高級中學名校試卷PAGEPAGE1河南省許昌市三?？记澳M測試2024-2025學年高三下學期4月期中物理試題本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.極深地下實驗室厚實的大理巖能隔絕大部分宇宙輻射，但墻壁巖體卻會產(chǎn)生具有放射性的“氡氣”，需要使用多層材料屏蔽巖石散發(fā)氡氣，使得極深地下實驗室內(nèi)真正實現(xiàn)了既無外來輻射，也無內(nèi)部氡輻射的“潔凈”環(huán)境。氡能夠發(fā)生α衰變：，關于的α衰變，下面說法正確的是（）A.的α衰變過程一定不會放出γ射線B.的比結合能一定大于的比結合能C.α射線能穿透能力強，能穿透的幾厘米厚的鉛板D.由于質(zhì)量數(shù)守恒，的α衰變前后一定不會發(fā)生質(zhì)量虧損【答案】B【解析】A．α衰變過程可能同時放出γ射線，故A錯誤；B．比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，衰變過程釋放能量，的比結合能一定大于的比結合能，故B正確；C．α射線能穿透能力較弱，用一張紙就能把它擋住，故C錯誤；D．雖然衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒，根據(jù)由于存在ΔE，就一定存在Δm，即一定會發(fā)生質(zhì)量虧損，故D錯誤。故選B。2.如圖所示為NASA“露西號”（Lucy）飛船探訪的一顆名為Dinkinesh小行星的照片。這張照片給科學家們帶來一個驚喜：他們發(fā)現(xiàn)，這顆Dinkinesh小行星的平均直徑只有大約800米，是名副其實的小行星，就是這樣小的行星竟然還有一個小不點跟班：一顆微小的衛(wèi)星。這顆微衛(wèi)星的平均直徑只有大約200米，幾乎緊挨著Dinkinesh小行星表面做圓周運動，觀測到微衛(wèi)星的環(huán)繞周期為，小行星沒有自轉(zhuǎn)，把小行星和它的衛(wèi)星均看成是密度均勻的正球體，已知引力常量為，則小行星的平均密度約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題目給出的半徑數(shù)據(jù)，不能把衛(wèi)星當作質(zhì)點，微小衛(wèi)星的軌道半徑不是而是，由，得行星質(zhì)量又得行星平均密度，故選C。3.風洞是進行空氣動力學實驗的常用設備。如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從A點以初速度v0水平向左拋出，假設小球運動過程中受到水平向右、大小恒定的風力F，經(jīng)過一段時間t，小球運動到A點正下方的B點，且。O點是軌跡的最左端，重力加速度為g。則此過程中（）A.小球速度最小時位于O點 B.AB之間的距離為C.小球運動的時間 D.小球所受的風力F小于mg【答案】C【解析】A．風對小球的力恒定，則小球可視為在等效重力場中運動，等效重力方向為重力和風力的合力小球運動過程中速度與等效重力方向垂直時速度最小，故小球速度最小時，位于AO之間的某處，故A錯誤；BC．小球自A運動到B，風力做功為零。由動能定理得解得AB間的距離又由得小球運動的時間，故B錯誤，C正確；D．由于水平方向合力做功為0，在水平方向速度大小不變，在水平方向上，由動量定理得，所以F=mg，故D錯誤。故選C。4.家庭中使用的一種強力掛鉤，其工作原理如圖所示。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上（如圖甲），吸盤中的空氣被擠出一部分后，吸盤內(nèi)封閉氣體的體積為，壓強為，然后再把鎖扣扳下（如圖乙），使腔內(nèi)氣體體積變?yōu)椋屛P緊緊吸在墻上，已知吸盤與墻面的有效正對面積為，強力掛鉤的總質(zhì)量為，與墻面間的最大靜摩擦力是正壓力的倍，外界大氣壓強為，重力加速度為，忽略操作時的溫度變化，把封閉氣體看成理想氣體（只有吸盤內(nèi)的氣體是封閉的）。此過程中，下列說法正確的是（）A.吸盤內(nèi)的氣體的壓強增大B.吸盤內(nèi)的氣體要從外界吸收熱量C.吸盤內(nèi)的氣體分子的平均動能變大D.安裝結束后，此掛鉤所掛物體的最大質(zhì)量為【答案】B【解析】A．