，并從坐標原點O處第一次射出磁場。的質量為，電荷量為q。不計重力。求：(1)第一次進入磁場的位置到原點O的距離；(2)磁場的磁感應強度大小；(3)氕核從y軸射入電場到從O點射出磁場運動的時間。14．（16分）有一個推礦泉水瓶的游戲節目，規則是：選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區域內，視為成功；若瓶最后末停在桌上有效區域內或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區域。已知BC長度L2=1m，瓶子質量m=1kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數μ=0.2.某選手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直線運動，假設瓶子可視為質點，滑行過程中未倒下，g取10m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？15．（12分）如圖所示，兩平行長直金屬導軌不計電阻水平放置，間距為L，有兩根長度均為L、電阻均為R、質量均為m的導體棒AB、CD平放在金屬導軌上。其中棒CD通過絕緣細繩、定滑輪與質量也為m的重物相連，重物放在水平地面上，開始時細繩伸直但無彈力，棒CD與導軌間的動摩擦因數為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略其他摩擦和其他阻力，導軌間有一方向豎直向下的勻強磁場，磁場區域的邊界滿足曲線方程：，單位為。CD棒處在豎直向上的勻強磁場中。現從時刻開始，使棒AB在外力F的作用下以速度v從與y軸重合處開始沿x軸正方向做勻速直線運動,在運動過程中CD棒始終處于靜止狀態。（1）求棒AB在運動過程中，外力F的最大功率；（2）求棒AB通過磁場區域的過程中，棒CD上產生的焦耳熱；（3）若棒AB在勻強磁場中運動時，重物始終未離開地面,且滿足：，求重物所受支持力大小隨時間變化的表達式。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4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、D【解析】

ABC．根據動量守恒定律可知兩帶電粒子動量相等。由兩圓外切可知，此為衰變，由得大圓為粒子軌跡，ABC項錯誤；D．由得根據動量守恒定律以及動量與動能的關系有得根據周期公式可知D項正確。故選D。2、B【解析】

A．根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系：，得由數學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于，x1處的斜率可以認為與0-x1段相等，故此時電場強度并不是最小的，故A錯誤；

B．根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，粒子帶負電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有φ3＜φ2=φ0＜φ1故B正確；

C．由圖可知，0～x1段和0～x2段電場方向相反，故加速度并不相同，不是一直做勻變速運動，故C錯誤；

D．0～x1段電場方向不變，大小不變，x2～x3段圖象的斜率減小，故電場強度大小減小，方向不變，故D錯誤。

故選B。3、D【解析】

A．導體棒受到的安培力F=BIL，因B大小相同，電流相同，故受到的安培力大小相等，故A正確，不符合題意；B．桿子受豎直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三個力平衡，則不受摩擦力，故B正確，不符合題意；C．桿子受豎直向下的重力、豎直向上的安培力，若重力與安培力相等，則二力平衡，故C正確，不符合題意；D．桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，D桿子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，故D錯誤，符合題意；故選D.【名師點睛】此題是物體的平衡及安培力的問題；解決本題的關鍵掌握安培力的方向判定，以及能正確地進行受力分析，根據受力平衡判斷桿子受力；此題難度不大，考查基本知識的運用能力.4、C【解析】

A．地球同步衛星的周期為24h，GPS導航系統周期約為12h，根據周期與角速度的關系可知北斗導航系統的同步衛星的周期大，則其角速度小，故A錯誤；B．由萬有引力提供向心力有得衛星繞地球做圓周運動的周期北斗導航系統的同步衛星的周期大，則其軌道半徑大，故B錯誤；C．由萬有引力提供向心力有得衛星繞地球做圓周運動的線速度北斗導航系統的軌道半徑大，則其線速度小，GPS導航衛星的線速度大，故C正確；D．根據可知北斗導航系統的角速度小、線速度小，則其加速度小，GPS導航衛星的向心加速度大，故D錯誤。故選C。5、A【解析】