理想氣體溫度不變，體積增大，根據(jù)玻意耳定律可知，吸盤內(nèi)的氣體的壓強減小，故A錯誤；B．理想氣體溫度一定，則內(nèi)能不變，氣體體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，吸盤內(nèi)的氣體要從外界吸收熱量，故B正確；C．理想氣體溫度不變，則吸盤內(nèi)的氣體分子的平均動能不變，故C錯誤；D．根據(jù)玻意耳定律有令此掛鉤所掛物體的最大質(zhì)量為，對物體與掛鉤整體分析有，，解得，故D錯誤。故選B。5.在光滑絕緣水平面上，相隔4L的A、B兩點固定有兩個電荷量均為Q的正點電荷，a、o、b是A、B連線上的三點，o為AB的中點，?？臻g另有水平向左的勻強電場。一質(zhì)量為m，電荷量為q的試探電荷在電場力作用下，以初速度v0從a點出發(fā)沿AB連線向B運動，當它運動到o點時，其動能為初動能的2倍，到b點時速度剛好為零，已知靜電力常量為k，o處的電勢為零，則下列說法正確的是（）A.試探電荷帶負電 B.a點的電勢C.o點的場強大小為 D.b點的場強大小為【答案】C【解析】A．B．試探電荷從a點運動到o點過程中，根據(jù)動能定理，有并且，解得，故B錯誤；CD．試探電荷從a點運動到b點過程，根據(jù)動能定理有解得勻強電場的電場強度根據(jù)矢量疊加，兩點電荷在o點合場強為零，o點電場強度大小方向水平向左；b點電場強度大小方向水平向左，故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖所示，直角三角形ABC是一足夠大玻璃棱鏡的截面，其中，斜邊，D、E是AB和AC的中點。在E點放置一個點光源，照射到D點的光線從D點射出后與DB成45°角，不考慮二次反射，若AB邊所在的三棱鏡斜面被照亮部分為一個圓面，則該圓面的面積為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由題意可知，光折射的入射角為，折射角為，根據(jù)折射率為根據(jù)發(fā)生全反射臨界角為。如圖由幾何關系根據(jù)正弦定理又，得則該圓面的面積為，故選D。7.如圖，“”直角框架固定在天花板上，框架的桿呈豎直狀態(tài)，直桿呈水平狀態(tài)，小球甲、乙分別套在和上，小球甲、乙之間用輕桿相連，輕桿與小球連接處是可以活動的轉(zhuǎn)軸。某時刻將小球甲由靜止釋放，小球甲、乙開始運動，不計一切摩擦，重力加速度為，下面說法正確的是（）A.甲球沿桿下落過程中機械能先增大后減小B.甲球沿桿下落過程中，乙球機械能一直增加C.甲球機械能最小時，桿對乙球的作用力小于其重力D.若甲到達點時下落的位移為，則甲到達點時的速度為【答案】D【解析】AB．因為桿的限制，甲落到點時乙的速度為零，所以乙的運動速度為先增加后減小，故B錯誤；C．由功能關系可知，當甲乙連接桿對甲的推力減為零的時刻，即為甲的機械能最小的時刻，此時甲乙連接桿對甲和乙的作用力均為零，故乙球受到的作用力等于其重力，故C錯誤；D．因為甲到達點時乙的速度為零，對甲、乙組成的系統(tǒng)應用機械能守恒定律有解得，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在如圖所示的直角坐標系中，軸為介質(zhì)和的分界面，機械波在介質(zhì)和傳播的速度比為。振幅為的波源在處，振幅為波源在處，振動頻率相同。時刻兩波源同時開始沿軸方向振動，在與原點之間存在點，點處質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.波源的起振方向沿軸正方向 B.波在介質(zhì)的傳播速度為C.點所在的位置坐標是 D.點所在的位置坐標是【答案】AD【解析】A．由圖可知點在末開始振動的振幅是，可知波源的振動形式末傳播到點，點的起振方向是軸正方向，所以波源的起振方向沿軸正方向，故A正確；B．設機械波在介質(zhì)和傳播的速度大小分別為、，由圖可知末，波源的振動形式傳播到點，則，解得波在介質(zhì)II的傳播速度為，故B錯誤；CD．點所在的位置坐標是，故C錯誤，D正確。故選AD9.光滑絕緣水平面上存在一直角坐標系xOy，在范圍內(nèi)有一有界勻強磁場區(qū)域，其下邊界與x軸重合，上邊界滿足曲線方程，磁感應強度大小為4T，方向垂直紙面向里。邊長為0.4m、總電阻為1Ω的正方形導線框在拉力F的作用下，以10m/s的速度沿x軸正方向勻速穿過磁場區(qū)域，下列說法正確的是（）A.拉力的最大值為6.4N B.A、D兩端的最大電壓為2VC.線框產(chǎn)生的熱量為1.28J D.拉力做的功為2.56J【答案】AD【解析】A．導線框邊進入磁場切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為同理可知邊進入磁場切割磁感線產(chǎn)生的電動勢也為正弦關系，當導線框邊或邊運動到磁場正中間時，產(chǎn)生的電動勢最大，為此時最大電流為此時拉力最大，為，故A正確；B．當邊運動到磁場正中間時，A、D兩端的電壓有最大值，為故B錯誤；CD．電流有效值為則線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為根據(jù)能量守恒可知，拉力做功為2.56J，故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖（俯視圖），用自然長度為，勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量都是的兩個小物塊P、Q連接在一起，放置在能繞點在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的圓盤上，物體P、Q和點恰好組成一個邊長為的正三角形。已知小物塊P、Q和圓盤間的最大靜摩擦力均為，現(xiàn)使圓盤帶動兩個物體以不同的角速度做勻速圓周運動，則（）A.當圓盤的角速度為時，P、Q兩物塊受到的摩擦力最小B.當圓盤的角速度為時，P、Q兩物塊受到的摩擦力都等于彈簧彈力的大小C.當圓盤的角速度為時，P、Q兩物塊受到的合力大小均為D.當物體P、Q兩物塊剛要滑動時，圓盤的角速度為【答案】AD【解析】A．P、Q間的距離為，而彈簧的原長為，故彈簧的彈力為根據(jù)合力與分力構成的矢量三角形可知，靜摩擦力具有最小值時沿軌跡切線，與彈力沿切線方向的分力平衡，為此時物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為彈力沿半徑方向的分解得，故A正確；B．當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為由力的三角形可知靜摩擦力不等于彈簧的彈力，故B錯誤；C．當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為由力的三角形可知靜摩擦力等于此時物體和圓盤還未相對滑動，物體所受的合力亦為也為，故C錯誤；D．解得，故D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖所示的實驗裝置可以用來驗證動量守恒定律。實驗中用到兩個半徑相等、質(zhì)量分別為和的實心小鋼球A和空心小鋼球B。主要實驗步驟有：①按圖所示安裝好實驗裝置，并使斜槽末端水平，在地上鋪一張白紙，在白紙上記下重垂線所指的位置O，然后在白紙上鋪放復寫紙；②先不放被碰小球B，讓入射小球A從斜槽上同一位置C靜止釋放，重復多次，找到平均落地點P；③把B球放在斜槽的末端，讓入射小球A從同一位置C靜止釋放，使它們發(fā)生碰撞，重復多次，找到入射小球落地點的平均位置M和被碰小球落地點的平均位置N；④測量并記錄M、P、N到O點的距離，分別用、、表示。（1）要求A、B兩球的半徑相等，是為了保證A、B兩球能發(fā)生______；（2）要求A選用實心鋼球，B選用空心鋼球，是為了保證碰撞后______；（3）如果在誤差允許范圍內(nèi)A、B兩球的質(zhì)量之比______（用題中已知物理量字母表示），則表明兩小球碰撞前后動量守恒；（4）在（3）中的關系式成立的情況下，如果在誤差允許范圍內(nèi)關系式______（用題中已知物理量字母表示）成立，則表明A、B兩球發(fā)生了彈性碰撞?！敬鸢浮浚?）對心正碰（2）A不反彈（3）（4）【解析】【小問1】要求A、B兩球的半徑相等，是為了保證A、B兩球能發(fā)生對心正碰?！拘?】要求A選用實心鋼球，B選用空心鋼球，是為了保證碰撞后A不反彈?！