由黃金代換可得地球質量，地球體積公式可得密度，故A正確BCD錯誤。6、D【解析】設折射角為α，在右界面的入射角為β，根據幾何關系有：，根據折射定律：，增大入射角i，折射角α增大，β減小，而β增大才能使b光發生全反射，故A錯誤；由光路圖可知，a光的折射率小于b光的折射率（），則a光的波長大于b光的波長（），故B錯誤；根據光電效應方程和遏止電壓的概念可知：最大初動能，再根據動能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，，則a光的頻率小于b光的頻率（），a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現象，縱波沒有，有無偏振現象與光的頻率無關，故C錯誤．點睛：本題考查的知識點較多，涉及光的折射、全反射、光電效應方程、折射率與波長的關系、橫波和縱波的概念等，解決本題的關鍵是能通過光路圖判斷出兩種光的折射率的關系，并能熟練利用幾何關系．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

對金屬棒受力分析，根據法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達式，分情況討論加速度的變化情況，分三種情況討論：勻加速運動，加速度減小的加速，加速度增加的加速，再結合圖象具體分析．【詳解】設金屬棒在某一時刻速度為v，由題意可知，感應電動勢，環路電流，即；安培力，方向水平向左，即，；R兩端電壓，即；感應電流功率，即．分析金屬棒運動情況，由力的合成和牛頓第二定律可得：，即加速度，因為金屬棒從靜止出發，所以，且，即，加速度方向水平向右．

（1）若，，即，金屬棒水平向右做勻加速直線運動．有，說明，也即是，，所以在此情況下沒有選項符合．

（2）若，隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運動，速度與時間呈指數增長關系，根據四個物理量與速度的關系可知B選項符合；（3）若，隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運動，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運動，根據四個物理量與速度關系可知C選項符合．8、BCD【解析】

試題分析：根據圖象得函數關系式，金屬棒向右運動切割磁感線產生感應電動勢，感應電流，安培力，解得，根據勻變速直線運動的速度位移公式，如果是勻變速直線運動，與x成線性關系，而由上式知，金屬棒不可能做勻減速直線運動，故A錯誤；根據題意金屬棒所受的安培力大小不變，處與處安培力大小相等，有，即，故B正確；金屬棒在處的安培力大小為，對金屬棒金屬棒從運動到m過程中，根據動能定理有，代入數據，解得，故C正確；根據感應電量公式，到過程中，B-x圖象包圍的面積，，，故D正確考點：考查了導體切割磁感線運動【名師點睛】考查法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、安培力的大小公式、做功表達式、動能定理等的規律的應用與理解，運動過程中金屬棒所受的安培力不變，是本題解題的突破口，注意B-x圖象的面積和L的乘積表示磁通量的變化量．9、AC【解析】

A．銅環在半圓面左側下滑過程，磁通量增加，根據楞次定律可得感應電流沿逆時針方向，A正確；B．銅環第一次經過最低點瞬間，磁通量的變化量為0，感應電流為零，B錯誤；C．銅環沿半圓面運動，到達右側的b點后開始沿圓弧向左運動，但在向左運動的過程中克服安培力做的功較小，損失的機械能小于mgh，所以銅環往復運動第二次到達右側最高點時與b點的高度差小于2h，C正確；D．銅環沿半圓面向下運動過程中，銅環所受安培力的方向是豎直向上的，沿半圓面向上運動過程中，銅環所受安培力的方向是豎直向下的，D錯誤。故選AC。10、AD【解析】

AB.從點運動到點過程，重力做功為：故A正確，B錯誤；CD.從點運動到點過程，根據機械能守恒可得：解得：小球過點時，重力做功的功率為：故C錯誤，D正確．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數據；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據機械能守恒定律可知，當減小的機械能應等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數據的處理等內容。【詳解】（1）根據機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質量，因此不需要測量質量，故A錯誤；根據實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點睛】考查求瞬時速度的方法，理解機械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。12、BC刻度尺B【解析】

(1)[1][2]本實驗的實驗目的是驗證的正確性，因此可以不測量物體的質量，即可不用天平。打點計時器應接220V的交流電源，打點計時器用來記錄物體的運動時間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時用到的刻度尺；(2)[3]A.應選用體積較小且質量較大的重錘，以減小阻力帶來的誤差，選項A錯誤；B.由于紙帶和打點計時器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應使限位孔豎直，選項B正確；C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運動，選項C錯誤；