拘?】設A碰撞前瞬間的速度為，A、B碰撞后瞬間的速度分別為、，根據(jù)動量守恒可得由于小球在空中下落的高度相同，在空中的運動時間相同，則有可得整理可知如果在誤差允許范圍內(nèi)A、B兩球的質(zhì)量之比為【小問4】如果A、B兩球發(fā)生了彈性碰撞，根據(jù)機械能守恒可得又，聯(lián)立可得，則有，可知如果在誤差允許范圍內(nèi)關系式成立，則表明A、B兩球發(fā)生了彈性碰撞。12.利用數(shù)字電壓表測量金屬絲電阻率電路如圖所示，數(shù)字表電壓表是機械指針式電壓表更新?lián)Q代產(chǎn)品，數(shù)字表電壓表有很多優(yōu)點，比如讀數(shù)直接明了，不怕超量程等，最突出的優(yōu)點是數(shù)字表電壓表內(nèi)電阻極大，幾乎沒有分流作用，可以說是現(xiàn)實中的“理想電壓表”。（1）請根據(jù)實物連線圖在虛線框中畫出完整的電路圖。（2）閉合，將單刀雙擲開關的閘刀擲于“”，記錄下此時數(shù)字電壓表的讀數(shù)，滑動變阻器觸頭不動，將單刀雙擲開關的閘刀擲于“”，記錄下此時數(shù)字電壓表的讀數(shù)，已知定值電阻為，則這種情況下通過被測金屬絲的電流___________，金屬絲的電阻的測量值___________。（3）為了減小偶然誤差，通過調(diào)整滑動變阻器觸頭，得到多組測量、數(shù)據(jù)，測得金屬絲的電阻，用毫米刻度尺測得金屬絲接入電路的長度為，用螺旋測微器測量金屬絲直徑___________mm，電阻率___________（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）見解析（2）；（3）##0.340##0.341；【解析】【小問1】根據(jù)實物連線圖畫出電路圖，如圖所示【小問2】由于電壓表內(nèi)阻非常大，故接時電壓表兩端電壓與接時金屬絲和兩端電壓之和相等，即，故流過金屬絲的電流由電阻的定義式可知金屬絲的電阻【小問3】螺旋測微器固定刻度上的半毫米刻線沒有露出，可動刻度上的格數(shù)要估讀一位，讀數(shù)應為金屬絲的橫截面積由電阻定律有將相關數(shù)據(jù)代入解得13.如圖為某高速收費站的標識牌。一輛汽車正沿直線向收費站駛來，如果這輛汽車過ETC（電子不停車收費）通道，則需要在車輛識別裝置前處減速至，勻速到達車輛識別裝置后再以的加速度加速至行駛，假設汽車制動過程中所受阻力與其重力的比值，且制動時間，汽車進、出收費站的運動可視為水平面上的直線運動，g取。求：（1）汽車減速前的速度大??；（2）汽車到達車輛識別裝置后加速運動的位移大??；（3）汽車從開始減速到加速結束的平均速度大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）設減速過程加速度大小為，由牛頓第二定律，有由運動學規(guī)律，有代入數(shù)據(jù)解得（2）由運動學規(guī)律，有代入數(shù)據(jù)解得（3）加速過程的時間勻速過程的時間減速過程的位移大小平均速度大小14.如圖所示，電場強度為E的勻強電場中有一光滑水平絕緣平面，一根輕彈簧左端固定在平面上，右端拴接一個帶正電的絕緣物塊甲，平衡時物塊甲靜止在a點。某時刻在b點由靜止釋放帶有正電的絕緣物塊乙，乙與甲發(fā)生碰撞后一起向左運動但未粘連，當甲、乙一起返回到c點時，彈簧恰好恢復原長，甲、乙速度剛好為零。若在d點由靜止釋放乙，乙與甲發(fā)生碰撞后仍一起壓縮彈簧運動，返回到c點時甲、乙分離，分離后，乙剛好能夠返回到e點（未畫出）。已知物塊甲、乙可視為質(zhì)點，質(zhì)量均為m，電荷量均為q，a、b間距離為L，a、c間距離以及b、d間距離均為，忽略甲、乙間的庫侖力。求：（1）初始狀態(tài)彈簧儲存的彈性勢能；（2）e點與a點的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）乙從b到a由動能定理得解得乙與甲碰撞前的速度大小乙與甲碰撞由動量守恒定律得解得碰撞后甲、乙速度大小均為甲、乙從一起壓縮彈簧到甲、乙一起返回到c點，由功能關系得解得初始狀態(tài)彈簧儲存的彈性勢能（2）在d點由靜止釋放乙，到乙與甲發(fā)生碰撞前，對乙由動能定